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n.º 5 . Janeiro/Fevereiro/Março 2007 . Periodicidade Trimestral . 7,50 €

5 dossier tecnologia agro-alimentar valorização de resíduos e sub-produtos agro-industriais caracterização nacional de sub-produtos vinificação para vinho do porto processos de pasteurização


FICHA TÉCNICA Director Eugénio C. Ferreira ecferreira@deb.uminho.pt Directora Executiva Carla Santos Silva c.silva@publindustria.pt Conselho Científico António Salvador Pinheiro (Galp), João A. A. Lourenço (INETI), João Bordado (UTL) João Goulão Crespo (UNL), José António Magalhães (Quimitécnica Ambiente), José Ataíde (Portucel), José Cruz Pinto (UA), Margarida Figueiredo (UC), Rogério Pratas (CIRES), Sebastião Feyo de Azevedo (UP) Redacção Joaquina Marques j.marques@publindustria.pt Design Jorge Pereira, em colaboração com Publindústria, Lda. jorge@publindustria.pt Consultoria Comercial | Publicidade Vera Oliveira v.oliveira@publindustria.pt Marketing Rui Santos marketing@publindustria.pt

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editorial tecnologia agro-alimentar

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notícias

14

coluna de legislação e normas

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feiras calendário de feiras e eventos

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formação

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mercado

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publi-reportagem lubrificantes alimentares galp energia: as suas exigências são as nossas soluções

Assinaturas Hugo Silva livraria@publindustria.pt Edição | Propriedade | Administração Publindústria, Edições Técnicas Praça da Corujeira, 38 - 4300-144 Porto - Portugal Tel. +351 225 899 620 - Fax +351 225 899 629 geral@publindustria.pt - www.publindustria.pt Impressão Publindústria, Artes Gráficas

30 37 44 50

Publicação Periódica Registo no ICS n.º 124755

56 ISSN 1646-284X

dossier: tecnologia alimentar pilot scale ohmic heating treatment of fruit puree containing particles: influence of the processing temperature on quality parameters integração de processos com membranas e tecnologia de fluidos supercríticos na valorização de resíduos agro-industriais influence of traditional and modern port wine vinification on free and bound volatiles potencial da biotecnologia na transformação de um subproduto: alguns contributos biotecnológicos recentes para a valorização do principal subproduto da indústria de lacticínios os subprodutos agro-industriais de natureza lenhocelulósica: caracterização da situação portuguesa

Depósito Legal 230523/05

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estante

Tiragem 3000 exemplares

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internet

Os artigos inseridos são da exclusiva responsabilidade dos seus autores. Capa Jorge Pereira

ERRATA Na página nº 25 da revista Engenharia Química nº 4 o endereço da página da Internet www.alcatel.pt indicado na notícia sobre a Inovação da Alcatel para a Liofilização não corresponde ao produto e empresa noticiados. O endereço correcto é www.stv.com. Pedimos desculpa por este facto aos nossos leitores e à STV. A Redacção.

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editorial

tecnologia agro-alimentar

João Goulão Crespo

“O nosso sucesso vai depender em boa parte da compreensão deste desafio e da capacidade de criar produtos de qualidade”

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notícias

10ª Conferência Internacional da NATO/CCMS

Comissão Europeia destina milhões para investigação

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FASE ganha Project Management para a CUF

Estudo de alternativas aos tradicionais solventes industriais


Prémio CUF 2006

PUB

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notĂ­cias

Compra das Empresas Quimitecnica Ambiente, S.A. e Eco-Oil, S.A.

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Grundfos com bombas doseadores Alldos

Bayer na Pollutec

PUB

Novo processo químico para a indústria farmacêutica

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notícias

Programa MIT-Portugal

SISTEMAS DE BIOENGENHARIA Coordenador Nacional: Manuel Nunes da Ponte, Faculdade de Ciências e Tecnologia, UNL Coordenadora no MIT: Dava Newman, MIT, Engineering Systems Division A Bioengenharia integra as Ciências da Vida e a Engenharia e é o palco duma grande revolução científica e tecnológica. A Bioengenharia projecta e optimiza sistemas de produção que utilizam organismos vivos ou partes desses organismos, tais como moléculas, células, tecidos. Os seus impactos começam a ser conhecidos pela opinião pública, como, por exemplo, as aplicações no “design” de drogas terapêuticas mais eficazes, ou pelos avanços recentes e controversos na Bioengenharia de Células Estaminais. Por outro lado, a disponibilização de sequências completas de genomas de centenas de seres vivos implicou, na última década, uma transformação profunda em Biologia e Biotecnologia, dando origem às áreas transdisciplinares da Bioinformática e da Biologia de Sistemas. Refira-se ainda toda a área dos Biomateriais, desde os implantes até aos sensores de pequeníssimas dimensões, em cujo fabrico a biotecnologia se cruza com a microelectrónica. As transformações rápidas nesta área exigem das instituições do Ensino Superior uma forte visão estratégica e uma aposta importante de recursos. Há uma grande procura internacional de especialistas com formação em Bioengenharia, tanto a nível de Empresas como de Centros de Investigação e Desenvolvimento. Há também uma proliferação de empresas start-up junto das Universidades mais reputadas, que estão a transformar o tecido económico de muitas zonas pelo Mundo fora. Sendo o MIT uma instituição líder internacional em bioengenharia e com uma enorme experiência acumulada de lançamento de empresas de alta tecnologia nesta área, o programa conjunto de pós-graduação agora lançado promove parcerias no

