Modelagem e validação da hidratação de grãos de soja

Neste trabalho desenvolveu-se um modelo fenomenológico de parâmetros concentrados para a hidratação de grãos de soja, obtido a partir de um balanço de massa em regime transiente nos grãos, levando em consideração a variação do diâmetro destes ao longo do processo. Os resultados das simulações deste modelo foram comparados com as previsões de modelos empíricos encontrados em literatura. Tanto o modelo fenomenológico quanto os modelos empíricos foram validados frente a dados experimentais de hidratação de grãos de soja, obtidos neste trabalho nas temperaturas de 10, 20, 30, 42 e 49°C. Todos os modelos representaram as principais tendências do processo de hidratação, a partir do ajuste dos seus parâmetros para cada temperatura. Entretanto, o modelo fenomenológico foi o que apresentou menores desvios em relação aos dados experimentais. Adicionalmente, foi proposto um modelo fenomenológico generalizado.

Encapsulação de suco de maracujá por co-cristalização com sacarose: cinética de cristalização e propriedades físicas

O processo de co-cristalização consiste na concentração de um xarope de sacarose até a supersaturação, quando então é adicionado o material a ser encapsulado. A partir daí, a mistura é submetida a uma intensa agitação que induz à nucleação e à aglomeração do produto. Neste trabalho, a encapsulação de suco concentrado de maracujá em sacarose por co-cristalização foi avaliada, determinandose o efeito da fração de suco adicionada e do pH do suco sobre a umidade, solubilidade, densidade aparente e ângulo de repouso do produto final e acompanhando-se a cinética de cristalização em um reo-reator, constituído de um cristalizador acoplado a um reômetro rotacional de cilindros concêntricos, cujo cilindro interno foi substituído por um agitador. A cinética de co-cristalização foi representada por um modelo empírico ajustado aos dados obtidos. A co-cristalização foi acelerada em função do aumento do pH e da redução da porcentagem de suco. Os produtos co-cristalizados apresentaram menor umidade e maior solubilidade em baixas concentrações de suco. A densidade aparente e o ângulo de repouso foram similares aos da matriz encapsulante e situaram-se na faixa em que se encontram a maioria dos pós alimentícios.

Efecto de la madurez, geometría y presión sobre la cinética de transferencia de masa en la deshidratación osmótica de papaya (Carica papaya L., var. Maradol)

Las papayas obtenidas en el raleo (papayas menos desarrolladas entresacadas de los árboles para beneficiar el crecimiento de las otras) generalmente se descartan. Alternativamente, estas papayas pueden secarse por un proceso de deshidratación osmótica y secado térmico convencional para usarlas como snacks o como ingrediente para otros productos. Se comparó la cinética de transferencia de masa en la deshidratación osmótica de papayas de raleo frente a papayas desarrolladas con diferente grado de madurez, considerando el efecto de la geometría de la muestra y de la presión del proceso. La deshidratación osmótica se efectuó en una solución agitada de sacarosa a 50 °Brix, a 25 °C. Se consideraron tres niveles de madurez: raleo, verde y pintona, tres geometrías: lámina, cilindro y anillo y dos niveles de presión: atmosférica y vacío. Se estudiaron como variables cinéticas la variación de peso (WR), pérdida de agua (WL) y ganancia de sólidos (SG) entre 10 y 180 min. La madurez tuvo efecto significativo sobre las tres respuestas de la cinética a 30 min y sobre SG a 180 min; la geometría tuvo efecto sobre WR y SG a 30 min y sobre los tres parámetros cinéticos a 180 min y la presión solamente tuvo efecto sobre WL y SG a 30 min. La mayor pérdida de agua (65%) se obtuvo a 30 min para la combinación raleo/cilindro/vacío; mientras que la mayor ganancia de sólidos fue 31% para el tratamiento verde/lámina/vacío a 180 min.

