Aplicação de túnel de vento na avaliação de linhas de fluxo geradas por crepinas de filtros de areia

Visando à obtenção de informações técnicas que auxiliem aprimorar a eficiência hidráulica de filtros de areia nos processos de filtragem e retrolavagem, buscou-se avaliar o potencial de utilização de uma bancada didática de túnel de vento como método de visualização e caracterização das linhas de fluxo geradas pela interação da geometria de um modelo de dreno (crepina) com diferentes velocidades de escoamento. Os ensaios foram realizados, instalando-se um modelo comercial de dreno, do tipo cilíndrico, em um módulo experimental construído para ser acoplado a um túnel de vento vertical. Simularam-se as três vazões de escoamento de ar fornecidas pelo módulo, obtendo-se registros fotográficos com uma câmara de alta velocidade, cujas imagens foram tratadas para destacar a disposição das linhas de fluxo e os caminhos preferenciais de escoamento para os sentidos de escoamento de filtragem e retrolavagem. Correlacionou-se, por similitude, o intervalo de operação do túnel de vento com valores de vazão praticados em processos de filtração com água, em filtros de areia comerciais, com 40; 60 e 100 cm de diâmetro. Os resultados obtidos validaram a metodologia proposta, permitindo analisar o efeito da geometria da crepina nas linhas de fluxo experimentais, tanto no modo de filtragem quanto no de retrolavagem.

Efeito das dimensões da placa difusora no comportamento hidráulico de um modelo comercial de filtro de areia

O objetivo deste trabalho foi avaliar o efeito da mudança da forma e das dimensões da placa difusora de um filtro de areia comercial sobre a perda de carga gerada pelo equipamento, quando submetido ao escoamento no sentido de filtração, sob as condições de filtro vazio e na presença da camada filtrante. Comparou-se o comportamento hidráulico da placa difusora original do equipamento com placas do tipo plano, com bordas com diferentes dimensões. Os ensaios foram conduzidos em um módulo experimental construído no Laboratório de Hidráulica e Irrigação da FEAGRI/UNICAMP, utilizando quatro combinações de dimensões de placa difusora e para taxas de filtração com valores de 40; 60; 80 e 100 m³ h-1 m-2. Os resultados mostraram que as placas difusoras propostas não modificaram estatisticamente os valores de perda de carga na faixa recomendada de operação de filtros de areia (até 60 m³ m-2 h-1), mas proporcionaram menores deformações na camada superficial de areia, fato que contribui para a diminuição dos caminhos preferenciais da água, podendo melhorar a eficiência de remoção do equipamento. A pesquisa demonstrou a existência de interação entre o modelo de placa difusora utilizada em filtros de areia e o revolvimento da superfície da camada de areia.

Desempenho agronômico de Mentha aquatica cultivada em sistemas alagados construídos sob diferentes taxas de aplicação orgânica

Em vista da escassez de informações sobre o comportamento da espécie Mentha aquatica quando cultivada sob condições de alagamento e altas concentrações orgânicas, objetivou--se avaliar o efeito de diferentes taxas de carregamento orgânico (TCOs) sobre a produtividade e o estado nutricional da espécie cultivada em sistemas alagados construídos (SACs) de escoamento horizontal subsuperficial no tratamento de efluente primário de esgoto sanitário. Dois SACs de 24,0 m x 1,0 m x 0,35 m, preenchidos com brita “zero” até a altura de 0,20 m, foram cultivados com a espécie. O experimento foi realizado em duas etapas: na primeira, avaliaram-se as TCOs de 40,35 kg ha-1 d-1 e 53,80 kg ha-1 d-1 de DBO5; na segunda etapa, as TCOs de 79,66 kg ha-1 d-1 e 160,35 kg ha-1 d-1 de DBO5. Ao final de cada etapa, amostras da parte aérea das plantas foram coletadas para quantificação de rendimento de matéria seca e análises dos teores foliares de nitrogênio, fósforo, potássio e sódio. Apesar de cultivada sob condições de alagamento, a espécie apresentou elevada produtividade. O aumento na TCO aplicada aos sistemas favoreceu a produção de matéria seca e o aumento na concentração foliar de nitrogênio, potássio e sódio.

