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Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia de Alimentos, Florianópolis, 2014. O refractance window (RW) ou janela de refractância é um processo de secagem desenvolvido com objetivo de produzir frutas e hortaliças em pó com qualidade superior e competir com as tecnologias atualmente dominantes, ou seja, a liofilização, a secagem por atomização (spray drying ? SD) e a secagem em tambor (drum drying - DD). No processo de secagem por RW, o suco ou polpa é espalhado na face superior de um filme de poliéster, que tem sua face inferior em contato com água quente. O filme de poliéster utilizado é parcialmente transparente à radiação infravermelha (IV) emitida pela água quente. Assim, os três modos transferência de calor, condução, convecção e radiação, estão presentes nesse sistema de secagem. Sendo assim, o objetivo deste trabalho é o estudo comparativo de diferentes processos de secagem e a obtenção de manga desidratada em pó com qualidade superior utilizando refractance window, liofilização e spray-drying como métodos de secagem. Este estudo será dividido em três partes. A primeira parte consiste na avaliação da transparência do filme de mylar à radiação IV e das cinéticas de secagem da polpa utilizando diferentes temperaturas da água de aquecimento (75, 85 e 95 oC) e diferentes espessuras da camada de purê de manga (2, 3 e 5 mm). Para avaliar a importância relativa da transferência de calor por radiação da água quente para a polpa de manga, o processo também foi realizado com o filme pintado de preto, bloqueando a passagem da radiação IV originária da água. Os resultados demonstraram que o filme mylar utilizado neste estudo foi transparente em algumas bandas de comprimento de onda do espectro, dentro da banda que caracteriza a radiação IV e o filme pintado foi opaco à radiação. A polpa de manga seca por RW (filme de mylar não pintado) apresentou taxas de secagem superiores em relação à secagem efetuada com o filme de mylar pintado de preto, para as espessuras de camada de 2 e 3 mm. Para as polpas espalhadas com 5 mm de espessura não houve diferença no tempo de secagem entre os dois processos. Na segunda parte deste estudo foram caracterizados os pós de manga obtidos por RW, SD e liofilização, por determinações das massas específicas (aparente e absoluta), da microestrutura utilizando a microscopia eletrônica de varredura (MEV), cor, isotermas de sorção de umidade e diagramas de estado. Por fim, a última parte desse trabalho está relacionada com a reidratação dos pós, e foram analisados o tempo de dispersão, o ângulo de contato dos pós e a solubilidade, e complementando esse estudo foi determinado o comportamento reológico das polpas reconstituídas. Abstract : The refractance window (RW) is drying processes developed with the aim of producing fruit and vegetable powder with superior quality and to compete with the currently dominant technologies, such as freeze drying, spray drying and drum drying. In RW drying process, the juice or fruit pulp is spread on the upper surface of a polyester film, which has its lower surface in contact with hot water. The polyester film used is partially transparent to infrared radiation emitted by hot water. Therefore, the three modes of heat transfer, conduction, convection and radiation, are present in this drying system. Thus, there is a lack of publications about the mechanisms of heat transfer and mass involved in RW drying. In this context, the aim of this work is to study the drying of mango pulp by RW, spray drying and freeze drying and to characterize the mango powder obtained by both processes. This study was divided into three parts. The first part consists in evaluating the transparency of mylar film to infrared radiation and the drying kinetics of the pulp using different heating temperatures of the water (75, 85 and 95 oC) and different thicknesses of mango pulp (2, 3 and 5 mm) layer. In order to evaluate the relative importance of heat transfer by radiation from the hot water to the mango pulp, the process was also carried out with the film painted with black ink, blocking the passage of infrared radiation from the hot water. The results showed that the mylar film used in this study was transparent in some wavelength bands of the spectrum within the band that characterizes the infrared radiation. The mango pulp dried by RW (not painted mylar film) showed higher drying rates compared to drying with the black mylar painted, for the layer thicknesses of 2 to 3 mm. For the pulps spread with 5 mm of thickness no difference in drying time between the two processes was observed. In the second part of this study, the mango powders obtained by RW, spray drying and freeze drying were characterized by analysis of density (apparent and absolute), the microstructure using scanning electronic microscopy (SEM), color, moisture sorption isotherms and state diagrams. Finally, the last part of this work is related with the rehydration of the powders, for this purpose the wetting time, the contact angle and solubility were analyzed, and the rheological behavior of reconstituted pulps was determined, for complementing the study.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia de Alimentos, Florianópolis, 2010 Realizou-se um estudo de diferentes tecnologias de desidratação e o desenvolvimento de um método alternativo de secagem por ciclos de aquecimento-pulso de vácuo (CAPV) para a obtenção de manga desidratada com qualidade superior. Para isso, investigou-se a desidratação osmótica (DO) como pré-tratamento à secagem. As condições de processo usadas durante a DO foram solução osmótica a 65oBrix, a 30oC, e razão mássica de fruta:solução de 1:30. A transferência de massa durante a DO foi caracterizada pela determinação dos parâmetros relativos à perda de massa (PM), perda de água (PA) e ganho de sólidos (GS). A partir dos resultados obtidos, o tempo de processo selecionado foi de 5 horas, onde o valor de PA foi de 58%, o GS foi de 10,16% e a PM foi de 45%. Para o mesmo tempo, o valores da atividade de água (aw) e da umidade (Ubs) foram, respectivamente, de 0,916 e 1,27g de água/g de sólidos secos. A partir disto, confirmou-se a necessidade de um processo de secagem complementar para a preservação do produto final. Assim, estudou-se a secagem convectiva (SC) e a secagem por CAPV das amostras pré-tratadas por DO e das amostras sem pré-tratamento. Durante a SC, em estufa com circulação forçada de ar a 60oC, observou-se que em 16 horas de processo a Ubs das amostras pré-tratadas foi de 0,22g de água/g de sólidos secos e a aw foi de 0,462, enquanto que as amostras sem pré-tratamento apresentaram valores de Ubs 0,02 g de água/g de sólidos secos e de aw de 0,358. Além disso, as amostras ao final da SC apresentaram estrutura colapsada, verificada tanto na microscopia eletrônica de varredura (MEV), quanto pelo comportamento da curva de força-deformação nos ensaios mecânicos de perfuração. A secagem por CAPV consistiu no acondicionamento das amostras em uma grade e na alocação desta dentro de uma câmara encamisada. As amostras foram aquecidas até 60oC e a câmara foi fechada e pressurizada. Após 5 minutos de vácuo, a pressão do sistema foi restabelecida e as amostras foram aquecidas novamente, para aplicação de um novo ciclo de secagem. O cálculo do número de pulsos de vácuo aplicados na fruta foi determinado através da massa de água evaporada em cada ciclo, conforme a equação: mevap=(mamostraCp×T)/Hvaporização. Amostras secas a partir de frutas in natura apresentaram, após 12 ciclos, Ubs =0,09 g de água/g sólidos secos, e aw = 0,359, enquanto para as amostras pré-tratadas que sofreram 10 ciclos, estes valores foram: Ubs =0,14g de água/g de sólidos secos e aw=0,375. Amostras de manga comerciais liofilizadas foram também avaliadas e apresentaram valores de Ubs =0,08g de água/g de sólidos secos e aw =0,325, valores próximos dos