ENGENHARIA DE CONCEPÇÃO E SISTEMAS AVANÇADOS DE PRODUÇÃO INDUSTRIAL (“Engineering Design and Advanced Manufacturing, EDAM”) Coordenador Nacional: António Cunha, Escola de Engenharia, Universidade do Minho Coordenadores no MIT: Joel Clark e Chris MacGee, MIT, Engineering Systems Division Tendo por enquadramento os desafios que se colocam à indústria transformadora portuguesa e europeia, nomeadamente o de utilizar o conhecimento como factor diferenciador no contexto da competitividade internacional, a Agenda EDAM do Programa Portugal-MIT, visa: - criar um novo paradigma na Europa em termos do ensino pós-graduado nas áreas da concepção e do desenvolvimento de produto e da liderança tecnológica na indústria transformadora; - formar líderes de processos de inovação capazes de combinarem competências tecnológicas e de gestão com uma atitude empreendedora ao nível de empresas baseadas na criatividade e no conhecimento; - desenvolver actividade de investigação, a partir dos programas educacionais, capaz de melhor competências no projecto, fabrico e comercialização de dispositivos ou sistemas complexos de elevado valor acrescentado, contribuindo para o reforço das capacidades técnico-industriais de Portugal e da Europa. Nos termos do Programa MIT-Portugal, a Agenda EDAM desenrolar-se-á ao longo de 5 anos. Serão desenvolvidas duas novas iniciativas de pós-graduação, nomeadamente: um mestrado professionalizante (TME – “Technology Management Enterprise”) e um programa de doutoramento (LTI – “Leaders for Technology Industries”) que serão implementados em moldes inovadores no que respeita ao envolvimento industrial, numa parceria entre as 3 universidades portuguesas envolvidas e o MIT. Para além disso, a Agenda EDAM envolverá a realização de 10 seminários técnicos para executivos e investigadores, a criação de 3 lugares de professores EDAM por ano, a formação de cerca 30 doutorados neste 8_eq

ensino e na investigação não só nas disciplinas nucleares da Bioengenharia, como também na inovação em Biotecnologia, disseminando know-how e constituindo para as Instituições universitárias portuguesas participantes um importantíssimo contributo para o aumento da sua competitividade na cena internacional e para a Biotecnologia portuguesa uma enorme oportunidade. Instituições participantes: - Escola de Engenharia, Universidade do Minho - Faculdade de Ciências e Tecnologia, Univ. Nova de Lisboa - Instituto Superior Técnico, Univ. Técnica de Lisboa Incluindo ainda os Laboratórios Associados: - Instituto de Biotecnologia e Bioengenharia - Instituto de Tecnologia Química e Biológica - Laboratório de Química Verde - Requimte - Centro de Neurociências e Biologia Celular http://www.deb.uminho.pt/bioengineering/ domínio, a concessão de 20 bolsas de pós-doutoramento, ao que acresce um intenso intercâmbio de alunos e de professores entre as universidades portuguesas e o MIT, com vista ao desenvolvimento de trabalho de investigação e ao desenvolvimento curricular conjunto. A actividade de investigação será desenvolvida em estreita ligação com as iniciativas de pós-graduação, e incidirá sobre temas de grande relevância para as estratégias das empresas (nacionais e estrangeiras) a associar ao programa. Embora a Agenda EDAM pretenda envolver um leque muito alargado de áreas aplicacionais, está focada em três sectores alvo: automóvel, aeronáutica e dispositivo médico. A equipa nacional assenta na Escola de Engenharia da Universidade do Minho, na Faculdade de Engenharia da Universidade do Porto e no Instituto Superior Técnico, envolvendo diversos centros de investigação e unidades de interface associadas a estas instituições. Contará ainda com a colaboração activa do CEIIA – Centro para a Excelência e Inovação n a Indústria Automóvel.


Solvay de Póvoa de Santa Iria com nova direcção

www.solvay.pt

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Garrafa de gás premiada no Japão

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notícias

Cavaco Silva reúne com presidente da Ranbaxy

8.000 Testes Sanguíneos por Dia

Embalagens activas e inteligentes de alimentos

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CEPSA Portuguesa com certificação do Sistema de Gestão Ambiental

Mistura de casca de maçã e óleo de orégano destrói bactérias

PUB

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notícias

Acordo entre a LibraGen e a Sanofi-aventis

Laboratório Ibérico de Nanotecnologia

União Europeia e Japão chegam a acordo

Novos processos de cristalização beneficiam a indústria

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O Parlamento Europeu adopta as normas REACH

Pesquisa para quantificar o fluxo evapotranspirativo

PUB

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notícias [ coluna de legislação e normas ]

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feiras [ calendário de feiras e eventos ]

feira

temática

local

data

informações

GENERA

Salão Internacional de Energias e

Madrid

28 Fevereiro a

Ifema - Feria de Madrid

Meio Ambiente

Espanha

2 Março 2007

www.ifema.es

Madrid

10 a 12 Março 2007

EXPOÓPTICA

Salão Internacional de Óptica e Optometria

Espanha

SALICAL

Salão Internacional de Produtos Alimentares, Albelda Rioja Vinhos e Bebidas de Qualidade e

