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Balanced harvest (BH) proposes moderate fishing mortality rates across all species or sizes in proportion to productivity, serving as a possible strategy for ecosystem-based fisheries management. Fishing patterns in some developing countries (e.g. China, the largest producer of seafood) closely resemble BH, where catches have been highly diversified by unselective gears due to market demand for almost all species. In this study, we employed an OSMOSE ecosystem model developed for the Yellow Sea in China to investigate the potential occurrences and advantages of BH in this region with highly exploited multispecies fisheries. Simulations were carried out under four types of fishing scenarios, where various levels of fishing mortality rates for all species or specific functional groups were implemented. Results indicated that the occurrences of BH depended on fishing pressure and targeted functional groups, and that size-level BH was significantly correlated with biomass and yield for most species. In particular, varying fishing pressure for certain functional groups resulted in BH, which produced a high yield for specific species and ensured their biomass sustainability. We concluded that the benefits of BH could be potentially achieved by adjusting fishing pressure for certain functional groups based on the existing fishing pattern in over-exploited ecosystems.

Osmotic dehydration (OD) is a technique used for the partial removal of water from foodstuff, including fruit and vegetables, with the aim of producing a desiccated product. The process involves placing the material in a hypertonic solution for several hours and allowing water to move from the cell compartment into the solution by osmosis. OD is influenced by various factors such as the concentration and composition of the osmotic solution, the solution temperature, the type of agitation and the time of exposure, as well as the size, shape and compactness of the food material. The main advantages of OD over conventional drying processes are the superior quality of the dried products and the minimization of shrinkage. In recent years, research effort has focused on the combination of OD with other technologies, such as ultrasound, cryogenic freezing with liquid nitrogen, pulsed electric field, gamma radiation and high hydrostatic pressure. The application of these methods prior to or concomitant with OD accelerates mass transfer and reduces the drying rate of fruit and vegetables by increasing the permeability of cell membranes. In this manner, combined processes tend to be more efficient and economical in comparison with conventional OD because they reduce operating times and; consequently, energy consumption. In addition, the dried products generated by such coupled processes typically exhibit improved nutritional and physicochemical characteristics. This review summarizes the basic principles and applications of OD in combination with other methods, with particular emphasis on the production of dried fruits. RESUMO: A desidratação osmótica (DO) é uma técnica utilizada para remover parcialmente a água dos alimentos, incluindo frutas e vegetais, com vistas a produção de alimentos secos. O processo consiste em colocar o material em uma solução hipertônica por várias horas e deixar a água passar do compartimento celular para a solução por osmose. A DO é influenciada por vários fatores como a concentração e composição da solução osmótica, a temperatura da solução, o tipo de agitação e o tempo de exposição, assim como o tamanho, forma e compactação do material alimentar. As principais vantagens da DO em relação aos processos de secagem convencionais são que ela dá origem a produtos secos de qualidade superior e minimiza o encolhimento. Nos últimos anos, tem-se investigado a combinação da DO com outras tecnologias, tais como ultrassom, congelamento criogênico com nitrogênio líquido, campo elétrico pulsado, radiação gama e alta pressão hidrostática. A aplicação desses métodos antes ou simultaneamente com a DO acelera a transferência de massa e reduz a taxa de secagem de frutas e vegetais através do aumento da permeabilidade das membranas celulares. Assim, os processos combinados tendem a ser mais eficientes e econômicos do que a DO convencional, pois reduzem o tempo de operação e, consequentemente, o consumo de energia. Adicionalmente, os produtos desidratados gerados através de processos associados geralmente apresentam melhores características nutricionais e físico-químicas. Esta revisão sumariza os princípios básicos e aplicações da DO em combinação com outros métodos, com ênfase especial dada à produção de frutas secas.

Highlights: • Modelled fish biomass was affected by interannual variability in the plankton food. • The effects were small compared with the high variability in observations. • Fish were highly affected by changes in the larval mortality of anchovy. Abstract: The Northern Humboldt Current System is the most productive eastern boundary upwelling system, generating about 10 % of the global fish production, mainly coming from small pelagic fish. It is bottom-up and top-down affected by environmental and anthropogenic variability, such as El-Niño Southern Oscillation and fishing pressure, respectively. The high variability of small pelagic fish in this system, as well as their economic importance, call for a careful management aided by the use of end-to-end models. This type of models represent the ecosystem as a whole, from the physics, through plankton up to fish dynamics. In this study, we utilised an end-to-end model consisting of a physical–biogeochemical model (CROCO-BioEBUS) coupled one-way with an individual-based fish model (OSMOSE). We investigated how time-variability in plankton food production affects fish populations in OSMOSE and contrasted it against the sensitivity of the model to two parameters with high uncertainty: the plankton accessibility to fish and fish larval mortality. Relative interannual variability in the modelled fish is similar to plankton variability. It is, however, small compared with the high variability seen in fish observations in this productive ecosystem. In contrast, changes in larval mortality have a strong effect on anchovies. In OSMOSE, it is a common practice to scale plankton food for fish, accounting for processes that may make part of the total plankton in the water column unavailable. We suggest that this scaling should be done constant across all plankton groups when previous knowledge on the different availabilities is lacking. In addition, end-to-end modelling systems should consider environmental impacts on other biological processes such as larval mortality in order to better capture the interactions between environmental processes, plankton and fish.

