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.

Osmotic dehydration of sweet potato (Ipomoea batatas) in ternary solutions

The aim of this work was to evaluate the osmotic dehydration of sweet potato (Ipomoea batatas) using hypertonic sucrose solutions, with or without NaCl, at three different concentrations, at 40 °C. Highest water losses were obtained when the mixture of sucrose and NaCl was used. The addition of NaCl to osmotic solutions increases the driving force of the process and it is verified that the osmotic dehydration process is mainly influenced by changes in NaCl concentration, but the positive effect of the salt-sucrose interaction on soluble solids also determined the decrease of solid gain when solutes were at maximum concentrations. Mass transfer kinetics were modeled according to Peleg, Fick and Page's equations, which presented good fittings of the experimental data. Peleg's equation and Page's model presented the best fitting and showed excellent predictive capacity for water loss and salt gain data. The effective diffusivity determined using Fick's Second Law applied to slice geometry was found to be in the range from 3.82 x 10-11 to 7.46 x 10-11 m²/s for water loss and from 1.18 x 10-10 to 3.38 x 10-11 m²/s for solid gain.

Análise da hidratação do arroz na parboilização

O objetivo deste trabalho foi estudar o fenômeno de hidratação em grãos de arroz da variedade IRGA 424 para diferentes temperaturas. Foram utilizados grãos de arroz em casca com teor de água inicial de 0,1364 kg a.kg-1ms embebidos em água destilada nas temperaturas de 35, 45, 55 e 75 ºC. O aumento da temperatura resultou em aumento da taxa de absorção de água e o modelo de Peleg ajustou-se satisfatoriamente aos dados experimentais. O coeficiente efetivo de difusão aumentou com o aumento da temperatura variando de 0,80 a 9,18 x 10-11 m²/s. A dependência do coeficiente efetivo de difusão com a temperatura pode ser descrita pela relação de Arrhenius, apresentando, para a faixa de temperatura estudada, a energia de ativação de 33,2 kJ.mol-1.

Effects of the mechanical damage on the water absorption process by corn kernel

The purpose of this study was to investigate and model the water absorption process by corn kernels with different levels of mechanical damage Corn kernels of AG 1510 variety with moisture content of 14.2 (% d.b.) were used. Different mechanical damage levels were indirectly evaluated by electrical conductivity measurements. The absorption process was based on the industrial corn wet milling process, in which the product was soaked with a 0.2% sulfur dioxide (SO2) solution and 0.55% lactic acid (C3H6O3) in distilled water, under controlled temperatures of 40, 50, 60, and 70 ºC and different mechanical damage levels. The Peleg model was used for the analysis and modeling of water absorption process. The conclusion is that the structural changes caused by the mechanical damage to the corn kernels influenced the initial rates of water absorption, which were higher for the most damaged kernels, and they also changed the equilibrium moisture contents of the kernels. The Peleg model was well adjusted to the experimental data presenting satisfactory values for the analyzed statistic parameters for all temperatures regardless of the damage level of the corn kernels.

Kinetic, thermodynamic properties, and optimization of barley hydration

The hydration kinetics of five barley cultivars was studied at six different temperatures ranging from 10 to 35 ºC for 32 hours applying the Peleg model. Response Surface was used to describe dynamic of the process and identify the hydration time for each cultivar. The activation energy (Ea), enthalpy (ΔH*), entropy (ΔS*), and Gibbs free energy (ΔG*) were estimated from the adjusted parameters and Arrhenius equation. Temperature had significant effect on the hydration of the five cultivars. At low temperatures, the stabilization time for hydration was faster. Peleg constants K1 and K2 decreased with increasing temperature. The cultivar BRS BRAU showed the lowest value of initial absorption rate (R0 = 0.149 kg.h-1) at 10 ºC, while the cultivar BRS BOREMA had the highest value of R0 (0.367 kg.h-1 at 35 ºC). The equilibrium moisture content (Me) increased with increasing temperature. The cultivars BRS CAUE and BRS BRAU showed the lowest values of Ea, ΔH*, ΔS* showed negative values, and ΔG* increased with increasing temperature, confirming the effect of temperature on hydration.

Isotermas de sorção de sementes de Eucaliptus grandis e Pinus taeda

As sementes florestais devem ser armazenadas adequadamente, a fim de reduzir ao mínimo o processo de deterioração. É possível estabelecer uma relação entre o teor de água livre na semente e sua conservação, expresso pela atividade de água, através da relação entre a pressão de vapor de água em equilíbrio sobre a semente e a pressão de vapor de água pura, à mesma temperatura. Uma isoterma é uma curva que descreve, em uma umidade específica, a relação de equilíbrio de uma quantidade de água sorvida por componentes da semente e a pressão de vapor ou umidade relativa, a uma temperatura específica. O objetivo deste trabalho foi estudar as isotermas de sorção para sementes de Eucalyptus grandis e Pinus taeda, que são espécies florestais de interesse econômico. Os graus de umidade das sementes foram ajustados, antes do armazenamento, usando-se dessecadores com sílica gel ou através de reidratação sobre água. Para o controle da quantidade de água removida ou absorvida, as subamostras foram pesadas periodicamente, sendo o processo encerrado ao ser atingido o peso correspondente ao grau de umidade final desejado para cada tratamento. Foram realizadas determinações de umidade e de atividade de água e utilizados diferentes modelos de equações empíricas que correlacionam dados experimentais das isotermas de sorção em materiais biológicos. O melhor ajuste das isotermas de sorção foi alcançado pelos modelos de três parâmetros de Langmuir e de quatro parâmetros de Peleg para sementes de E. grandis e de P. taeda, respectivamente.

