Publicação:
Aplicação de ondas eletromagnéticas no tratamento térmico de diferentes materiais: uso de micro-ondas e infravermelho nas áreas ambiental e alimentar

dc.contributor.advisor1Pereira, Marina Seixas
dc.contributor.advisor1Latteshttp://lattes.cnpq.br/0409018782080551pt_BR
dc.contributor.referee1Duarte, Claudio Roberto
dc.contributor.referee1Latteshttp://lattes.cnpq.br/8399881058983357pt_BR
dc.contributor.referee2Barrozo, Marcos Antonio de Souza
dc.contributor.referee2Latteshttp://lattes.cnpq.br/7024983341494297pt_BR
dc.contributor.referee3Rossi, Arley Silva
dc.contributor.referee3Latteshttp://lattes.cnpq.br/4058318498161505pt_BR
dc.contributor.referee4Meili, Lucas
dc.contributor.referee4Latteshttp://lattes.cnpq.br/3802018064427795pt_BR
dc.creatorMota, Ana Carolina Silva
dc.creator.Latteshttp://lattes.cnpq.br/7595034941296217pt_BR
dc.crossref.doibatchid252b3ef3-0c41-4fe6-ae04-60dc4656a5de
dc.date.accessioned2025-05-15T18:26:56Z
dc.date.available2025-05-15T18:26:56Z
dc.date.issued2022-07-28
dc.description.abstractElectromagnetic heating techniques allow the direct transmission of wave energy to the absorbent materials, bringing the advantage of fast volumetric heating with minimal energy losses. These characteristics make these methods attractive to the industry when compared to other conventional thermal techniques. In this scope, the present work addresses two distinct themes: the first is the microwave remediation of drilling cuttings contaminated with polyaromatic hydrocarbons (PAHs), and the second is the combined microwave/infrared (IR) treatment of faba beans to improve their physical and nutritional properties. In the decontamination of cuttings containing PAHs (naphthalene, biphenyl, fluorene and phenanthrene) the bench-scale microwave oven NEOS-GR (Milestone) was used. A Central Composite Planning (CCP) was proposed considering three variables: total initial content of PAHs, power and time; the analyzed responses were the total residual content of PAHs and the removal percentage. The results showed that the cuttings can be decontaminated at levels lower than those required by environmental legislation, starting from a total contamination of 7 to 40 ppm and reaching residual levels lower than 2 ppm. Power and time had positive influence on both responses, while the initial contamination content had negative influence only on the total residual content response. The boiling temperature of the PAHs was reached, and it was observed that the percentage of removal was inversely proportional to the boiling temperature of each compound. The proposed removal mechanisms were thermal desorption vaporization and thermal decomposition. For the treatment of faba beans, the bench-scale Advantium™ oven (General Electric) was used. For the CCP, the following variables were considered: microwave power, IR power and time. The final starch profile was the main answer analyzed on the CCD. From a general point of view, a positive result was observed after the combined treatment of the CDC SSNS-1 bean variety, with reduced digestibility (lower glycemic indexes). In the region considered to be optimal for the response (at medium levels of IR and microwave power, and low levels of time), there was a decrease in the Rapidly Digestible Starch (RDS) content and in the Slowly Digestible Starch (SDS) content, and an increase in the Resistant Starch (RS) content. No significant losses were observed in the selected experimental range.pt_BR
dc.description.degreenameTese (Doutorado)pt_BR
dc.description.resumoTécnicas de aquecimento eletromagnético permitem a transmissão direta da energia das ondas para os materiais absorvedores, trazendo como vantagens o aquecimento volumétrico, rápido e com perdas de energia mínimas. Essas características tornam esses métodos atrativos para a indústria em comparação com outras técnicas térmicas convencionais. Nesse escopo, o presente trabalho aborda dois temas distintos: o primeiro se trata da remediação via micro-ondas de cascalhos de perfuração contaminados com hidrocarbonetos poliaromáticos (HPAs), e o segundo aborda o tratamento combinado micro-ondas/infravermelho (IV) do feijão tipo fava para melhora de suas propriedades físicas e nutricionais. Na descontaminação dos cascalhos contendo HPAs (naftaleno, bifenil, fluoreno e fenantreno) utilizou-se o forno micro-ondas em escala de