Des affinités particulières se dessinent entre Marguerite Duras et Joseph Losey ainsi qu'en témoigne leur échange épistolaire soutenu. De multiples propositions, de lui à elle, sont émises. Les projets prennent peu à peu corps, des noms d'actrices sont évoqués. Malgré cela, aucune collaboration ne verra le jour. Cette étude se propose d'éclairer – à la lecture de plusieurs lettres – les tenants et aboutissants de cette rencontre manquée.

CAPES - Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior O constante crescimento populacional aliado ao desenvolvimento industrial tem gerado um consumo de água cada vez maior. Tendo em vista que a água potável é um recurso limitado, tecnologias capazes de tratar essa água são necessárias para evitar um cenário global de escassez nos próximos anos. A dessalinização via osmose inversa utilizando membranas é uma das estratégias adotadas para contornar essa situação. Dentre as propostas estudadas para melhorar o desempenho das membranas, destaca-se a inserção de óxido de grafeno na matriz polimérica devido à sua hidrofilicidade. Visando a melhoria das membranas, foi estudada neste trabalho a incorporação de óxido de grafeno ao suporte de polisulfona e à camada de poliamida. O suporte poroso foi preparado por meio da técnica de inversão de fases e a nanocarga foi incorporada na solução contendo a polisulfona em diferentes concentrações. A membrana de polisulfona foi caracterizada em um sistema de permeação gasosa onde obteve-se um valor médio de permeância de 456 GPU para o nitrogênio para a membrana sem óxido de grafeno e 1370 GPU para a membrana com a nanocarga na concentração de 0,2% m/m de GO. A camada densa da membrana foi sintetizada utilizando o método de polimerização interfacial. A formação da pele foi evidenciada através da microscopia eletrônica de varredura e pela redução na permeância através da membrana para o valor de 170 GPU para nitrogênio. A permeabilidade hidráulica das membranas foi determinada através da permeação em um sistema de osmose inversa. Notou-se tanto o aumento da permeabilidade de 2,7 para 3,4 L/h.m².bar quanto o aumentou da rejeição salina de 13,6 para 31,2% evidenciando a melhoria da membrana após a adição da nanocarga. Potable water has become a valuable, and sometimes, scarce resource due to population growth and the industrial activities. Therefore, technologies that can process and generate this product are necessaries to avoid a global scenario of water scarcity in the next years. Reverse osmosis desalination using membranes is one of the most used strategies today to produce potable water. There are many studies to improve membrane’s performance, one of them is incorporating graphene oxide into the polymeric matrices due to its hydrophilicity. In order to improve their performance, it was studied in this work the incorporation of graphene oxide on the support of polysulfone and polyamide film. The porous supports were prepared using the phase inversion method and the nanoparticles were added in the solution of the polysulfone on different concentrations. The polysulfone membranes produced were characterized on a gas permeation system. The average permeance using nitrogen was 456 GPU for the pure membranes and 1370 GPU for the membranes with 0,2% m/m graphene oxide. The dense layer of polyamide was synthesized through the interfacial polymerization method. Results of scanning electron microscopy confirmed the formation of a thin film layer. Gas permeation tests showed that the permeance reduced to 170 GPU using nitrogen. Hydraulic permeability was obtained by using a reverse osmosis system for permeation. It was observed that both permeability and salt rejection improved. Hydraulic permeability increased from 2.7 to 3.4 L/h.m².bar while salt rejection increased from 13,6 to 31,2%. These results showed that the nanoparticle improves membrane performance for desalination systems.

Orientadores: Maria Regina Wolf Maciel, Mario Eusebio Torres Alvarez Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Quimica Resumo: Os processos de separação com membranas (PSM) têm sido considerados como alternativa a processos clássicos de separação. Esta é uma área de estudo que apresenta uma forte interdisciplinaridade. Há um crescente interesse nestes processos para diversas aplicações como, por exemplo, tratamento de efluentes industriais, desalinização de águas, purificação e concentração de correntes da indústria alimentícia. A separação, em geral, não envolve mudança de fase, o que significa economia no consumo de energia e operações a temperaturas moderadas. Na tecnologia de separação com membranas, os componentes das misturas líquidas ou gasosas são separados ao permearem de forma seletiva através de uma membrana. As membranas podem ser poliméricas ou cerâmicas. A corrente de alimentação é dividida em duas correntes de saída: a que permeou através da membrana (permeado) e a corrente concentrada retida (¿retentate¿). Estes processos têm sido aplicados no processamento de bebidas, sucos, e aromas. Neste trabalho, dois PSM foram estudados, a Osmose Inversa (OI) e a Pervaporação (PV). Experimentos em escala piloto foram realizados empregando-se o processo de OI (membrana de poliamida) para a concentração de suco de laranja a 20°Brix. Avaliou-se a retenção de compostos de voláteis (acetaldeído, metanol e etanol) monitorando-se as correntes de alimentação e permeado. Os resultados de retenção de aromas obtidos não foram satisfatórios. A membrana apresentou baixas retenções para os voláteis monitorados na temperatura usada para realização dos experimentos. Na segunda etapa do trabalho, o processo de PV foi avaliado para recuperação de um importante éster do suco de laranja, o etil