Delia Rita Tapia Blácido.

Este proyecto se desarrollará en tres etapas, la primera consiste en la optimización de los procesos de extracción ecoamigables de compuestos activos provenientes del extracto de las semillas de maracuyá con el correspondiente quantificación de los compouestos antimicrobianos y antioxidante. Também se contempla la producción de la nanocelulosa de la cáscara la cual será caracterizada para su posterior aplicación. En la segunda etapa se realizará la producción de tres embalajes bioactivos: bandeja, biopelícula y recubrimiento con propriedades antimicrobianas y antioxidantes. En la última etapa se realizará la aplicación de estas embalajes en arándanos para su conservación.

Este projeto visa o aproveitamento de dois resíduos agroindustriais da extração de corantes, o primeiro gerado na extração de corante de cúrcuma, e o segundo, gerado na extração de corante de urucum, e também das cinzas do bagaço de cana de açúcar que são obtidas da queima do bagaço, que serão utilizados para a obtenção de bandejas biodegradáveis com propriedades bioativas. Assim, serão preparadas bandejas a partir dos resíduos de cúrcuma e urucum, das farinhas destes resíduos e das blendas resíduo/amido de mandioca variando as proporções dos polímeros (10/90, 30/70, 50/50, 70/30 e 90/10). Por outro lado, as cinzas de bagaço de cana de açúcar serão adicionadas às bandejas de amido de mandioca em diferentes concentrações, como material de reforço. Os resíduos de cúrcuma e urucum, as farinhas dos resíduos e o amido de mandioca serão previamente caracterizados em base a sua composição centesimal, conteúdo de compostos fenólicos, carotenoides, cor e opacidade e atividade antioxidante. As análises de microestrutura por microscópio eletrônico de varredura (MEV), temogravimetria (TGA) e difração de raios X serão realizadas nos resíduos de cúrcuma, urucum, farinhas, amido de mandioca e cinzas de bagaço de cana de açúcar. As bandejas serão produzidas por termoformagem a partir de uma mistura dos polímeros com água, glicerol e estearato de magnésio utilizando uma termoprensa hidráulica a 140 °C durante 18 min e 60 bar. Todas as bandejas serão caracterizadas em base a suas propriedades mecânicas, densidade, ângulo de contato, permeabilidade ao vapor de água, absorção de água, cor e opacidade, teor de compostos fenólicos totais, teor de carotenoides, atividade antioxidante, atividade antimicrobiana e testes de biodegradação em solo. Também serão caracterizadas em base a sua cristalinidade determinada por difração de raios X, microestrutura por MEV e propriedades térmicas por TGA e calorimetria diferencial de varredura (DSC).