Avaliação do posicionamento da agulha de veress durante o estabelecimento do pneumoperitônio pela técnica fechada, em porcos

OBJETIVO: Estabelecer parâmetros fidedignos do posicionamento adequado da agulha de Veress na cavidade peritoneal durante o estabelecimento do pneumoperitônio pela técnica fechada. MÉTODO: Em 11 porcos a agulha foi introduzida na cavidade peritoneal através do hipocôndrio esquerdo. Provas de posicionamento da ponta do instrumento foram efetuadas. Insuflou-se CO2 e registraram-se periodicamente pressões, fluxos e volumes. A posição intraperitoneal da agulha foi confirmada e esta foi retirada, sendo re-introduzida no hipocôndrio direito e posicionada sob visão direta no espaço pré-peritoneal. Os mesmos parâmetros foram aferidos. RESULTADOS: A prova do escoamento foi sempre positiva no peritônio. Não se encontrou resistência à introdução de soro no peritônio em nenhum caso, mas sim em 45,5% dos casos no pré-peritônio. Soro algum foi recuperado em 63,5% no peritônio e em 54,5% no pré-peritônio. O gotejamento fluiu livremente em 66,6% das vezes no peritônio e em 45,5% dos casos no préperitônio. No peritônio, pressões iniciais de 5,20 mmHg aumentaram progressivamente durante 123 segundos até atingir 15 mmHg. No pré-peritônio a pressão inicial foi de 15,60 mmHg e oscilou entre 12 e 15,60 mmHg. O volume de gás injetado no peritônio foi de 1500 ml e de 100 ml no pré-peritônio. CONCLUSÕES: Aspiração e observação do escoamento e do gotejamento são importantes; recuperar ou não o soro é inconclusivo. Pressão inicial menor ou igual a 5 mmHg é indicativo da ponta da agulha no peritônio, onde devem caber dez vezes mais gás que no pré-peritônio. No peritônio os aumentos das pressões e dos volumes pode ser previstos mediante estatísticas.

Transporte de agrotóxicos em lavoura de arroz irrigado sob três manejos de irrigação

O cultivo de arroz irrigado no Rio Grande do Sul caracteriza-se pela permanência de lâmina de irrigação sobre o solo, o que ocasiona perdas de agrotóxicos na ocorrência de chuvas; portanto, o adequado manejo de irrigação pode influenciar na redução do transporte destes para o ambiente. O objetivo deste trabalho foi avaliar o efeito de diferentes manejos de irrigação no extravasamento da água e no transporte e persistência de clomazone, thiamethoxam, imidacloprid, trifloxystrobin e propiconazol em lavoura de arroz irrigado. Os tratamentos arranjados em esquema fatorial consistiram nos manejos de irrigação por inundação contínua, intermitente e por banhos (fator A) e pelos agrotóxicos mencionados (fator B). Determinou-se o volume total de água extravasada e a taxa de dissipação e transporte desses agrotóxicos. Devido ao maior armazenamento de água da chuva, quando comparadas com a irrigação contínua, as irrigações intermitente e por banhos proporcionaram diminuição de 53 e 95% do volume de água perdida, resultando, respectivamente, em redução de 49 e 64% na massa total de agrotóxicos transportados para o ambiente, em relação ao total aplicado na lavoura. A massa de agrotóxico transportada não ultrapassou 3% do total aplicado, e as maiores concentrações de agrotóxicos em água ocorreram próximo à sua aplicação. Com base nesses resultados, salienta-se que os manejos de irrigação intermitente e por banhos minimizam o transporte de agrotóxicos para o ambiente.