Estudo da difusão de umidade em grãos de trigo durante a secagem

O objetivo do presente trabalho foi ajustar o modelo da difusão líquida às curvas de secagem do trigo considerando a contração volumétrica do grão e determinar os coeficientes de difusão para diversas condições controladas de temperatura e umidade relativa. Foram utilizados grãos de trigo, com teor de água inicial de 0,32 b.s. A secagem do produto foi realizada para diferentes condições controladas de temperatura, entre 25 e 55 °C, e umidade relativa de 55 ± 1%. A contração volumétrica do grão foi determinada pela relação entre o volume para cada teor de água e o volume inicial. Com base nos resultados obtidos, conclui-se que o modelo da difusão líquida representa satisfatoriamente a cinética de secagem do trigo para as diversas condições de ar experimentadas, não tendo sido considerado o efeito da contração volumétrica dos grãos. O coeficiente de difusão aumenta com a elevação da temperatura do ar, apresentando valores de 8,6775 x 10-11 e 42,8743 x 10-11 m².s-1 para a faixa de temperatura estudada e considerando a contração volumétrica. A relação entre o coeficiente de difusão e a temperatura pode ser descrita pela expressão de Arrhenius, que apresenta uma energia de ativação para a difusão líquida nos grãos de trigo de 42,00 kJ.mol-1.

Deshidratación osmótica de la papaya chilena (Vasconcellea pubescens) e influencia de la temperatura y concentración de la solución sobre la cinética de transferencia de materia

El objetivo de este trabajo fue estudiar la cinética de deshidratación osmótica de la papaya chilena (Vasconcellea pubescens), utilizando dos variables experimentales: la temperatura (30, 40, 50 °C) y concentración (40, 50 y 60%) de la solución osmótica. Se determinó la variación de masa total, masa de agua y masa de sólidos solubles y se modeló con las ecuaciones difusionales, además en esta investigación se consideró y utilizó una modificación de la ecuación propuesta por Biswal-Bozorgmehr. Estos modelos fueron evaluados por medio del coeficiente de regresión lineal, suma de errores cuadrados, raíz media de los errores cuadrados y Chi-cuadrado. Al comparar los valores experimentales con los calculados, se demostró que el modelo Biswal-Bozorgmehr modificado obtuvo mejor ajuste sobre la variación de masa de agua y sólidos solubles. Mediante la ecuación de Arrhenius se analizó el efecto de la temperatura sobre los parámetros cinéticos (Kw y Kss) y difusividad efectiva de agua (Dwe) y sólidos solubles (Dsse). De acuerdo al diseño factorial, se observó que la temperatura no influyó sobre la difusividad efectiva de agua y de sólidos, pero sí la concentración de la solución osmótica. La mejor condición de salida de agua y ganancia de sólidos solubles durante la deshidratación osmótica de la papaya chilena fue a 30 °C con una concentración del 60%.

Cinética de la transferencia de masa durante la deshidratación osmótica de yacón (Smallanthus sonchifolius)

El yacón (Smallanthus sonchifolius) es un tubérculo andino de vida útil muy corta bajo condiciones ambientales. Los objetivos de este trabajo fueron determinar: 1) la cinética de deshidratación osmótica de yacón, utilizando sacarosa como soluto; 2) el ajuste de la ecuación de Peleg a los datos experimentales; y 3) el coeficiente de difusión usando la ecuación de Hawkes y Flink. La fruta se peló y cortó en placas de 3 x 3 x 0,3 cm. Se la deshidrató osmóticamente con solución de sacarosa al 40% (p/p), hasta aw = 0,97. El proceso se realizó a temperatura de 25 °C y con agitación continua (105 rpm). Se determinó la pérdida de peso de las muestras, la ganancia de sólidos y la retención de agua. Los parámetros obtenidos para el ajuste de pérdida de agua y ganancia de sólidos son respectivamente: k1: 8,2 0,1 y k2: 0,53 ± 0,06; k1: 234 ± 8 y k2: 2,6 ± 0,5. La mayor transferencia de masa, tanto de agua como de soluto, ocurre durante los primeros 60 a 90 minutos de proceso, lográndose una ganancia media de sólidos de 9,5 [g.100 g-1 MF] y una pérdida de agua de 68,8 [g.100 g-1MF]. Se puede asegurar que es posible aplicar satisfactoriamente el proceso de deshidratación osmótica en yacón como pre tratamiento de conservación.