O sistema de geração de energia elétrica do setor sucroalcooleiro brasileiro vem apresentando um crescimento tecnológico muito lento, quando comparado com plantas de geração de alta eficiência.Os máximos valores de pressão e temperatura do vapor, no setor sucroalcooleiro brasileiro são de 10MPa e 540oC, respectivamente, com tímidos usos de regeneradores (trocadores de calor água vapor) e radiadores (trocadores de calor ar vapor). Do outro lado, caldeiras ultra supercríticas movidas a óleo pesado e/ou carvão atingem parâmetros de pressão e temperatura do vapor, na faixa de,26MPa e 600oC, respectivamente; com até duas etapas de reaquecimento do vapor. Considerando ainda que no sistema de geração de potência, a caldeira apresenta as maiores irreversibilidades no sistema, o objetivo deste trabalho é contribuir no desenvolvimento do projeto de caldeiras de bagaço inovadoras, providas de regeneradores, radiadores e reaquecimento de vapor. Para isso, será realizada, inicialmente, a caracterização do bagaço, no que diz às análises: imediata, elementar e poder calorífico tanto superior PCS como inferior PCI. Seguidamente, será realizado o desenvolvimento de três projetos:i) Projeto convencional da caldeira de bagaço;ii) Projeto modificado da caldeira "convencional" para operar com regenerador e radiador e iii) Projeto da caldeira de bagaço com Regenerador e Radiador adicionado de reaquecedor de vapor que comporte um Ciclo Rankine Regenerativo com Reaquecimento. Em todos os casos as caldeiras operarão no mesmo nível de vazão, pressão e temperatura do vapor: 500 t/h; 12MPa e 530oC. Os três projetos de caldeiras desenvolvidos serão analisados via técnica de CFD (Computational Fluid Dynamics) a fim de otimizar o aproveitamento das áreas de troca térmica da caldeira e reduzir as perdas de carga da mesma. Os ciclos de geração: i) Rankine; ii) Rankine Regenerativo e iii) Rankine Regenerativo com Reaquecimento serão simulados com o objetivo de avaliar o desempenho do sistema em termos da primeira e segunda lei. Finalmente será realizada a análise econômica do custo da caldeira, nas três configurações citadas anteriormente. Esses custos atrelados aos custos das turbinas adequadas, desaeradores, tratamento de água, entre outros permitirão estabelecer um custo aproximado do investimento de cada configuração. A receita obtida por cada configuração será determinada usando valores padrões de energia (R$/.MW) usados no setor sucroalcooleiro brasileiro. A geração de eletricidade para cada configuração será obtida a partir da análise de primeira lei da termodinâmica.
Assim, em base à geração de eletricidade de cada configuração será estabelecido o retorno de investimento de cada caso analisado. Espera-se que a partir dos resultados obtidos a configuração no ciclo Rankine Regenerativo com Reaquecimento ofereça a melhor condição do investimento / retorno de capital e possa encorajar os investidores do setor sucroalcooleiro brasileiro neste tipo de projetos inovadores. O impacto direto no setor sucroalcooleiro será um importante passo dado na otimização do setor de geração que tornará às usinas de açúcar e álcool brasileiras mais eficientes e competitivas no mercado mundial. Espera-se também que este desenvolvimento permita o crescimento técnico científico da empresa Inka's Boiler junto aos seus parceiros USP (LSCP e FFCLRP), UFABC e ESSS.

Neste projeto foi considerado utilizar duas fontes diferentes de amido, como são, a o
amido de amaranto e amido de cúrcuma. Este último será obtido a partir do resíduo gerado na extração de curcumina a partir dos rizomas de cúrcuma. Estes amidos como são obtidos de duas fontes distintas podem apresentar diferenças nas suas propriedades térmicas, reológicas, tamanho e forma do grânulo, assim como no teor de amilose, o qual será confirmado durante a caracterização destes materiais.

Projeto Auxilio Jovem Pesquisador financiado pela FAPESP (processo Nº 2009/14610-0)

Projeto de doutorado de Margarita Maria Andrade Mahecha

El desarrollo económico en áreas rurales mediante el aprovechamiento de subproductos vegetales y derivados del bosque como fuente de materiales aditivos a base de extractos bioactivos, así como de envases comestibles, biodegradables, con determinadas propiedades (bioactivas y preventivas de la infestación e infección) es el reto de este proyecto, paliando así problemas medioambientales y toxicológicos, y confiriendo un carácter saludable. Los participantes del proyecto constituyen un grupo multidisciplinar, seleccionados según su experiencia en las diversas temáticas que se abordarán en el proyecto, así como en la metodología: (i) obtención y caracterización de materiales aditivos extractos vegetales con propiedades bioactivas (ii) desarrollo de envases biodegradables a partir de biopolímeros simples o complejos, procedentes a su vez de subproductos de la industria agroalimentaria. La conjunción de ambas temáticas se plantea como una aplicación práctica en alimentación, agricultura y nutracéuticos. El tratamiento con alta presión está contemplado en las diversas tareas como una alternativa para mejorar las propiedades de los productos obtenidos (extractos, películas, microcápsulas), preservando el carácter bioactivo de los mismos.

Neste estudo a farinha de amaranto foi adicionada de poli(vinil álcool) (PVA) com o objetivo de melhorar suas propriedades mecânicas e foi usada a epicloridrina com o objetivo de aumentar a compatibilidade dos polímeros presentes na farinha de amaranto e o PVA. Este projeto estudó a cinética da reação de reticulação entre a epicloridrina, PVA, farinha de amaranto na elaboração de blendas poliméricas visando a otimizar as propriedades mecânicas, de barreira e solubilidade dos biofilmes de farinha de amaranto/PVA. A cinética de reação com epicloridrina foi estudada por ensaios reológicos oscilatórios e por análises de espectroscopia de absorção na região do infravermelho (FTIR) e calorimetria diferencia de varredura (DSC).

Projeto de mestrado concluído de Margarita Maria Andrade Mahecha