Avaliação de parâmetros de ultrafiltração de suco de banana

A técnica de ultrafiltração foi empregada no processamento de suco de banana (Musa sapientum, shum.) visando sua clarificação e remoção da polifenoloxidase. O módulo consistiu de uma célula plana, com escoamento transversal e 14,6cm² de área de membrana. Em função do peso molecular da enzima foram utilizadas duas membranas poliméricas de poli(éter-sulfona) com pesos moleculares de corte de 10 e 30kDa. O suco clarificado apresentou coloração amarela, elevada translucidez e aspecto atrativo. A membrana com peso molecular de corte de 30kDa apresentou um fluxo permeado superior ao da membrana de 10kDa. A atividade da enzima polifenoloxidase foi reduzida em 97,5 e 96,2% para as membranas de peso molecular de corte de 10 e 30kDa, respectivamente. O emprego de uma etapa de limpeza com solução cloro-alcalina permitiu a recuperação do fluxo permeado inicial, sendo um indicativo da possibilidade de reutilização da membrana.

Aplicação da metodologia de superfície de resposta para o estudo do efeito da temperatura sobre o comportamento reológico de misturas ternárias de polpa de manga e sucos de laranja e cenoura

Neste trabalho estudou-se o comportamento reológico da mistura ternária de polpa de manga e sucos de laranja e cenoura, nas temperaturas de 10 e 60ºC. As proporções dos componentes foram determinadas através da metodologia de superfície de resposta para mistura. As medidas experimentais foram realizadas no reômetro Haake Rotovisco RV-20 e as curvas de escoamento foram ajustadas ao modelo de Ostwald- De Waele. Os parâmetros reológicos foram utilizados como resposta no delineamento e verificou-se que os parâmetros índice de consistência e índice de comportamento do fluido, nas duas temperaturas, foram melhores ajustados com os modelos linear e quadrático, respectivamente.

Estudo das propriedades físicas e de transporte na secagem de cebola (Allium cepa L.) em camada delgada

Neste trabalho estudou-se a cinética de secagem da cebola em camada delgada, comparando os valores da difusividade efetiva média baseados nas espessuras inicial e média das amostras. Estes resultados foram utilizados para a estimativa da temperatura das amostras através de um modelo térmico simplificado. Foram analisadas também as propriedades físicas e de transporte das amostras em função da umidade ao longo da operação. Os ensaios de secagem foram realizados em um secador com escoamento de ar perpendicular à área de seção transversal do leito de amostras de cebola, operando com Tar=60ºC e v ar=1,5m/s. A determinação da umidade de equilíbrio foi obtida através das isotermas de dessorção e a temperatura das amostras foi determinada por meio de um termopar inserido no centro da partícula. As massas específicas das amostras aparente e absoluta foram determinadas através dos métodos indireto e destrutivo, respectivamente. Os valores da difusividade efetiva variável de umidade foram obtidos através do método das tangentes. O modelo térmico simplificado apresentou melhor ajuste com os valores da difusividade efetiva média de secagem, baseados na espessura média. Os valores das massas específicas das amostras de cebola aparente e absoluta foram ajustados em função da umidade através da equação de LOZANO, ROTSTEIN & URBICAIN [10], apresentando coeficientes de correlação maiores que 96%. A redução de espessura do material foi de 80% em relação a da amostra inicial. Os resultados da difusividade efetiva média de umidade, baseados na espessura média das amostras, foram semelhantes aos valores médios da difusividade efetiva variável de umidade para a primeira etapa de secagem.

Influência de diferentes agentes de corpo nas características reológicas e sensoriais de chocolates diet em sacarose e light em calorias

Foram estudados diferentes agentes de corpo na substituição total da sacarose na formulação de chocolate, buscando-se obter um produto diet em sacarose e light em calorias (25% de redução calórica teórica em relação à formulação padrão, com sacarose) e com boa aceitação sensorial. Os agentes de corpo utilizados neste estudo foram: polidextrose, inulina, frutooligossacarídeos - FOS, lactitol e maltitol; como edulcorante de alta intensidade empregou-se a sucralose. Os chocolates light obtidos foram submetidos às análises de umidade (Karl Fisher), tamanho de partículas (micrômetro digital) e propriedades reológicas (viscosidade plástica - etaca e limite de escoamento de Casson - tauca). O teor de umidade dos chocolates light variou de 1,23 a 2,12%; o tamanho de partículas de 19 a 24 µm; o etaca de 6,60 a 11,00 Pa.s; e o tauca de 0,05 a 1,31 Pa. As formulações com polidextrose, polidextrose e lactitol e polidextrose e maltitol foram selecionadas para análise sensorial por apresentarem boa performance tecnológica e adequada maquinabilidade da massa de chocolate durante as diferentes etapas do processo. A análise sensorial indicou que as três formulações avaliadas não diferiram entre si ao nível de significância de 5% em relação à intensidade do aroma, dureza, derretimento na boca e sabor e, quanto à intenção de compra, as amostras diferiram entre si ao nível de significância de 5%, sendo que a formulação que continha 32,60% de Polidextrose e 15,57% de Maltitol foi a preferida.