Palmito de pupunha (Bactris gasipaes Kunth.) composição mineral e cinética de enzimas oxidativas

A análise da presença de enzimas oxidativas como a peroxidase (POD) e a polifenoloxidase (PPO) e o controle da atividade destas enzimas são importantes na preservação e no processamento de alimentos. Este trabalho teve por objetivo determinar a atividade enzimática da polifenoloxidase (PPO) e da peroxidase (POD) do palmito de pupunha, bem como avaliar o comportamento destas enzimas frente ao tratamento térmico e assim calcular a cinética de inativação térmica das mesmas para suas porções termorresistente e termolábil. Para a extração de peroxidase (POD) e polifenoloxidase (PPO) de palmito, utilizou-se solução tampão fosfato de sódio 100 mM com diferentes pHs (5,5; 6,0; 6,5 e 7,0). O melhor pH de extração da POD foi 5,5 e da PPO, 6,5. Estes extratos foram tratados em diferentes temperaturas (65, 70, 75 e 80 °C) por períodos de 1 a 10 minutos. A POD e a PPO sofreram um decréscimo de 70 e 80%, respectivamente, em relação às suas atividades iniciais. As energias de ativação, nas temperaturas estudadas, para a porção termolábil e termorresistente da peroxidase foram 154,0 e 153,0 kJ.mol-1, respectivamente, enquanto que para a polifenoloxidase foram 26,3 e 27,0 kJ.mol-1, respectivamente. Resultados apresentaram valores que estão dentro da faixa de energia de ativação reportada para o processo de inativação térmica de enzimas.

Modelagem matemática e análise da hidratação de grãos de ervilha

Desenvolveu-se um modelo matemático para estimar a concentração de água em grãos de ervilha durante sua hidratação, o qual foi obtido a partir de um balanço de massa em regime transiente, considerando-se volume constante e geometria esférica. Este modelo é representado por uma equação diferencial ordinária de primeira ordem e possui dois parâmetros: o coeficiente de transferência de massa (Ks) e a concentração de equilíbrio (ρAeq). Ambos foram ajustados numericamente tomando-se como critério a minimização da soma dos resíduos quadráticos, utilizando-se dados experimentais de hidratação de grãos de ervilha a 20, 30, 40, 50 e 60 ºC. Em todas as temperaturas, o modelo representou as principais tendências do processo de hidratação com desvios inferiores a 5%. Foi observado que Ks apresentou um comportamento segundo a equação de Arrhenius frente à temperatura, Ks = 182,8 exp (-3521/T), enquanto ρAeq permaneceu praticamente constante, obtendo-se um valor médio de 0,53 g.mL-1. Utilizando-se a correlação de Ks e assumindo-se o valor de ρAeq médio, obteve-se um modelo generalizado, o qual apresentou para todos os dados um desvio ligeiramente superior a 7%. Adicionalmente, constatou-se que a densidade dos grãos de ervilha permaneceu praticamente constante ao longo da hidratação independentemente da temperatura.

Cinética da degradação de geleiada de morango

Geleiadas de morango foram armazenadas à temperatura de 20 ºC (controle), 30 ºC (ambiente) e 40 ºC (acelerada), a fim de se avaliar a vida-de-prateleira. A avaliação da vida-de-prateleira foi baseada em leituras objetivas de cor L, a e b Hunter (Minolta Chroma Meter CR-400b) e subjetivas de cor, odor, sabor e textura (Análise Descritiva Quantitativa). As análises objetivas e subjetivas foram realizadas a cada 30 dias, por seis meses, nas três condições de armazenamento. Os dados obtidos mostraram que a reação cinética de degradação da cor se ajusta ao modelo cinético de 1ª ordem. O modelo de Arrhenius foi aplicado às velocidades de reação (k), nas diferentes temperaturas, fornecendo uma energia de ativação (Ea) de 5,66 kcal.mol-1 e um valor de Q10 de 1,36. As geleiadas apresentaram qualidade adequada com relação ao teor de ácido ascórbico na ocasião do processamento, porém apresentaram baixa taxa de retenção de vitamina C, tendo, aos 60 dias, seu conteúdo reduzido em mais de 98%, independente da condição de armazenamento. As geleiadas mantidas a 40 ºC mostram-se mais sensíveis às alterações na cor, e esta temperatura afetou negativamente os atributos sensoriais, indicados pelo escurecimento e perdas de odor, sabor e textura. Estes resultados sugerem que as geleiadas devem ser armazenadas sob condições controladas de temperatura (20-30 ºC).