valores observados para amostras secas por CAPV. Além de possibilitar a obtenção de produtos com baixos teores de umidade e atividade de água ao final da secagem, as frutas secas por CAPV apresentaram textura crocante, evidenciada pelas curvas irregulares obtidas nos ensaios mecânicos. Através das análises de MEVs foram verificadas a formação da matriz porosa e a semelhança da estrutura das amostras secas por CAPV com as amostras comerciais liofilizadas. Deste modo, este trabalho apresenta resultados que podem ser de grande utilidade para o aproveitamento industrial e agregação de valor às mangas. Different technologies of dehydration were compared to an alternative dry method, which consisted in the application of successive cycles of heating-and-puffing (multi-puff-drying, MPD) to obtain high quality dried mangoes. Osmotic dehydration (OD) was investigated as a pre-treatment to drying. The OD process conditions used were sucrose at a concentration of 65oBrix under 30oC with a solution:sample mass relation of 30:1. The mass transport was characterized by the determination of sample mass loss (ML) water loss (WL) and sugar gain (SG). At 5 h after the beginning of the processing, it was observed 58% of WL, 45% of ML and 10% of SG of the sample. At same evaluation time, the values of water activity (aw) and moisture content (Wdb) was 0.916 and 1.27 g water/g dry solids, respectively. The results from the OD pre-treaments confirmed the need of a complementary drying process to preserve mangoes. Therefore, it was carried out a study comparing convective drying (CD) and MPD processes of pretreated and non-pretreated mango samples. The CD treatment consisted in to dry the sample at 60oC in a forced air drier for 16 h. The Wdb of mango sample was 0.22 g water/g dry solids for pretreated and 0.02 g water/g dry solids non-pretreated, respectively. The aw were 0.462 and 0.358 for pretreatment and non-treatment samples, respectively. Moreover, samples at the end of CD have showed a compact structure, which was verified by the analysis of sample images with scanning electron microscopy (SEM) and by the behavior of Strain-force curves from mechanical measurements of puncturing tests. The MPD drying consisted of storing the samples in a grid and then allocated it inside a jacketed container. The samples were heated up to 60oC, then samples were maintained under vacuum during 5 min, which consisted in a cycle. The number of cycles were estimated by considering that the flash evaporation was a isenthalpic process, i.e., mevap= (msampleCp×T)/Hvaporization. Dried samples from fresh mango showed, after 12 cycles Wdb = 0.09 g water/g dry solids, and aw = 0.359, while pre-treated samples after 10 cycles of MPD showed of 0.14 g water/g dry solids and aw of 0.375. Commercial dried mangoes by freeze-drying process Wdb of 0.08g water/g dry solids and aw values of 0.325, which were similar to the observed values of dried samples under MPD. In addition, MPD resulted in a final product with low moisture content and water activity in the end of drying process with crispy texture confirmed by strain-force curves. The analysis of images with SEM, it was verified the similar formation of a porous matrix on the sample surface between MPD samples and commercial freeze-dried samples. Thus, the presented results showed that MPD has potential industrial use and may add value to dry mango products.

FAPEMIG - Fundação de Amparo a Pesquisa do Estado de Minas Gerais O ovo de codorna é um alimento muito nutritivo e ainda pouco explorado pela indústria de alimentos. Apesar do crescimento na produção brasileira, o consumo do ovo de codorna ainda é significativamente inferior ao do ovo de galinha. A secagem do ovo de codorna pode ser uma alternativa para o estímulo à sua produção e ao seu consumo, visto a maior viabilidade no transporte, armazenamento e aplicação do ovo em pó como ingrediente. Este trabalho consiste na obtenção de ovo de codorna em pó por diferentes métodos de secagem, além da caracterização e aplicação dos pós na produção de bolo pão de ló. Foram utilizados os métodos de liofilização, convencional e em leito de espuma, e secagem em estufa com circulação forçada de ar, convencional (70 ºC por 5,5 horas) e em leito de espuma (70 ºC por 3,5 horas). Os pós obtidos foram caracterizados em relação à cor, umidade, atividade de água, densidade bulk, higroscopicidade, propriedades morfológicas e de reidratação. Posteriormente, os ovos em pó foram reidratados e analisados em relação à cor, pH e propriedades funcionais (gelificante, espumante e emulsificante) e utilizados como ingredientes na produção de bolos pão de ló. As massas foram avaliadas em relação à umidade, gravidade específica e viscosidade, enquanto os bolos foram avaliados em relação à umidade, peso, volume, cor, textura e estrutura. Os resultados apontaram para maior aplicabilidade do ovo liofilizado de forma convencional (L-LIOF) em relação aos demais pós, tanto pelas propriedades físico-químicas apresentadas e boa capacidade de reidratação, quanto pelo seu bom desempenho na produção de bolo pão de ló. A secagem em forma de espuma se mostrou compensativa apenas para os ovos produzidos por secagem em estufa, visto que otimizou a capacidade de reidratação e capacidade espumante, por exemplo, promovendo melhores características aos bolos, porém, com desempenho significativamente inferior em comparação aos ovos liofilizados. O ovo liofilizado em forma de espuma (E-LIOF) resultou em bolos mais duros e menos volumosos que os bolos produzidos com ovo L-LIOF, especialmente devido à menor capacidade espumante. Embora o ovo líquido pasteurizado tenha conferido propriedades mais desejáveis aos bolos, como maior maciez e volume, o ovo L-LIOF também apresentou potencial para produção de bolo pão de ló. Quail egg is a very nutritive food and still little explored by the food industry. Despite the rising in Brazilian production, the consumption of quail eggs is still significantly lower than chicken eggs. The drying of quail eggs can be an alternative to stimulate its production and consumption, given the greater transporting, storing and applying viability of powdered egg as an ingredient. This work consists of obtaining powdered quail egg by different drying methods, in addition to the characterization and application of the powders in the production of sponge cake. Conventional and foam-mat freeze-drying, and conventional (70 ºC for 5,5 hours) and foam-mat (70 ºC for 3,5 hours) oven drying with forced air circulation were used. The powders obtained were characterized as to color, moisture, water activity, bulk density, hygroscopicity, morphological and rehydration properties. Subsequently, the powdered eggs were rehydrated and analyzed as to color, pH and functional properties (gelling, foaming and emulsifying) and used as ingredients in sponge cakes production. The doughs were evaluated for moisture, specific gravity and viscosity, while the cakes were evaluated for weight, volume, color, texture and structure. The results showed greater applicability of the conventional freeze-drying egg (L-LIOF) compared to the other powders, owing to its physicochemical properties and good rehydration capacity, as well as its good performance in the sponge cake production. Foam- mat drying proved to be compensatory just for eggs produced by oven drying, as it optimized the rehydration capacity and foaming capacity, for example, promoting better cake characteristics, but with significantly lower performance compared to freeze-dried eggs. The foam-mat freeze-dried egg (E-LIOF) resulted in harder and less bulky cakes than cakes produced with L-LIOF egg, especially due to the lower foaming capacity. Although the pasteurized liquid egg has resulted in more desirable properties to the cakes, such as greater softness and volume, the L-LIOF egg also presented potential for the sponge cake production. Dissertação (Mestrado) 2022-12-30

