Engenharia Química

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Navegando Engenharia Química por Orientador "Lehn, Daniel Neutzling"

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    Concentração de proteínas do soro de queijo por ultrafiltração em planta piloto
    (2023-12) Fiegenbaum, Tamara Inês; Lehn, Daniel Neutzling; http://lattes.cnpq.br/5454474578459492; Souza, Claucia Fernanda Volken de; Hoehne, Lucélia
    Com o aumento da produção de alimentos para atender ao crescimento populacional, há maior geração de resíduos, mesmo que estes, proporcionalmente em relação à produção, tenham diminuído. Evidencia-se a necessidade da busca por alternativas capazes de reaproveitar as sobras de produção possibilitando a geração de outros produtos de características e funcionalidades distintas. Suplementos alimentares constituem uma opção de produção que pode utilizar determinados sobras de produção gerados na fabricação de queijos como insumos, dadas as características nutricionais dessas substâncias. Nesse contexto, surge o soro de queijo como fonte promissora de proteínas de alta qualidade nutricional e aminoácidos essenciais. Tendo em vista a importância que o suplemento possui na nutrição humana, técnicas e processos industriais estão sendo estudados para estimular o reaproveitamento de coprodutos gerados na produção de alimentos para servirem como ingredientes na fabricação de outros produtos com valor agregado. Em razão disso, o uso de processos de separação por membranas, como a ultrafiltração, aplicados ao soro de queijo de origem bubalina é uma alternativa para o reaproveitamento desse coproduto e pode ser utilizada para obter um concentrado proteico de qualidade. O presente trabalho teve como objetivo realizar a separação das proteínas do soro do queijo de origem bubalina in natura a fim de obter um concentrado proteico por meio da ultrafiltração usando duas plantas piloto distintas, visando avaliar a eficiência de ambas para a utilização do concentrado proteico na fabricação do suplemento alimentar tipo whey protein. Foram caracterizados por meio de análises físico-químicas em triplicata os soros in natura coletados, bem como os permeados e retentados obtidos, em termos de umidade, teores de proteínas, gordura, cinzas e carboidratos. O soro ácido apresentou uma concentração de proteínas de 18,38% (m/m) e o soro doce atingiu concentração de 14,34% (m/m). O soro doce foi utilizado na Planta Paillasse e o soro ácido na Planta Reseta com membranas semelhantes e condições operacionais similares. Ocorreram diferenças expressivas nos teores de gordura e proteínas nos retentados e permeados dos dois soros. Com os resultados obtidos, foi possível concluir que a Planta Reseta apresentou maior eficiência do que a Planta Paillasse, evidenciando que a membrana de ultrafiltração usada na primeira planta piloto está em melhores condições do que a segunda. O tempo de operação influi diretamente no grau de concentração proteica dos retentados. Nenhum dos retentados obtidos atingiu os 30% de concentração para ser considerado um concentrado proteico, exigindo-se maior tempo de separação. Recomenda-se o emprego da microfiltração ou centrifugação para remoção de gordura antes da ultrafiltração.
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    Estudo da substituição integral de gordura trans em formulação de recheio de chocolate
    (2019-06) Sousa, Thalita Vieira Serpa; Lehn, Daniel Neutzling; http://lattes.cnpq.br/5454474578459492
    A formulação de chocolate recheado contempla o uso de ácidos graxos trans para dar textura, forma, aparência e gosto ao recheio, contribuindo para o equilíbrio gustativo esperado pelo consumidor. No entanto, o consumo deste tipo de gordura, quando em alimentos industrializados, é prejudicial à saúde, acarretando no desenvolvimento de doenças cardiovasculares. O presente trabalho teve por objetivo estudar a elaboração de um recheio de chocolate pela substituição integral da gordura hidrogenada com alto teor de isômeros trans por uma gordura hidrogenada interesterificada baixo trans. Foram avaliadas a Gordura 1 (padrão), Gordura A (proposta pelo fornecedor A) e a Gordura B (proposta pelo fornecedor B). A partir dessas, elaboraram-se formulações proporcionais do Recheio F1, com a Gordura 1, do Recheio F1A, com a Gordura A, e do Recheio F1B, com a Gordura B. Os recheios foram produzidos em duplicata em escala laboratorial. Para caracterizar a atual gordura e as gorduras propostas, construiu-se a curva de