Fenômenos de Transporte e Operações Unitárias

As Engenharias Química e de Alimentos têm em comum um grande número de Operações Unitárias que representam aplicações específicas dos Fenômenos de Transporte. Em função disso, a Linha de Pesquisa Fenômenos de Transporte e Operações Unitárias engloba duas grandes áreas: os estudos relacionados aos processos químicos e aqueles relacionados aos processos alimentícios.

Nos processos químicos, uma grande fração de energia consumida ocorre na etapa de refino ou de separação. Isto estimula a pesquisa, tanto para o desenvolvimento de novas tecnologias, como também para a melhoria das já existentes, buscando sempre a redução de custo pela minimização de consumo de materiais e de energia, pela adição de valor agregado, pela purificação e redução de resíduos e pela reutilização de insumos.

Em relação aos processos alimentícios, a habilidade da indústria de continuar a oferecer aos consumidores produtos seguros e com alta qualidade depende da melhoria de processos correntes e do estudo de novas tecnologias. Além disso, os alimentos são materiais complexos que podem ter suas propriedades modificadas durante o processamento; o estudo dessas propriedades e de como elas variam de acordo com as variáveis do processo são também de fundamental importância.

A preocupação com preservação do meio ambiente pela redução da geração de resíduos, efluentes e emissões gasosas está presente em todas as pesquisas do grupo. A difusão dos princípios de desenvolvimento sustentável é apresentada através do desenvolvimento de processos e técnicas voltados à minimização de geração de efluentes, ao tratamento e ao reuso de diversos rejeitos industriais.
 

Objetivos

  • Aumentar o conhecimento sobre tecnologia convencional de separação líquido-gás aplicado aos processos específicos, buscando os parâmetros de processo que otimizem o desempenho do sistema para as aplicações de interesse industrial.
  • Desenvolver tecnologias não convencionais de separação, buscando dar maior valor agregado aos produtos (processos de separação com membranas e extração com fluidos supercríticos).
  • Desenvolver tecnologias não convencionais de separação, buscando recuperação de água industrial e tratamento de água para diversos fins.
  • Desenvolvimento de processos híbridos biotecnologia-membrana, buscando novas rotas de obtenção de produtos e processos, voltados para aproveitamento de subprodutos e de resíduos industriais.
  • Avaliação e aproveitamento de nutrientes obtidos de subprodutos e resíduos da indústria de alimentos.
  • Análise, extração e purificação de nutrientes recuperados de subprodutos e resíduos do processamento de alimentos.
  • Desenvolvimento e avaliação de alimentos com características nutricionais especiais.
  • Estudo do efeito do processamento e armazenamento na estabilidade de nutrientes dos alimentos. Estudo da cinética de destruição de compostos nutricionais como vitaminas, provitaminas e compostos fenólicos em função do processamento e armazenamento dos alimentos. Estudo das alterações dos componentes do alimento. Formulação de propostas tecnológicas visando preservar macro e micronutrientes.
  • Avaliação da funcionalidade e aplicação de proteínas e outros biopolímeros em alimentos. Microencapsulação de aditivos alimentares (corantes, acidulantes, agentes de sabor e microorganismos) e filmes comestíveis.
  • Utilização de tecnologias avançadas (ozônio e aquecimento ôhmico) para o armazenamento e processamento de alimentos.
  • Desenvolvimento de tecnologias visando o aproveitamento de frutas e hortaliças nacionais e produção de novos produtos.
  • Otimização de processos.
  • Estudo de Separações Físicas:
    • destilação extrativa e azeotrópica: obtenção de substâncias puras (Etanol Anidro);
    • purificação de ácidos orgânicos por extração com solvente;
    • recuperação de proteínas por precipitação.
  • Extração e caracterização de carboidratos e polissacarídeos de fontes vegetais: produção, modificação, propriedades reológicas, modificações na estrutura e aplicações.
  • Obtenção e caracterização de corantes naturais obtidos de plantas brasileiras. Extração/ purificação e estabilidade de pigmentos naturais. Co-pigmentação.
  • Estudo bioquímico de compostos biologicamente ativos presentes em alimentos funcionais e in natura e seus efeitos biológicos.
  • Engenharia de Processos na Indústria de Alimentos. Desenvolvimento de novos produtos e processos. Engenharia e otimização viabilidade econômica.
  • Tecnologia de extração supercrítica aplicada ao processamento de produtos naturais. Estudo dos diferentes aspectos relacionados aos processos de extração, fracionamento e purificação de produtos naturais (óleos essenciais, aromas, corantes, vitaminas e similares) com dióxido de carbono pressurizado.
     

Temas de dissertação

  • Processos de Separação por Membranas
  • Processos de Separação Líquido-Gás
  • Extração com Fluidos Supercríticos
     

Laboratórios envolvidos 

  • LASEM - Laboratório de Separação por Membranas
  • LAFEN - Laboratório de Fenômenos de Transporte
  • LATEPA - Laboratório de Tecnologia e Processos em Alimentos
  • LASEP - Laboratório de Separação Líquido-Gás
  • LASEP - Laboratório de Separação Gás-Sólido
  • LATEQ - Laboratório de Tecnologia Química
  • CA - Central Analítica
     

Professores

  • Profa Dra. Aline Schilling Cassini
  • Profa Dra. Isabel Cristina Tessaro
  • Profa Dra. Lígia Damasceno Ferreira Marczak