Ciências Exatas e Tecnológicas
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Item Aplicação tecnológica e biológica de alimentos de fontes vegetais subutilizadas(Universidade Federal de Viçosa, 2025-12-12) Brito, Renata Moraes; Pires, Ana Clarissa dos Santos; http://lattes.cnpq.br/5316877919786874A produção sustentável de espécies vegetais convencionais e a valorização de culturas subutilizadas contribuem para a sustentabilidade dos sistemas alimentares e a conservação da biodiversidade. Alimentos vegetais alternativos destacam-se pelo conteúdo de compostos bioativos em espécies convencionais, como manjericão e castanha de caju, e em culturas subutilizadas, como folhas de moringa e amêndoa de baru. Assim, este trabalho, dividido em dois artigos científicos, teve como objetivo caracterizar e avaliar o potencial de aplicação da castanha de caju, do manjericão, da amêndoa de baru e das folhas de moringa, por meio do desenvolvimento de um molho pesto alternativo e da avaliação dos efeitos biológicos de blends formulados com suas farinhas. No primeiro artigo, foi desenvolvido e avaliado o potencial tecnológico e sensorial de quatro formulações de molho pesto: manjericão com castanha de caju (B/CN), manjericão com amêndoa de baru (B/BA) e duas versões com substituição de 50% do manjericão por folha de moringa, combinadas com castanha de caju (BM/CN) ou amêndoa de baru (BM/BA). A análise de cor revelou que o BM/CN tinha um tom verde mais pronunciado. Tanto o BM/CN quanto o BM/BA apresentaram níveis de compostos fenólicos totais e capacidade antioxidante semelhantes à amostra B/CN, enquanto o BM/BA continha a maior concentração de tanino condensado (113,28 mg equivalente a catequina/100 g). Os principais compostos voláteis identificados, 1,8-cineol e linalol, foram consistentes em todas as formulações, garantindo o aroma característico de manjericão. A avaliação sensorial indicou que todas as formulações, incluindo aquelas com folhas de moringa e amêndoas de baru, foram classificadas como "boa aceitação", sem diferença na aceitabilidade em relação ao pesto tradicional (p > 0,05). Também não houve diferenças na percepção do aroma de manjericão, sabor de nozes e oleosidade (p > 0,05). Portanto, as formulações de pesto mostraram que folhas de moringa e amêndoas de baru podem ser incorporadas sem comprometer aceitação, aroma ou funcionalidade. No segundo artigo, investigou-se a qualidade proteica e os efeitos metabólicos de dietas experimentais formuladas com blends de farinhas contendo castanha de caju parcialmente desengordurado (C), amêndoa de baru parcialmente desengordurado (B), folhas de manjericão (M) e folhas de moringa (MO), utilizando ratos machos Wistar como modelo animal experimental. As farinhas apresentaram elevado teor proteico, superior a 30%, exceto da farinha de manjericão (20,63%). Dentre os blends testados, as formulações C/M e B/M/MO destacaram-se pela maior qualidade proteica, evidenciada pelos índices de PER (Protein Efficiency Ratio) e NPR (Net Protein Ratio). Os valores de PDCAAS (Protein Digestibility Corrected Amino Acid Score) variaram de 60,34% a 68,88%, sendo a leucina o aminoácido limitante em todas as formulações. Os animais dos grupos B/M e B/M/MO apresentaram menores níveis de glicemia, colesterol total e LDL (lipoproteína de baixa densidade). Observou- se manutenção do estado redox, com modulação das enzimas antioxidantes, sem elevação de MDA ou proteína carbonilada nos grupos C/M, C/M/MO e B/M. A análise histológica do fígado indicou ausência de esteatose no grupo B/M e presença discreta no grupo B/M/MO. Dessa forma, os blends de farinhas forneceram proteínas de boa qualidade e modularam parâmetros metabólicos e oxidativos, especialmente os contendo baru, que melhoraram glicemia, perfil lipídico e integridade hepática. Concluiu-se que, esses alimentos regionais e subutilizados apresentam potencial para inovação tecnológica e benefícios biológicos, reforçando seu papel em estratégias alimentares mais saudáveis e sustentáveis. Palavras-chave: compostos bioativos; molho pesto; Moringa oleifera; Dipteryx alataItem Sistema especialista para controle e tratamento de água na indústria de alimentos(Universidade Federal