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http://repositorio.ufc.br/handle/riufc/85507| Tipo: | Dissertação |
| Título: | Desenvolvimento de aparato experimental para redução da carga microbiana do leite por meio da radiação UV-C |
| Título em inglês: | Development of an experimental apparatus for reducing the microbial load of milk through UV-C radiation |
| Autor(es): | Borges, Ícaro Gonçalves Azevedo Vinhal |
| Orientador: | Carvalho, Juliane Döering Gasparin |
| Coorientador: | Carvalho Filho, Clodoaldo de Oliveira |
| Palavras-chave em português: | Contaminação alimentar;Escherichia coli;Tecnologias não térmicas;Tratamento UV-C;Leite - Contaminação |
| Palavras-chave em inglês: | Food contamination;Escherichia coli;Non-thermal technologies;UV-C treatment;Milk - Contomination |
| CNPq: | CNPQ::CIENCIAS AGRARIAS::CIENCIA E TECNOLOGIA DE ALIMENTOS |
| Data do documento: | 2025 |
| Citação: | BORGES, Ícaro Gonçalves Azevedo Vinhal. Desenvolvimento de aparato experimental para redução da carga microbiana do leite por meio da radiação UV-C. 2026. 76 f. Dissertação (Mestrado em Ciência e Tecnologia de Alimentos) - Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2025. |
| Resumo: | A indústria de laticínios usa a pasteurização para reduzir microrganismos no leite, mas a alta temperatura pode alterar suas características sensoriais e tecnológicas. Por isso, pesquisas estão sendo realizadas para substituir o tratamento térmico por outras tecnologias, como a irradiação ultravioleta (UV). O principal desafio deste tratamento não térmico é a baixa penetração da luz em alimentos com densidade óptica maior que a da água, como o leite. Este trabalho visou projetar um aparato experimental que utiliza luz UV-C para reduzir a carga microbiana do leite. O aparato experimental foi projetado inspirado em equipamentos observados na literatura, a simulando suas condições de uso. O aparato experimental consolidado apresentou duas regiões principais: a região de aplicação UV-C, composta por uma lâmpada circundada de um duto helicoidal, e a região de controle do processo e recirculação do leite. Para definição dos tratamentos a serem aplicados, foram executados ensaios utilizando leite estéril inoculado com Escherichia coli (ATCC 25922, 10⁶ UFC/mL) e submetido às doses de UV-C de 13,45 (T1), 29,02 (T2) e 66,53 kJ/m² (T3). Com base nos ensaios supracitados, o leite cru de uma indústria de laticínios do Ceará (Brasil) foi tratado sob as condições mais eficazes para redução microbiana (T1 e T2). As amostras foram avaliadas quanto aos parâmetros físico-químicos (pH, acidez, cor, viscosidade, densidade e crioscopia), contagens microbianas (bactérias mesófilas, Staphylococcus spp., Enterobacteria, E. coli) e alterações estruturais usando FTIR. Ambos os tratamentos com UV-C reduziram os grupos microbianos: Staphylococcus spp. (~4 log), bactérias mesófilas, enterobactérias (~2 log) e E. coli (~3 log), com T2 alcançando maiores reduções de mesófilos e enterobactérias. T1 proporcionou equilíbrio entre eficiência na redução microbiana e menor tempo de exposição. De forma geral, as alterações físico-químicas foram mínimas, permanecendo dentro dos padrões regulatórios. O aparato experimental demonstrou potencial para expansão em larga escala no processamento de laticínios. |
| Abstract: | The dairy industry uses pasteurization to reduce microorganisms in milk, but the high temperature can alter its sensory and technological characteristics. Therefore, research is being conducted to replace heat treatment with other technologies, such as ultraviolet (UV) irradiation. The main challenge of this non-thermal treatment is the low light penetration in foods with an optical density higher than that of water, such as milk. This work aimed to design an experimental apparatus that uses UV-C light to reduce the microbial load of milk. The experimental apparatus was designed inspired by equipment observed in the literature, simulating its conditions of use. The consolidated experimental apparatus presented two main regions: the UV-C application region, composed of a lamp surrounded by a helical duct, and the process control and milk recirculation region. To define the treatments to be applied, tests were carried out using sterile milk inoculated with Escherichia coli (ATCC 25922, 10⁶ CFU/mL) and subjected to UV-C doses of 13.45 (T1), 29.02 (T2) and 66.53 kJ/m² (T3). Based on the tests, raw milk from a dairy industry in Ceará (Brazil) was treated under the most effective conditions for microbial reduction (T1 and T2). The samples were evaluated for physicochemical parameters (pH, acidity, color, viscosity, density, and cryoscopy), microbial counts (mesophilic bacteria, Staphylococcus spp., Enterobacteria, E. coli), and structural changes using FTIR. Both UV-C treatments reduced the microbial groups: taphylococcus spp. (~4 log), mesophilic bacteria, enterobacteria (~2 log) and E. coli (~3 log), with T2 achieving greater reductions in mesophilic and enterobacteria. T1 provided a balance between efficiency in microbial reduction and shorter exposure time. Overall, the physicochemical changes were minimal, remaining within regulatory standards. The experimental apparatus demonstrated potential for large-scale expansion in dairy processing. |
| URI: | http://repositorio.ufc.br/handle/riufc/85507 |
| ORCID do(s) Autor(es): | https://orcid.org/0009-0001-3785-0573 |
| Currículo Lattes do(s) Autor(es): | http://lattes.cnpq.br/9502475277726766 |
| Currículo Lattes do Orientador: | http://lattes.cnpq.br/1668290026823676 |
| Currículo Lattes do Coorientador: | http://lattes.cnpq.br/0876919176691347 |
| Tipo de Acesso: | Acesso Aberto |
| Aparece nas coleções: | DTA - Dissertações defendidas na UFC |
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