Interações entre altura de coluna, concentração e tempo de exposição na ozonização de castanha-do-brasil (Bertholletia excelsa H.B.K.) : saturação, alterações na qualidade e análise econômica

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Oliveira, Juliana Martins de
Data de Publicação: 2023
Tipo de documento: Tese
Idioma: por
Título da fonte: Repositório Institucional da UnB
Texto Completo: http://repositorio2.unb.br/jspui/handle/10482/49560
Resumo: Tese (doutorado) — Universidade de Brasília, Faculdade de Agronomia e Medicina Veterinária, Programa de Pós-Graduação em Agronomia, 2023.
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O ozônio vem sendo utilizado como uma alternativa para o controle de aflatoxinas em alimentos. 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 avaliar o processo de saturação em coluna contendo castanha-do-Brasil, possíveis alterações na qualidade do produto e a análise de configurações para estudar a viabilidade econômica da implementação de um sistema de ozonização para beneficiamento da castanha-do-Brasil em indústrias. O estudo foi realizado em duas etapas. Na primeira etapa analisou-se o processo de saturação em coluna contendo castanha-do-Brasil e possíveis alterações na qualidade do produto. As amostras de castanha-do-Brasil foram acondicionadas em coluna cilíndrica de PVC de 15 cm de diâmetro e 110 cm de altura. Foram adotadas as concentrações do gás ozônio de 2,5; 4,5; 9,0 e 14,0 mg L-1 e vazão de 3,0 L min-1, na temperatura de 25 ºC. O gás ozônio foi injetado na base da coluna cilíndrica e os valores adotados de altura da coluna de grãos foram de 0; 0,25; 0,50 e 0,75 m. Determinaram-se o tempo de concentração e a concentração de saturação. Na avaliação de possíveis alterações na qualidade de castanhas-do-Brasil ozonizadas foram determinadas a umidade, a coloração e as variáveis qualitativas do óleo bruto, com tempos de exposição de 0, 3, 6, 9 e 12 h. Para avaliação da qualidade do óleo bruto extraído de castanhas ozonizadas foram analisados o teor de ácidos graxos livres, o índice de peróxido e o índice de iodo. Foi possível concluir que a altura da coluna do produto influencia o tempo e a concentração de saturação durante o processo de ozonização. O uso do ozônio nas condições adotadas no presente estudo não afeta a qualidade da castanha-do-Brasil. Na segunda etapa do estudo analisou-se a viabilidade econômica de sistemas de ozonização utilizando combinações com dois tipos de silo (inox e polipropileno) e dois geradores de oxigênio (central de gases e PSA), simulando 4 configurações que foram comparadas entre si por meio de uma análise econômica baseada no modelo de fluxo de caixa. Os índices valor presente líquido (VPL), tempo de retorno de capital (TRC) e taxa interna de retorno (TIR) foram aplicados durante as análises. Para a simulação foi considerado um período de ozonização de 24 h com uma vazão de oxigênio de 3 L min-1e a concentração do ozônio de 8,88 mg L-1. Além disso, foi considerado que poderão ser tratadas 500 t por ano (100 lotes de 5 t). Foram utilizadas 3 estimativas de perda do lote total no caso da não implantação da tecnologia nos valores de 1%, 2% e 5%. Os indicadores financeiros (TRC, VPL e TIR) encontrados nesse trabalho permitiram concluir que dos 12 cenários avaliados de configurações de instalação de um sistema de ozonização na indústria, 10 são rentáveis e viáveis. A configuração que apresentou maior viabilidade e rentabilidade foi a composta por silo de polipropileno e gerador PSA (configuração 4). Por outro lado, a configuração menos rentável, mas ainda sim viável foi a composta por silo de inox e gerador com central de gases (configuração 1). A instalação de um sistema de ozonização para sanitização e desinfecção de castanha-do-Brasil na indústria é viável e rentável.Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) e Fundação de Apoio à Pesquisa do Distrito Federal (FAPDF).The Brazil nut is seen as one of the main extractive products of the Amazon, with great economic and social potential. One of the major food safety concerns in the Brazil nut production chain is contamination by toxigenic fungi, especially of the Aspergillus genus. Proper control during all stages of production is extremely important, in order to avoid contamination of nuts by aflatoxins and to meet standards for consumption and trade, including for export. Ozone has been used as an alternative to control aflatoxins in food. This gas stands out for its high oxidative potential and for its rapid transformation into a non-toxic compound, oxygen. This decomposition process is accelerated when in contact with organic material. Thus, the