de Viçosa, 1994-07-22) Macêdo, Jorge Antônio Barros de; Andrade, Nélio José de; http://lattes.cnpq.br/7968453137099173A indústria de alimentos necessita de água que esteja dentro dos padrões de potabilidade e de certas características físico-químicas e microbiológicas para atender às diversas aplicações dentro da linha de processamento. Na maioria das vezes, há necessidade de dispor do conhecimento de profissionais especializados para obter água que atenda suas finalidades. No entanto, o mercado de trabalho é carente de profissionais com este perfil, e muitas vezes, as indústrias de alimentos contratam firmas especializadas, o que custa caro, onerando o tratamento de água. Para minimizar o problema e facilitar a transferência do conhecimento desta área , foi elaborado um programa denominado "Sistema para Controle e Tratamento de Água na Indústria de Alimentos". O ACQUA-SIST é um sistema especialista que permite a consulta e emissão de laudos técnicos para condições de potabilização de mananciais e também para aplicações específicas dentro da indústria de alimentos, tais como a avaliação da qualidade da água para geração de vapor em caldeiras de baixa, média e alta pressões; e para água de resfriamento de latas após a esterilização comercial, de equipamentos de processos e de sistemas refrigeração, e para a higienização de paredes, pisos, superfícies de alimentos, tubulações e equipamentos. Pode ainda efetuar consultas sobre a legislação vigente no que se refere às condições de potabilização de mananciais e padrões de potabilidade de água, fundamentadas na Resolução nº 20, de 1986, do Conselho Nacional do Meio Ambiente (CONAMA) e na Portaria nº 36, de 1990, do Ministério da Saúde. O ACQUA-SIST foi desenvolvido em um microcomputador compatível com o padrão IBM-PC 80x86, utilizando-se o ambiente de programação LEVEL 5, sendo constituído de 217 laudos técnicos ou informativos e 908 regras, ocupando uma memória de 1,17 megabytes. A interação do sistema especialista com o usuário é efetuada por meio de textos informativos usados em todo o sistema para conduzir com mais objetividade a consulta ou mesmo colocar restrições ao usuário. Na emissão de laudos técnicos ou informativos, constam o nome do usuário, local e data da consulta e um sumário dos valores dos parâmetros informados. O sistema foi submetido a um processo de validação externa, submetendo-se seis cenários, de 217 que constituem o ACQUA-SIST, à avaliação de nove especialistas. Verificou-se uma grande concordância entre o que propõe o sistema e os pareceres dos especialistas. Por isso, o ACQUA-SIST pode ser utilizado com sucesso em todas as indústrias que utilizem da água para geração de vapor, bem como resfriamento e higienização, permite ainda a sua aplicação nas estações de tratamento de água para abastecimento público, o que possibilita grandes perspectivas na sua aplicação.Item Abordagem bayesiana de modelos não lineares aplicados ao crescimento de frutos de Capsicum annuum L.: considerações de erros experimentais simétricos e assimétricos(Universidade Federal de Viçosa, 2024-11-06) Moura, George Lucas Santana de; Cecon, Paulo Roberto; http://lattes.cnpq.br/0657704531110710No final dos anos 90 e início dos anos 2000, registrou-se uma ampla variedade de propostas de novas distribuições de probabilidades simétricas, assimétricas e bimodais, cuja flexibilidade atentassem a exigência do comportamento dos dados. Tratando-se da modelagem de fenômenos biológicos, os modelos de regressão não linear sob o erro gaussiano são um procedimento padrão, entretanto, as novas propostas de modelos de regressão não linear com erros flexíveis aumentam a precisão dos modelos e a qualidade de ajuste sem precisar utilizar-se de transformação de variáveis como a de Box-Cox que comprometem a interpretação dos resultados. Há também novas propostas de modelos de crescimento sigmoides para dados longitudinais como o Logístico, Gompertz e Von Bertalanffy que permitem uma interpretação biológica para o parâmetro beta. O modelo Logístico ajustado ao Acesso 2 – Pimenta Caiena se mostrou com as melhores qualidade de ajuste, por meio do DIC e pelo Fator de Bayes, quando se utiliza de distribuições simétricas além