butirato. O software PERVAP, um simulador Fortran essencialmente preditivo, foi empregado no estudo de desempenho do processo para duas membranas, polidimetilsiloxano (PDMS) e polioctilmetilsiloxano (POMS). Realizou-se a predição de propriedades de membranas poliméricas para incremento da capacidade preditiva do simulador. Foram empregados métodos de contribuição de grupos para predição das propriedades dos polímeros. Os dados de viscosidade preditos para o POMS viabilizaram a realização de cálculos para obtenção de parâmetros requeridos para operação do simulador. A abordagem proposta proporcionou maior versatilidade ao simulador Abstract: The membrane separation processes (MSP) have been considered as alternative for conventional separation processes. In this research area a strong interdisciplinarity is observed. There is an increasing of interest for these processes considering many aplications (e.g., industrial wastewater treatment, water desalination, purification and concentration of food industry streams). The separation usually does not requires phase change, which means energy savings and moderate temperatures. A membrane separation system separates an inlet stream into two effluent streams known as the permeate and the retentate. The permeate is the portion of the fluid that has passed through the membrane. Whereas the retentate stream contains the constituents that have been rejected by the membrane. The membrane can be polymeric or ceramic. These processes have been applied for processing beverages, juices and aromas. In this work, two of these processes were studied, Reverse Osmosis (RO) and Pervaporation (PV). Pilot scale experiments were accomplished using RO (poliamide membrane) for concentrating single strength orange juice at 20ºBrix. The retention of volatile compounds (acetaldehyde, methanol and ethanol) was evaluated by monitoring feed and permeate streams. The retention results obtained were unsatisfactory. The membrane presented low retention for monitored volatiles under studied temperature conditions. In the second stage of this work, the PV process was evaluated for recovering an important ester of orange juice, the ethyl butyrate. The PERVAP software, an essentially predictive Fortran simulator, was used for evaluating process performance considering two membranes, polydimethylsiloxane (PDMS) and polyoctylmethylsiloxane (POMS). It was accomplished the prediction of properties for polymeric membranes targeting the software predictivity improvement. Viscosity data predicted for POMS was crucial for calculating parameters required by simulator. The predictive approach proposed improved the software versatility Doutorado Desenvolvimento de Processos Químicos Doutor em Engenharia Química

Orientador: Minoru Sakate Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Odontologia de Piracicaba Resumo: Não informado Abstract: Not informed. Mestrado Farmacologia Mestre em Ciências

Orientador: Maria Regina Wolf Maciel Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Quimica Resumo: Neste trabalho de tese, foram realizadas a modelagem e a simulação dos processos de separação pervaporação e osmose inversa aplicados a sistemas binários. A premissa empregada foi o desenvolvimento de metodologias de predição das variáveis de processo da pervaporação e osmose inversa independentes de dados experimentais destes processos; os dados necessários para a predição destas variáveis foram propriedades fundamentais dos componentes puros da alimentação. A partir de uma revisão bibliográfica dos modelos existentes para o processo de pervaporação, foi definida uma metodologia de predição das variáveis de processo baseado no modelo solução-difusão. A etapa inicial da metodologia foi o desenvolvimento de um programa de cálculo das composições de sorção na membrana, baseado no modelo UNIQUAC e no método de contribuição de grupos UNIFAC, adaptados ao uso de polímeros. O programa foi validado pela aplicação a sistemas ideais e não-ideais sob o ponto de vista termodinâmico. Os resultados empregando o modelo UNIQUAC apresentaram boaconcordância com os dados experimentais; no caso dos resultados obtidos via UNIFAC para solventes orgânicos obteve-se um bom ajuste dos dados experimentais, mas, no caso da água, os resultados obtidos pelo modelo não foram adequados. Na segunda etapa da metodologia, foram realizados o estudo da predição do coeficiente de difusão na membrana, a partir do modelo do volume livre, seguindo a abordagem de Fick e Maxwell-Stefan; a determinação dos parâmetros necessários ao respectivo modelo; a aplicação a casos estudos e uma análise paramétrica. Os resultados obtidos concordaram bem com os dados experimentais. Com isto, a partir dos valores de sorção e coeficientes de difusão, foi elaborado um programa para a predição do processo de pervaporação; o programa foi aplicado a casos estudos citados na literatura. Foi também estudada a aplicação da pervaporação ao sistema fenol-água, considerando uma membrana de poli (dimetil siloxano) como agente de separação. Os resultados concordaram bem com os dados experimentais disponíveis e mostraram que uma melhor seletividade e performance de separação foram obtidos em concentrações de fenol na alimentação inferiores a 0,2 % molar. A etapa final do trabalho foi a elaboração de um programa para simulação do processo de osmose inversa tendo como base um modelo derivado da mecânica-estatística. A partir dos parâmetros do modelo, foram preditos a rejeição e fluxo do permeado da mistura etanol-água em uma membrana de poliamida. O coeficiente de difusão de Maxwell-Stefan em alta pressão foi predito e empregado na simulação da osmose inversa Abstract: In this work, the modelling and simulation of