Pró-Reitoria de Pesquisa e Pós-Graduação

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A Pró-Reitoria de Pesquisa e Pós-Graduação da Universidade Federal dos Vales do Jequitinhonha e Mucuri - PRPPG/UFVJM - tem a finalidade de apreciar, coordenar, auxiliar, deliberar e homologar as atividades de Pesquisa, Pós-Graduação e inovação da Instituição. A PRPPG possui um orgão de deliberação denominado Conselho de Pesquisa e Pós-Graduação - CPPG. A "Pró-Reitoria de Pesquisa e Pós-Graduação" é constituída pela Diretoria de Pesquisa e pela Diretoria de Pós-Graduação no campus sede da UFVJM e pelas diretorias de Pesquisa e de Pós-Graduação dos campi fora de sede.

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    Produção de amido resistente misto por extrusão termoplástica e aplicação em biscoito cream cracker sem glúten
    (UFVJM, 2020) Gomes, Paula Thamara Goecking; Schmiele, Márcio; Universidade Federal dos Vales do Jequitinhonha e Mucuri (UFVJM); Schmiele, Márcio; Rocha, Thaís de Souza; Ortolan, Fernanda
    O amido é o ingrediente alimentar mais utilizado na indústria de alimento, principalmente pelas características de ser natural, abundante e de baixo custo. O amido resistente não é digerido no trato gastrointestinal superior por ser resistente a hidrólise pelas enzimas amilolíticas, sendo fermentado no cólon, liberando ácidos graxos de cadeias curtas. Esse comportamento durante a digestão caracteriza o amido resistente como fibra alimentar solúvel, despertando o interesse por sua utilização devido aos benefícios à saúde. O amido resistente nativo é instável às condições de processamento como variações de temperatura e pH, umidade, pressão e força cisalhante. A extrusão termoplástica tem as vantagens de ser um processo rápido e não gerar efluentes, funcionando como um reator para as reações físico-químicas, operando a baixa umidade e altas temperaturas. Os diferentes métodos e processamentos alteram as propriedades funcionais do amido resistente sendo muito importante o estudo para definir as propriedades físico-químicas e o comportamento na matriz alimentar. Fibras alimentares tradicionais não são bem aceitas sensorialmente por tornar os produtos coesos, densos, menos saborosos e resultar em uma aparência escura. Por outro lado, o amido resistente não altera o sabor, tem cor branca e partículas pequenas, sendo capaz de melhorar a textura do produto e melhorando a sensação na boca. Produtos sem glúten são conhecidos por apresentarem baixa aceitabilidade sensorial e perfil nutricional deficiente, influenciando na qualidade de vida de celíacos. O uso do amido resistente pode aumentar a ingestão de fibras por esses indivíduos e melhorar a qualidade dos produtos sem glúten. Para desenvolver alimentos sem glúten é necessário à utilização de ingredientes capazes de promover as características da rede de glúten. Os hidrocoloides são capazes de melhorar a coesão e o comportamento viscoelástico de massas sem glúten através da formação de géis. Dos produtos de panificação o mais consumido pelos celíacos é o biscoito, representando a maior fonte de carboidratos. Visto os desafios da indústria, o objetivo deste trabalho foi produzir amido resistente tipo misto, e avaliar a sua aplicação em biscoitos cream cracker sem glúten e sua interação com outros hidrocoloides. Foi realizada a produção de amido resistente misto pelo processo de extrusão termoplástica utilizando um Planejamento de Misturas Simplex Centroide com três variáveis independentes (ácidos butírico, láurico e esteárico). As variáveis dependentes avaliadas foram propriedades de pasta e propriedades físico-químicas. A extrusão termoplástica demonstrou ser capaz de realizar a dextrinização das cadeias de amido, facilitando a formação dos amidos resistentes de diferentes tipos. A ausência de cruz de malta no amido extrusado indica a total gelatinização do amido e com isso, a possível formação de amido resistente retrogradado (tipo 3). A espectroscopia no infravermelho mostra que ocorreu esterificação entre o amido e os ácidos, formando amido resistente do tipo 4. A difração de raio-x mostrou que ocorreu a formação do amido resistente do tipo 5 através da alteração na cristalinidade do tipo A para o tipo V. O ponto otimizado foi definido para produzir o maior teor de amido resistente, determinado em níveis codificados em 0,44 de ácido butírico e 0,56 de ácido esteárico com um rendimento de 27,40 % de amido resistente misto. Para avaliar o comportamento de hidrocoloides para produção de biscoitos cream cracker sem glúten foi realizado um Planejamento de Misturas Simplex Centroide com três variáveis independentes (amido resistente misto, goma xantana e ágar) em substituição à farinha de arroz. As variáveis dependentes analisadas foram atividade de água, umidade, volume específico, dureza e fraturabilidade, cor instrumental e medidas das dimensões dos biscoitos. O ponto otimizado foi definido para produzir biscoitos de qualidade, determinado em níveis codificados em 0,86 de amido resistente e 0,14 de goma xantana. O biscoito elaborado apresentou aumento no volume específico e na presença de fibras alimentares.