da Normal, os erros Laplace, Student t, logístico e Normal generalizado contribuíram com uma melhora na qualidade de ajuste e na precisão do modelo, e tendo o erro experimental Normal generalizado com os melhores indicadores. As versões Skew-Student t, Skew-Logistic e Skew-Normal apresentaram um aumento na precisão no ajuste do modelo Logístico ao Acesso 8 – Pimentão Rubi Gigante. A presença da assimetria no modelo muda os resultados do parâmetro beta, os modelos simétricos estimaram em 11 dias o ponto de inflexão da curva de crescimento, as demais versões assimétricas estimaram de 9 a 10 dias. Os erros experimentais Fernandéz & Steel’s Skew-Student t, Skew-Double exponential e Skew-Double Exponential-Normal mostraram significância estatística quanto a hipótese nula de ausência de assimetria. Palavras-chave: Regressão não linear; Crescimento sigmoide; erros assimétricos; Regressão robusta.Item Leveduras selvagens na produção de vinhos: exploração para o desenvolvimento de novos produtos(Universidade Federal de Viçosa, 2025-02-18) Campos, Luíza Brito; Eller, Monique Renon; http://lattes.cnpq.br/9702385152473372Catas Altas é um município de Minas Gerais que se destaca pela produção de vinhos de fermentação natural, um conhecimento milenar e inexplorado pela comunidade científica. Por isso, este estudo investigou a produção de vinho de jabuticaba em Catas Altas, integrando aspectos culturais, históricos e técnico- científicos da vitivinicultura local. A pesquisa abrangeu a escrita de um capítulo do livro Trending Topics on Fermented Foods visando a divulgação da cultura de produção de vinhos selvagens no mundo. Além disso, foi realizada a análise de conformidade dos vinhos das safras de 2022, 2023 e 2024 às normas brasileiras (Instruções Normativas 14/2018 e 34/2012). Observou-se uma evolução notável na qualidade do vinho ao longo dos anos, evidenciada pelo aprimoramento das técnicas de manejo e boas práticas de produção. Em 2022, duas amostras apresentaram teor alcoólico abaixo do padrão, enquanto a partir de 2023 todas as amostras atenderam aos critérios normativos para este parâmetro. A acidez total observada foi um indicativo da necessidade de readequação das estratégias de manejo e coleta dos frutos. Paralelamente, 63 mostos foram coletados em outubro de 2023, antes e após o processo de maceração, para isolamento, caracterização e identificação das leveduras presentes. Das 49 leveduras isoladas, as principais espécies encontradas foram Saccharomyces cerevisiae Hanseniaspora guilliermondii e Kurtzmaniella quercitrusa. Uma possível nova espécie de levedura foi encontrada, evidenciando a relevância e a exclusividade dos produtos locais. Após triagem tecnológica por meio de testes de resistência a glicose (0 - 35%), etanol (0 - 18%) e metabissulfito de sódio (0 - 200 mg/L) 20 isolados foram selecionados para avaliação do potencial fermentativo em mosto de uva a 16 ºBrix a 18 ºC. A fermentação foi acompanhada durante 7 dias por meio da avaliação do teor de açúcares redutores e nitrogênio amino livre e do conteúdo ácidos orgânicos. Os isolados G-011 (Saccharomyces cerevisiae NRRL Y-12632), G-041 (Kurtzmaniella quercitrusa CBS 4412) e C-032 (Kurtzmaniella quercitrusa CBS 4412) destacaram-se por sua capacidade fermentativa e resiliência, enquanto as demais apresentaram algumas limitações. Essas análises destacam a relevância das leveduras selvagens na vinificação e seu potencial como estratégia tecnológica para aprimorar os vinhos de jabuticaba, promovendo o uso de leveduras nativas de Catas Altas na produção de vinho tinto. Palavras-chave: Vinho de jabuticaba; ; Fermentação; ; Potencial fermentativo; ; Maturação das jabuticabas; ; Qualidade do vinho.Item Otimização das decisões experimentais em cana-de-açúcar por meio de análise da variabilidade do solo, interpolação e agrupamento(Universidade Federal de Viçosa, 2025-10-13) Silva, Raphael Henrique Teixeira da; Peternelli, Luiz Alexandre; http://lattes.cnpq.br/3045503690859643A fertilidade do solo influencia diretamente o desenvolvimento das plantas. A análise das variáveis químicas do solo é fundamental para embasar a tomada de decisão em estudos experimentais com cana-de-açúcar, pois cada