Ifema - Feria de Madrid www.ifema.es

13 a 16 Março 2007

Espanha

Camara de Comercio e Industria de la Rioja www.camararioja.com

Agricultura Biológica SEGUREX

Salão Internacional da Protecção e Segurança Lisboa

14 a 17 Março 2007

Portugal

SALON INTERNATIONAL

Feira Internacional da Energia Eólica

DES ENERGIES EOLIENNE

SALON INTERNATIONAL

21 a 24 Março 2007

Marrocos

Feira Internacional da Energia Solar

DE L’ENERGIE SOLAIRE

INTERGAS

Casablanca

Casablanca

Praga

21 a 24 Março 2007

FENAPETRO

Feira Internacional de Tecnologias

Nuremberga

para Selagem e Polímeros

Alemanha

Feira para lançamento de Máquinas,

Espirito Santo

Equipamentos, Ferramentas e Serviços

Brasil

Office des Foires et Expositions de Casablanca www.ofec.co.ma

22 a 24 Março 2007

Rep. Checa

ISGATEC

Office des Foires et Expositions de Casablanca www.ofec.co.ma

Marrocos

Feira Internacional de Gás

Feira Internacional de Lisboa www.segurex.fil.pt

Incheba Praha Co. Ltd. www.incheba.cz

27 a 29 Março 2007

Isgatec GmbH www.isgatec.com

27 a 30 Março 2007

AGS3 www.ags3.com.br

utilizados pela Indústria do Petróleo e Gás FLOWEXPO 2007

PLAST - EX 2007

Feira dedicada a Válvulas, Tubagens

Guangzhou

e Indústrias do Processo

China

Feira internacional da Indústria do Plástico

Toronto

28 a 30 Março 2007

www.flowexpo.com

1 a 3 Maio 2007

www.plast-ex.org

Canadá

ALIMENTARIA LISBOA

Produtos Alimentares e Bebidas,

Lisboa

Maquinaria e Equipamento para a Indústria

Portugal

Alimentar

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27 a 30 Maio 2007

Feira Internacional de Lisboa www.alimentaria-lisboa.com


ISGATEC - Salão Internacional de Tecnologias para Selagem e Polímeros

GENERA - Feira Internacional de Energia e Meio-Ambiente

SEGUREX - Salão Internacional da Protecção e Segurança

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formação

Mercado de Biocombustíveis

Smart Lab Exchange 2007

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Curso de Atomização e Pulverizadores


Partec 2007 - Congresso Internacional de Tecnologia de PartĂ­culas

Atmosferas Explosivas

5Âş Workshop Anual de Engenharia de Processos e Sistemas

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mercado

Dias de Sousa apresenta Refractómetros e Reómetro MARS

Viscosímetro ViscoScope da Marimex Industries

Filtração Lenticular

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Produtos isentos de COV’s

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mercado

Produtos ProSoft em Portugal

Bombas para produtos químicos

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Inovação na detergência


Autoclaves de Esterilização AMV e AMP

PUB

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mercado

Novos transmissores de pressão diferencial testo 6340

Actuadores pneumáticos K-KS e DA-SR

Teste de toxicidade Microtox©

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Protecção de superfícies


Lubrificantes Galp FGL

Alfa Laval apresenta novidades na Brau Beviale 2006

Top GradeTM para Extração e Filtração

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mercado

Espectrómetro de diodo laser LDS 6 ampliado

Spectro Genesis, Sie-wave Vibro Viscometer e Peneiros Retsch

Nova Válvula de Borboleta Série Industrial

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Novo produto para recobrimento de formulações farmacêuticas

Colunas para cromatografia e armários de segurança

Software Dream Report

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publi-reportagem

lubrificantes alimentares galp energia

as suas exigências são as nossas soluções A indústria alimentar representa um mercado em crescimento na Europa. A exigência cada vez maior dos consumidores requerendo produtos de elevada qualidade e seguros para a saúde levaram ao estabelecimento de normas e regras de qualidade, higiene e segurança que devem ser aplicadas na integra quer ao processo produtivo quer ao produto final. Embora o lubrificante possa, aparentemente, representar um factor de risco menor, a contaminação acidental de alimentos com um lubrificante convencional, pode trazer consequências graves.

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QUADRO COMPARATIVO DE PERFORMANCES

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dossier tecnologia agro-alimentar [ pilot scale ohmic heating treatment of fruit puree containing particles – influence of the processing temperature on quality parameter ]

ohmic heating treatment of fruit puree pilot scale ohmic heating treatment of fruit puree containing particles – influence of the processing temperature on quality parameters Luís F. Machadoa, António A. Vicentea, José A. Teixeiraa and F. Mirandab a IBB-Institute for Biotechnology and Bioengineering, Centre for Biological Engineering, Universidade do Minho, Campus de Gualtar, 4710-057 Braga, Portugal b Frulact, S.A.

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Abstract Ohmic heating is an alternative pasteurization process and is growing interest in industry. Understanding the influence of ohmic heating on the sensorial and microbiological quality of foods is a pertinent matter. This study concerns with the pasteurization effects of a pilot scale continuous ohmic heater on a strawberry puree containing fruit particles on relevant quality parameters of the product. The impact of pasteurization temperature (85 ºC, 90 ºC, 95 ºC) on the microbiological load, size distribution of strawberry particles (<0.3 g, 0.3 g to 0.7 g, 0.7 g to 1 g and >1 g), texture and microbial stability was studied. All treatments destroyed yeasts and moulds to values below 10 CFU/mL. The strawberry particles size distribution shows that the average size of particles decreased with increasing treatment temperature. A texture reduction, measured in terms of the force applied on a 5-blade Kramer cell, was observed when strawberry particles were collected before and after the thermal treatment: 20 %, 23 % and 25 % reduction at 85 ºC, 90 ºC and 95 ºC, respectively. The reduction for a scrapped surface heat-exchanger treatment at 95 ºC was of 31 %. In conclusion, ohmic heating reduces the product microbiological load and for parameters such as texture and size distribution of the strawberry particles the cooking effects are reduced when compared with a scrapped surface heat-exchanger treatment.

