Engenharia Química

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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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    CARACTERIZAÇÃO DE MISTURA ASFÁLTICA COM INCORPORAÇÃO DE BORRACHA MOÍDA DE PNEUS INSERVÍVEIS COM DIFERENTES CONCENTRAÇÕES DE ÓLEO VEGETAL RESIDUAL
    (2023-12) Heberle, Gabriel; Borsoi, Cleide; http://lattes.cnpq.br/5313130825028760; Reisdorfer, Gustavo; Catto, Andre Luis
    O asfalto convencional vem passando por modificações para fins de melhor resistência e durabilidade nos últimos anos. Alguns pesquisadores observaram que para uma melhor resistência a fissuras, podem ser adicionados ao cimento asfáltico de petróleo diferentes tipos de materiais como polímeros, fibras, borracha moída de pneus inservíveis, entre outros. A utilização de borracha moída, pode auxiliar na maior durabilidade a fissuras, modificando de forma negativa a viscosidade do material durante o processamento e quando adicionado ao ligante. Com isso, o objetivo deste estudo consiste em avaliar as características do ligante asfáltico com incorporação de borracha moída de pneus inservíveis na proporção de 21% em massa e diferentes concentrações de óleo vegetal residual, nas concentrações de 5, 10 e 15% em massa. As amostras foram obtidas por meio de processo de aquecimento do ligante, a aproximadamente 135 ºC, com agitação manual. Com o ligante na temperatura desejada, foram adicionadas as quantidades de borracha e após o óleo vegetal residual para cada amostra. Os ensaios de caracterização realizados foram: ponto de amolecimento, viscosidade de Brookfiled e teste de penetração. O cimento asfáltico de petróleo (cap) modificado com 21% de borracha e contendo 5% de óleo vegetal residual de soja foi a única amostra que apresentou redução na viscosidade, atendendo a norma do DNIT 095/2006, apresentando viscosidade de 115 cP, 51% menor que o cap convencional e teste de penetração abaixo do limite de 150 mm, suportando temperaturas de aquecimento superiores a 177 ºC. De modo geral verificou-se que 5% de óleo vegetal residual pode ser uma alternativa viável para utilização como aditivo redutor de viscosidade, reduzindo as rachaduras e o envelhecimento do cap.
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    DESENVOLVIMENTO E CARACTERIZAÇÃO DE CERVEJA ARTESANAL PRODUZIDA COM ADITIVO AROMAZYME
    (2023-12) Zeni, Fabrício; Borsoi, Cleide; http://lattes.cnpq.br/5313130825028760; Lehn, Daniel Neutzling; Catto, André Luis
    A biotransformação do lúpulo é uma das maneiras de gerar um melhor aproveitamento deste importante insumo da cerveja, diminuindo custos de produção, além de conceber a bebida sabores especiais e aromas mais marcantes. A β-glicosidase é uma enzima que possui grande capacidade de promover a biotransformação, realizando a hidrólise de compostos ligados glicosidicamente em glicose e terpenos aromáticos. O Aromazyme da Lallemand Inc. é um preparado enzimático desta enzima específica, sendo indicado para a realização dessa transformação em cervejas. Dadas as informações apresentadas, este trabalho teve como objetivo a elaboração de dois lotes de 7,5 L de cerveja do tipo American Pale Ale produzidos com e sem o Aromazyme. As amostras foram desenvolvidas com matérias-primas como malte, água, lúpulo e levedura, além da adição de 0,4 g do composto enzimático na cerveja que recebeu a enzima. As bebidas foram caracterizadas por meio de análises físico-químicas (pH, determinação de sólidos solúveis, de amargor , de coloração, de teor alcoólico e de açúcares totais), além da identificação do perfil de voláteis por Cromatografia Gasosa acoplada a Espectrofotometria de Massa e dos parâmetros visual (cor), olfativa (aroma), gustativa (sabor e amargor), avaliação geral e intenção de compra através de análise sensorial. Quanto às análises físico-químicas, os resultados encontrados foram semelhantes na comparação entre as amostras, estando de acordo com os parâmetros definidos para o estilo no Beer Judge Certification Program. A amostra A1 apresentou 18; 6,3 e 11,19% de redução nas análises de sólidos solúveis, açúcares totais e amargor, respectivamente, e um aumento de 0,45% no pH e 3% na coloração, em comparação com a amostra sem aditivo. O teor alcoólico resultou em iguais valores para ambas amostras. Os voláteis identificados evidenciaram variações nos valores de áreas percentuais entre as cervejas, sendo que os compostos como acetato de isoamila, hexanoato de etila, linalol e octanoato de etila apresentaram aumentos de 12,48; 15,87; 3,08 e 7,35%, respectivamente, na cerveja com o aditivo em comparação com a amostra sem o Aromazyme. Em contrapartida, os componentes álcool feniletílico, citronelol e geraniol resultaram em aumentos de, respectivamente, 15,13; 27,41 e 3,66% na cerveja sem o Aromazyme frente a cerveja sem o aditivo. Quanto à análise sensorial, pode-se constatar que a aplicação do aditivo gerou alterações sensoriais entre as cervejas, sendo que o sabor, a intenção de compra e a avaliação final da amostra contendo o Aromazyme foi a preferida dos especialistas, enquanto o aroma e o amargor da cerveja sem o aditivo foi a melhor avaliada, indicando a preferência dos avaliadores pela bebida na qual utilizou-se o aditivo. Tais informações sugerem que a utilização do Aromazyme na produção de amostras de cerveja pode fornecer experiências sensoriais inovadoras, sem alterações das características básicas da bebida.