CAPES - Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior A hortelã (Mentha spicata L.) é uma planta típica herbácea que pertence à família Lamiaceae, possuindo inúmeras variedades. Suas folhas podem ser empregadas frescas para a produção de chás, na culinária para o preparo de molhos, na produção de balas e bebidas, na indústria do tabaco para a aromatização de cigarros e usadas como matéria-prima para a obtenção do mentol para uso farmacêutico. As folhas frescas possuem elevada umidade em sua composição química, possibilitando o crescimento microbiano e tornando-a perecível. Desse modo, a secagem de plantas aromáticas, como a hortelã, é uma alternativa para aumentar a sua vida útil. Essa operação tem por objetivo retirar um percentual elevado de água livre, evitando os processos de degradação enzimática e microbiológica, proporcionando a sua conservação e prolongando sua durabilidade. Portanto, esse trabalho tem como objetivo a obtenção da hortelã em pó, com e sem pré-tratamento térmico, em spray dryer e avaliar as características físico-químicas do pó obtido. O pré-tratamento utilizado foi o branqueamento. Assim, além do efeito do uso ou não do branqueamento, investigou-se a influência da temperatura, da vazão do ar de secagem e da vazão de alimentação da solução. Os resultados demonstraram que o material particulado obtido com branqueamento apresentou, em geral, menor valor de umidade quando comparado com o material particulado obtido sem passar pelo processo de branqueamento. Além disso, as amostras submetidas ao branqueamento nos experimentos com a temperatura menor associada com vazão de alimentação e vazão do ar de secagem também menores resultaram num material particulado menos higroscópico. Quanto à cor, as amostras submetidas ao pré-tratamento (branqueamento) apresentaram menor perda da coloração, resultando em partículas mais verdes e com maior luminosidade. Os menores resultados de densidade bulk do pó obtido com e sem branqueamento foram em condições de temperaturas de entrada de secagem mais elevadas. O branqueamento contribuiu para maior retenção de pigmentos de carotenoides e altos teores de clorofila e fenólicos totais. O maior valor de rendimento observado foi de 50,24%, para o pó obtido com branqueamento produzido com menores temperaturas associadas à elevada vazão de alimentação da solução. Em relação ao diâmetro médio, o maior valor mencionado dos pós com e sem branqueamento foi de 3,018 µm. É evidenciado que os pós com branqueamento apresentaram estruturas esféricas e lisas, e com menores tempo de molhamento. The spearmint (Mentha Spicata L.) is a typical herbaceous plant that belongs to Lamiaceae Family, possessing numerous varieties. Their leaves can be used fresh to produce tea, in cooking for preparation of sauces, in the production of candies and beverages, in the tobacco industry to aromatization of cigarettes and can be used as raw material to obtain menthol for pharmaceutical purposes. The dried leaves possess a high humidity chemical moisture composition, enabling microbial growth and making it perishable. Therefore, the drying of aromatic plants, such as spearmint, is an alternative to increase their shelf life. This procedure aims to remove a certain percentual of free water, avoiding the enzymatic and microbiological degradation processes, providing the conservation and extending their durability. Therefore, this work aims to obtain powder spearmint, with or without thermal pre-treatment, using spray dryer and to evaluate the physicochemical characteristics of the powder obtained. The pre- treatment used was the blanching process. Thereby, in addition to the effect of using or not the blanching process, the influence of temperature, drying air flow rate, and solution feed flow were also investigated. The results showed that the particulate material obtained with the blanching process presented, in general, a lower moisture value when compared to the particulate material obtained without going through the blanching process. Besides, the samples submitted to blanching process in the experiments with the lower temperature associated with lower feed flow and drying air flow also resulted in a less hygroscopic particulate material. As for color, the samples submitted to pre-treatment (blanching process) showed minor loss of color, resulting in greener particles with greater luminosity. The lowest bulk density results of the powder obtained with and without blanching were in conditions of higher entry drying temperatures. Blanching contributed to greater retention of carotenoid pigments and high levels of chlorophyll and total phenolics. The highest yield value observed was 50.24%, for the powder obtained with blanching produced at lower temperatures associated with high solution feed flow. Regarding the average diameter, the highest value mentioned for the powders with and without blanching was 3.018 μm. It is evident that the blanching powders presented spherical and smooth structures, with shorter wetting times. Dissertação (Mestrado)

FAPEMIG - Fundação de Amparo a Pesquisa do Estado de Minas Gerais A hortelã (Mentha spicata L.) é uma planta medicinal e aromática com propriedades antioxidantes, ação antisséptica, antifúngica, diurética e analgésica. Pode ser utilizada como temperos em alimentos, agente aromatizante em bebidas, essências, produtos de higiene bucal e pela indústria farmacêutica para a produção de medicamentos. Por possuir em sua composição química um alto teor de umidade, esta erva é considerada altamente perecível, sendo necessário submetê-la a métodos adequados para sua preservação. Nesse sentido, a secagem apresenta-se como uma opção podendo aumentar a vida útil dos alimentos ao retardar o crescimento microbiano e a biodegradação. Um método de secagem considerado promissor é o cast-tape drying (CTD), capaz de produzir alimentos secos com alto valor nutricional. Tendo visto o exposto, o objetivo desse estudo foi investigar a secagem da hortelã com e sem branqueamento, CB e SB respectivamente, por CTD, visando analisar o efeito das variáveis de processo: temperatura da água circulante (55, 72,5 e 90 °C) e espessura da camada da pasta (2, 3 e 4 mm) nas características do material seco obtido. A condição de secagem que apresentou melhores resultados de preservação dos compostos bioativos da hortelã foi a maior temperatura (90 °C) combinada com a menor espessura (2 mm) e a utilização do branqueamento, quando comparada com a secagem a 55 °C e 4 mm. Nessa condição a umidade final do produto ficou próxima a 10%, com tempo de secagem em torno de 20 minutos. Quanto à cor da hortelã, a menor variação verificada em relação a amostra úmida foi a condição de secagem com a menor temperatura da água circulante (55 °C) e espessura intermediária (3 mm) tanto SB quanto CB. Em relação a higroscopicidade observou-se que maiores temperaturas de secagem provocaram valores de higroscopicidade mais elevados e que as amostras branqueadas apresentaram hortelãs secas menos higroscópicas em todas as condições de secagem avaliadas. Dessa maneira, conclui-se que a secagem da hortelã foi possível por CTD, tornando-se uma opção atrativa para o aproveitamento desse material. Mint (Mentha spicata L.) is a medicinal and aromatic plant with antioxidant properties, antiseptic, antifungal, diuretic and analgesic action. It can be used as seasoning in food, flavoring agent in drinks, essences, oral hygiene products and by the pharmaceutical industry for the production of medicines. Per having a high moisture content in its chemical composition, this herb is considered highly perishable, being necessary to subject it to suitable methods for its preservation. In this sense, drying is an option that can increase the shelf life of food by slowing microbial growth and biodegradation. A drying method considered promising is the cast-tape drying (CTD), capable of producing