Resumo Ao longo das últimas décadas o aquecimento óhmico tem vindo a ganhar interesse por parte da indústria. Assim, torna-se necessário compreender a influência do aquecimento óhmico nas propriedades sensoriais e microbiológicas dos alimentos. O principal objectivo deste trabalho é a análise dos efeitos de pasteurização contínua realizada num aquecedor óhmico à escala piloto. Foram estudados os efeitos de diferentes temperaturas de pasteurização (85 ºC, 90 ºC, 95 ºC) na carga microbiana, na integridade dos pedaços de morango, na textura e na estabilidade microbiana. Todos os tratamentos efectuados reduzem os valores de fungos e leveduras para valores inferiores a 10 UFC/mL. A análise da integridade dos pedaços de morango revelou que o tamanho médio dos pedaços diminui com o aumento da temperatura de tratamento. Foi também detectada uma redução da textura, medida em termos de força aplicada numa célula de Kramer de 5 lâminas, em relação à textura dos pedaços antes do tratamento: esta diminuiu 20 %, 23 % e 25 % para os tratamentos a 85 ºC, 90 ºC e 95 ºC, respectivamente. Esta redução foi ainda superior (31 %) para as amostras submetidas ao tratamento realizado num permutador de superfície raspada a 95 ºC. Com a realização deste trabalho foi possível concluir que utilizando a tecnologia de aquecimento óhmico é possível reduzir a carga microbiana e que os efeitos de cozedura excessiva são atenuados quando comparado com um tratamento efectuado num permutador de superfície raspada.


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dossier tecnologia agro-alimentar [ pilot scale ohmic heating treatment of fruit puree containing particles â&#x20AC;&#x201C; influence of the processing temperature on quality parameter ]

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dossier tecnologia agro-alimentar [ pilot scale ohmic heating treatment of fruit puree containing particles – influence of the processing temperature on quality parameter ]

95 ºC

90 ºC

85 ºC

Instantaneous consumed power (kW)

19.2

16.4

15.4

Intel temperature (ºC)

36.5

42

33.8

Edn heating temperature (ºC)

96

91.7

86.5

End holding temperature (ºC)

93

87.7

81.1

End cooling (outlet) temperature (ºC)

34.7

32.9

32.7

Minimal F70 ºC (min)

700

207

45

Tension (V)

3000

3000

3000

Imax (A)

190

170

140

0.965

0.998

0.883

Apparent cp (kcal/(kJ.K))

85 ºC

90 ºC

95 ºC

Before

After

Before

After

Before

After

treatment 1 2

treatment 1 2

treatment 1 2

treatment 1 2

treatment 1 2

treatment 1 2

Total flora

3400

2600

1300

500

3400

2600

1300

500

3400

2600

1300

500

Yeasts

140

130

<10

<10

140

130

<10

<10

140

130

<10

<10

Moulds

10

10

<10

<10

10

10

<10

<10

10

10

<10

<10

85 ºC

90 ºC

95 ºC

Mesophile aerobic spores

<10

<10

<10

Thermophile aerobic sopres

<10

<10

<10

Mesophile anaerobic spores

7

<3

<3

Thermophile anaerobic sopres

<3

<3

<3

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PUB

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dossier tecnologia agro-alimentar [ pilot scale ohmic heating treatment of fruit puree containing particles – influence of the processing temperature on quality parameter ]

5. REFERENCES

AUTHORS

[1] De Alwis, A. A. P., Halden, K., Fryer, P. J., Shape and conductivity effects in the ohmic heating of foods,

Luís Flávio Machado licenciou-se em Engenharia Biológica – ramo Tecnologia Química e Alimentar, no Departamento de Engenharia Biológica da Universidade do Minho (2004). Desde então desempenha actividades de investigação no mesmo departamento. Encontra-se agora a terminar o Mestrado em Biotecnologia – Engenharia de Bioprocessos. Em 2007 iniciará o doutoramento sobre produção de biodiesel através de microalgas. [email: flaviomachado@deb.uminho.pt] António Vicente é licenciado em Engenharia Alimentar pela Escola Superior de Biotecnologia da Universidade Católica Portuguesa (1994) e doutorado em Engenharia Química e Biológica pela Universidade do Minho (1998). É Professor Auxiliar no DEB/UM desde 2001. Tem como principais interesses de investigação a tecnologia da fermentação, hidrodinâmica de novos bioreactores e a tecnologia alimentar (revestimentos edíveis e processamento térmico de alimentos) [avicente@deb.uminho.pt] José António Teixeira é Engenheiro Químico da FEUP desde 1980 e doutorou-se em Eng. Química pela FEUP em 1988. Foi Prof. Auxiliar e Associado na FEUP, tendo-se transferido para a Universidade do Minho em 1993. É Prof. Catedrático da Universidade do Minho desde 2001. Tem cerca de 120 publicações científicas em revistas internacionais. [jateixeira@deb.uminho.pt] Francisco Miranda Bacharel lacticínios - ENIL Poligny - França. 1988-92: Director Industrial Adjunto da Longa Vida. 1992-95: Chefe Serviço R&D da Nestlé produtos lácteos para o mercado Ibérico. 1995-99: Director Industrial da Frulact. Após 1999: Administrador Delegado da Beira Frost S.A., Membro do Conselho Técnico da Frulact S.A., Membro do Conselho de Administração da Frulact SGPS, Sócio gerente da Decorgel, Lda.