Ajuste de isotermas de sorção de sementes de cultivares de feijoeiro

É possível estabelecer uma relação entre o teor de água livre na semente e sua conservação, expresso pela atividade de água, através da relação entre a pressão de vapor de água em equilíbrio na semente e a pressão de vapor de água pura, à mesma temperatura. Uma isoterma é uma curva que descreve a relação de equilíbrio de uma quantidade de água sorvida por componentes da semente e a pressão de vapor ou umidade relativa, a uma temperatura específica. O objetivo deste trabalho foi estudar as isotermas de sorção para sementes de feijoeiro dos cultivares Tibatã e Una. Os graus de umidade das sementes foram ajustados, antes do armazenamento, em dessecadores com sílica gel ou através de reidratação sobre água. Para o controle da quantidade de água removida ou absorvida, as subamostras foram pesadas periodicamente, sendo o processo encerrado ao ser atingido o peso correspondente ao grau de umidade final desejado para cada tratamento. Foram realizadas determinações de umidade e de atividade de água e utilizados diferentes modelos de equações empíricas que correlacionam dados experimentais das isotermas de sorção em materiais biológicos. O melhor ajuste das isotermas de sorção foi alcançado pelos modelos de Oswin e Peleg para sementes de feijoeiro, cultivares Tibatã e Una, respectivamente.

Eukaryotic expression: developments for structural proteomics

The production of sufficient quantities of protein is an essential prelude to a structure determination, but for many viral and human proteins this cannot be achieved using prokaryotic expression systems. Groups in the Structural Proteomics In Europe ( SPINE) consortium have developed and implemented high- throughput ( HTP) methodologies for cloning, expression screening and protein production in eukaryotic systems. Studies focused on three systems: yeast ( Pichia pastoris and Saccharomyces cerevisiae), baculovirusinfected insect cells and transient expression in mammalian cells. Suitable vectors for HTP cloning are described and results from their use in expression screening and protein-production pipelines are reported. Strategies for coexpression, selenomethionine labelling ( in all three eukaryotic systems) and control of glycosylation ( for secreted proteins in mammalian cells) are assessed.

Análise das características de secagem da proteína texturizada de soja

As proteínas vegetais vêm sendo largamente utilizadas na indústria alimentícia como substitutas da proteína animal, além de agir como um ingrediente funcional nos mais variados produtos. Dentre as proteínas mais utilizadas encontra-se a proteína texturizada de soja. Seu processamento envolve uma etapa de secagem que é uma das operações unitárias mais relevantes e desafiadoras para a indústria alimentícia. Neste trabalho, determinaram-se as curvas de secagem de três diferentes tipos de proteína texturizada de soja (PTS), através de diferentes experimentos, variando-se a temperatura do ar de secagem (T) – 90, 110 e 130°C – a velocidade do ar de secagem (v) – 100, 125 e 150 cm.s-1 – e a altura da camada de produto (h) – 3 e 6 cm para a PTS Tipo I, 2,5 e 5 cm para a PTS Tipo II e 5 e 10 cm para a PTS Tipo III. A partir dos dados experimentais obtidos de teor de umidade em função do tempo, fez-se o ajuste a um modelo exponencial de duas constantes. Todas as combinações de parâmetros apresentaram ajustes de boa qualidade, cujos coeficientes de correlação foram superiores a 0,99. Uma das constantes obtidas (C1) apresentou valores muito próximos à unidade para todos os casos (e para os três tipos de PTS), enquanto que a outra constante (C2) apresentou valores variáveis. Realizouse, então, uma análise estatística (Teste F), a fim de verificar quais dos parâmetros estudados (bem como seus efeitos de interação) eram significativos para a determinação da constante C2 do modelo exponencial. Para as PTS tipos I e II, a um nível de 95% de significância, todos os parâmetros e efeitos de interação apresentaram-se significativos para a determinação de C2 e desenvolveu-se, então, um modelo estatístico de dez constantes em função destes Obteve-se um ótimo ajuste dos dados de C2 em função dos parâmetros aos modelos testados, atingindo-se valores de erro médio relativo (EMR) sempre inferiores a 10% e coeficientes de correlação elevados. Para a PTS Tipo III apenas dois dos parâmetros testados, somados a dois efeitos de interação, mostraram-se significativos. Apesar disso, foram obtidos os melhores ajustes através, novamente, do modelo de 10 constantes. Assim, para os três tipos de PTS, foi possível a obtenção de um modelo que prevê o tempo de processo de cada tipo de PTS, para que se atinja uma determinada umidade final, ou vice-versa, em função da umidade inicial da amostra, de sua umidade de equilíbrio e dos parâmetros de processo (T, v e h). Paralelamente, determinaram-se as isotermas de sorção de dois tipos de PTS (um contendo cerca de 20% de açúcares e outro não contendo açúcares) para quatro temperaturas (10, 20, 30 e 40°C). Para o ajuste dos dados experimentais foram utilizados os modelos de Oswin, Halsey, BET, GAB, Peleg e Darcy-Watt. Os modelos de Peleg e GAB foram os que melhor se ajustaram aos dados experimentais, embora outros modelos como Halsey e Oswin também se mostraram representativos para temperaturas mais elevadas. As isotermas de sorção da PTS que continha açúcar apresentaram uma inversão de comportamento em uma atividade de água em torno de 0,9, enquanto que as curvas obtidas para a outra PTS não se cruzaram em nenhum momento. O calor de sorção foi estimado, pela equação de Clausius-Clapeyron, para ambos os tipos de PTS e este aumentou com a diminuição de umidade. Estimaram-se valores de umidade de monocamada, através do ajuste dos dados ao modelo de GAB, entre 4,6 e 7,4% para a PTS Tipo I e entre 4,4 e 5,4% para a PTS Tipo IV; os valores de umidade de monocamada diminuíram com o aumento de temperatura.