dry foods with high nutritional value. Having seen the above, the objective of this study was to investigate the drying of the mint with and without bleaching, CB and SB respectively, by CTD, aiming to analyze the effect of the process variables: circulating water temperature (55, 72.5 and 90 ° C) and thickness of the paste layer (2, 3 and 4 mm) in the characteristics of the dry material obtained. The drying condition that showed the best preservation results for the bioactive compounds of the mint was the highest temperature (90 ° C) combined with the smallest thickness (2 mm) and the use of bleaching, when compared to drying at 55 ° C and 4 mm. In this condition the final humidity of the product was close to 10%, with drying time around 20 minutes. As for the color of the mint, the smallest variation observed in relation to the wet sample was the drying condition with the lowest temperature of the circulating water (55 ° C) and intermediate thickness (3 mm) both SB and CB. In relation to hygroscopicity, it was observed that higher drying temperatures caused higher hygroscopic values and that the bleached samples showed less hygroscopic dried mints in all evaluated drying conditions. Thus, it is concluded that the drying of the mint was possible by CTD, making it an attractive option for the use of this material. Dissertação (Mestrado)

O café arábica é um dos produtos agrícolas de maior expressão dentro do mercado nacional de commodities e possui grande importância para a balança comercial nacional. É um produto no qual a qualidade sensorial está diretamente relacionada ao valor comercial no mercado final, então, aprimorar tal qualidade pode significar aumento da renda do cafeicultor e de toda a região na qual este produto foi produzido. O tipo de processamento desempenha papel fundamental nas características sensoriais finais do produto, e nesse contexto a etapa de fermentação se destaca na alteração da qualidade. Neste trabalho foi estudado a qualidade sensorial final e as características físico-químicas do café arábica, da cultivar Catuaí Amarelo IAC-62, produzido na região de Carmo do Paranaíba – Minas Gerais. O café colhido manualmente, no estágio de cerejas amarelas foi inoculado com a levedura Saccharomyces cerevisiae, para a fermentação. Foi realizado um Planejamento Composto Central Rotacional (PCCR), para avaliar a etapa de fermentação com relação às variáveis tempo e temperatura de fermentação, e obtendo como respostas pH da massa fermentativa, umidade do fruto (durante o processo), teor de açúcares e ácidos orgânicos (HPLC) e qualidade sensorial avaliada pela metodologia da Associação de Cafés Especiais (Specialty Coffee Association – SCA), em dois níveis de torra diferentes (média clara e média). Foram determinadas as equações de ajuste à nota final dos cafés, em ambos os níveis de torra proporcionando um primeiro passo para a otimização da etapa da fermentação em campo. Independente do ensaio realizado em +α ou -α, observou-se que os cafés, mesmo em níveis extremos de tempo e temperatura, se comportaram sensorialmente similares com relação às notas finais (no geral entre 81 e 85), sendo que todos foram classificados como cafés especiais. A concentração de frutose variou apenas com o tempo de fermentação e não com a temperatura, enquanto a sacarose e glicose decresceram com o avanço da temperatura e do tempo. O glicerol foi formado dependendo de ambas as variáveis, e sua concentração aumentou com o tempo e com o aumento da temperatura. O pH se comportou conforme foi descrito na literatura, decrescendo durante o avanço do tempo, porém mais intensamente com as maiores temperaturas. Alguns ácidos foram medidos ao final da fermentação como o acético, propiônico, succínico e lático. Na avaliação sensorial, os atributos aroma, uniformidade, ausência de defeitos e doçura não foram afetados pelas diferentes condições de fermentação, nem pelo tipo de torra. A acidez da bebida foi influenciada pela fermentação, nos experimentos de torra clara, e maiores extensões da etapa de fermentação parecem contribuir positivamente para este atributo. Além disso, o maior grau de torra parece provocar redução na acidez da bebida. O atributo corpo foi influenciado pela fermentação, mas não pela torra, enquanto o sabor residual foi influenciado por ambos. O equilíbrio da bebida também foi afetado pela fermentação, e graus mais elevados de torra parecem influenciá-la de forma negativa. Quanto à avaliação global, as temperaturas de fermentação mais elevadas aumentaram as notas deste atributo, mas o efeito de torra não pôde ser bem estabelecido. Por meio da Análise de Componentes Principais foi possível correlacionar aroma, sabor, acidez, corpo, sabor residual, equilíbrio e nota geral como os atributos que tiveram maior influência e alta contribuição para o perfil sensorial do café Arabica coffee is one of most expression agricultural products on national commodities market and has a great importance on national trade balance and it’s a product which sensorial quality is directly related to final commercial price, and so, increase such quality may mean an increase on coffee producer final income and such of entire coffee production region. Processing type plays an important role on final sensorial quality, and on this context, fermentation step stands out on quality changes. On this work, were studied the arabica coffee’s final sensorial quality and physicochemical characteristics, of a Yellow Catuai IAC 62, produced on Carmo do Paranaiba (Minas Gerais State) Region. Coffee fruits were handpicked, only ripe yellow cherries were selected, inoculated with Saccharomyces cerevisiae for fermentation. An experimental design were done by a Composite Central Rotational Design (CCRD) to evaluate fermentation process related to fermentation time and temperature and getting as responses fermentative mass pH, fruit moisture (just as process were conducted), sugars and organic acids content (HPLC) and sensorial quality by Specialty Coffee Association (SCA) on two different roasts levels (light medium roast and medium roast). There were determined fit equations to final coffee scores, on both roasts’ levels providing a first step for field process optimization. Independent of test (from – α to + α), it was observed that coffees, even in extreme time and temperature, behave sensorially similarly related to final scores (in general from 81 to 85 in SCA score table), being all of them classified as specialty coffees. Fructose content vary only with fermentation time and not with temperature, while sucrose and glucose contents decreased while time and temperature advances. Glycerol was formed depending on both variables, and its content increase with time and temperature increase. pH behaved just as described by literature, decreasing with time advance, and more intensely as temperature increases. Organic acids such as acetic, propionic, succinic and lactic were measured at final fermentation. Sensorial evaluation attributes such aroma, uniformity, clean cup were not affected by different fermentation conditions not by roast level. Coffee drink’s acidity was affected by fermentation, mainly on light roasts tests, and increase of time seams to positively contribute for this attribute. Besides, more intense roasts levels seem to provoke acidity attribute score decrease. Attribute body were influenced by fermentation, but not by roast level, while residual taste was influenced by both. Drink balance was also affected by fermentation, and on more intense roast levels seems to influence it negatively. As for the global evaluation, higher fermentation temperatures increased this attribute scores, but roast influence couldn’t be determinate. By Main Component Analysis were possible to correlate aroma, flavor, body, residual taste, balance and final score as those ones with greater influence on contribution for coffee’s sensorial profile. Dissertação (Mestrado)