Influência da temperatura no comportamento reológico da polpa de jabuticaba

O comportamento reológico em estado estacionário e dinâmico da polpa de jabuticaba foi estudado em diferentes temperaturas (5, 25, 45, 65 e 85 °C). As amostras foram submetidas a ensaios em estado estacionário (0 a 300 s-1) para o ajuste dos diferentes modelos de escoamento. O modelo de Herschel-Bulkley foi o que melhor se ajustou aos dados experimentais, no qual se observou a redução do índice de consistência (k) e um leve aumento do índice de comportamento de escoamento (n) com o aumento da temperatura. Ensaios oscilatórios, com valores de tensão dentro do intervalo linear, foram realizados para obtenção dos espectros mecânicos. As amostras analisadas a 5 °C apresentaram maior módulo de armazenamento (G'), indicando uma maior interação entre as partículas a esta temperatura, o que contribui para o fortalecimento da rede elástica. A polpa analisada a 45 °C não apresentou a mesma tendência que as outras temperaturas, o que pode ser um indício do início da estruturação da pectina natural presente na polpa.

Características físicas de filmes biodegradáveis produzidos a partir de amidos modificados de mandioca

Amidos de mandioca podem ser matérias-primas para a obtenção de filmes biodegradáveis, sendo que para a formação destes é necessária a elaboração de suspensões filmogênicas. Alguns processos de modificação do amido podem torná-lo miscível em água fria, e outros processos de modificação podem alterar as propriedades dos filmes, tornando-os mais fortes e flexíveis. O objetivo deste trabalho foi verificar as características físicas de filmes biodegradáveis elaborados com amidos modificados de mandioca pelo processo de casting (desidratação de uma solução filmogênica sobre placas de Petri). Os amidos modificados utilizados foram: cross linked; carboximetilamido (CMA) de baixa viscosidade e alta viscosidade e esterificado. A viscosidade é fator importante para a elaboração da suspensão filmogênica e foi avaliada utilizando-se o equipamento Rapid Visco Analyser (RVA). Os filmes elaborados foram comparados a um filme de PVC comercial com espessura de 0,0208 a 0,0217 mm. Os amidos foram caracterizados por avaliação da composição físico-química, granulometria, microscopia eletrônica e viscosidade (Rapid Visco Analyser). A análise por microscopia eletrônica dos filmes ressaltou as diferenças entre os diferentes amidos utilizados. O RVA mostrou que, com exceção do cross linked, todos os amidos modificados apresentaram certa solubilidade a frio, o que facilita o preparo das soluções filmogênicas, entretanto, todos os amidos modificados apresentaram redução acentuada da tendência à retrogradação, propriedade geralmente associada à formação de filmes. As espessuras dos filmes de amido variaram de 0,0551 a 0,1279 mm, cujas espessuras mínimas foram a dos filmes de amido cross linked. Os filmes mostraram-se transparentes, manuseáveis e bem homogêneos. Não houve interferência da espessura na permeabilidade ao vapor d'água, e os filmes com 5% de matéria-seca, independente do tipo de amido modificado, foram mais permeáveis que o PVC. Porém, quando se compara o filme biodegradável de amidos modificados com o filme comercial de PVC, ainda há muito que se trabalhar na formulação para melhorar várias propriedades deste tipo de embalagem, que tem amplo uso atualmente.