ChemicalEngineering Research Design, 67, 159–168 (1989); [2] Sastry, S. K., Palaniappan, S., Mathematical modelling and experimental studies on ohmic heating of liquid–particle mixtures in a static heater. Journal of Food Process Engineering, 15(4), 241–261,(1992); [3] Sastry, S. K., Palaniappan, S. Ohmic heating of liquid–particle mixtures. Food Technology, 46(12), 68–72 (1992); [4] Anderson, A. K., Finkelstein, R. A study of the electro pure process of treating milk. Journal of Dairy Science, 2, 374–406 (1919); [5] Moses, B. D. Electric pasteurization of milk. Agriculture Engineering. 19, 525–526. (1938); [6] De Alwis, A. A. P. and Fryer, P. J. A finite element analysis of heat generation and transfer during ohmic heating of food. Chemical

Engineering Science, 45, 1547–1559. (1990); [7] Mizrahi, S., Kopelman, I., Perlaman, J. Blanching by electroconductive heating. Journal of Food Technology, 10, 281–288. (1975); [8] Uemura, K., Isobe, S.. Developing a new apparatus for inactivating Bacillus subtilis spore in orange juice with a high electric field AC under pressurized conditions. Journal of Food Engineering, 56, 325–329. (2003); [9] Morrissey, M. T., Almonacid, S. Rethinking technology transfer. Journal of Food Engineering, 67, 135–145. (2005); [10] Özkan, N., Ho, I., Farid, M. Combined ohmic and plate heating of hamburger patties: quality of cooked patties. Journal of Food

Engineering, 63, 141–145. (2004); [11] Parrott, D. L. Use of aseptic processing of food particulates. Food Technology, 45, 68–72. (1992); [12] Zareifard, M. R., Ramaswamy, H. S., Trigui, M., Marcotte, M. Ohmic heating behaviour and electrical conductivity of two-phase food systems, Innovative Food Science and Emerging Technologies, 4, 45–55 (2003); [13] Palaniappan, S., & Sastry, S. K., Electrical conductivity of selected juices: influences of temperature, solids content, applied voltage, and particle size, Journal of Food Process Engineering, 14, 247–260 (1991); [14] Palaniappan, S., Sastry, S. K., Electrical conductivities of selected solid foods during ohmic heating, Journal of Food Process

Engineering, 14, 221–236 (1991); [15] Castro, I., Teixeira, J. A., Vicente, A. A., The influence of field strength, sugar and solid content on electrical conductivity of strawberry products, Journal of Food Process Engineering, 26, 17–29 (2003); [16] Sastry, S. K., Barach, J. T., Ohmic and inductive heating, Journal of Food Science, Supplement, 65(4), 42–46 (2000); [17] Icier, F., Ilicali, C., Temperature dependent electrical conductivities of fruit purees during ohmic heating, Food Research Interna-

tional, 38, 1135–1142 (2005); [18] Praporscic, I., Lebovka, N. I., Ghnimi, S., Vorobiev, E., Ohmically Heated, Enhanced Expression of Juice from Apple and Potato Tissues, Biosystems Engineering, 93(2), 199–204 (2006); [19] Samaranayake, C. P; Sastry, S. K., Electrode and pH effects on electrochemical reactions during ohmic heating, Journal of

Electroanalytical Chemistry, 577, 125–135 (2005); [20] Sandrine, C. E.-G., Zuber, F., Goullieux, A., Processing and stabilisation of cauliflower by ohmic heating technology, Innovative

Food Science & Emerging Technologies, 2, 279–287 (2001); [21] Sandrine, C. E.-G., Fairhurst, P. G., Goullieux, A., Pain, J.-P., Passage time distributions of cubes and spherical particles in a ohmic heating pilot plant, Journal of Food Engineering, 47, 11–22 (2001); [22] Castro, I., Teixeira, J. A., Salengke, S., Sastry, S. K. Vicente, A. A., Ohmic heating of strawberry products: electrical conductivity measurements and ascorbic acid degradation kinetics, Innovative Food and Emerging Technologies, 5, 27–36 (2004). [23] NP 4405, Food Microbiology – General guidance for the enumeration of micro-organisms, colony count technique at 30 ºC, Lisbon: IPQ (2002);

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dossier tecnologia agro-alimentar

valorização de resíduos agro-industriais integração de processos com membranas e tecnologia de fluidos supercríticos na valorização de resíduos agro-industriais José L.C. Santosa, Ana V. Nunesb, Ana F. Matiasb, Catarina M. M. Duarteb, João G. Crespoa a CQFB / REQUIMTE, Department of Chemistry, FCT, Universidade Nova de Lisboa, P-2829-516 Caparica, Portugal b Nutraceuticals and Delivery Laboratory, ITQB/IBET, Aptd. 12, P-2781-901 Oeiras, Portugal Tel.: +351 212 948 385; Fax: +351 212 948 385; E-mail: jgc@dq.fct.unl.pt