CAPES - Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior A grama de trigo (Triticum aestivum L.) é um alimento derivado da germinação do grão de trigo comum, popularmente consumida como suco e conhecida por suas propriedades nutricionais, tais como elevadas concentrações de vitaminas, minerais, aminoácidos, enzimas e clorofila. Por ter um período de colheita restrito e ser bastante perecível, existe a necessidade do desenvolvimento de processos que possam aumentar sua vida útil para o consumidor, sendo a secagem um dos processos que podem ser utilizados. No entanto, a desidratação de alimentos pode trazer prejuízos nutricionais, sendo imprescindível a definição adequada dos métodos, processos e parâmetros de secagem. Tendo em vista o exposto, o objetivo desse trabalho foi estudar a secagem da grama de trigo por cast-tape drying (CTD) e por liofilização e caracterizar o material seco por esses processos quanto a características físico-químicas e biocompostos. Para isso, foram realizados diferentes métodos para redução de tamanho e obtenção da polpa da grama de trigo para a secagem, sendo que o considerado mais adequado para os processos de secagem foi o corte com faca a cada 1 cm, ultracongelamento da grama picada e processamento em liquidificador. Também foram avaliadas as condições operacionais (temperatura, espessura do material, tempo etc.) na secagem de por CTD. A grama de trigo provou ser um material que se adapta bem à secagem por CTD e, também, por liofilização. A condição de secagem por CTD que mostrou melhores resultados de preservação das características e dos componentes da grama de trigo foi com o emprego de temperatura de água circulante de 80°C e espessura de espalhamento do material de 2 mm. Nessa condição a umidade final do produto ficou próxima a 7%, com tempo de secagem em torno de 60 minutos, higroscopicidade de 16,73 ± 0,56%, variação global da cor em relação a polpa de grama de trigo foi de 5,242, teor de compostos fenólicos de 1551,209 ± 27,638 (mg EAG/100g de amostra (base seca - b.s.)). A liofilização por 48 h resultou em umidade inferior a 5%, higroscopicidade estatisticamente equivalente ao produto seco por CTD à 80°C, redução de 12% na concentração de compostos fenólicos em relação as amostras in natura. Entretanto, a cor foi o parâmetro mais afetado pela liofilização apresentando uma diferença global de cor de 8,763 em relação a polpa in natura. Dessa maneira, destaca-se que, por meio desse estudo, foi possível determinar a metodologia mais adequada para a secagem da grama de trigo por CTD e liofilização, além de identificar a condição de secagem por CTD que produzisse pós com boas propriedades físico-químicas e consideráveis concentrações de compostos fenólicos. Wheatgrass (Triticum aestivum L.) is a food derived from the common wheat grain's germination, popularly consumed as juice and known for its nutritional properties, such as high vitamins, minerals, amino acids, enzymes, and chlorophyll. Because it has a limited harvest period and is very perishable, there is a need to develop processes that can increase its useful life for the consumer, with drying being one of the processes that can be used. However, dehydration of foods can cause nutritional damage, and it is essential to define the drying methods, processes, and parameters. Given the above, this work's objective was to study the drying of wheatgrass by cast-tape drying (CTD) and freeze-drying and characterize the dry material by these processes in terms of physical-chemical and biocomposite characteristics. Different methods were used to reduce the size and obtain the pulp of the wheatgrass for drying. The one considered most suitable for the drying processes was cutting with a knife every 1 cm, deep freezing the chopped grass, and processing in a blender. The operational conditions (temperature, material thickness, time, etc.) in drying by CTD were also evaluated. Wheatgrass has proven to be a material that adapts well to drying by CTD and also by freeze-drying. The condition of drying by CTD that showed the best preservation results of the wheatgrass's characteristics and components was using circulating water temperature of 80 ° C and 2 mm of material thickness. In this condition, the final moisture of the product was close to 7%, with drying time around 60 minutes, the hygroscopicity of 16.73 ± 0.56%, the overall color variation concerning the wheatgrass pulp was 5.242, phenolic compounds content of 1551.209 ± 27.638 (mg EAG / 100g of sample (dry basis - bs). Freeze-drying for 48 h resulted in moisture below 5%, hygroscopicity statistically equivalent to the dry product by CTD at 80 °C, 12% reduction in the concentration of phenolic compounds concerning the fresh samples. However, color was the parameter most affected by freeze-drying, presenting an overall color difference of 8.763 concerning fresh pulp. Thus, it is noteworthy that it was possible to determine the most suitable methodology for drying wheatgrass by CTD and freeze-drying through this study. It was also possible to identify the condition of drying by CTD that produced powders with good physical and chemical properties and considerable concentrations of phenolic compounds. Dissertação (Mestrado)

O Brasil é o terceiro país em produção de frutas frescas no mundo; entretanto, o mercado de frutas exóticas, pouco conhecidas pelos consumidores, gera produtos mais rentáveis e atuam no crescimento e diversificação econômica trazendo alternativas para atender a necessidade de produtos mais saudáveis. O cubiu (Solanum sessiliflorum), o camu-camu (Myciaria dubia) e o araçá-roxo (Psidium myrtoides), com suas variações de espécies, são bons exemplos de frutas exóticas. O araçá-roxo e o camu-camu, assim como a uvaia (Eugenia uvalha) e a jaboticaba (Plinia cauliflora), pertencem à família “Mirtaceae”, que é conhecida por sua quantidade significativa de compostos bioativos. Já o cubiu pertence a familia “Solanaceae” que inclui espécies com grande valor econômico, como a batata (Solanum tuberosum), o tomate (Solanum lycopersicum) e o tabaco (Nicotiana tabacum). Muitas técnicas têm sido exploradas para a extração de bioativos e a extração exclusivamente aquosa uma alternativa viável para a eliminação de solventes orgânicos durante o processamento. Após a etapa de extração dos bioativos é necessário realizar a fase de polimento do extrato, garantindo a manutenção dos compostos de interesse, maior tempo de prateleira e facilidade no transporte. A melhoria das características do extrato aquoso pode ser realizada pelo Processo de Separação por Membranas (PSM). Assim, neste trabalho, foi realizada uma avaliação da extração dos compostos bioativos presentes nos frutos de cubiu, camu-camu e araçá-roxo e, em sequência, foi utilizado o PSM para melhorar as características do extrato aquoso do araçá-roxo. Dos frutos avaliados, o que possui maior Teor de Compostos Fenólicos (TCF) foi o camu-camu com um valor de 732 mg EAG/100 g ff (mili gramas de Equivalente em Ácido Gálico em 100 gramas de fruto fresco) que é bem superior ao encontrado no cubiu 132 mg EAG/100 g ff e 12% maior ao encontrado no araçá-roxo 548 mg EAG/100 g ff. Avaliando as curvas de cinética da extração aquosa do araçá-roxo, observou-se um incremento médio de 25% nos compostos bioativos avaliados com a utilização da extração a 80oC por 45 min, quando comparado ao extrato inicial, atingindo os valores máximos de 291,7 mg Rutina/100 g f.f., 44,37% e 21,1 mg Sulfato ferroso/g f.f nos flavonóides, capacidade antioxidante (% DPPH) e atividade antioxidante (FRAP), respectivamente. Análises cromatográficas do extrato aquoso de araçá-roxo indicam um teor significativo de ácido gálico (132,01 µg/g ff ), epicatequina (127,03 µg/g ff ), epigalocatequina (EGC) (60,45 µg/g ff ), kaempferol (27,69 µg/g ff ) catequina (19,16 µg/g ff ) e quercitina (16,13,69 µg/g ff ) nos frutos. Para a redução da turbidez