Processo de biofermentação da polpa de juá e reaproveitamento do subproduto para alimentação.
Ano de defesa: | 2019 |
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Autor(a) principal: | |
Orientador(a): | , |
Banca de defesa: | , , , |
Tipo de documento: | Tese |
Tipo de acesso: | Acesso aberto |
Idioma: | por |
Instituição de defesa: |
Universidade Federal de Campina Grande
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Programa de Pós-Graduação: |
PÓS-GRADUAÇÃO EM ENGENHARIA DE PROCESSOS
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Departamento: |
Centro de Ciências e Tecnologia - CCT
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País: |
Brasil
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Palavras-chave em Português: | |
Área do conhecimento CNPq: | |
Link de acesso: | http://dspace.sti.ufcg.edu.br:8080/jspui/handle/riufcg/28002 |
Resumo: | O presente trabalho foi realizado com o objetivo principal de produzir uma bebida alcoólica de juá (Ziziphusjoazeiro) e elaborar uma farinha a partir do resíduo (casca e semente). Após a coleta, seleção e sanitização dos frutos, foi feita a extração da polpa e caracterização físicoquímica (teor de água, cinzas, proteínas, lipídios, carboidratos, calorias, acidez total, vitamina C, fibra alimentar, açúcares redutores, totais e não redutores). Antes de iniciar o processo de fermentação, a polpa do juá foi ajustada para os valores desejados de °Brix (11, 12, 13 e 14). Em seguida adicionou-se 3 L da polpa diluída em cada biorreator (4) com capacidade para 10 L, onde foi primeiramente colocada a levedura (Saccharomycescerevisiae) granulada. Em cada biorreator, a concentração celular foi de 20 g/L. Foi repetido o mesmo procedimento para a levedura fresca. Empregou-se o delineamento inteiramente casualizado, em esquema fatorial 4 x 2: quatro valores de °Brix (11, 12, 13 e 14) e dois tipos de leveduras (granulada e fresca). Neste estudo, avaliou-se a influência das variáveis independentes (valores de ºBrix e tipo de levedura) sobre as dependentes (pH, Brix residual, contagem de células e teor alcoólico). Após a fermentação, foram realizadas as seguintes etapas: trasfega para garrafas, decantação e centrifugação da parte sobrenadante. Em seguida, foi feita a segunda parte do trabalho: a destilação, realizando as análises físico-químicas e cromatográficas do destilado, seguindo a legislação para aguardentes de frutas. Foi realizada a secagem do resíduo (casca e semente) para elaboração da farinha. Essa etapa teve como objetivo estudar o comportamento da secagem do resíduo (casca e semente) do juá, em diferentes temperaturas e definir a temperatura que atinge o ponto de quebra (fragmentação) em menor tempo, preservando as características originais da matéria-prima. Para a secagem do produto, utilizou-se o método de camadas finas, nas temperaturas de 40, 50, 60 e 70 °C. Durante este processo, monitorou-se a perda de massa através de pesagens periódicas, até massa constante. Os resíduos, tanto da casca como da semente, submetidos às quatro temperaturas de secagem foram moídos (fragmentados) até a obtenção de um material uniforme. Concluiu-se que a caracterização físico-química da polpa do juá apresentou as maiores frações para a umidade, carboidratos e vitamina C, com valores de 77,41%, 19,27% e 11,24%, respectivamente. A fermentação utilizando tanto a levedura granulada quanto a fresca apresentou teor alcoólico inferior a 4 ºGL (limite estabelecido pela legislação para aguardar frutas). Comparando-se os dois tipos de leveduras, a granulada teve um melhor desempenho para o teor alcoólico, conversão, rendimento em biomassa e produtividade. Em relação ao ºBrix (variável de entrada), não houve diferença estatística entre os ºBrix 13 e 14, mostrando-se os de melhor desempenho tanto para as variáveis dependentes como para os parâmetros cinéticos. Nas análises do destilado, o teor alcoólico, o metanol e o ácido acético não