variável contribui para características desejáveis, como a produtividade, fator essencial para essa cultura. Este estudo investigou a variabilidade do solo em uma quadra experimental de melhoramento genético de cana-de-açúcar, aplicando métodos geoestatísticos e a interpolação pelo inverso da distância para otimizar a tomada de decisões e reduzir custos no planejamento experimental. Para isso, foram coletadas amostras em 60 pontos de uma quadra da Unidade de Ensino, Pesquisa e Extensão em Melhoramento Genético de Cana-de-Açucar (UEPE), localizado em Oratórios – MG. A partir da análise das características químicas do solo, com foco nos teores de fósforo e potássio, e do ajuste do modelo de variograma, realizou-se a interpolação por meio da krigagem simples e pelo inverso da distância para a construção de mapas de distribuição espacial. Foi utilizada a técnica de agrupamento k-means para a segmentação das regiões conforme a concentração de fósforo e potássio. Foram identificadas as áreas homogêneas. Com os resultados obtidos, concluiu-se que é possível tomar decisões mais precisas, que podem economizar recursos financeiros no planejamento experimental, visto que o pesquisador já tem o conhecimento prévio dos locais onde possuem maior ou menor concentração de fósforo e potássio. E também, pela confirmação da viabilidade da redução de 20% dos pontos amostrais, reduzindo tempo de coleta de amostras e custos de análises. Pode-se otimizar a área experimental, uma vez que é possível alocar futuros experimentos de acordo com a região de fertilidade mais adequada. Palavras-chave: Geoestatística; Delineamentos experimentais; Fertilidade do solo; Redução amostral.Item Activated biochar from industrial residues: optimization and application in a circular bioeconomy context(Universidade Federal de Viçosa, 2025-12-17) Monteiro, Keivison Almeida; Mounteer, Ann Honor; http://lattes.cnpq.br/7185282253004038Item Desempenho da metodologia de superfície de resposta e das redes neurais artificiais na otimização de processos(Universidade Federal de Viçosa, 2025-11-25) Ribeiro, Alice dos Santos; Ribeiro Júnior, José Ivo; http://lattes.cnpq.br/5843119694312879A otimização de processos é um objetivo importante nas Ciências Agrárias, nas quais os experimentos frequentemente envolvem variáveis independentes (VIs) e dependentes (VD) quantitativas. Porém, limitações éticas e práticas quanto ao número de unidades experimentais, especialmente nas áreas de Medicina Veterinária e Zootecnia, impõem desafios à modelagem estatística e computacional de fenômenos mais complexos. Nesse contexto, este trabalho teve como objetivo comparar os desempenhos da Metodologia de Superfície de Resposta (MSR) e das Redes Neurais Artificiais (RNAs) na modelagem e otimização de processos com diferentes níveis de complexidade funcional de duas VIs sobre uma VD. Foram simulados dois cenários: o primeiro, com um modelo não linear por intervalo e, o segundo, com dois modelos não lineares por intervalo, com dados obtidos por simulação. Os delineamentos fatoriais 6² + 1 e 7², instalados sob o delineamento inteiramente casualizado, foram analisados por meio da MSR e das RNAs, sendo o desempenho de cada metodologia avaliado pelas métricas: erro percentual absoluto médio e raiz do erro quadrático médio. Além delas, avaliou-se a capacidade de identificar corretamente o ponto ótimo do processo. Em ambos os cenários, a MSR mostrou-se limitada pela sua estrutura linear e quadrática, incapaz de representar adequadamente relações não lineares. Por outro lado, as RNAs, apesar da flexibilidade estrutural, demonstraram instabilidade, sendo sensível à variabilidade dos dados e dependente de maior volume amostral. No primeiro cenário, as métricas não diferiram (p > 0,05) entre as metodologias. Porém, no segundo, a MSR provocou menores erros (p < 0,05), embora ainda incapaz de representar a não linearidade. Portanto, para experimentos com número restrito de combinações entre os níveis dos fatores, a MSR permanece como alternativa mais viável, especialmente quando aplicada de forma sequencial e em intervalos menores. As RNAs, embora potencialmente mais aptas para a modelagem de relações mais complexas, requerem