Influência da temperatura e da concentração do cloreto de sódio (NaCl) nas isotermas de sorção da carne de tambaqui (Colossoma macroparum)

As isotermas de sorção da carne de tambaqui desidratada osmoticamente foram determinadas a três temperaturas (5, 17 e 29ºC) e com duas concentrações de solução osmótica (10 e 30% de NaCl), pelo método gravimétrico. Quatro modelos de sorção foram testados para verificar o melhor ajuste; GAB, Oswin, BET e PELEG. Os dados experimentais se ajustaram satisfatoriamente aos modelos. O modelo escolhido para este trabalho foi o de PELEG. Para o ajuste nas curvas de sorção, foi feita a análise de regressão não-linear, usada o programa estatístico ORIGIN 4.0 para estimar as constantes dos modelos. A avaliação do melhor ajuste foi feita pela análise do coeficiente de determinação do ajuste (r²) e teste de Qui-quadrado (x²). Foram analisadas as influências da variação da temperatura e concentração de NaCl na atividade de água da carne do tambaqui. À medida que decresce a temperatura há um decréscimo na atividade de água. Um aumento na concentração do NaCl diminui a atividade de água. A propriedade termodinâmica estudada foi o calor isostérico de sorção. A medida que aumenta a concentração da solução osmótica aumenta o valor do calor isostérico de sorção.

Influence of drying conditions on the rheological properties of prunes

Rheological properties of rehydrated prunes were obtained applying compression-relaxation tests by using a Texture Analyzer TAXT2i. A mathematical development was adopted to determine the stress and area, along the deformation. Experimental data of stress versus time was fitted by using three different rheological models: generalized Maxwell, Normand & Peleg and Maxwell. Results showed that generalized Maxwell model can be used to describe the viscoelastic behavior of the samples. The rheological parameters obtained indicated that prunes exhibited elastic behavior more pronounced at low moisture content and drying air temperature. At high moisture content and temperature the sample became a more viscous and less rigid.

Viscoelastic behavior of persimmons dried at constant air temperature

The viscoelastic behavior of dried persimmons at different air-drying temperatures and velocities was evaluated. Air temperatures and velocities were varied according to a second-order central composite design, with temperature ranging from 40degreesC to 70degreesC and air velocity from 0.8 to 2.0 m/s. After drying, persimmons were equilibrated at four different water activities: 0.432, 0.576, 0.625 and 0.751. The rheological behavior of dried and conditioned persimmons was studied under uniaxial compression-relaxation tests. Three different rheological models were fitted to the experimental relaxation curves: Maxwell, Generalized Maxwell and Peleg and Normand. Based on the root mean square of residuals, the Generalized Maxwell model showed the best fit and a regression analysis was applied to obtain response surfaces for the model parameters. The dependence of the rheological properties on water activity was also analysed. Results showed that only the linear effect of air temperature was significant at a 5% level on the equilibrium stress and relaxation times. In a general way, these parameters increased with increasing air temperature and decreasing water activity. (C) 2004 Swiss Society of Food Science and Technology. Published by Elsevier Ltd. All rights reserved.

Propriedades físico-químicas de abacate submetido à secagem convectiva e desidratação osmótica

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Aplicações de secagem para o aproveitamento de resíduos da banana, visando sua aplicação na indústria

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)