e dos sólidos em suspensão do extrato aquoso de araçá-roxo foi utilizada a etapa de clarificação do extrato onde foram utilizadas membranas de microfiltração comercial de 0,22 µm e 0,05 µm. Os resultados foram ainda comparados com a clarificação utilizando membrana cerâmica do tipo fibra oca produzidas no laboratório de membranas da FEQUI/UFU, onde constatou-se que não ocorreu redução significativa dos bioativos em solução. Já quando se utilizou membrana comercial de 0,05 µm ocorreu uma redução significativa do teor de bioativos no extrato clarificado. A filtração do extrato aquoso do araçá-roxo utilizando uma membrana comercial de 10 kDa e uma pressão de 500 kPa foi realizada com objetivo de concentrar o extrato e o extrato concentrado apresentou valores de 315,87 mg Rutina/100 g f.f.; 590,11 mg EAG/100 g f.f, 36,41% e 28,77 mg Sulfato ferroso/g f.f nos flavonóides, teor de compostos fenólicos, capacidade antioxidante (%DPPH) e atividade antioxidante (FRAP), respectivamente. Com a finalidade de aumentar o fluxo de permeado pela membrana, foram acoplados promotores de turbulência no módulo da célula de permeação, os quais promoveram um aumento de 78,2% no fluxo de permeado no processo de concentração do extrato de araçá-roxo com a membrana de 10 kDa. Para uma melhor avaliação do efeito dos promotores de turbulência no fluxo pela membrana, fez-se uma análise com fluidodinâmica computacional. As imagens geradas na fluidodinâmica computacional foram similares ao tipo de incrustação ocorrido durante a filtração do extrato de araçá-roxo. Por fim, tem-se que o processo de filtração por membranas é uma alternativa promissora para melhorar as características do extrato de araçá-roxo. Brazil is the third fresh fruit producing country in the world; However, the exotic fruit market, little known by consumers, generates more profitable products and acts on economic growth and diversification, bringing alternatives to meet the need for healthier products. Cubiu (Solanum sessiliflorum), Camu-camu (Myciaria dubia), and Purple guava (Psidium myrtoides), with their species variations, are good examples of exotic fruits. Purple guava and camu-camu, as well as uvaia (Eugenia uvalha) and jaboticaba (Plinia cauliflora), belong to the family “Mirtaceae”, which is known for its significant amount of bioactive compounds. Already cubiu belongs to the family "Solanaceae" which includes species with great economic value, such as potatoes (Solanum tuberosum), tomatoes (Solanum lycopersicum) and tobacco (Nicotiana tabacum). Many techniques have been explored for bioactive extraction, having advantages and disadvantages, being exclusively aqueous extraction a viable alternative for the elimination of organic solvents during processing. After the bioactive extraction stage it is necessary to carry out the extract polishing phase, ensuring the maintenance of the compounds of interest, longer shelf life and ease of transport. Improvement of aqueous extract characteristics can be accomplished by the Membrane Separation Process (MSP). Thus, in this work, an evaluation of the extraction of bioactive compounds present in the fruits of cubiu, camu-camu and purple guava was performed and, afterwards, the MSP was used to improve the characteristics of the aqueous extract of purple guava. Of the fruits evaluated, the one with the highest Phenolic Compound Content (TCF) was camu-camu with a value of 732 mg EAG / 100 g ff (milli grams of Gallic Acid Equivalent in 100 grams of fresh fruit), which is much higher. that found in cubiu 132 mg EAG / 100 g ff and 12% higher than that found in the purple guava 548 mg EAG / 100 g ff. Evaluating the kinetics curves of the aquatic extraction of purple guava, there was an average increase of 25% in the bioactive compounds evaluated using the extraction at 80oC for 40 min, when compared to the initial extract, reaching the maximum values of 291, 7 mg Rutin / 100 g ff, 44.37% and 21.1 mg Ferrous sulphate / g ff in flavonoids, antioxidant capacity (% DPPH) and antioxidant activity (FRAP), respectively. Chromatographic analyzes of aqueous purple guava extract indicate significant content of gallic acid (132.01 µg / g ff), epicatechin (127.03 µg / g ff), EGC Epigallocatechin (60.45 µg / g ff), kaempferol (27.69 µg / g ff) catechin (19.16 µg / g ff) and quercitin (16.13.69 µg / g ff) in fruits. To improve the characteristics of the aqueous extract of purple guava, the clarification step of the extract was used, using commercial microfiltration membranes of 0.22 µm and 0.05 µm. The results were also compared with the clarification using hollow fiber ceramic membrane produced in the laboratory of membranes of FEQ / UFU, where it was found that there is no significant reduction of bioactive in solution. When using a commercial membrane of 0.05 µm, there was a significant reduction in bioactive content in the clarified extract. Filtration of the aqueous extract of the purple guava using a commercial 10 kDa membrane and a pressure of 500 kPa was performed to concentrate the extract and the concentrated extract had values of 315.87 mg Rutin / 100 g f.f. 590.11 mg EAG / 100 g f.f, 36.41% and 28.77 mg Ferrous sulphate / g f.f in flavonoids, phenolic compound content, antioxidant capacity (% DPPH) and antioxidant activity (FRAP), respectively. In order to increase the permeate flux through the membrane, turbulence promoters were coupled to the permeation cell module, which promoted a 78.2% increase in permeate flux in the process of concentration of the purple guava extract with 10 kDa membrane. For a better evaluation of the effect of turbulence promoters on membrane flow, a computational fluid dynamics analysis was performed. The images generated in the computational fluid dynamics were similar to the type of fouling that occurred during the filtration of the purple guava extract. Finally, the membrane filtration process is a promising alternative to improve the characteristics of purple guava extract. Tese (Doutorado)

FAPEMIG - Fundação de Amparo a Pesquisa do Estado de Minas Gerais O aumento do consumo de alimentos e o excesso de desperdício despertaram o interesse para o aproveitamento integral de alimentos, e as operações de secagem podem fornecer condições para melhor utilização de todas as suas partes. Tais operações promovem a redução da atividade de água e da umidade de um produto, permitindo o aumento de sua vida de prateleira, e por isso têm sido bastante aplicadas às frutas. A graviola, fruta tropical de sabor e aroma característicos e elevado valor nutricional, é colhida em apenas três meses de safra, indicando alto potencial para melhor aproveitamento por meio de operações de secagem. Assim, este estudo visou desenvolver snacks formulados a partir de uma farinha, obtida da mistura de polpa e casca de graviola, seca por três diferentes métodos: liofilização, leito de espuma e micro-ondas, este último nas potências de 200, 280 e 480 W. Obteve-se, por meio dos diferentes métodos, farinhas com níveis de umidade final satisfatórios, abaixo de 15%. O uso do micro-ondas na potência de 480W se destacou como o mais eficiente, dentre os estudados, em relação ao tempo de secagem, apesar da aparência da farinha não atender aos critérios sensoriais desejados. A operação de secagem que melhor manteve as características físico-químicas no produto final, comparado ao in natura, foi a liofilização, contudo, a farinha obtida por micro-ondas na potência de 200W foi a que apresentou maiores valores de compostos bioativos, sendo, portanto, selecionada, juntamente das farinhas liofilizada e seca em leito de espuma, para a formulação dos snacks. Estes, após a elaboração, foram submetidos à análises físico-químicas, apresentando diferença principalmente em relação à coloração, e a avaliação sensorial, por meio de teste de aceitação e teste de ordenação de preferência, permitiu concluir que o produto elaborado com farinha obtida por