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    Síntese de solketal a partir de glicerol e seu uso como precursor na síntese de ésteres de solketila e monoacilglicerídeos
    (UFVJM, 2016) Santos, Maísa da Costa; Santos, Sandro Luiz Barbosa dos; Universidade Federal dos Vales do Jequitinhonha e Mucuri (UFVJM); Santos, Sandro Luiz Barbosa dos; Hurtado, Gabriela Ramos; Fabris, José Domingos
    O presente estudo descreve a síntese do catalisador heterogêneo SiO2-SO3H, obtido através da imobilização dos grupos sulfônicos em SiO2, produzida a partir de uma mistura contendo área de construção e carbonato. A imobilização do -SO3H foi confirmada, através da caracterização inicial da sílica e do catalisador por IV, MEV, DRX, TGA e isotermas de adsorção/dessorção BET, que demonstrou haver modificação da estrutura da sílica após a imobilização dos grupos sulfônicos, ocasionando diminuição da área superficial específica (SBET) de 507 para 115 m2 g−1, e uma diminuição do volume dos poros 0,78 para 0,38 cm3 g-1. Inicialmente, avaliou o desempenho catalítico da mistura SiO2-SO3H em reações de esterificação do ácido acético e do ácido graxo (octanóico) com o 2,2-dimetil-1,3-dioxolano-4-metanol, conhecido como “solketal”, que possui uma cadeia carbônica grande, além de ter outro grupo funcional na sua estrutura. Os resultados obtidos demonstram a eficiência do SiO2-SO3H para a síntese do acetato 2,2- dimetil-1,3-dioxolan-4-il metil, em que utilizou-se inicialmente, como reagentes, glicerol bruto, acetona e a mistura catalítica, após 2 hora de reação, foi adicionado no mesmo reator, o ácido acético em um processo “one pot”, sem a prévia extração e a purificação do solketal (reagente intermediário). Pelo o mesmo procedimento, foi obtido, em excelente rendimento, o octanoato de solketila. Nesses processos reacionais não houvera a necessidade do uso de solvente ou aparelhos auxiliares, como clevenger ou dean-stark, para remoção da água formada durante o processo que envolve 2 reações (cetalização e esterificação), sendo dessa forma resistente ao processo de lixiviação. Diante dos excelentes resultados, partiu para reações de esterificação com outros ácidos graxos, com até 18 átomos de carbono na cadeia, tais como o ácido linoleico e oleico. Contudo não foi observado a formação de produtos nessas reações. Acredita-se que esse fato esteja relacionado com a grande afinidade que o solketal apresenta pelo SiO2-SO3H, devido a sua alta polaridade, fazendo com que fique retido dentro dos poros do catalisador. Outro ponto importante foi o tamanho da cadeia carbônica dos ácidos graxos utilizados, visto que quanto maior o tamanho da molécula, maior a hidrofobicidade, isso faz com que eles sofram repulsão do catalisador. Acredita-se que esses dois fatores contribuíram para que não ocorresse a interação entre os reagentes e o catalisador, levando, em alguns casos, à formação de ésteres de solketila com rendimentos moderados. Essa hipótese foi comprovada, quando utilizou-se um álcool de cadeia carbônica menor, como o metanol, o qual reagiu com o ácido linoleico e oleico na presença da mistura catalítica SiO2-SO3H, para produção de ésteres metílicos. Os resultados obtidos comprovam a síntese do oleato de metila e do linoleato de metila no tempo de 15 min, com rendimento em torno de 96 a 98%. Isso demonstrou que é de fundamental importância o escoamento dos reagente para os poros do catalisador. O que sugere que para garantir o sucesso das reações do solketal com ácidos de cadeia carbônica maior o escoamento desse reagentes devem ser facilitado e isso pode ser obtido através do uso de solvente.
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    Síntese de ésteres metílicos de ácidos graxos (biodiesel) e de ésteres benzílicos por reação química com catalisadores heterogêneos baseados em NbCl5 e SiO2-Nb
    (UFVJM, 2017) Lima, Camila Diana; Santos, Sandro Luiz Barbosa dos; Universidade Federal dos Vales do Jequitinhonha e Mucuri (UFVJM); Santos, Sandro Luiz Barbosa dos; Clososki, Giuliano Cesar; Fabris, José Domingos
    O presente trabalho descreve o estudo de novas metodologias para obtenção de ésteres benzílicos e ésteres metílicos de ácidos graxos (biodiesel) utilizando o NbCl5 sólido e catalisadores heterogêneos ácidos. No estudo, o NbCl5 sólido foi utilizado como reagente, e nos outros métodos foi empregado um catalisador de nióbio enxertado em sílica e um catalisador de grupos sulfônicos imobilizado em sílica. Nos processos heterogêneos a SiO2 (507 m2g-1, área específica) utilizada como suporte dos catalisadores, foi produzida a partir de areia construção e carbonato. O NbCl5 e os grupos –SO3H foram imobilizados diretamente à temperatura ambiente na SiO2, formando respectivamente o SiO2-Nb, com 412 m2g-1 de área específica e o SiO2-SO3H, com 115 m2g-1 de área específica. Nas esterificações utilizando NbCl5 sólido foi determinado que para a obtenção de rendimentos razoáveis de ésteres de benzílicos (>85%) e ésteres metílicos (>70%) em reações a temperatura ambiente, a proporção mínima em moles de NbCl5:álcool benzílico deve ser 1,5:1,0 e para obtenção dos ésteres metílicos a proporção de 1,5:6,0. Nas metodologias aplicando os catalisadores heterogêneos foi utilizada uma quantidade de 7% (m/m) do catalisador SiO2-SO3H para catalisar a esterificação de diferentes ácidos carboxílicos com álcool benzílico. E para as mesmas reações com o catalisador SiO2-Nb foi utilizada uma razão de 10% (m/m) do catalisador. Ambos os processos foram realizados sob refluxo na ausência de um solvente; rendimentos muito semelhantes foram obtidos apesar do catalisador SiO2-SO3H possuir uma área superficial muito menor que o catalisador SiO2-Nb.