pervaporation and reverse osmosis processes for binary mixtures were carried out. The development of prediction methodologies for process variables of pervaporation and reverse osmosis without the necessity of experimental data was the general guideline followed; the experimental data used in these methodologies were the fundamental properties of pure components of feed. Based on the literature review for available models for pervaporation process, a prediction methodology according to the solution-difusion model was choosen and developed. The inicial step for the methodology elaboration was the development of a software for sorption composition determination in the membrane, based on the UNIQUAC model and UNIFAC group contribution method, both suitable for polymer applications. The software was validated applying it forideal and non-ideal systems on thermodynamic viewpoint. The results obtained according to the UNIQUAC model agreed well with experimental data; in the case of the results obtained by the UNIFAC method when applied for organic solvents, it was obtained a good agreement with experimental data, but, on the other hand, for the water, the results showed that the model must be improved. In the second step of methodology development, the study of the prediction of the diffusion coefficient in the membrane according Fick and Maxwell-Stefan approaches, the determination of models parameters, the validation of the prediction method with experimental data and a parametric sensitivity analysis were carried out. The results agreed well with experimental data. So, using the sorption compositions and diffusion coeficients calculated, it was developed a software for pervaporation prediction; the software was applied for some cases of literature. It was also studied the application of pervaporation to phenol-water system using poly(dimethylsiloxane) as selective barrier. The results agreed well with available experimental data and showed that a best selectivity and separation performance were achieved for phenol concentration lesser than 0.2% molar in the feed side. The final step of this work was the development of a software for simulation of reverse osmosis process based on a mecanical-statistical model. By using the model parameters, the rejection and permeate flux of ethanol-water mixture were predicted in a poliamide membrane. The diffusion coefficient of Maxwell-Stefan in high pressure was predicted and used in the reverse osmosis simulation Doutorado Desenvolvimento de Processos Químicos Doutor em Engenharia Química

Orientador: Samir Tufic Arbex Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Odontologia de Piracicaba Resumo: No presente trabalho é descrito e caracterizado o efeito de diversos agentes farmacológicos, em especial a Dobutamina e de um agente físico-radiação Laser - nos eventos que se seguem à interação da Vasopressina com os receptores da membrana de bexiga de sapo, e que são relacionados à síntese e inativação do 3'5'AMPc. O fluxo de água entre as duas faces da membrana foi medido gravimetricamente por meio da técnica de BENTLEY (1958) para preparações em formas de lobos e da técnica de PROCÓPIO e LACAZ-VIEIRA (1977), para preparações em forma de lâmina. Na ausência de Vasopressina, a Dobutamina ou aplicação de radiação Laser não provocou alteração da permeabilidade normal do epitélio à água. Em contraste, a ativação dos receptores adrenérgicos por Dobutamina (8x10-4M) provocou bloqueio significativo (da ordem de 31%) da ação hidrosmótica da Vasopressina 10mU/ml de banho). De maneira semelhante, a aplicação do Laser (10J/cm2) na face serosa bloqueou significativamente (da ordem de 34%) a resposta do tecido a uma nova dose de Vasopressina. Esse efeito não foi verificado quando a face mucosa da membrana foi exposta à radiação. Por outro lado, a associação do 3'5'AMPc com a radiação Laser promoveu aumento do fluxo de água, sugerindo que o agente físico pode ter apresentado efeitos antagônicos sobre o transporte de água, com efeito negativo sobre a produção de 3'5'AMPc, pelo complexo adenilciclase e com efeito positivo sobre a ação do nucleotídeo por inibição da enzima fosfodiesterase-nucleotídeo. Foi verificado também que o inibidor da fosfodiesterase, Teofilina, promoveu aumento significativo do fluxo hidrosmótico, por provocar aumento da concentração de 3'5'AMPc. Quando foi associada Dobutamina à Teofilina, observou-se diminuição da atividade hidrosmótica da metil-xantina, sendo essa ação regenerada, quase que na sua totalidade, pela adição ao banho do antagonista alfa-adrenérgico, Fentolamina. Esses resultados sugerem que a Teofilina atua não somente bloqueando a atividade da fosfodiesterase, como também estimulando o complexo adenilciclase-dependente, na conversão do ATP em 3'5'AMPc. Em contraste, quando da associação de Dobutamina, Vasopressina e um agente beta bloqueador, Propranolol, não ocorreu a restauração do efeito do hormônio anti-diurético. Por outro lado, a associação de agentes bloqueadores alía-adrenérgicos, Fentolamina ou Rauwolscina ao meio contendo Dobutamina e Vasopressina, levou à observação do pleno restabelecimento da ação da Vaso pressina, evidenciando a participação de receptor alfa2-adrenérgico no bloqueio da ação hidrosmótica do hormônio, caracterizando esse receptor como sendo um agonista da diurese. Os resultados obtidos quando da associação de Indometacina com a radiação Laser antes e depois do fluxo de água ter sido estimulado pela Vaso- I pressina, apontam para a possibilidade de que o Laser estimularia a produção I de Prostaglandinas neste tipo de epitélio, que por sua vez interferiria sobre a I atividade hidrosmótica da Vasopressina Abstract: In the present work the effects of several pharmacological