Resumo Este trabalho discute o procedimento habitualmente seguido no tratamento de efluentes e resíduos agro-industriais e propõe a abertura a novas abordagens dirigidas à valorização desses mesmos resíduos, através da recuperação de compostos de elevado valor acrescentado, com actividade biológica desejada, exibindo propriedades anti-microbiana, anti-oxidante, anti-proliferativa de células cancerígenas e de protecção ao desenvolvimento da aterosclerose. São apresentadas duas das tecnologias mais promissoras para a recuperação destes compostos a partir das matrizes complexas em que se encontram – processos com membranas e tecnologia de fluidos supercríticos – garantindo o carácter “natural” dos produtos obtidos e a sua formulação para os novos mercados emergentes de alimentos funcionais, nutracêuticos, nutricosméticos e cosmecêuticos.

Abstract This work discusses the actual procedures followed for treatment of agro-industrial effluents and residues and proposes the use of new approaches aiming for valorisation of such residues by recovering biologically active compounds with a high added value, which may exhibit anti-microbial, anti-oxidant and anti-proliferative properties as well as an atherosclerosis protective action. This manuscript presents also two of the most promising technologies that allow for recovering of these target compounds from complex matrixes – membrane processes and supercritical fluid technology –, which guarantee the “natural” label of the products obtained and allow their design and formulation for the new, emerging markets of functional foods, nutraceuticals, nutricosmetics and cosmeceuticals.

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dossier tecnologia agro-alimentar [ integração de processos com membranas e tecnologia de fluidos supercríticos na valorização de resíduos agro-industriais ]

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dossier tecnologia agro-alimentar [ integração de processos com membranas e tecnologia de fluidos supercríticos na valorização de resíduos agro-industriais ]

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dossier tecnologia agro-alimentar [ integração de processos com membranas e tecnologia de fluidos supercríticos na valorização de resíduos agro-industriais ]

Figura 5 Diagrama do processo de produção de um “extracto natural” rico em hidroxitirosol a partir de resíduos de lagares de azeite.

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EFLUENTES Gomas produzidas durante o precesso de remoção

MICROCONSTITUINTES Fosfolípidos, triglicéridos, contaminantes

de gomas “Soapstocks” obtidos a partir de processos de

Ácidos gordos livres, fosfolípidos, pigmentos, metais,

neutralização e lavagem

produtos de oxidação, contaminantes

Adjuvantes de filtração do processo de descoloração

Pigmentos (caronetos, clorofilas), metais, produtos de oxidação

Ceras do passo “winterisation” (principalmente óleo de

Ácidos gordos, compostos minerais

girassol) Condensados do passo de desodorização

Aromas (aldeídos, cetonas, peróxidos), antioxidantes naturais (tocoferóis, tocotrienóis), fitoesteróis, pesticidas, produtos de oxidação

Corrente aquosa do lavador da desodorização

Tocoferóis, contaminantes

REFERÊNCIAS

AUTORES

[1] Nunes da Ponte, M., The thermodynamics of supercritical fluids, Boletim da

José Luís Cardador dos Santos Estudante de doutoramento em Engenharia Química, na área

Sociedade Portuguesa de Química, 89, 40-42 (2003); [2] Knez, Z., Weidner, E., Particles formation and particle design using supercriti-

dos Processos de Separação com Membranas, na FCT-UNL. Assistente no Instituto Politécnico de Setúbal da Escola Superior de Tecnologia. Pós-graduação em Engenharia de Sistemas em Proces-

cal fluids, Current Opinion in Solid State and Materials Science, 7 (4-5),

sos Químicos pelo IST-UTL. Licenciado em Engenharia Química pela FCT-UNL.

353-361 (2003);

Catarina M.M. Duarte Doutorada em Química-Física, pela Universidade Nova de Lisboa.

[3] Weidner, E., Knez, Z., Novak, Z., World Patent WO9521688 Process for Preparing Particles or Powders (1995) [4] Visioli, F., Galli, C., Olive oil phenols and their potential effects on human health, J. Agric. Food Chem., 46 (10), 4292-4296 (1998); [5] Nunes da Ponte, M., Santos, J. L. C., Nunes, A. V., Matias, A. F., Duarte, C.

Investigadora sénior do IBET, responsável pelo Grupo de Nutracêuticos e Libertação Controlada, com vasta experiência na coordenação de projectos de I&D envolvendo transferência de tecnologia para a indústria. Ana Figueiredo Matias Engenheira Química, pela FCT/UNL. Actualmente estudante de Doutoramento em Empresa, do Instituto de Tecnologia Química e Biológica e Sovena S.A.

M. M., Velizarov, S., Crespo, J. G., Patente Nacional PT 103326 K Método

Especialista em extracção de compostos bioactivos a partir de matrizes naturais e no

Para Obtenção de um Concentrado Natural Rico em Hidroxitirosol a Partir de

desenvolvimento e optimização de testes de bioactividade utilizando ensaios químicos e

Resíduos da Produção de Azeite, utilizando tecnologias limpas (2005)

bioquímicos, nomeadamente recorrendo à manipulação de células animais, no sentido de

[6] Nunes da Ponte, M., Santos, J. L. C., Nunes, A. V., Matias, A. F., Duarte, C.

desenvolver novos bioprodutos para formulação de alimentos funcionais e/ou nutracêuticos.