estão de acordo com a legislação, no entanto os demais parâmetros (acetaldeídos, acetona, acetato de etila e álcoois superiores) estão dentro do que se preconiza a legislação para aguardentes de frutas. Todos os modelos testados podem ser usados na secagem da casca e da semente, e o modelo de Cavalcanti Mata, em especial, foio que melhor se ajustou aos dados da cinética de secagem do juá.As farinhas resultantes do experimento na temperatura de 70 ºC, tanto para casca quanto para semente, apresentaram as melhores características nutricionais de proteínas, cinzas e carboidratos, além de apresentarem teor de água dentro do valor requerido pela legislação para farinhas que é de até 15%. |
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CAVALCANTI MATA, Mário Eduardo Rangel Moreira.CAVALCANTI MATA, M. E. R. M.http://lattes.cnpq.br/0162244851289477DUARTE, Maria Elita Martins.DUARTE, M. E. M.http://lattes.cnpq.br/4768784008798361PASQUALI, Matheus Augusto de Bittencourt.ARAGÃO, Renato Fonseca.SANTIAGO, Ângela Maria.GALDINO, Pablícia Oliveira.TRESENA, N. L.http://lattes.cnpq.br/3079738136838662TRESENA, Nubênia de Lima.O presente trabalho foi realizado com o objetivo principal de produzir uma bebida alcoólica de juá (Ziziphusjoazeiro) e elaborar uma farinha a partir do resíduo (casca e semente). Após a coleta, seleção e sanitização dos frutos, foi feita a extração da polpa e caracterização físicoquímica (teor de água, cinzas, proteínas, lipídios, carboidratos, calorias, acidez total, vitamina C, fibra alimentar, açúcares redutores, totais e não redutores). Antes de iniciar o processo de fermentação, a polpa do juá foi ajustada para os valores desejados de °Brix (11, 12, 13 e 14). Em seguida adicionou-se 3 L da polpa diluída em cada biorreator (4) com capacidade para 10 L, onde foi primeiramente colocada a levedura (Saccharomycescerevisiae) granulada. Em cada biorreator, a concentração celular foi de 20 g/L. Foi repetido o mesmo procedimento para a levedura fresca. Empregou-se o delineamento inteiramente casualizado, em esquema fatorial 4 x 2: quatro valores de °Brix (11, 12, 13 e 14) e dois tipos de leveduras (granulada e fresca). Neste estudo, avaliou-se a influência das variáveis independentes (valores de ºBrix e tipo de levedura) sobre as dependentes (pH, Brix residual, contagem de células e teor alcoólico). Após a fermentação, foram realizadas as seguintes etapas: trasfega para garrafas, decantação e centrifugação da parte sobrenadante. Em seguida, foi feita a segunda parte do trabalho: a destilação, realizando as análises físico-químicas e cromatográficas do destilado, seguindo a legislação para aguardentes de frutas. Foi realizada a secagem do resíduo (casca e semente) para elaboração da farinha. Essa etapa teve como objetivo estudar o comportamento da secagem do resíduo (casca e semente) do juá, em diferentes temperaturas e definir a temperatura que atinge o ponto de quebra (fragmentação) em menor tempo, preservando as características originais da matéria-prima. Para a secagem do produto, utilizou-se o método de camadas finas, nas temperaturas de 40, 50, 60 e 70 °C. Durante este processo, monitorou-se a perda de massa através de pesagens periódicas, até massa constante. Os resíduos, tanto da casca como da semente, submetidos às quatro temperaturas de secagem foram moídos (fragmentados) até a obtenção de um material uniforme. Concluiu-se que a caracterização físico-química da polpa do juá apresentou as maiores frações para a umidade, carboidratos e vitamina C, com valores de 77,41%, 19,27% e 11,24%, respectivamente. A fermentação utilizando tanto a levedura granulada quanto a fresca apresentou teor alcoólico inferior a 4 ºGL (limite estabelecido pela legislação para aguardar frutas). Comparando-se os dois tipos de leveduras, a granulada teve um melhor desempenho para o teor alcoólico, conversão, rendimento em biomassa e produtividade. Em relação ao ºBrix (variável de entrada), não