leito de espuma foi o que apresentou maior aceitação e preferência. A composição centesimal dos snacks elaborados com as farinhas obtidas pelos três métodos de secagem apresentaram valores próximos para as formulações, principalmente em relação ao teor de proteína e lipídeos. Pôde-se concluir que a operação de secagem é viável para a obtenção da farinha, e que esta pode ser aplicada em diversos produtos, dentre eles os snacks. Increased food consumption and excess waste have aroused interest in the full utilization of food, and drying operations can provide conditions for better utilization of all its parts. Such operations promote the reduction of the water activity and the moisture of a product, allowing the increase of its shelf life, and therefore have been applied to fruits. Soursop, a tropical fruit with characteristic flavor and aroma and high nutritional value, is harvested in only three months of harvest, indicating a high potential for better utilization through drying operations. Thus, this study aimed to develop snacks formulated from a flour, obtained from the mixture of pulp and soursop bark, dried by three different methods: freeze-drying, foam-mat and microwave, the latter in the powers of 200, 280 and 480 W. Flours with satisfactory final moisture levels below 15% were obtained by the different methods. The use of the microwave in the power of 480W stood out as the most efficient, among those studied, in relation to the drying time, although the appearance of the flour did not meet the desired sensorial criteria. The drying operation that best kept the physical-chemical characteristics in the final product, compared to the in natura, was the freeze-drying, however, the flour obtained by microwave in the power of 200W was the one that presented higher values of bioactive compounds, therefore, selected, together with the freeze-dried and foam-mat dried flours, for the formulation of the snacks. After the elaboration, they were submitted to physical-chemical analysis, presenting difference mainly in relation to the staining, and the sensorial evaluation, through acceptance test and preference sorting test, allowed to conclude that the product elaborated with flour obtained by foam bed was the one that presented greater acceptance and preference. The centesimal composition of the snacks elaborated with the flour obtained by the three drying methods presented close values for the formulations, mainly in relation to the protein and lipids content. It can be concluded that the drying operation is feasible to obtain the flour, and that this can be applied in several products, among them the snacks. Dissertação (Mestrado)

O objetivo deste trabalho foi avaliar o efeito das condições do processo (temperatura do ar de secagem, vazão do ar de alimentação, vazão de alimentação da solução e concentração de maltodextrina na solução) de secagem de suco de abacaxi com hortelã por spray drying sobre as características físico-químicas dos pós obtidos. Para isso, foi realizado um Planejamento Composto Central Ortogonal (PCCO) sem agentes carreadores, em que as variáveis estudadas e as faixas correspondentes à -1 e + 1 foram: a temperatura do ar de secagem (90°C a 120°C), a vazão de alimentação da solução no secador (0,4 a 0,8 L.h-1) e a vazão de ar de secagem (1,60 a 1,90 m3.min-1) e, as respostas foram: rendimento do processo (%), umidade (g água. g-1 sól. secos), atividade de água (aw), higroscopicidade (%), solubilidade (%) e cor (L*, a* e b*) do produto final. Além disso, analisou-se o efeito da adição de 0, 3, 7 e 15% de maltodextrina no suco antes do processo de secagem nas respostas estudadas, microscopia eletrônica de varredura e tempo de molhamento. Um segundo planejamento foi realizado avaliando-se as mesmas respostas e variáveis, acrescentando 3% de maltodextrina como agente carreador e considerando-a uma variável do processo. A secagem sem agente carreador nas condições dos pontos centrais: temperatura do ar de secagem (105°C), vazão de alimentação da solução no secador (0,6 L.h-1) e a vazão do ar de secagem (1,75 m3.min-1) resultou em até 35% de rendimento, 0,1850,003 (g água. g-1 sól. secos) de umidade, aw de 0,2100,003 , 99,6% de solubilidade, além da obtenção de pós com a coloração visualmente verde, desejável em um pó de suco de abacaxi com hortelã. A presença da maltodextrina contribuiu para aumentar a luminosidade dos pós e diminuir a intensidade dos parâmetros a* e b* em relação aos pós sem o agente carreador secos nas mesmas condições. O agente carreador também diminuiu a higroscopicidade, umidade, aw dos pós e aumentou o rendimento da secagem resultando em valores de até 54%, mesmo quando adicionado em baixa quantidade (3% em relação à massa total da amostra). Foi realizada a análise de isoterma de sorção de umidade e os pós com 3% de maltodextrina apresentaram maior valor de umidade na monocamada (Xm) e diminuiu a capacidade de adsorção dos pós armazenados em umidades relativas superiores a 50%, quando comparados aos pós sem agente carreador. Dessa maneira, a secagem de suco de abacaxi com hortelã por spray drying tanto com quanto sem maltodextrina foi possível, mas o uso do agente carreador mesmo em pequenas concentrações contribuiu para fatores importantes no processo de secagem como maior rendimento e também na estabilidade dos pós, pois reduziu a higroscopicidade dos mesmos em relação aos produtos sem a presença do agente. The objective of this work was to evaluate the effect of the conditions of the drying process of pineapple juice with peppermint spray drying on the physicochemical characteristics of the powders obtained. For this, a central orthogonal composite planning (COCP) was performed, in which the variables studied and the bands corresponding to the -1 and +1 was: the temperature of the drying air (90°C to 120°C), the feed rate of the solution in the dryer (0,4 to 0,8 L.h-1) and the drying air flow rate (1,60 a 1,90 m3.min-1) and the responses were: process yield (%), moisture, water activity (aw), hygroscopicity (%), solubility (%) and color (L *, a * and b *). In addition, the direction of the addition of 0, 3, 7 and 15% of maltodextrin in the juice before the drying process in the studied responses was, analyzed scanning electron microscopy and wetting time. A second planning was done evaluating the same responses and variables, adding 3% of maltodextrin as carrier agent and considering it a process variable. Drying without carrier at the conditions of the central points: drying air temperature (105°C), flow rate of the solution in the dryer (0,6 L.h-1) and the drying air flow rate (1,75 m3.min-1) resulted in up to 35% yield, 0,1850,003 (g water. g -1 dry sol), 0,2100,003 water activity, 99.6% solubility, and obtaining powders with visually green coloration, desirable in a powder of pineapple juice with mint.The presence of maltodextrin contributed to increase the luminosity of the powders and to decrease the intensity of the parameters a * and b * in relation to the powders without the carrier agent dried under the same conditions. The carrier agent also decreased the hygroscopicity, moisture, aw of the powders and increased the drying yield resulting in values up to 54% even when added in low amount (3% over the total sample mass). The powders with 3% maltodextrin also presented higher moisture value in the monolayer (Xm) and decreased the adsorption capacity of powders stored in relative moisture higher than 50% when compared to powders without carrier agent. Thus, drying of pineapple juice with peppermint spray drying as much as possible as maltodextrin was possible, but also the use of the carrier agent even in small quantities for the main components in the drying process such as increased yield and also in the stability of the pos, because it reduced the hygroscopicity of the same in relation to the products without the presence of the agent. Dissertação (Mestrado)