objective of this study was to evaluate the saturation process in a column containing Brazil nuts, possible changes in the quality of the product and the scenario analysis to study the economic viability of implementing an ozonation system for processing Brazil nuts. The study was carried out in two stages. In the first stage, the saturation process in a column containing Brazil nuts and possible changes in the quality of the product were analyzed. The Brazil nut samples were placed in a cylindrical PVC column measuring 15 cm in diameter and 110 cm in height. Ozone gas concentrations of 2,5; 4,5; 9.0 and 14.0 mg L-1 and a flow rate of 3.0 L min-1 were adopted at a temperature of 25 ºC. Ozone gas was injected at the base of the cylindrical column and the values adopted for the height of the grain column were 0; 0,25; 0,50, and 0,75 m. Concentration time and saturation concentration were determined. In the evaluation of possible changes in the quality of ozonated Brazil nuts, moisture, color and qualitative variables of the crude oil were determined, with exposure times of 0, 3, 6, 9 and 12 h. To evaluate the quality of the crude oil extracted from ozonized nuts, the content of free fatty solids, the peroxide value and the iodine value were observed. It was possible to conclude that the height of the product column influences the time and the saturation concentration during the ozonation process. The use of ozone under the conditions adopted in the present study does not affect the quality of Brazil nuts. In the second stage of the study, the economic viability of ozonation systems was analyzed using combinations with two types of silo (stainless-steel and polypropylene) and two oxygen generators (central gas and PSA), simulating 4 configurations that were compared to each other through of an economic analysis based on the cash flow model. Net present value (NPV), Payback period (PP) and internal rate of return (IRR) indices were applied during the analyses. For the simulation, an ozonation period of 24 h was considered with an oxygen flow rate of 3 L min-1 and an ozone concentration of 8,88 mg L-1. Furthermore, it was considered that 500 t could be treated per year (100 batches of 5 t). 3 estimates of loss of the total batch were used in the case of non-implementation of the technology in the values of 1%, 2% and 5%. The financial indicators (PP, NPV and IRR) found in this work allowed the conclusion that of the 12 scenarios evaluated for installation configurations of an ozonation system in the industry, 10 are profitable and viable. The configuration that showed the greatest viability and profitability was the one composed of a polypropylene silo and PSA generator (configuration 4). On the other hand, the least profitable configuration, but still viable, was composed of a stainless-steel silo and a generator with central gas (configuration 1). The installation of an ozonation system for the sanitization and disinfection of Brazil nuts in the industry is feasible and profitable.Faculdade de Agronomia e Medicina Veterinária (FAV)Programa de Pós-Graduação em AgronomiaAlencar, Ernandes Rodrigues deOliveira, Juliana Martins de2024-08-06T15:50:03Z2024-08-06T15:50:03Z2024-08-062023-06-30info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/doctoralThesisapplication/pdfOLIVEIRA, Juliana Martins de. Interações entre altura de coluna, concentração e tempo de exposição na ozonização de castanha-do-brasil (Bertholletia excelsa H.B.K.): saturação, alterações na qualidade e análise econômica. 2023. 95 f., il. Tese (Doutorado em Agronomia) — Universidade de Brasília, Brasília, 2023.http://repositorio2.unb.br/jspui/handle/10482/49560A concessão da licença deste item refere-se ao termo de autorização impresso assinado pelo autor com as seguintes condições: Na qualidade de titular dos direitos de autor da publicação, autorizo a Universidade de Brasília e o IBICT a disponibilizar por meio dos sites www.unb.br, www.ibict.br, www.ndltd.org sem ressarcimento dos direitos autorais, de acordo com a Lei nº 9610/98, o texto integral da obra supracitada, conforme permissões assinaladas, para fins de leitura, impressão e/ou download, a título de divulgação da produção científica brasileira, a partir desta data.info:eu-repo/semantics/openAccessporreponame:Repositório Institucional da UnBinstname:Universidade de Brasília (UnB)instacron:UNB2024-08-06T15:53:11Zoai:repositorio.unb.br:10482/49560Repositório InstitucionalPUBhttps://repositorio.unb.br/oai/requestrepositorio@unb.bropendoar:2024-08-06T15:53:11Repositório Institucional da UnB - Universidade de Brasília (UnB)false
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