houve diferença estatística entre os ºBrix 13 e 14, mostrando-se os de melhor desempenho tanto para as variáveis dependentes como para os parâmetros cinéticos. Nas análises do destilado, o teor alcoólico, o metanol e o ácido acético não estão de acordo com a legislação, no entanto os demais parâmetros (acetaldeídos, acetona, acetato de etila e álcoois superiores) estão dentro do que se preconiza a legislação para aguardentes de frutas. Todos os modelos testados podem ser usados na secagem da casca e da semente, e o modelo de Cavalcanti Mata, em especial, foio que melhor se ajustou aos dados da cinética de secagem do juá.As farinhas resultantes do experimento na temperatura de 70 ºC, tanto para casca quanto para semente, apresentaram as melhores características nutricionais de proteínas, cinzas e carboidratos, além de apresentarem teor de água dentro do valor requerido pela legislação para farinhas que é de até 15%.The present work was carried out with the objective of producing an alcoholic beverage of juá (Ziziphusjoazeiro) and elaborating a flour from the residue (peel and seed).After the collection, selection and sanitization of the fruits, it was realized the pulp extraction and physical-chemical characterization(water content, ash, proteins, lipids, carbohydrates, calories, total acidity, vitamin C, dietary fiber, reducing sugars, total sugars and non-reducing sugars). Before starting the fermentation process, the juá pulp was adjusted to the desired values of °Brix (11, 12, 13 and 14).Then, 3 L of the diluted pulpwas added in each bioreactor (4) with a capacity of 10 L, where the granulated yeast (Saccharomyces cerevisiae) was first placed.In each bioreactor, the cell concentration was 20 g / L. The same procedure was repeated for fresh yeast. A completely randomized design was used, in a 4 x 2 factorial scheme: four values of °Brix (11, 12, 13 and 14) and two types of yeasts (granulated and fresh).In this study, it was assessed the influence of the independent variables (values of ºBrix and yeast type) on the dependent ones (pH, residual Brix, cell count and alcohol content). After fermentation, the following steps were taken: racking to bottles, decantation and centrifugation of the supernatant. Then, the second part of the work was done: the distillation, carrying out the physical-chemical and chromatographic analyzes of the distillate, following the legislation for fruit spirits. The residue (peel and seed) was dried to produce the flour. This step aimed to study the drying behavior of the residue (peel and seed) of juá, at different temperatures and to define the temperature that reaches the breaking point (fragmentation) in less time, preserving the original characteristics of the raw material. For drying the product, the thin-layer method was used, at temperatures of 40, 50, 60 and 70 ° C.During this process, mass loss was monitored through periodic weighing, up to constant mass. The residues, both of the peel and of the seed, submitted to the four drying temperatures were ground (fragmented) until obtaining a uniform material.It wasconcluded that the physical-chemical characterization of the juá pulp presented the highest fractions for water content, carbohydrates and vitamin C, with values of 77.41%, 19.27% and 11.24%, respectively. Fermentation using both granulated and fresh yeast had an alcohol content of less than 4 ºGL (limit established by legislation to wait for fruit). Comparing the two types of yeasts, the granulated yeast had a better performance for alcohol content, conversion, biomass yield and productivity. In relation to ºBrix (input variable), there was no statistical difference between ºBrix 13 and 14, showing the best performance for both dependent variables and kinetic parameters. In the analysis of the distillate, the alcohol content, methanol and acetic acid are not in accordance with the legislation,however the other parameters (acetaldehydes, acetone, ethyl acetate and higher alcohols) are within the scope of the legislation for fruit spirits. All the tested models can be used to dry the peel and seed, and the Cavalcanti Mata model, in particular, was the one that best fit the data on the drying kinetics of the juá.The flours resulting from the experiment at a temperature of 70 ºC, for both peel and seeds, showed the best nutritional characteristics of proteins, ash and carbohydrates, in addition to having a water content within the value required by the legislation for flours, which is up to 15%.Submitted by Ruth Quaresma de Freitas (ruth_quaresma@hotmail.com) on 2022-11-24T23:35:42Z No. of bitstreams: 1 NUBÊNIA DE LIMA TRESENA - TESE ENG. DE PROCESSOS CCT 2019.pdf: 1881856 bytes, checksum: e08f07385ca9b2a79820c31202e1590d (MD5)Made available in DSpace on 2022-11-24T23:35:42Z (GMT). No. of bitstreams: 1 NUBÊNIA DE LIMA TRESENA - TESE ENG. DE PROCESSOS CCT 2019.pdf: 1881856 bytes, checksum: e08f07385ca9b2a79820c31202e1590d (MD5) Previous issue date: 2019-12-16Universidade Federal de Campina GrandePÓS-GRADUAÇÃO EM ENGENHARIA DE PROCESSOSUFCGBrasilCentro de Ciências e Tecnologia - CCTEngenharia de Processos.Biofermentação da polpa do juáPolpa do juáSubproduto da polpa do juá - reaproveitamentoBebida alcoólicaSecagem - polpa de juáJuá - ZiziphusjoazeiroDesenvolvimento de processosProcessos fermentativos - controleFermentação alcoólicaDestilaçãoCinética de fermentaçãoObtenção da polpa do juáLevedura Saccharomyces CerevisiaeJuá pulp biofermentationJua pulpJuá pulp by-product - reuseAlcoholic beverageDrying - juá pulpProcess developmentFermentation processes - controlAlcoholic fermentationDistillationFermentation kineticsObtaining juá pulpYeast Saccharomyces CerevisiaeProcesso de biofermentação da polpa de juá e reaproveitamento do subproduto para alimentação.Juá pulp fermentation process and use of the by-product for food.2019-12-162022-11-24T23:35:42Z2022-11-242022-11-24T23:35:42Zhttp://dspace.sti.ufcg.edu.br:8080/jspui/handle/riufcg/28002TRESENA, Nubênia de Lima. Processo de biofermentação da polpa de juá e reaproveitamento do subproduto para alimentação. 2019. 125f. (Tese de Doutorado) Programa de Pós-Graduação em Engenharia de Processos, Centro de Ciências e Tecnologia, Universidade Federal de Campina Grande - Paraíba - Brasil, 2019. Disponível em: http://dspace.sti.ufcg.edu.br:8080/jspui/handle/riufcg/28002info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/doctoralThesisporinfo:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFCGinstname:Universidade Federal de Campina Grande (UFCG)instacron:UFCGLICENSElicense.txtlicense.txttext/plain; charset=utf-81748http://dspace.sti.ufcg.edu.br:8080/xmlui/bitstream/riufcg/28002/2/license.txt8a4605be74aa9ea9d79846c1fba20a33MD52ORIGINALNUBÊNIA DE LIMA TRESENA - TESE ENG. DE PROCESSOS CCT 2019.pdfNUBÊNIA DE LIMA TRESENA - TESE ENG. 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Biofermentação da polpa do juá Polpa do juá Subproduto da polpa do juá - reaproveitamento Bebida alcoólica Secagem - polpa de juá Juá - Ziziphusjoazeiro Desenvolvimento de processos Processos fermentativos - controle Fermentação alcoólica Destilação Cinética de fermentação Obtenção da polpa do juá Levedura Saccharomyces Cerevisiae Juá pulp biofermentation Jua pulp Juá pulp by-product - reuse Alcoholic beverage Drying - juá pulp Process development Fermentation processes - control Alcoholic fermentation Distillation Fermentation kinetics Obtaining juá pulp Yeast Saccharomyces Cerevisiae |