Caracterização reológica de sorvetes

O conhecimento do comportamento reológico é de grande importância no processamento, manuseio, controle de qualidade e desenvolvimento de produtos alimentícios. A literatura relata que a maioria dos alimentos apresenta comportamento não newtoniano, em que a sua viscosidade pode variar com o tempo e com as condições de escoamento. Neste trabalho foi realizada a caracterização reológica de cinco diferentes tipos de sorvetes. As amostras nos sabores creme, creme light, limão, iogurte e soja banana foram fornecidas pela empresa Amoratto Sorvetes Artesanais, localizada na cidade de Florianópolis/SC. Os dados reológicos foram obtidos através de um reômetro com geometria de cilindros concêntricos. Os ensaios foram realizados em três diferentes temperaturas (-2, 0 e 2 °C) e os resultados experimentais foram ajustados pelos modelos de Bingham, Casson, Herschel-Bulkley e Lei da Potência. As diferentes amostras apresentaram comportamento não newtoniano nas três temperaturas. Os parâmetros reológicos (K e n) foram obtidos através do ajuste dos modelos e o da Lei da Potência mostrou o melhor ajuste aos resultados, com coeficientes de correlação (r) iguais a 0,99 para quatro das cinco amostras, nas três diferentes temperaturas.

Influência do tratamento térmico e da acidez no comportamento reológico de amidos nativos funcionais de milho cerosos orgânicos comerciais

Os amidos são amplamente utilizados em alimentos como molhos para salada, molhos e pratos prontos. Entretanto, as propriedades funcionais de amidos nativos não resistem aos processos estressantes tais como tratamento térmico, acidez e alto cisalhamento. Os amidos podem ser modificados quimicamente neste sentido, mas não atribuem ao alimento o rótulo de "natural". Uma outra opção é obter amidos naturais resistentes às condições de estresse. O objetivo do presente trabalho foi a avaliação de dois amidos que se comercializam rotulados como nativos e orgânicos frente ao tratamento térmico e à acidez. Suspensões dos amidos nativos funcionais orgânicos (9460 e 9560, National Starch and Chemical Industrial) preparadas numa concentração de 5% (peso/volume), foram acidificadas com ácido cítrico 1M ou autoclavadas a 121 °C por 30 minutos. O resultado dos tratamentos foi avaliado por microscopia óptica, pelas curvas de escoamento e pelos espectros mecânicos, obtidos por reologia estacionária e dinâmica. A acidez e o tratamento térmico aumentaram a estruturação dos géis dos amidos, que resistiram aos processos estressantes. Os géis apresentaram comportamento não newtoniano, (pseudoplástico) e tixotrópico. O comportamento pode ser modelado pela equação Lei da Potência ou Herschel-Bukley. Todos os géis apresentaram comportamento viscoelástico de gel fraco que foi preservado nos diversos tratamentos.

Viscosidade extensional e em cisalhamento de suspensões acidificadas de amido de amaranto e caseinato de sódio

Foram avaliadas as viscosidades extensional e em cisalhamento de suspensões acidificadas de amido de amaranto-caseinato de sódio. Sistemas mistos de amido de amaranto-caseinato de sódio acidificados com glucona-delta-lactona (GDL) foram estudados por ensaios reológicos em compressão biaxial e cisalhamento. Os efeitos da velocidade de acidificação (lenta e rápida) e pH final (neutro e no ponto isoelétrico da caseína) foram avaliados considerando as interações entre os biopolímeros e sua consequente influência nos parâmetros reológicos. Todas as amostras apresentaram comportamento pseudoplástico, no entanto, a adição de caseinato de sódio nas suspensões de amido, em pH neutro, promoveu um efeito negativo sobre a viscosidade aparente. Amostras acidificadas apresentaram um aumento na complexidade do sistema devido à formação da rede de amido e caseína, observando que a força necessária para o escoamento foi sempre maior para as amostras contendo concentrações maiores de caseinato. Isso mostra que a agregação e gelificação da proteína promovidas pela acidificação, impediram a microsseparação de fases. Esta rede foi mais forte em sistemas gelificados lentamente, devido à formação de uma rede de proteína mais organizada. Apesar da técnica de compressão biaxial imperfeita ser limitada para avaliação de determinados sistemas, neste estudo, mostrou ser um modo prático e eficiente de se mensurar o comportamento reológico.