Estudo da cinética de hidratação e fortificação do feijão carioca BRS FC310 para produção de mates e bebidas

Detalhes bibliográficos
Ano de defesa: 2023
Autor(a) principal: Nalepa, Katlyn Thaís
Orientador(a): Jorge, Regina Maria Matos, 1963-
Banca de defesa: Não Informado pela instituição
Tipo de documento: Dissertação
Tipo de acesso: Acesso aberto
Idioma: por
Instituição de defesa: Não Informado pela instituição
Programa de Pós-Graduação: Não Informado pela instituição
Departamento: Não Informado pela instituição
País: Não Informado pela instituição
Palavras-chave em Português:
Germinação
Modelagem matemática - Teoria e aplicações
Engenharia Química
Link de acesso: https://hdl.handle.net/1884/90036
Resumo: Orientadora: Profª. Drª. Regina Maria Matos Jorge
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spelling Jorge, Luiz Mario de MatosSantos, Alexandre FerreiraUniversidade Federal do Paraná. Setor de Tecnologia. Programa de Pós-Graduação em Engenharia QuímicaJorge, Regina Maria Matos, 1963-Nalepa, Katlyn Thaís2024-10-07T19:53:42Z2024-10-07T19:53:42Z2023https://hdl.handle.net/1884/90036Orientadora: Profª. Drª. Regina Maria Matos JorgeCoorientadores: Prof Dr Luiz Mário de Matos Jorge e Prof Dr Alexandre Ferreira SantosDissertação (mestrado) - Universidade Federal do Paraná, Setor de Tecnologia, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Química. Defesa : Curitiba, 29/11/2023Inclui referênciasResumo: O Feijão (Phaseolus vulgaris L.) é umas das principais leguminosas cultivada e consumida no mundo, sendo o Brasil atualmente o segundo maior produtor, com o estado do Paraná líder em produção. Entre as classes de feijões, o feijão carioca se destaca por ser o único consumido em todo território nacional. A cultivar BRS FC310, é uma cultivar de feijão carioca que possui alta resistência a doenças no cultivo e fornece a população minerais como ferro, cálcio, zinco, entre outros, além do seu alto valor proteico. Comumente, leguminosas como o feijão carioca são hidratadas a fim de facilitar seu processamento e reduzir antinutrientes. Diante disso, o presente trabalho tem como objetivo intensificar o processo de hidratação e fortificação da cultivar BRS FC310 através da operação periódica, mediante modulação da temperatura da água, com o intuito de verificar se a cinética de hidratação é intensificada e possíveis alterações nos compostos bioativos presentes nos grãos hidratados e germinados, visando a produção de maltes e bebidas. Para isso, os grãos foram hidratados em operação isotérmica, a 10, 20, 30, 40, 50 e 60 °C, e posteriormente em operação periódica a 20, 30 e 40°C, aplicando uma amplitude de 10 °C e período de 5 minutos. Para entender a dinâmica do processo de hidratação foram empregados os modelos de Peleg, Page, Miano-Ibarz-Augusto, Omoto-Jorge, Nicolin-jorge e Difusão. Mediante o ajuste dos modelos aos dados foi constatado que a elevação da temperatura proporciona um aumento na taxa de transferência de água no grão, sendo que o processo de hidratação é intensificado com a utilização da operação periódica. O modelo de Miano-Ibarz-Augusto apresentou os melhores resultados de qualidade do ajuste (R², P e RMSE). As propriedades termodinâmicas indicam um processo energeticamente não espontâneo e endotérmico. As germinações foram realizadas a partir das sementes hidratadas isotermicamente e periodicamente, com e sem adição de sulfato de ferro, obtendo-se uma porcentagem de germinação de até 82,0%. Verificou-se que o teor de compostos fenólicos, flavonoides e taninos e a capacidade antioxidante (quantificada pelos métodos DPPH, ABTS e FRAP) diminuíram ao hidratar os grãos, apresentando redução mais drástica em temperaturas mais elevadas. Considerando que a utilização da operação periódica não causou uma diferença expressiva no potencial antioxidante da cultivar, esta metodologia (nas condições de temperatura avaliadas) é fortemente recomendada, tendo em vista seu efeito intensificador sobre a cinética de hidratação, com redução do tempo de processamento e, consequentemente, do consumo de água e dos gastos energéticos.Abstract: Beans (Phaseolus vulgaris L.) are one of the main legumes cultivated and consumed in the world. Brazil is currently the second largest producer, with the state of Paraná leading in production. Among the classes of beans, carioca beans stand out for being the only ones consumed throughout the country. The BRS FC310 cultivar is a carioca bean cultivar that has high resistance to diseases in cultivation and provides the population with minerals such as iron, calcium, zinc, among others, in addition to its high protein value. Commonly, legumes such as carioca beans are hydrated in order to facilitate their processing and reduce antinutrients. Therefore, the present work aims to intensify the hydration and fortification process of the BRS FC310 cultivar through periodic operation, by modulating the water temperature, with the aim of verifying whether the hydration kinetics is intensified and possible changes in the bioactive compounds. present in hydrated and germinated grains, aimed at the production of malts and beverages. For this, the grains were hydrated in isothermal operation, at 10, 20, 30, 40, 50 and 60 °C, and later in periodic operation at 20, 30 and 40 °C, applying an amplitude of 10 °C and period of 5 minutes. To understand the dynamics of the hydration process, the Peleg, Page, Miano-Ibarz-Augusto, Omoto-Jorge, Nicolin-jorge and Diffusion models were used. By adjusting the models to the data, it was found that the increase in temperature provides an increase in the water transfer rate in the grain, and the hydration process is intensified with the use of periodic operation. The Miano-Ibarz-Augusto model presented the best results for goodness of fit (R², P and RMSE). Thermodynamic properties indicate an energetically non-spontaneous and endothermic process. Germinations were carried out from isothermally and periodically hydrated seeds, with and without the addition of iron sulfate, obtaining a germination percentage of up to 82.0%. It was found that the content of phenolic compounds, flavonoids and tannins and the antioxidant capacity (quantified by the DPPH, ABTS and FRAP methods) decreased when hydrating the grains, showing a more drastic reduction at higher temperatures. Considering that the use of periodic operation did not cause a significant difference in the antioxidant potential of the cultivar, this methodology (under the evaluated temperature conditions) is strongly recommended, given its intensifying effect on the hydration kinetics, with a reduction in processing time and, consequently, water consumption and energy costs.1 recurso online : PDF.application/pdfGerminaçãoModelagem matemática - Teoria e aplicaçõesEngenharia QuímicaEstudo da cinética de hidratação e fortificação do feijão carioca BRS FC310 para produção de mates e bebidasinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisporreponame:Repositório Institucional da UFPRinstname:Universidade Federal do Paraná (UFPR)instacron:UFPRinfo:eu-repo/semantics/openAccessORIGINALR - D - KATLYN THAIS NALEPA VITURINO.pdfapplication/pdf7813479https://acervodigital.ufpr.br/bitstream/1884/90036/1/R%20-%20D%20-%20KATLYN%20THAIS%20NALEPA%20VITURINO.pdf4f858005e06c71f2e81e3b65b859594eMD51open access1884/900362024-10-07 16:53:42.992open accessoai:acervodigital.ufpr.br:1884/90036Repositório InstitucionalPUBhttp://acervodigital.ufpr.br/oai/requestinformacaodigital@ufpr.bropendoar:3082024-10-07T19:53:42Repositório Institucional da UFPR - Universidade Federal do Paraná (UFPR)false
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