agents in special Dobutamine and a physical agent-Laser radiation - on the events that follow the interaction of Vasopressin with membrane receptors related to syn¬thesis and inactivation of cyclic-AMP in the toad bladder, are described and characterized. Water flow across the membrane was measured gravimetrically by the technique of BENTLEY(1958) in sac preparations of the membrane, and by the technique of PROCÓPIO &: LACAZ VIEIRA (1977) in sheet preparations of the bladder. Dobutamine or the application of Laser radiation did not al¬ter the normal water permeability of the epithelium in the absence of Vaso¬pressin. In contrast, adrenoceptors activation by Dobutamine (8x10-4M) led to a significant (about 31%) blockage of the hydrosmotic action of Vasopressin. Similarly, low-energy Laser radiation (10/ Jcm2) blocked the tissue response to Vasopressin after the previously treatment of the membrane with the hor¬mone. This inhibitory effect was not observed when the mucosal face of the membrane was exposed to the Laser radiation. On the other hand, association of cyclic-AMP with Laser radiation pro¬moted an increase in the water flow suggesting that the physical agent may present dual effects on the water tran-sport, one being negative on the cyclic¬AMP production by the adenylate-cyclase complex and the other being positi've on the nucleotide action by phosphodiesterase - nucleotide inhibition. It was also seen that Theophylline - the phosphodiesterase inhibitor ¬stimulated water transport by increasing cyclic-AMP concentration in the tis¬sue. The association of Dobutamine with Theophylline led to a decrease in the methyl-xanthine hydrosmotic activity, being this effect restored almost com¬pletely by the presence in the serosal bathing solution of an alpha-adrenergic antagonist, Phentolamine. These results suggest that Theophylline acts not only by blocking phosphodiesterase activity, but also by stimulating adenylate¬cyclase-dependent complex in the conversion mechanism of ATP to cyclic-AMP. In constrast, when Dobutamine, Vasopressin and an beta-adrenergic an¬tagonist, Propranolol were associated, the hydrosmotic response of the tissue to Vasopressin was not restored. On the other hand, the association of alfa¬adrenergic agent Phentolamine or Rauwolscine to the Dobutamine and Vaso¬pressin serosal bathing solution restored the action of Vasopressin, evidencing alpha2-adrenergic receptor participation on the blockage of the hydrosmotic action of the hormone, further characterizing this receptor as one diuresis ag¬onist. The results obtained by the association of Indomethacin with Laser ra¬diation before and after the stimulation of water flow by Vasopressin point to the possibility that Laser radiation would stimulate Prostaglandins syn¬thesis in this tissue, interfering in this way with the hydrosmotic activity of Vasopressim Doutorado Farmacologia Doutor em Ciências

Orientador : Fernanda Elizabeth Xidieh Murr Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia de Alimentos Resumo: No presente trabalho avaliou-se a influência do processo de desidratação osmótica como pré-tratamento na secagem de cubos de mamão formosa (Carica papaya L.). O pré-tratamento osmótico foi conduzido a 30°C, com agitação 110rpm, utilizando-se dois tipos de soluções de sacarose 70oBrix: solução contendo lactato de sódio 2,4% em peso e ácido láctico 0,1M e solução contendo lactato de sódio 2,4% em peso e ácido cítrico 0,1M. O estudo da ~inética de desidratação osmótica mostrou que a solução contendo ácido cítr~coapresentou valor de perda de água (WL), ao final de 48 horas de processo, ligeiramente superior ao encontrado para a solução contendo ácido láctico. Comportamento contrário ocorreu para o ganho de sólidos (SG). O ajuste dos dados experimentais da desidratação osmótica foi realizado através de um modelo empírico de dois parâmetros e do modelo difusional para geometria cúbica, sem considerar encolhimento durante o processo. A etapa de secagem foi estudada através de um planejamento fatorial 22com triplicata no ponto central para a fruta "in natura" e desidratada osmoticamente. As variáveis avaliadas foram temperatura (40, 50, 60OC) e velocidade do ar de secagem (1,25; 2,25 e 3,25m1s).As respostas foram atividade de água, perdas de vitamina C e carotenóides totais e tempo de secagem. Os experimentos foram realizados em secador de leito fixo. O aumento da temperatura e velocidade do ar favoreceu à redução do tempo de secagem do produto final, cuja umidade foi de 30% em base úmida, conforme legislação para frutas secas. Tal fato foi mais pronunciado para a secagem da fruta "in natura". O ajuste dos dados experimentais foi realizado utilizando-se o modelo difusional para geometria cúbica, sem considerar encolhimento e um modelo empírico exponencial de dois parâmetros Abstract: Effect of osmotic dehydration as a pre-treatment to air drying of papaya(Carica papaya L.) cubes was studied. Two 70oBrix sucrose osmotic dehydration solutions were used: containing 2,4% w/w sodium lactate and O,1M lactic acid; and containing 2,4% w/w sodium lactate and 0,1M citric acid. Values of temperature and agitation to both solutions were 30°C and 110rpm, respectively. Water loss (WL) with the solution containing citric acid was higher than one contenting lactic acid. The opposite occurred with respect to solid gain (SG). The osmotic dehydration curves were fitted using a diffusional model for cubic geometry and an empiric model with two parameters, without considering shrinkage during processo Factorial experimental design methodology was used for the drying process, both "in natura" fruit and osmotic dehydrated one, in order to obtain a final product more similar to the fresh product and more stable microbiologically. The independent variables studied were the temperature (40, 50 and 60OC) and the air velocity (1,25; 2,25 and 3,25m1s).The dependent variables were water activity, vitamin C and carotenoid losses, and drying time. The experiments were made using of a fixed bed dryer. According to the kinetic study, increasing of temperature and air velocity led to a decrease of drying. This was more significant for "in nature" fruit drying. Drying curves were fitted using a diffusional model for cubic geometry, considering no shrinkage and an empiric two parameter exponential mode Mestrado Mestre em Engenharia de Alimentos