conjuntos de dados extensos e baixo ruído nos dados (variabilidade não sistemática) para atingirem desempenhos satisfatórios. Palavras-chave: experimento fatorial; modelagem não linear; eficiência preditivaItem Aproveitamento de resíduos da indústria moveleira em materiais cimentícios: sustentabilidade ambiental, mecanismos de hidratação e desempenho tecnológico de pastas e argamassas(Universidade Federal de Viçosa, 2025-04-29) Gomes, Roziani Maria; Carvalho, José Maria Franco de; http://lattes.cnpq.br/3991593917221094Esse trabalho contribui de forma significativa para a ciência ao propor o aproveitamento de resíduos da indústria moveleira - cinza de cavaco de eucalipto e lodo de ETE, na formulação de argamassas industrializadas, em substituição parcial do cimento com foco na sustentabilidade ambiental e na eficiência tecnológica. Os resultados obtidos são inéditos quanto à caracterização físico-química e microestrutural desses resíduos, seus efeitos na hidratação e desempenho mecânico das misturas cimentícias, bem como na otimização de traços ecoeficientes. A originalidade do estudo está na abordagem integrada de caracterização, desempenho e sustentabilidade, aplicando técnicas avançadas e inéditas de análise para este tipo de resíduo. A pesquisa preenche lacunas importantes na literatura e abre novas perspectivas para destinação sustentável de resíduos industriais em escala real. Dentre os desafios enfrentados pela humanidade para alcançar uma condição de desenvolvimento sustentável encontra-se a geração e gerenciamento dos resíduos resultantes da atividade humana, com destaque para a atividade industrial. Dentre estas, a indústria da construção se apresenta como uma das mais impactantes, dados os consumos exorbitantes de matéria-prima e energia, além da geração de resíduos e emissões de gases de efeito estufa. A indústria moveleira, embora processe predominantemente material derivado da madeira, considerado renovável e de baixo impacto, também enfrenta uma geração crescente de resíduos, que precisam ser gerenciados de forma eficiente para evitar danos ao ambiente e custos elevados. Nesse contexto, essa pesquisa pretende avaliar a incorporação de resíduos da indústria moveleira na obtenção de argamassas industrializadas para assentamento de alvenarias e revestimento de paredes e tetos, sendo a cinza de fundo de caldeira e o lodo da estação de tratamento de esgoto industrial. Para tanto, estudos de interação com cimento Portland para avaliação dos efeitos dos resíduos na cinética de hidratação e formação de microestrutura foram conduzidos, assim como efeitos na reologia e desempenho mecânico de pastas e argamassas. De posse das informações, aditivos e adições foram avaliados para melhoramento das propriedades tecnológicas de interesse e estudos de otimização em traços de argamassas mistas foram conduzidos. Ao final, misturas ótimas foram selecionadas e validadas para a produção de argamassas industrializadas. Espera-se com essa pesquisa indicar a viabilidade técnica da incorporação dos resíduos escopo deste trabalho na obtenção de argamassas industrializadas, contribuindo assim com o desenvolvimento sustentável por meio da destinação adequada de rejeitos industriais e redução do consumo de matérias- primas não renováveis. Palavras-chave: resíduo da indústria moveleira; argamassa industrializada; matriz cimentícia ecoeficiente; cinza de fundo; lodo de ete.Item Desenvolvimento de concretos sustentáveis com resíduos de construção e demolição como estratégia de sustentabilidade em campi universitários(Universidade Federal de Viçosa, 2025-04-25) Lopes, Gustavo José Rodrigues; Carvalho, José Maria Franco de; http://lattes.cnpq.br/3498912205829886O desafio da implementação de práticas sustentáveis nos campi universitários está na diversidade de vertentes relativas ao tema. O reconhecimento da importância de se implementar métodos que aproximem as Instituições de Ensino Superior aos Objetivos de Desenvolvimento Sustentável (ODS) é um grande passo no caminho para a conquista do objetivo. As diferentes experiências e desafios encontrados em instituições nacionais e internacionais são relatadas e discutidas, mostrando como o conhecimento adquirido pode