M. M., Crespo, J. G., PCT/IB2006/052552 Method of Obtaining a Natural

Ana Vital Nunes Engenheira Química, pela FCT/UNL. Estudante de Doutoramento, da

Hydroxytyrosol-Rich Concentrate From Olive Tree Residues and Subproducts

FCT/UNL Especialista no desenvolvimento e aplicação de processos limpos, envolvendo

Using Clean Technologies (2006)

solventes alternativos, nomeadamente fluídos supercríticos. João G. Crespo Professor Catedrático de Engenharia Química na Faculdade de Ciências e Tecnologia da Universidade Nova de Lisboa. Interesses científicos: Processos de separação com membranas; Bio-reactores de membranas; Monitorização de processos. 43_eq


dossier tecnologia agro-alimentar [ influence of traditional and modern port wine vinification on free and bound volatiles ]

influence of traditional and modern port wine vinification on free and bound volatiles Antonina Barbosa**1, António C. Silva Ferreira1, Hugo Melo1, Paula Guedes De Pinho***1, António R. Graça2, José M. Soares Franco2 And Timothy Hogg*1 1 Falua, Sociedade de Vinhos S.A. Zona Industrial, Lote 56, 2080-221 Almerim. 2 Escola Superior de Biotecnologia, Universidade Católica Portuguesa, Rua Dr. Bernardino de Almeida, 4200-072, Porto, Portugal 3 Sogrape- Vinhos de Portugal, Aldeia Nova de Avintes, 4400 V. N. Gaia, Portugal **Present address - Falua, Soceidade de Vinhos S.A. Zona Industrial, Lote 56, 2080-221 Almerim. *** Present address - Faculdade de Farmácia, Universidade do Porto, Rua Aníbal Cunha, Porto, Portugal *corresponding author - tahogg@esb.ucp.pt

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Resumo Utilizando 2 configurações de vinificação para vinho do porto, nomeadamente; (i) pisa a pé em lagares de granito (método tradicional) e (ii) fermentação em cuba com remontagem, foi estudado o efeito destas na abundância dos terpenois e nor-isoprenoides nas suas formas livres e glicosidicamente combinadas. Os terpenois e nor-isoprenoides livres foram analisados directamente por SPME-GC/MS. Para a determinação das formas combinadas, as amostras foram tratadas com a resina Amberlite XAD-2, sujeitas a um tratamento com beta-glucosidase e depois analisadas por SPME-GC/MS. Os resultados indicam um aumento progressivo das formas livres e glicolisadas ao longo da fermentação alcoólica, tanto em cuba como em lagar. Os vinhos vinificados em lagares mostraram níveis mais elevados de terpenois e nor-isoprenoides, tanto nas suas formas livres como nas glicosidicamente combinadas. Esta observação é consistente com a percepção geral de que, vinhos do porto vinificados em lagar possuem um reservatorio de moléculas aroma-activas superior aos produzidos por outros métodos.

Abstract The effect of two 2 distinct vinification configurations used in red port production; (i) foot treading in granite troughs (lagares), traditional method, and (ii) pumping over in stainless steel tanks, modern method, was investigated in terms of free and glycosidically bound forms of norisoprenoids and terpenes Free terpenols and norisoprenoids were analyzed directly by SPME-GC/MS for the initial samples. For the determination of the bound compounds, samples were treated by Amberlite XAD-2 resin and the final fraction was submitted to a beta-glucosidase enzyme treatment, and then analyzed by SPME-GC/MS. The results showed a progressive increase of the glycosylated and free forms during the alcoholic fermentation, in both tank and lagar vinifications. The wines made by lagar vinifications had higher contents of terpenes and norisoprenoides (free plus bound). This observation is consistent with the general perception that lagar vinified ports have a greater aroma pool than those produced by other methods. Keywords SPME, glycosides, monoterpenes, norisoprenoids, port wine


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dossier tecnologia agro-alimentar [ alguns contributos biotecnológicos recentes para a valorização do principal subproduto da indústria de lacticínios ]

potencial da biotecnologia na transformação de um subproduto alguns contributos biotecnológicos recentes para a valorização do principal subproduto da indústria de lacticínios Manuela E. Pintado e F. Xavier Malcata* Escola Superior de Biotecnologia, Universidade Católica Portuguesa, Rua Dr. António Bernardino de Almeida, 4200-072 Porto *Autor para correspondência. Coordenador do Colégio de Engenharia Química da Região Norte da Ordem dos Engenheiros

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dossier tecnologia agro-alimentar [ os subprodutos agro-industriais de natureza lenhocelulósica: caracterização da situação portuguesa ]

os subprodutos agro-industriais de natureza lenhocelulósica caracterização da situação portuguesa

Luís C. Duarte, M. Paula Esteves, Florbela Carvalheiro, Paula Vicentea, Francisco M. Gírio Departamento de Biotecnologia, UFMB, INETI, Estrada do Paço do Lumiar, 22. 1649-038 Lisboa a Departamento de Métodos Quantitativos, IBS-ISCTE Business School, Avenida das Forças Armadas, 1649-026 Lisboa Tel.: +351 210 924 721; Fax: +351 217 163 636; E-mail: francisco.girio@ineti.pt