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O presente trabalho foi realizado com o objetivo principal de produzir uma bebida alcoólica de juá (Ziziphusjoazeiro) e elaborar uma farinha a partir do resíduo (casca e semente). Após a coleta, seleção e sanitização dos frutos, foi feita a extração da polpa e caracterização físicoquímica (teor de água, cinzas, proteínas, lipídios, carboidratos, calorias, acidez total, vitamina C, fibra alimentar, açúcares redutores, totais e não redutores). Antes de iniciar o processo de fermentação, a polpa do juá foi ajustada para os valores desejados de °Brix (11, 12, 13 e 14). Em seguida adicionou-se 3 L da polpa diluída em cada biorreator (4) com capacidade para 10 L, onde foi primeiramente colocada a levedura (Saccharomycescerevisiae) granulada. Em cada biorreator, a concentração celular foi de 20 g/L. Foi repetido o mesmo procedimento para a levedura fresca. Empregou-se o delineamento inteiramente casualizado, em esquema fatorial 4 x 2: quatro valores de °Brix (11, 12, 13 e 14) e dois tipos de leveduras (granulada e fresca). Neste estudo, avaliou-se a influência das variáveis independentes (valores de ºBrix e tipo de levedura) sobre as dependentes (pH, Brix residual, contagem de células e teor alcoólico). Após a fermentação, foram realizadas as seguintes etapas: trasfega para garrafas, decantação e centrifugação da parte sobrenadante. Em seguida, foi feita a segunda parte do trabalho: a destilação, realizando as análises físico-químicas e cromatográficas do destilado, seguindo a legislação para aguardentes de frutas. Foi realizada a secagem do resíduo (casca e semente) para elaboração da farinha. Essa etapa teve como objetivo estudar o comportamento da secagem do resíduo (casca e semente) do juá, em diferentes temperaturas e definir a temperatura que atinge o ponto de quebra (fragmentação) em menor tempo, preservando as características originais da matéria-prima. Para a secagem do produto, utilizou-se o método de camadas finas, nas temperaturas de 40, 50, 60 e 70 °C. Durante este processo, monitorou-se a perda de massa através de pesagens periódicas, até massa constante. Os resíduos, tanto da casca como da semente, submetidos às quatro temperaturas de secagem foram moídos (fragmentados) até a obtenção de um material uniforme. Concluiu-se que a caracterização físico-química da polpa do juá apresentou as maiores frações para a umidade, carboidratos e vitamina C, com valores de 77,41%, 19,27% e 11,24%, respectivamente. A fermentação utilizando tanto a levedura granulada quanto a fresca apresentou teor alcoólico inferior a 4 ºGL (limite estabelecido pela legislação para aguardar frutas). Comparando-se os dois tipos de leveduras, a granulada teve um melhor desempenho para o teor alcoólico, conversão, rendimento em biomassa e produtividade. Em relação ao ºBrix (variável de entrada), não houve diferença estatística entre os ºBrix 13 e 14, mostrando-se os de melhor desempenho tanto para as variáveis dependentes como para os parâmetros cinéticos. Nas análises do destilado, o teor alcoólico, o metanol e o ácido acético não estão de acordo com a legislação, no entanto os demais parâmetros (acetaldeídos, acetona, acetato de etila e álcoois superiores) estão dentro do que se preconiza a legislação para aguardentes de frutas. Todos os modelos testados podem ser usados na secagem da casca e da semente, e o modelo de Cavalcanti Mata, em especial, foio que melhor se ajustou aos dados da cinética de secagem do juá.As farinhas resultantes do experimento na temperatura de 70 ºC, tanto para casca quanto para semente, apresentaram as melhores características nutricionais de proteínas, cinzas e carboidratos, além de apresentarem teor de água dentro do valor requerido pela legislação para farinhas que é de até 15%. |
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2019 |
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TRESENA, Nubênia de Lima. Processo de biofermentação da polpa de juá e reaproveitamento do subproduto para alimentação. 2019. 125f. (Tese de Doutorado) Programa de Pós-Graduação em Engenharia de Processos, Centro de Ciências e Tecnologia, Universidade Federal de Campina Grande - Paraíba - Brasil, 2019. Disponível em: http://dspace.sti.ufcg.edu.br:8080/jspui/handle/riufcg/28002 |
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