teor de gordura sólida (SFC) de cada uma dessas e a Gordura A apresentou curva visualmente similar à curva da Gordura 1. Caracterizou-se o perfil de textura em duplicata dos recheios produzidos e verificou-se que o Recheio F1A apresentou maior dureza quando comparado ao Recheio F1, enquanto o Recheio F1B apresentou-se mais macio. Fundamentado na construção das curvas SFC e na análise de textura dos recheios, definiu-se a Gordura A como melhor substituinte para compor o recheio proposto. Pela definição, foram produzidos dois lotes de chocolate recheado, o Chocolate B1, composto pelo Recheio F1 da gordura padrão, e o Chocolate B1A, com o Recheio F1A da gordura substituinte eleita proposta. Os chocolates com e sem gordura trans foram submetidos às análises de teor de umidade, cinzas, carboidratos, proteínas, gorduras totais, gorduras saturadas e gorduras trans e cálculo do valor calórico. Ainda, comparou-se o Chocolate B1 e Chocolate B1A por análise de perfil de textura. A caracterização dos chocolates indicou diferença significativa (p<0,05) entre o teor de gordura trans, além de diferença significativa de textura. O Chocolate B1A apresentou teor de ácidos graxos trans inferior a 0,2 g por porção podendo ser designado como chocolate “zero trans”. Os resultados comprovaram que o melhor substituinte testado foi a Gordura A, que compôs o Recheio F1A e o Chocolate B1A, devido aos dados semelhantes observados em todas as análises junto à Gordura 1, garantindo viabilidade técnica da substituição da gordura com alto teor de isômeros trans.
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    Estudo sobre a isomerização de alfa-ácidos de lúpulo na produção de cerveja artesanal em diferentes condições de processo
    (2019-01-16) Spies, Jonathan Alberto; Lehn, Daniel Neutzling; http://lattes.cnpq.br/5454474578459492
    A cerveja é a bebida alcóolica mais popular e mais antiga consumida pelo homem. É definida como uma bebida alcóolica obtida da fermentação de um mosto de cereais maltados, com ou sem adição de outras matérias-primas como lúpulo, cereais não maltados e aditivos. Após longos anos de dominação de cervejas leves e sem grande apelo sensorial, nos últimos anos o mercado mundial têm-se movimentado com o ressurgimento de estilos de cerveja que ao longo do tempo haviam deixados de ser produzidos. Desta forma, estilos que prezam pela qualidade vêm ganhando espaço dentro de um novo nicho de mercado. Para a produção de cervejas de qualidade faz-se necessária à seleção de matérias-primas de qualidade, quanto a maltes, lúpulos e leveduras. Um dos grandes diferenciais nestes tipos de cervejas é o emprego de maiores quantidades de lúpulo, responsável por conferir amargor e aroma à bebida. Os compostos alfa-ácidos presentes no lúpulo são os principais responsáveis pelas características de amargor de uma cerveja, porém, seus efeitos em relação às características do produto final estão diretamente relacionados à quantidade e à forma como são adicionados ao processo. Este trabalho teve como objetivo avaliar o comportamento da isomerização de alfa-ácidos de lúpulo em diferentes condições de tempos de fervura e massas específicas de mostos. Selecionou-se para a realização do trabalho a variedade de lúpulo Galena, e, determinou-se por meio de espectrofotometria sua concentração de alfa-ácidos totais. Preparou-se dois mostos com diferentes massas específicas, 1,030 e 1,040 g/mL, adicionando em ambos a mesma concentração de lúpulo, da variedade Galena, de mesmo lote e safra. O mosto lupulado fora fervido por um período total de 60 minutos, sendo coletadas amostras para determinação de iso-alfa-ácidos, a partir de espectrofotometria, nos períodos de 20, 40 e 60 minutos. Os resultados encontrados mostraram o aumento da concentração de iso-alfa-ácidos e de utilização de alfa-ácidos em função do aumento do tempo de fervura para os dois mostos avaliados. Outro resultado significativo apresentou valores de concentrações de iso-alfa-ácidos e utilização de alfa-ácidos mais elevados para o mosto de menor massa específica, em comparação ao de maior massa específica. Pode-se concluir que as variáveis analisadas interferem diretamente na conversão de alfa-ácidos a iso-alfa-ácidos durante o processo de fervura do mosto, afetando consequentemente as características de amargor do produto final.
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    Obtenção e caracterização físico-química e microbiológica de farinha de resíduos de processamento de cenoura (Daucus carota L.)