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Resumo Os materiais provenientes do processamento de matérias-primas nas agro-indústrias são usualmente considerados como não perigosos, abundantes, facilmente biodegradáveis, baratos e potencialmente valorizáveis. No entanto, devido às grandes quantidades processadas, podem constituir um problema ambiental, impondo assim um encargo económico significativo neste sector. A viabilidade económica da sua transformação/valorização depende de vários factores, como a quantidade disponível, os custos do material e transporte, as utilizações já existentes e eventuais restrições político-económicas regionais. Para o desenvolvimento de programas de valorização que potenciem a cadeia de valor do sector agro-industrial, é necessário deter uma caracterização qualitativa e quantitativa destes materiais. Com este propósito, foi desenvolvido um inquérito postal junto das empresas agro-industriais portuguesas que processam materiais de natureza lenhocelulósica. A amostra apresenta uma boa cobertura geográfica e uma adequada representação dos diferentes subsectores agro-industriais, tendo a taxa de resposta obtida sido de 17%. O inquérito permitiu a caracterização, ao nível dos subsectores, em termos da sua composição e distribuição regional, bem como identificar os diferentes materiais produzidos, respectivas quantidades, destinos e valores económicos actuais, o que permitiu definir os principais subsectores/ materiais que mais poderão beneficiar com o investimento em actividades de I&D. Os principais subprodutos identificados foram os seguintes: dreche cervejeira, bagaço de uva sem álcool, polpa de alfarroba, casca de arroz, repiso de tomate, bagaço de azeitona extractado, casca de frutos rijos, engaço, borra de vinho sem álcool e grainha de uva. Por fim, apresentam-se e discutem-se as principais oportunidades e restrições para a valorização destes subprodutos utilizando tecnologias biológicas.

Summary The biomass-based by-products and residues from agro-food industries are usually considered to be widespread, cheap and readily available resources. They may even constitute an environmental problem thus imposing an economic burden on these industries. Nevertheless, the economic upgrade feasibility of such materials is extremely dependent on many variables, e.g. available quantities, associated costs, transportation economics, current applications and, also geographical, regional and political constrains. To develop potential valorization programs to increase the value chain of the agro-food sector, clear qualitative and quantitative characterizations of its by-products and wastes are necessary. With this purpose, it was developed a mail survey on Portuguese companies selected from a comprehensive database constructed from official data. The obtained response rate was 17%. The sample has a good geographical and subsector coverage that adequately represents the target sector. This survey enabled the characterization of the agro-food industrial sector, namely its composition and regional distribution. Furthermore, the characterization of the different output materials produced by subsector, respective quantities, current applications and economic value were also possible, thus enabling to identify the major materials that would profit more from the development and introduction of new valorization processes. The identified byproducts/residues were: brewery’s spent grains, de-alcoholized grape bagasse, carob pods, rice husks, tomato pomace, extracted olive bagasse, nuts shells, grape stalks, de-alcoholized wine lees, and grape seeds. Opportunities and constrains for the biotechnological upgrade of these materials are presented and discussed.


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dossier tecnologia agro-alimentar [ os subprodutos agro-industriais de natureza lenhocelulósica: caracterização da situação portuguesa ]

Figura 1 Distribuição do número de instalações agro-industriais nacionais inventariadas na base de dados, por subsector (Total = 1381).

Quadro 1 Quantidades relativas de bagaço de azeitona produzidos e suas principais práticas de gestão por região.

Quadro 2 Quantidades estimadas para os principais subprodutos da vinificação e suas principais práticas de gestão.

Quadro 3 Quantidades estimadas para os principais subprodutos das destilarias e suas principais práticas de gestão.

Quadro 4 Quantidades estimadas para os principais subprodutos da indústria cervejeira e respectivas práticas de gestão e valor comercial.

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dossier tecnologia agro-alimentar [ os subprodutos agro-industriais de natureza lenhocelulósica: caracterização da situação portuguesa ]

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Quadro 5 Quantidades estimadas para os principais subprodutos da indústria do arroz e suas principais práticas de gestão.

Quadro 6 Principais subprodutos do subsector das frutas e hortícolas, taxa de cobertura da amostra, quantidades estimadas (t/ano), humidade característica e suas principais práticas de gestão.

Quadro 7 Quantidades estimadas para os principais subprodutos do subsector de extracção e refinação de óleos e suas principais práticas de gestão.

Figura 2 Principais fluxos de materiais entre os diferentes subsectores estudados, existentes actualmente em Portugal. 61_eq


dossier tecnologia agro-alimentar [ os subprodutos agro-industriais de natureza lenhocelulósica: caracterização da situação portuguesa ]

Quadro 8 Materiais com maior potencialidade de valorização, total nacional produzido e humidade característica.

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estante

Autor Juan Carlos Vega de Kuyper Data de Edição 1999 ISBN 970-15-0418-6 Idioma Espanhol Editora Alfaomega Nº Páginas 166 Preço 16,25 euros à venda em www.publindustria.pt

Autor Eloisa Biasotto Mano Data de Edição 1991 ISBN 85-212-0060-9 Idioma Português (do Brasil) Editora Edgard Blucher Nº Páginas 218 Preço 28,08 euros à venda em www.publindustria.pt

Autores M. Manuela da Fonseca e José A. Teixeira Data de Edição 2007 ISBN 972-757-366-5 Idioma Português Editora Lidel Nº Páginas 520 Preço 33.30 euros

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internet

IACA - Associação Portuguesa dos Industriais de Alimentos Compostos para Animais

INETI - Instituto Nacional de Engenharia, Tecnologia e Inovação

Site Inovação Tecnológica

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