Orientador: Fernanda Elizabeth Xidieh Murr Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia de Alimentos Resumo: Neste trabalho foi estudada a transferência de massa na Banana Nanica (Musa cavendishi) e no Mamão Formosa (Carica papaya 1.) no processo de desidratação osmótica. Foi analisada a influência da geometria e estruturas celulares, para a verificação do mellior desempenho na transferência de massa. A etapa de desidratação osmótica foi conduzida com agitação constante de 80rpm e analisada através de um planejamento experimental fatorial 24-1com 3 repetições no ponto central para cada geometria estudada. As variáveis analisadas foram temperatura (30, 45 e 60°C), concentração da solução de sacarose (45, 55 e 65°Brix), concentração de ácido láctico (O, 0,05, 0,1M), e geometria da amostra (placa plana e cubo). As respostas analisadas foram perda de água, ganho de sólidos e atividade de água. A temperatura foi a variável que mais influenciou na perda de água e ganho de sólidos, seguida da concentração de sacarose da solução. A geometria de placa foi a que mais facilitou a perda de água no processo de desidratação osmótica tanto para a banana quanto para o mamão. O Modelo de Peleg e Azuara ajustaram-se bem os dados experimentais, sendo que os dados de equilibrio de perda de água que mais se aproximaram dos dados experimentais foram os calculado pelo Modelo de Azuara. Pela análise de imagens obtidas através da microscopia eletrônica de varredura foi possível verificar que as células da banana apresentam-se de forma alongada com presença de grânulos de amido e tanino, enquanto que as células do mamão apresentam-se forma oval. A geometria da amostra mostrou ser a variável que mais influenciou nas modificações ocorridas durante o processo de desidratação osmótica de ambas frutas, seguida da temperatura. Abstract: In this work was studied mass transfer in banana (Musa cavendish) and papaya (Carica papaya L.) in osmotic dehydration process. It was analyzed the influence of geometry and cells structures to verify the best performance in mass transfer. Osmotic dehydration was carried on with constant agitation of 80 rpm and analyzed through a factorial experimental design 24-1with 3 repetitions of central point for each geometry. Analized variables were temperature (30, 45 and 60°C), sucrose concentration (3,5; 4,5 and 5,5 M), lactic acid concentration (O; 0,05 and O,lM) and sample geometry (fIat plate and cube). Analyzed responses were water 1055,solid gain and water activity. Water loss and solid gain were influenced more by temperature and after by sucrose concentration. In osmotic dehydration process, fIat plate geometry facilitated water loss in both banana and papaya. Peleg and Azuara's models fitted well to experimental data, but equilibrium data were better approached when they were calculated by Azuara's model. Analyzing obtained images through electronic microscopy scanning it was possible to verify that banana cells presented elongated shape with starch granules and tanine, while papaya cells presented egg-shaped. The variable that caused more influence in occurred changes during osmotic dehydration was sample geometry and after the temperature. Mestrado Mestre em Engenharia de Alimentos

Orientador: Jose Gilberto Jardine Dissertação (mestrado) . Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia de Alimentos Resumo: O objetivo deste trabalho foi à obtenção de extrato de banana isento de polifenol oxidase por ultrafiltração e concentração por osmose inversa. Foi realizado o processamento de extração de suco de banana, com inibição prévia da enzima polifenol oxidase com solução de 0,15% de metabissulfito de sódio e 1 % de ácido ascórbico para evitar o escurecimento inicial. Posteriormente esta enzima ficou retida na etapa de ultrafiltração. Os processos de ultrafiltração foram realizados com membranas de polissulfona com peso molecular de corte de 20.000 daltons à duas pressões transmembranas, 6 e 8 bar. O processo à 6 bar foi melhor por apresentar fluxo de permeado mais estável e menor diminuição deste com o tempo e concentração. Para a osmose inversa foram utilizadas membranas de filme composto (HR 95) e foram realizados quatro processos, dois à pressão transmembrana de 40 bar, um do suco ultrafiltrado à 6 bar e outro à 8 bar, e dois processos à 60 bar, dos mesmos sucos ultrafiltrados. Os processos à 60 bar foram superiores, dentre eles o do suco ultrafiltrado à 6 bar devido ao maior fluxo de permeado (27,8 L/h.m²) e concentração do suco (31º Brix) e menor tempo de processo. Uma aplicação do extrato concentrado de banana é a produção de licor. O licor obtido de 190 GL estava amarelo claro e sem turvação. Pela análise sensorial realizada, 74% das pessoas gostaram do licor devido ao sabor e aroma de banana Abstract:The objective of this research was the production of a banana extract by ultrafiltration containing no polyphenol oxidase by ultrafiltration and its concentration by reverse osmosis. The extraction of the banana juice was effected after a prior inhibition of the enzyme polyphenol