    (2022-11) Eckhardt, Bruna Luana; Lehn, Daniel Neutzling
    O aumento do volume de produção de alimentos resulta na geração de grandes quantidades de subprodutos, que em sua maioria acabam sendo descartados, gerando custos para as empresas e acarretando em um problema ambiental. Considerável parcela dos resíduos gerados no processamento de alimentos, possuem em sua composição substâncias de valor nutricional e potencial para agregação de valor, possibilitando o desenvolvimento de alternativas de reuso dos subprodutos oriundos da indústria de alimentos. Diante disso, o presente estudo teve como objetivo a obtenção e caracterização de uma farinha de resíduo de processamento de cenoura. O preparo do bagaço de cenoura foi realizado com a mesma sequência e parâmetros do processo industrial da Bremil Indústria de Produtos Alimentícios LTDA. A farinha foi obtida por meio da desidratação do bagaço de cenoura em secador de bandejas à 65 oC e posterior cominuição em moinho de facas e de martelos. O processo de obtenção foi realizado em duplicata, de forma que foram obtidos dois lotes de farinha sob as mesmas condições, a fim de avaliar a reprodutividade do processo. Os lotes obtidos foram caracterizados por meio de análises físico-químicas, microbiológicas, granulométricas e tecnológicas. As amostras apresentaram aspecto uniforme e coloração alaranjada. Os teores de umidade variaram entre 5,45 e 5,87, atendendo o padrão estipulado pela legislação brasileira. Os valores de atividade de água foram inferiores à 0,485, indicando condição para inibição microbiana. Os resultados das análises microbiológicas da farinha atenderam os padrões exigidos pela legislação brasileira, apresentando condições adequadas para o consumo humano. A farinha obtida foi aplicada na formulação de um produto de panificação, sendo avaliadas a cor e a textura. Também foi realizada análise sensorial indicando que a formulação do pão com 5% de farinha de bagaço de cenoura foi a amostra mais aceita pelos provadores, quando comparada à amostra controle. Conclui-se que a farinha desenvolvida é uma alternativa tecnicamente viável para o reaproveitamento de subproduto do processamento de cenoura.
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    Prospecção do potencial energético para produção de biogás a partir do Capim-Elefante BRS Capiaçu (Pennisetum purpureum Schum)
    (2023-07-06) Boss, Bruno Sbaraini; Lehn, Daniel Neutzling; http://lattes.cnpq.br/5454474578459492; Catto, André Luis; Konrad, Odorico
    Com o crescimento contínuo da população mundial e o consequente aumento na demanda de energia, houve uma pressão pela maior oferta de energia. Além disso, o aquecimento global e a degradação do meio ambiente tornaram essencial a busca por fontes energéticas renováveis. O presente trabalho avaliou o potencial de geração de biogás a partir da digestão anaeróbia de mistura de capim-elefante BRS Capiaçu Pennisetum purpureum Schum, proveniente de propriedade da cidade de Estrela/RS, com dejetos suínos da região do Vale do Taquari nas instalações do Tecnovates na cidade de Lajeado/RS. Essa pesquisa é justificada pela representatividade da agropecuária no contexto econômico nacional e regional, bem como o aproveitamento de fontes como o capim-elefante BRS Capiaçu e a destinação de dejetos suínos com a sua transformação em biogás. Foi realizada a caracterização dos substratos com medições de pH, teores de sólidos totais (ST), sólidos voláteis (SV) e sólidos fixos (SF). Após a caracterização, foi feita a inoculação das amostras de dejeto suíno, capim elefante, e da mistura na proporção 1:1 de capim-elefante:dejetos suínos e conduzida a co-biodigestão anaeróbia no Sistema Automatizado de Medição de Biogás, sob condições controladas (27 ᣞC) sendo avaliado o Potencial Bioquímico de Produção de Metano (PBM) e o Potencial Bioquímico de Produção de Biogás (PBB) das amostras, em dois experimentos, com materiais de coletas distintas, com amostras de capim de dois diferentes estágios de maturação. Obteve-se um PBM e PBB da mistura dos substratos de 192,80 mL/g SV e 652,55 mL/g SV no experimento I. No experimento II obteve-se o PBM e o PBB da mistura de 369,93 mL/g SV e 703,86 mL/g SV. Por fim, após a análise dos resultados, conclui-se que há um alto potencial energético de geração de biogás na mistura entre os substratos de capim-elefante BRS Capiaçu de menor maturação e dejeto suíno.