auxiliar na compreensão e aplicação de ações para a implementação de práticas que levem a um campus mais sustentável e no caminho do processo de implementação dos ODS. A aplicação de práticas sustentáveis na construção civil é um dos meios de promover a sustentabilidade num campus e a reutilização de resíduos provenientes de obras e laboratórios surge como uma das formas de redução de impactos ambientais pelo descarte incorreto. A fabricação de elementos pré-moldados de concreto é amplamente utilizada na Universidade Federal de Viçosa (UFV) e, a implementação de metodologias para melhorar a ecoeficiência de seus produtos ao mesmo tempo que promove destinação adequada aos resíduos gerados no Campus é uma preocupação real. Foram realizadas as caracterizações dos resíduos de construção e demolição (RCD) e de laboratórios e, através do método de empacotamento das partículas propostos por Andreasen e modificado por Funk e Dinger, foram elaboradas propostas de dosagens com indicações de sustentabilidade das misturas. A projeção de traços utilizando o método de Andreassen modificado por Funk e Dinger, associados ao delineamento composto central, forneceu uma base sólida na elaboração de equações de previsão da consistência das misturas (Slump test) (R² = 0,98) e resistência à compressão axial aos 28 dias (R² = 0,82), para a criação de cartas de traços de variação dos consumos de cimento e água para diferentes teores de substituições de agregados naturais (miúdos e graúdos) por agregados reciclados de concreto. A associação dos métodos estatísticos com a análise do ciclo de vida dos concretos propostos traz uma ferramenta de dosagem rápida, de fácil utilização e de variabilidade de usos para o reaproveitamento de resíduos de construção civil. Palavras-chave: Sustentabilidade; Resíduos de construção e demolição; Cartas de traços.Item Protótipo de uma unidade de tratamento de água para o ensino e aprendizagem de Química(Universidade Federal de Viçosa, 2024-08-02) Ferreira, Ângela Pereira; Sousa, Rita de Cássia Superbi de; http://lattes.cnpq.br/5802998601913001A água é um recurso essencial para a manutenção da vida e para a garantia da sobrevivência do ser humano. Entretanto, sabemos que existem impurezas e microrganismos que podem ser prejudiciais ao consumo humano, caso não haja um tratamento adequado. A presente pesquisa apresenta o trabalho realizado em uma escola da rede pública estadual no município de Entre Folhas - MG que, em parceria com a COPASA/MG, do mesmo município, buscaram construir um protótipo de estação de tratamento de água dentro do espaço escolar. O objetivo da construção do protótipo foi viabilizar para os alunos, uma compreensão prática e aprofundada sobre o ciclo da água, poluição hídrica e processos de purificação. Além disso, a partir da implantação deste projeto, promoveu-se uma iniciativa educativa, destinada aos alunos do ensino médio, para que estes pudessem compreender a abordagem prática aos conhecimentos teóricos apresentados sobre processos de separação e tratamento de água. Desta maneira, considerou-se a experiência da construção de uma mini estação de tratamento, uma importante ferramenta de ensino abordando diferentes conteúdos de Química como processos de separação de misturas, misturas homogêneas e heterogêneas, soluções, substâncias químicas, ligações químicas e ao mesmo tempo reforçando a consciência ambiental. Viu-se a partir da realização desta pesquisa e pela aplicação de questionário, que muitos alunos necessitavam ter maiores conhecimentos acerca do processo de tratamento de água e do funcionamento das mini ETAs. Como resultado alcançado, foi possível alcançar todas as turmas de Ensino Médio da escola, tendo o projeto sido estendido para as outras séries do ensino fundamental. Concluiu-se que a construção do protótipo da mini ETA na escola, colaborou de modo positivo, integral e colaborativo para o processo de consolidação do ensino e aprendizagem em química durante as aulas possibilitando assim, a integração entre teoria e prática estabelecida dentro do contexto educacional em uma situação eficaz e promissora. Palavras-chave: Aulas práticas.; Mini ETA.; Água Tratada. ; Produto Educacional. ; Conhecimento.