oxidase using a solution containing 0,15% sodium metabissulfite and 1 % ascorbic acid to avoid initial browning. Later, this enzyme was successfully retained by ultrafiltration. The processes of ultrafiltration were carried out using polysulfone membranes with a cut-off of 20.000 daltons at two transmembrane pressures, 6 and 8 bar. The process using apressure of 6 bar was better because of the more stable permeate flux, decreasing less with time and concentration. The processes of reverse osmosis were effected using thin film composite membranes (HR-95) and four experiments were carried out, two with a transmembrane pressure of 40 bar, one with the 6 bar ultrafiltered juice and the other with the 8 bar one, and two processes at 60 bar, with the same ultrafiltered juices. The processes at 60 bar were better, specially that with the 6 bar ultrafiltered juice, because of the higher permeate flux (27,8 L/h.m²) and concentration of the juice (31° Brix) and the shorter process' time. One application of the concentrated banana extract is the production of liqueur. Liqueur with 19° GL was produced presenting a light yellow, transparent appearance and no turbidity. A sensory evaluation indicated that 74% of the people liked the liqueur because of the taste and flavour of banana Mestrado Mestre em Tecnologia de Alimentos

Orientador: Nelson Horacio Pezoa Garcia Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia de Alimentos Resumo: Ultimamente tem aumentado a preocupação pela relação entre dieta e saúde, estimulando o consumo de alimentos saudáveis, nutritivos e funcionais e ainda de valor calórico reduzido, que tenham nutrientes com potencial protetor de saúde. Esses alimentos além de satisfazer requerimentos nutricionais e sensoriais básicos desempenham efeitos fisiológicos benéficos que diminuiriam o risco de doenças crônicas cardiovasculares, cancerígenas ou outras. Existe uma grande variedade de produtos para fins especiais, sendo aqueles destinados a dietas de redução de açúcares um dos mais expressivos. Assim, as indústrias têm o desafio de desenvolver processamentos em condições amenas de operação, tempo e temperatura, provocando menores alterações de coloração, sabor e nutricionais. Com base nisso, a finalidade desse trabalho foi concentrar os nutrientes da goiaba vermelha e yacon, através da desidratação osmótica e desenvolver um doce em massa com as frutas desidratadas osmoticamente e acerola, de valor calórico reduzido através de processo contínuo. Primeiramente, foi realizado um estudo para otimizar a desidratação osmótica utilizando xarope de sorbitol e de sacarose. Os ensaios foram realizados utilizando planejamento fatorial completo, variando-se o tempo, temperatura e concentração da solução osmótica, visando a maximização da perda de umidade e minimização da incorporação de sólidos. Na desidratação osmótica utilizando xarope de sorbitol foram obtidas perdas de umidade de 35 a 43% % e incorporação de sólidos de 5,7 a 8% na goiaba vermelha e no yacon 53 a 55% de perdas de umidade e 6,02 a 6,46% de incorporação de sólidos. Os resultados obtidos mostraram que utilizando xarope de sorbitol se conseguem maiores perdas de umidade em relação ao xarope de sacarose, contudo há também uma maior incorporação de sólidos, mas isto seria irrelevante no caso de produtos de baixo valor calórico, nos quais o sorbitol é comumente utilizado, por apresentar um valor energético de 2,4kcal/g, enquanto que a sacarose fornece 4kcal/g. Outro objetivo foi também obter um doce em massa de goiaba vermelha, yacon e acerola, com um maior teor em sólidos de frutas que um produto convencional. Foram realizadas três formulações para análise sensorial, sendo utilizado o teste de aceitação. Os doces em massa tiveram boas médias de aceitação sensorial, variando de ¿gostei ligeiramente¿ a ¿gostei moderadamente¿, diferindo entre si (p< 0,05) nos atributos cor, sabor e impressão global, e não apresentando diferença significativa no atributo aroma. A formulação preferida foi com 50% goiaba vermelha, 30% acerola e 20% yacon, processada em tratamento térmico contínuo. Os resultados da caracterização química (pH, acidez e atividade de água) e física (sinerese, cor e textura) dos doces em massa mostraram concordância com os trabalhos encontrados na literatura. Através da avaliação microbiológica o produto foi considerado como ¿comercialmente estéril¿, indicando que o tratamento térmico foi eficiente para manter a estabilidade microbiológica do produto Abstract: Concern about the relation between diet and health has greatly increased recently, stimulating the consumption of healthy, nutritive and functional foods, preferably of reduced caloric value, containing potentially health-protecting nutrients. In addition to satisfying the basic nutritional and sensory requirements, these foods play a beneficial physiological role in decreasing the risks of chronic cardiovascular diseases, cancer and other diseases. A great variety of special purpose foods exist, those destined for low sugar diets being the most prominent. Thus modern industry faces the challenge of developing processes operating under mild time/temperature conditions so as to minimize alterations in color, flavor and nutritional quality. Based on this idea, the objective of this research was to concentrate the nutrients of red guava and yacon by osmotic dehydration and develop a reduced calorie solid preserve using the osmotically dehydrated fruits plus West Indian cherry by way of a continuous process. Initially the osmotic dehydration process was optimized using sorbitol and sucrose syrups. A complete factorial experimental design was used for these trials, varying the time, temperature and concentration of the osmotic