Secagem de fatias de abacaxi in natura e pré-desidratadas por imersão-impregnação: cinética e avaliação de modelos

O presente estudo teve como objetivos investigar o efeito da impregnação de sacarose e de açúcar invertido na taxa de secagem por convecção de abacaxi e avaliar a adequação de nove modelos matemáticos na descrição das curvas de secagem. Os testes experimentais foram feitos empregando-se coroas circulares de abacaxi in natura e pré-desidratadas por imersão-impregnação em soluções de sacarose (0,40, 0,44 e 0,47 g.mL-1) e em xarope de açúcar invertido. A pré-desidratação osmótica foi realizada a 40 e 50 ºC, por 2 horas, sob agitação de 60 min-1. A secagem por convecção foi feita em secador do tipo gabinete com bandejas, a 60 ºC e 1,25 m.s-1. O grau de ajuste dos modelos foi avaliado por meio do coeficiente de determinação, da raiz do erro quadrático médio, do erro percentual absoluto médio e por análise de dispersão de resíduos. As maiores taxas de secagem foram obtidas para amostras in natura; naquelas pré-desidratadas osmoticamente, o aumento da concentração da solução ocasionou a diminuição da taxa de secagem. O modelo de Wang e Singh foi o que melhor descreveu a secagem por convecção de coroas circulares de abacaxi.

Datos experimentales de la cinética del secado y del modelo matemático para pulpa de cupuaçu (Theobroma grandiflorum) en rodajas

En este trabajo fueron obtenidos experimentalmente la cinética del secado de la pulpa de cupuaçu en forma de rodajas con espesor de 0,5 cm. El secado fue realizado utilizándose un secador laboratorial de bandejas, a las temperaturas de 50, 60 y 70 ºC y a la velocidad del aire de secado de 1,5 m/s. De acuerdo con los datos de la cinética del secado se puede observar que cuanto mayor es la temperatura del secado mayor es la velocidad del secado. El tiempo requerido para secar el producto hasta una humedad del 20%, fueron 9,2, 8,1 y 7,3 horas para las temperaturas de secado de 50, 60 y 70 ºC respectivamente. Las curvas experimentales del secado fueron ajustados al modelo difusional de Fick considerándose la muestra como una lámina infinita y al modelo de Page. Los dos modelos se ajustaron bien a los datos experimentales. Los coeficientes de difusión del modelo de Fick variaron de 1.171 a 1.561 m/s².

Secagem de bananas prata e d'água por convecção forçada

Estudou-se a influência de variáveis como cultivar, formato (cilindro e disco), branqueamento e condições do ar aquecido (temperatura: 50 e 70 ºC e velocidade: 0,14 e 0,42 m/s) sobre o comportamento de secagem convectiva de bananas com uso de modelagem matemática. As bananas foram desidratadas em secador de bandejas e pesada em intervalos pré-determinados. O modelo exponencial foi bem ajustado às curvas de secagem (R²: 0,98-0,99), mostrando que os fatores mais influentes sobre a taxa de secagem foram a temperatura, a velocidade do ar e o branqueamento. De acordo com as constantes cinéticas apresentadas pelo modelo recomenda-se a secagem de banana, em qualquer dos formatos estudados, nas seguintes condições: para banana-prata, uso de branqueamento e secagem a 50 ºC/0,42 m/s; e para banana-d'água, sem uso de branqueamento e secagem a 70 ºC/0,42 m/s.

Influência da geometria e da temperatura na cinética de secagem de tomate (Lycopersicum esculentum)

O tomate é um fruto muito perecível por causa do seu conteúdo de umidade. A secagem é uma das práticas industriais mais utilizadas em alimentos para manter a qualidade do produto final. A pesquisa foi desenvolvida para estudo dos parâmetros de secagem de tomate (Lycopersicon esculentum Mill), cv Carmen, com relação ao tipo de corte (meio e um quarto) e à temperatura de processo (60 e 70 ºC), bem como à escolha do tempo de secagem para a obtenção de um produto com umidade de 45% (base úmida). As cinéticas de secagem foram determinadas experimentalmente por convecção forçada e ajustadas ao modelo de Page. Os resultados obtidos mostraram que a geometria de corte influenciou na taxa de secagem e no tempo de desidratação. Os tomates cortados em quatro partes e desidratados a 70 ºC alcançaram umidade de 45% em menor tempo (10 horas), quando comparados aos tomates com o corte em metades. O modelo de Page forneceu bom ajuste nas cinéticas de secagem

Cinética de la reacción de Menschutkin en solución homogénea concentrada

Tesis (Maestría en Ciencias con Especialidad en Físico-Químico) UANL

Dinámica estacional del valor nutritivo y cinética ruminal de la planta completa, hojas y tallos del zacate buffel (Cenchrus ciliaris L.) así como los híbridos nueces y llano

Tesis (Maestría en Ciencias con Especialidad en Recursos Alimenticios y Producción Acuícola) UANL