CAPES - Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior CNPq - Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico FAPEMIG - Fundação de Amparo a Pesquisa do Estado de Minas Gerais O uso excessivo de agrotóxicos na agricultura para o controle de doenças de plantas tem originado diversos problemas ambientais. Desta forma, métodos alternativos que visam sustentabilidade ambiental têm sido propostos, entre os quais o controle biológico tem apresentado destaque. Fungos do gênero Trichoderma spp. possuem as espécies mais utilizadas para controle de fitopatógenos no mundo, porém os produtos formulados apresentam reduzida vida de prateleira e viabilidade do agente biológico durante o armazenamento e aplicação no campo. Além disso, a integração de tratamentos químicos e biológicos em sementes pode acarretar danos aos microrganismos. Por isso, tem se buscado promover uma proteção destes agentes para aumentar sua viabilidade, por meio do uso de ténicas de microencapsulação. Diante do exposto, os objetivos deste trabalho foram: caracterizar diferentes tipos de materiais de parede (MP), tais como, sacarose, maltodextrina DE20, goma arábica, soro de leite e lactose, e aplicá-los no processo de microencapsulação mediante testes preliminares a fim de identificar um agente encapsulante com potencial; Por meio de um planejamento composto central (PCC) otimizar e validar o modelo estatístico obtido para representar o processo de microencapsulação dos conídios de Trichoderma asperellum por spray drying utilizando maltodextrina DE20 como agente encapsulante; Caracterizar as micropartículas produzidas por testes de umidade, atividade de água, solubilidade em água, higroscopicidade, conídios viáveis (CV), percentual de sobrevivência dos conídios (SP), microscopia ótica, microscopia eletrônica de varredura (MEV) e distribuição do tamanho de partículas; Avaliar a vida de prateleira dos conídios microencapsulados por spray drying e aplicá-los em sementes de soja tratadas quimicamente, por fungicidas e inseticidas químicos, e sem tratamento, com o intuito de averiguar a resistência dos conídios aos produtos químicos e ao armazenamento ao longo do tempo; Estudar a estabilidade das micropartículas desidratadas através de isotermas de sorção de umidade e comparar os resultados com uma amostra controle e um produto comercial. Diante da avaliação dos resultados, percebeu-se que a adição dos materiais de parede propiciou aumento da germinação e viabilidade dos conídios de Trichoderma asperellum em comparação com os ensaios sem uso de material protetor, sendo que os melhores resultados de CV (%) e SP (%) foram encontrados utilizando-se maltodextrina DE20, seguidos do soro de leite. Os valores otimizados pelo PCC foram de 80°C para a temperatura de entrada do ar de secagem e 1:4,5 massa seca de conídios de Trichoderma asperellum/massa seca de maltodextrina DE20. Na condição de otimização obteve-se experimentalmente rendimento de secagem de 63,85 ± 0,86%, umidade de 4,92 ± 0,07%, conídios viáveis de 87,10 ± 1,16% e percentual de sobrevivência de 85,78 ± 2,88%. Os conídios apresentaram alta viabilidade após 150 dias de armazenamento à 4°C, exibindo aproximadamente 2,17 x 109 CFU g-1. A microencapsulação se mostrou eficiente para a integração do tratamento biológico com produtos químicos em sementes de soja. Os valores experimentais das isotermas dos conídios microencapuslados demonstraram que as propriedades adsortivas do pó foram significativamente afetadas pela presença de maltodextrina DE20 na formulação do produto, uma vez que a amostra controle obteve índices menores de adsorção de umidade. As isotermas de sorção de umidade do pó dos conídios de Trichoderma asperellum microencapsulados por spray drying foram bem ajustadas pelo modelo de BET , enquanto o modelo de GAB ajustou-se melhor aos dados da amostra controle e PCT. Os resultados obtidos com este estudo apresentam-se promissores, demostrando que os conídios microencapsulados podem ser uma alternativa para alcançar maior vida de prateleira e compatibilidade com fungicidas e inseticidas químicos durante o armazenamento de sementes, almejando assim obter metodologias para a agricultura sustentável. The excessive use of agrochemicals in agriculture to control plant diseases has given rise to several environmental problems. In this way, alternative methods that aim at environmental sustainability have been proposed, among which biological control has been highlighted. Fungi of the genus Trichoderma spp. have the most used species for phytopathogen control in the world, but the formulated products present reduced shelf life and biological agent viability during storage and field application. In addition, the integration of chemical and biological treatments into seeds can lead to damage to microorganisms. Therefore, it has been sought to promote a protection of these agents to increase their viability, through the use of microencapsulation techniques. The objective of this work was to characterize different types of wall materials, sucrose, maltodextrin DE20, Arabic gum, whey and lactose, and to apply them in the microencapsulation process by means of preliminary tests in order to identify an encapsulating agent with potential; By means of a central composite planning (PCC) to optimize and validate the statistical model obtained to represent the microencapsulation process of the conidia of Trichoderma asperellum by spray drying using maltodextrin DE20 as encapsulating agent; Characterization of the microparticles produced by tests of moisture, water activity, water solubility, hygroscopicity, viable conidia (CV), percentage of conidial survival (SP), optical microscopy, scanning electron microscopy (SEM) and particle size distribution; To evaluate the shelf life of microencapsulated conidia by spray drying and to apply them to chemically treated soybean seeds by chemical and untreated fungicides and insecticides in order to ascertain conidia resistance to chemicals and storage over time. In the evaluation of the results, it was noticed that the addition of the wall materials allowed an increase in the germination and viability of the conidia of Trichoderma asperellum in comparison with the tests without the use of protective wall material, being that the best results of CV (%) and SP (%) were found using maltodextrin DE20, followed by whey. To study the stability of dehydrated microparticles through moisture sorption isotherms. The values optimized by PCC were 80°C for the drying air intake temperature and 1:4.5 dry mass of Trichoderma asperellum conidia/dry mass of maltodextrin DE20. Under the optimized conditions it was obtained experimentally drying yield of 63.85 ± 0.86%, moisture of 4.92 ± 0.07%, viable conidia of 87.10 ± 1.16% and survival percentage of 85.78 ± 2.88%. The conidia showed high viability after 150 days of storage at 4 °C, exhibiting approximately 2,17×109 CFUg-1 . Microencapsulation proved to be efficient for the integration of biological treatment with chemical products in soybean seeds. The results obtained with this study are promising, demonstrating that the conidia of Trichoderma asperellum microencapsulated can be an alternative to reach longer shelf life and chemical compatibility during the storage of seeds, aiming to obtain methodologies for sustainable agriculture. Experimental values of the isotherms microencapsulated conidia demonstrated that the adsorptive properties of the powder were significantly affected by the presence of maltodextrin DE20 in the product formulation, since the control sample obtained lower moisture adsorption indices. The moisture sorption isotherms of the conidia of Trichoderma asperellum microencapsulated by spray drying were well adjusted by the BET model (R2 of 0.989) and characterized as type III, while the control and PCT samples were better adjusted by the model of GAB (R2 of 0.927 and 0.947). Dissertação (Mestrado)