bancada NEOS-GR (Milestone). Um Planejamento Composto Central (PCC) foi proposto considerando três variáveis: teor total inicial de HPAs, potência e tempo; sendo o teor residual total de HPAs e a porcentagem de remoção as respostas analisadas. Os resultados mostraram que o cascalho pode ser descontaminado a níveis inferiores aos exigidos pela legislação ambiental, partindo de teores totais de 7 a 40 ppm e chegando a teores residuais inferiores a 2 ppm. A potência e o tempo apresentaram influência positiva em ambas as respostas, enquanto o teor inicial total exerceu influência negativa apenas na resposta teor residual total. A temperatura de ebulição dos HPAs foi atingida, e observou-se que a porcentagem de remoção era inversamente proporcional à temperatura de ebulição de cada composto. Os mecanismos de remoção propostos foram a vaporização por dessorção térmica e a decomposição térmica. Já para o tratamento de feijão fava, foi utilizado o forno de bancada Advantium™ (General Electric). No PCC foram consideradas como variáveis: potência micro-ondas, potência IV e o tempo. O perfil de amido foi a principal das respostas analisadas. Observou-se com o tratamento combinado do feijão da variedade CDC SSNS-1 um resultado positivo sob um ponto de vista geral, com diminuição da digestibilidade (menores índices glicêmicos). Na região considerada como ótima para a resposta (em níveis médios de potência IV e micro-ondas, e baixos níveis de tempo), houve diminuição do teor de Amido Rapidamente Digerível (ARD), diminuição do Amido Lentamente Digerível (ALD) e aumento do Amido Resistente (AR). Não foram observadas perdas significativas na faixa experimental adotada.pt_BR
dc.description.sponsorshipCAPES - Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superiorpt_BR
dc.description.sponsorshipFAPEMIG - Fundação de Amparo a Pesquisa do Estado de Minas Geraispt_BR
dc.identifier.citationMOTA, Ana Carolina Silva. Aplicação de ondas eletromagnéticas no tratamento térmico de diferentes materiais: uso de micro-ondas e infravermelho nas áreas ambiental e alimentar. 2022. 109 f. Tese (Doutorado em Engenharia Química) - Universidade Federal de Uberlândia, Uberlândia, 2022. DOI http://doi.org/10.14393/ufu.te.2023.7057 .pt_BR
dc.identifier.doihttp://doi.org/10.14393/ufu.te.2023.7057pt_BR
dc.identifier.urihttps://repositorio.ufu.br/handle/123456789/45642
dc.languageporpt_BR
dc.orcid.putcode184174202
dc.publisherUniversidade Federal de Uberlândiapt_BR
dc.publisher.countryBrasilpt_BR
dc.publisher.programPrograma de Pós-graduação em Engenharia Químicapt_BR
dc.rightsAcesso Abertopt_BR
dc.rights.urihttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/us/*
dc.sizeorduration109pt_BR
dc.subjectHPAspt_BR
dc.subjectPAHspt_BR
dc.subjectFeijão Favapt_BR
dc.subjectFaba beanspt_BR
dc.subjectAmidopt_BR
dc.subjectStarchpt_BR
dc.subjectTratamento via micro-ondaspt_BR
dc.subjectMicrowave treatmentpt_BR
dc.subjectTratamento combinado micro-ondas/infravermelhopt_BR
dc.subjectCombined microwave/infrared treatmentpt_BR
dc.subject.autorizadoEngenharia Químicapt_BR
dc.subject.autorizadoCampos eletromagnéticospt_BR
dc.subject.autorizadoAquecimento por micro-ondaspt_BR
dc.subject.cnpqCNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA QUIMICA::TECNOLOGIA QUIMICA::TRATAMENTOS E APROVEITAMENTO DE REJEITOSpt_BR
dc.subject.cnpqCNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA QUIMICA::TECNOLOGIA QUIMICA::ALIMENTOSpt_BR
dc.subject.odsODS 9. Indústria, Inovação e infraestrutura - Construir infraestrutura resiliente, promover a industrialização inclusiva e sustentável, e fomentar a inovação.pt_BR
dc.subject.odsODS 12. Consumo e produção responsáveis - Assegurar padrões de produção e de consumo sustentáveis.pt_BR
dc.titleAplicação de ondas eletromagnéticas no tratamento térmico de diferentes materiais: uso de micro-ondas e infravermelho nas áreas ambiental e alimentarpt_BR
dc.title.alternativeApplication of electromagnetic waves in the heat treatment of different materials: the use of microwaves and infrared in environmental and food industriespt_BR
dc.typeTesept_BR
dspace.entity.typePublication
person.identifier.orcid0000-0003-4500-8199
relation.isAuthorOfPublicationdb2ccce3-8fc0-4fca-a91f-3975b61808f9
relation.isAuthorOfPublication.latestForDiscoverydb2ccce3-8fc0-4fca-a91f-3975b61808f9

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