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    Avaliação da adsorção do cromo em efluente a partir de carvão ativado produzido com palito de erva-mate
    (2023-12) Paes, Rafaela Klein; Borsoi, Cleide; http://lattes.cnpq.br/5313130825028760; Hoehne, Lucélia; Reisdorfer, Gustavo
    A qualidade dos cursos de água vem sendo afetada de diversas maneiras sendo que a principal forma de poluição é através das indústrias, sobretudo pelo descarte incorreto dos resíduos tanto sólidos quanto líquidos. Estes efluentes líquidos podem concentrar metais pesados, com elevado potencial tóxico, como o cromo (Cr). Entre as diversas formas de tratamento destes efluentes está a adsorção com carvão ativado, porém o custo desse material é elevado e, por isso, estão surgindo diversas formas de desenvolvimento de carvão ativado, a partir da utilização de resíduos agroindustriais. Como no Rio Grande do Sul há predomínio do cultivo e do consumo de erva-mate, há elevada geração de resíduos e, portanto, buscando aproveitar os resíduos destas indústrias, aliando isto ao tratamento de efluentes, o objetivo deste estudo é caracterizar e obter resultados satisfatórios a partir de um carvão ativado produzido com os palitos de erva-mate, para a remoção do cromo de efluentes. Para isso, a metodologia utilizada consistiu em ativar o carvão fisicamente (CAF) com pirólise em mufla, a 700 ºC, por 45 min e quimicamente com cloreto de zinco (ZnCl2 ), hidróxido de sódio (NaOH) e ácido fosfórico (H3PO4 ), em proporção 1:1, sendo as amostras sintetizadas denominadas CAZnCl2 , CAH3PO4 e CANaOH e os resultados das análises de adsorção foram comparados ao carvão ativado comercial (CAC). Foram analisados diferentes pH, cujos resultados indicam que o melhor pH de adsorção é o 6, considerando-se a capacidade de adsorção, utilizando-se 0,2 g/L de carvão ativado no tempo de equilíbrio de 3 min, com maior capacidade de adsorção para CAH3PO4 e para CAZnCl2 . Já para as análises envolvendo a variação de concentração de cromo hexavalente (Cr (VI)), a partir de solução de efluente sintético, verificou-se que a maior eficiência foi obtida com CAH3PO4 na concentração de 1,77 mg/L Cr (VI), e durante a análise da variação do tempo de equilíbrio de adsorção, a amostra CAH3PO4 alcançou 90% de remoção de Cr (VI) com 5 min. Para a avaliação da eficiência do carvão ativado, foram elaboradas as isotermas de adsorção a partir dos modelos de Langmuir, Freundlich e de Brunauer, Emmett e Teller (BET), que constataram que o modelo de Freundlich foi o mais satisfatório para todas amostras analisadas. Através dos resultados obtidos, verifica-se que é possível desenvolver carvão ativado utilizando palitos de erva-mate, e que podem ser obtidos resultados satisfatórios na adsorção do Cr.
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    Restrito
    Degradação do micropoluente ibuprofeno usando Processo Oxidativos Avançados
    (2023-06-19) Schweizer, Ytan Andreine; Hoehne, Lucélia; http://lattes.cnpq.br/1088266827926373; Souza, Claucia Fernanda Volken; Kuhn, Daniel
    O crescimento gradativo da população atrelado com a expansão industrial nas últimas décadas contribuíram para o aumento da poluição no meio ambiente. Estudos mostram sobre o surgimento de uma nova classe de contaminantes emergentes, os chamados micropoluentes (podem ser agrotóxicos, metais pesados, fármacos, hormônios e cosméticos). Esses têm seus efeitos pouco conhecidos, suas moléculas são estáveis o que os tornam bioacumulativos. O fármaco ibuprofeno é muito consumido nos dia atuais, ele é amplamente usado como analgésico, para o alívio dos sintomas de artrite, febre, dismenorreia e é classificado como um anti-inflamatório não esteroidais. Sua estrutura molecular é de difícil degradação, e os sistemas de tratamentos de água convencionais não os eliminam de uma forma eficiente. Dentro desse contexto, para a degradação deste fármaco, necessita de metodologias mais eficientes, por exemplo, como os processos oxidativos avançados (POAs). Dessa forma, o presente trabalho teve o objetivo de avaliar a degradação do ibuprofeno utilizando POAs do tipo UV/H2O2 e UV/H2O2/Fe (Foto-Fenton) e somente UV. Para o UV, soluções de 21 g/L do fármaco foram inseridas próximo a um reator em batelada contendo uma lâmpada ultravioleta (UV), variando a potência da lâmpada, distância entre a lâmpada e o reator e pH da solução. Alíquotas foram coletadas a cada 2 min em um período de 15 min e foi avaliada a absorbância do fármaco no espectrofotômetro de absorção molecular da região do UV-Visível. Para os POAs, as soluções do micropoluente foram feitas e diferentes condições com quantidades de peróxido de hidrogênio e cloreto de ferro foram adicionadas e inseridas em um reator em batelada contendo uma lâmpada de 125 W com variações no tempo de degradação entre 15 a 45 min. Alíquotas foram coletadas ao final de cada degradação e foi avaliada a absorbância do fármaco da mesma forma que os demais tratamentos anteriores. Como resultado, a fotólise e o UV/H2O2 não degradam o fármaco, porém a metodologia Foto-Fenton se mostrou eficiente, degradando, em uma das condições dos testes, mais de 80% do ibuprofeno. A melhor condição de degradação do ibuprofeno entre as metodologias aplicadas foi avaliada com testes de toxicidade usando Lactuca sativa, o qual apresentou toxicidade. Dessa forma, torna-se importante avaliar todas as etapas e verificar se os tratamentos, por mais que apresentem degradação do micropoluente, sejam seguros a ponto de serem lançados em corpos hídricos.