solution, aiming at maximizing moisture loss and minimizing solids incorporation. Osmotic dehydration using sorbitol syrup resulted in moisture losses of from 35 to 43% and solids incorporation between 5.7 and 8% for red guava and moisture losses of from 53 to 55% for yacon with solids incorporation from 6.02 to 6.46%. The results showed that higher moisture losses were obtained using the sorbitol syrup than with the sucrose syrup, although the solids incorporation was also higher. However, in low calorie products this is irrelevant since sorbitol is frequently used in such products due to its low energy value of 2.4kcal/g as compared to 4kcal/g for sucrose. A further objective was to prepare a solid preserve from red guava, yacon and West Indian cherry containing higher fruit solids content than the conventional product. Three formulations were prepared for the sensory acceptance test. The three formulations received good mean scores for acceptance, varying from ¿liked slightly¿ to ¿liked moderately¿, with significant differences (p£0.05) amongst the three for the attributes of color, flavor and overall impression but with no significant difference for aroma. The most preferred formulation was that containing 50% red guava, 30% West Indian cherry and 20% yacon, processed by a continuous heat treatment. The results of the chemical (pH, acidity and water activity) and physical (syneresis, color and texture) characterizations agreed with those of similar studies reported in the literature. The microbiological evaluation showed the product to be commercially sterile, indicating that the heat treatment was efficient in maintaining the microbiological stability of the product Mestrado Mestre em Tecnologia de Alimentos

Orientador: Roberto Herminio Moretti Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia de Alimentos Resumo: O Brasil é um país com característica agrícola e o desenvolvimento dos setores agroindustriais é de grande importância sócio-econômica e que devem ser explorados a fim de evitar o desperdício de alimentos, agregar valor aos produtos agrícolas e aumentar a renda dos produtores. A transformação industrial, à experiência de regiões e países bem sucedidos, mostra que pelo menos a transformação primária das frutas deve ser pensada pelos produtores. Isto porque é um prolongamento das atividades agrícolas, que objetiva transformar produtos perecíveis em produtos estáveis. A bananicultura é uma atividade de importância econômica e social, sendo cultivada na maioria dos países tropicais. O Brasil é o terceiro maior produtor e representa cerca de 9,0% da produção mundial, com uma área de 495 mil ha, superado apenas pela Índia e pelo Equador. O presente trabalho estudou o processo de concentração osmótica em banana nanica (Musa cavendishi) através de planejamento experimental completo com 3 variáveis independentes (tempo, espessura e concentração de ácido cítrico), utilizando soluções de açúcar invertido, à pressão atmosférica e temperatura constante de 45°C. As variáveis dependentes para os 17 experimentos realizados foram: perda de peso, perda de umidade, incorporação de sólidos, variação de sólidos totais, variação de sólidos solúveis e a relação brix / acidez (ratio) que indica o equilíbrio das características sensoriais do produto. Para identificar a melhor relação foram selecionados 4 experimentos com diferentes ratio. Estas amostras de banana préconcentradas osmoticamente foram secas em estufa com circulação forçada de ar quente a 60°C até atingirem um teor de 65% de sólidos totais. Foi realizada uma análise sensorial (teste de preferência) com as 4 amostras selecionadas. Os resultados obtidos com os experimentos mostram uma perda de umidade entre 25,13 a 38,16% no processo de concentração osmótica e um produto com boas características organolépticas Abstract: Brazil is a country with agricultural characteristics and thus the development of the agro-industrial sector is of great socio-economic importance and should be explored so as to avoid food wastage and increase the value of agricultural products and producer profit. Based on the experience of highly successful regions and countries, in industrial transformation, the primary transformation of fruits should be thought of by the producers, since this is really a prolongation of the agricultural activity, with the aim of transforming perishable products into stable ones. The culture of bananas is an economically and socially important activity, bananas being cultivated in the majority of tropical countries. Brazil is the third biggest producer, behind India and Ecuador, representing 9% of world production and occupying an area of 495 thousand hectares. This work studied the osmotic concentration of banana nanica (Musa cavendishi) using a complete experimental design with 3 independent variables (time, thickness and citric acid concentration), using invert sugar solutions, atmospheric pressure and a constant temperature of 45ºC. The variable dependents for the 17 experiments carried out were: weight loss, moisture loss, solids incorporation, variation in total solids, variation in soluble solids and the brix:acidity ratio, which indicates the equilibrium of the product sensory characteristics. Four experiments with different ratios were selected in order to identify the best ratio. These osmotically pre-concentrated banana samples were dried in a forced air incubator at 60ºC to a total solids content of 65%. A sensory preference analysis was carried out with the 4 samples selected. The results obtained showed moisture losses from 25.13 to 38.16% in the osmotic concentration process and a product with good organoleptic characteristics Mestrado Mestre em Tecnologia de Alimentos