Cinética de decomposição do ozônio, efeito fungicida e na qualidade de Castanha-do-Brasil (Bertholletia excelsa H.B.K.)

Autor: Oliveira, Juliana Martins de
Jazyk: portugalština
Rok vydání: 2018
Předmět:
Zdroj: Repositório Institucional da UnBUniversidade de BrasíliaUNB.
Druh dokumentu: masterThesis
Popis: Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Faculdade de Agronomia e Medicina Veterinária, Programa de Pós-Graduação em Agronomia, 2018.
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Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES); Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq) e Fundação de Apoio à Pesquisa do Distrito Federal (FAPDF).
A castanha-do-Brasil se destaca pela sua constituição nutricional, porém também é excelente substrato de fungos, especialmente aqueles capazes de sintetizar aflatoxinas, principalmente por Aspergillus flavus e A. parasiticus. Uma técnica que vem sendo proposta no controle de fungos é a ozonização. Esse gás se destaca pelo seu elevado potencial oxidativo e por sua rápida decomposição em composto não tóxico, o oxigênio. Esse processo de decomposição é acelerado quando em contato com material orgânico. Dessa forma, objetivou-se com este trabalho avaliar a cinética de decomposição do gás ozônio em meio poroso contendo castanha-do-Brasil, o efeito fungicida e possíveis alterações na qualidade do produto. Realizou-se o estudo em duas etapas. Na primeira etapa, avaliou-se a cinética de decomposição do ozônio em meio poroso contendo castanha-do-Brasil. Na segunda etapa, analisou-se o efeito fungicida do ozônio e a qualidade do produto ozonizado. Para avaliar a cinética de decomposição do ozônio, amostras de 1 kg de castanha-do-Brasil, com umidade em torno de 4,4% b.u., foram expostas as concentrações de 2,42 mg L-1, 4,38 mg L-1, 8,88 mg L-1 e 13,24 mg L-1 e vazão de 3,0 L min-1, na temperatura de 25 ºC. Determinaram-se o tempo e a concentração de saturação, para cada concentração inicial do gás. Os modelos cinéticos de ordem zero, primeira e segunda ordem foram ajustados aos dados de concentração de ozônio em função do tempo decomposição. Na avaliação do efeito do ozônio na inativação de fungos, as castanhas-do-Brasil foram inoculadas com Aspergillus Seção Flavi e posteriormente submetidas à ozonização nas concentrações de 2,42, 4,38, 8,88 e 13,24 mg L-1, por períodos de 0, 60 120, 180 e 240 min, vazão de 3,0 L min-1, na temperatura de 25 ºC. Para avaliar o efeito na qualidade do produto, amostras sem inoculação foram ozonizadas, avaliaram-se a umidade, a coloração, o teor de ácidos graxos livres, o índice de peróxido e o índice de acidez do óleo bruto, além do perfil lipídico. No que se refere a cinética de decomposição, observou-se redução linear do tempo de saturação, enquanto que a concentração de saturação aumentou linearmente no meio poroso à medida que se elevou a concentração inicial do gás. Verificou-se que o modelo cinético de primeira ordem foi o que apresentou melhor ajuste aos dados de concentração residual do ozônio durante o processo de decomposição. Quanto ao efeito do ozônio sobre Aspergillus Seção Flavi, em concentração de 8,88 mg L-1, por 240 min, o gás foi capaz de provocar redução superior a 3,10 ciclos log na contagem dos microrganismos. Evidenciou-se alteração na estrutura dos microrganismos e na coloração das colônias. Houve alteração na tonalidade e na diferença de cor à medida que se elevou o período de ozonização. A ozonização não alterou a qualidade de óleo das castanhas-do-Brasil, assim como o perfil lipídico. A partir dos resultados obtidos, concluiu-se que: a concentração inicial do ozônio influencia linearmente o tempo e a concentração de saturação; o modelo cinético de primeira ordem é o mais adequado para o processo de decomposição do ozônio em meio poroso contendo castanha-do-Brasil, sendo meia vida equivalente a 4,20 min; o ozônio é eficiente na inativação de espécies de Aspergillus seção Flavi em castanha-do-Brasil; e nas condições adotadas no presente estudo, o ozônio não afeta a qualidade do produto, sobretudo no que se refere ao óleo bruto, inclusive o perfil lipídico.
Brazil nuts stand out for their nutritional constitution, but are also excellent substrates for fungi, especially those capable of synthesizing aflatoxins, mainly by Aspergillus flavus and A. parasiticus. One technique that has been proposed in the control of fungi is ozonation. This gas is notable for its high oxidative potential and for its rapid decomposition into a non-toxic compound, oxygen. This process of decomposition is accelerated when in contact with organic material. Thus, the objective of this work was to evaluate the decomposition kinetics of the ozone gas in porous medium containing Brazil nuts, fungicidal effect and possible changes in product quality. The study was carried out in two stages. In the first stage, the ozone decomposition kinetics were evaluated in porous medium containing Brazil nuts. In the second stage, the fungicidal effect of ozone and the quality of the ozonated product were analyzed. To evaluate the kinetics of ozone decomposition, samples of 1 kg of Brazil nut, with humidity around 4.4% w.b., were exposed to concentrations of 2,42 mg L-1, 4,38 mg L-1, 8,88 mg L-1 and 13,24 mg L-1 and 3.0 L min -1 flow at 25 ° C. The time and saturation concentration were determined for each initial concentration of the gas. The kinetic models of order zero, first and second order were adjusted to the ozone concentration data as a function of time decomposition. In the evaluation of the effect of ozone on fungal inactivation, Brazil nuts were inoculated with Aspergillus section Flavi and subsequently submitted to ozonation at concentrations of 2,42, 4,38, 8,88 and 13,24 mg L- 1, for periods of 0, 60, 120, 180 and 240 min, flow rate of 3.0 L min-1, at a temperature of 25°C. To evaluate the effect on the quality of the product, non-inoculated samples were ozonated, humidity, color, free fatty acid content, peroxide index and crude acid acidity index, as well as lipid profile, were evaluated. Regarding the decomposition kinetics, a linear reduction of the saturation time was observed, while the saturation concentration increased linearly in the porous medium as the initial concentration of the gas was increased. It was verified that the first order kinetic model presented the best fit to the residual ozone concentration data during the decomposition process. As for the effect of ozone on Aspergillus section Flavi, in a concentration of 8,88 mg L1, for 240 min, the gas was able to cause reduction greater than 3,10 log cycles in the count of microorganisms. Changes in the structure of the microorganisms and in the coloration of the colonies were evidenced. There was a change in tonality and color difference as the period of ozonation increased. The ozonation did not alter the oil quality of Brazil nuts, as well as the lipid profile. From the obtained results, it was concluded that: the initial ozone concentration linearly influences the time and saturation concentration; the first-order kinetic model is the most suitable for the ozone decomposition process in porous medium containing Brazil nuts, with half-life equivalent to 4,20 min; the ozone is efficient in the inactivation of Aspergillus section Flavi species in Brazil nut; and in the conditions adopted in the present study, ozone does not affect the quality of the product, especially with regard to crude oil, including the lipid profile.
Databáze: Networked Digital Library of Theses & Dissertations
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