Resfriamento rápido de fornos de carbonização

A importância dos recursos naturais renováveis no mundo é crescente. No processo produtivo do carvão vegetal, é possível aumentar a eficiência global de transformação da lenha de eucalipto em carvão vegetal. Em processos industriais, o tempo de resfriamento da massa de carvão varia de 6 a 8 dias, com a utilização do resfriamento natural da massa de carvão, sendo que a temperatura para a abertura dos fornos de carbonização é de cerca de 60 ºC, e a temperatura inicial da massa de carvão em torno de 480 ºC. Sendo assim, foi estudado um sistema de resfriamento de fornos de carbonização utilizando injeção de vapor de água, com o objetivo de reduzir o tempo de resfriamento do carvão. Foram construídos um forno tipo contêiner em escala de laboratório, de dimensões iguais a 3,0 x 2,0 x 1,6 m e um sistema de queima dos gases provenientes da carbonização da lenha, instrumentado com termopares tipo K e um sistema de aquisição de dados, nos Laboratórios de Energia na Agricultura e de Pré-Processamento de Produtos Agrícolas do Departamento de Engenharia Agrícola da Universidade Federal de Viçosa, Viçosa, Minas Gerais. Foi utilizada também uma caldeira para geração de vapor para o resfriamento rápido do forno. O tempo de resfriamento da massa de carvão foi reduzido em cerca de dois dias pela injeção de vapor de água, quando comparado com o processo de resfriamento natural.

Avaliação da maceração dinâmica do milho após um curto período de hidratação e subseqüente quebra do pericarpo do grão

A maceração dinâmica do milho submetido previamente à ruptura do seu pericarpo foi comparada com o processo convencional de maceração da moagem úmida para produção de amido e subprodutos. Os rendimentos das frações do grão (germe, fibra, amido e glúten) foram obtidos após o procedimento de moagem em laboratório utilizando as duas técnicas de maceração, com e sem a presença do ácido láctico, numa solução de dióxido de enxofre (SO2) e maceração em água sem esses componentes. A maceração em água pura resultou no menor rendimento de amido, como era esperado, e alta produção de fibra confirmando a necessidade do uso do SO2 e do ácido lático na solução de maceração. A técnica de maceração dinâmica mostrou-se vantajosa sobre a técnica convencional produzindo maior quantidade de amido com redução do tempo de 24-36 horas para até 5 horas. Estes resultados indicaram a viabilidade do novo processo e confirmam que o longo tempo necessário no processo convencional é devido principalmente às limitações difusionais do SO2 para o interior dos grãos.

ESTUDO TEÓRICO DO RESFRIAMENTO COM AR FORÇADO DE FRUTAS DE GEOMETRIAS DIFERENTES

Neste trabalho apresenta-se um estudo numérico para a obtenção das curvas de resfriamento de laranja Valência, (Citrus sinensis O.) e banana prata (Mussa balbisiana Colla), em posições diferentes ao longo do leito e acondicionadas em embalagens com 40% de área efetiva de abertura. Os frutos foram resfriados num sistema de circulação com ar forçado (1.933m³/h), à temperatura de 1°C e 7°C, umidade relativa de 88,4 ± 2,0% e velocidade do ar em torno de 1m/s. Um modelo matemático bidimensional, em coordenadas esferoidais prolato, foi aplicado para predizer a condução de calor transiente dentro das frutas, assumindo-se condição de contorno convectiva na superfície do corpo. As equações geradas foram resolvidas numericamente pelo método de volumes finitos e o coeficiente convectivo de transferência de calor foi obtido aplicando o método de ajuste do erro quadrático mínimo, entre os dados experimentais e numéricos. A análise comparativa das curvas teóricas e experimentais mostrou uma concordância satisfatória, com valores de erro entre 5% e 7%. Notou-se que o coeficiente de transferência de calor varia com a posição dos frutos no leito e que o tempo de resfriamento apresenta uma variação de aproximadamente 38% entre os diferentes pontos. A distribuição espacial de temperatura no interior dos frutos, para três instantes de tempo, demonstrou a existência de um diferencial de temperatura entre o centro e a superfície de aproximadamente 30%. O modelo matemático prediz que a taxa de resfriamento nas bananas é muito mais alta nas pontas que nas outras regiões do fruto. O número de Bi e de Fo mostraram-se adequados e representativos do processo estudado, caracterizando adequadamente o resfriamento de corpos em qualquer relação de área/volume diferente.

Estudo comparativo do resfriamento de laranja valência com ar forçado e com água

Este trabalho apresenta um estudo para comparar o resfriamento rápido de laranja Valência (Citrus sinensis O.), com ar forçado e com água gelada. O sistema de resfriamento rápido com ar forçado operou com um fluxo de ar de 1.933m³/h (3 l/s por kg de produto resfriado), a uma temperatura de 1ºC e UR=88,4 ± 2,0%, com uma velocidade do ar em torno de 1m/s. Nos experimentos com água gelada foi utilizado um sistema de imersão, com uma capacidade de 0,23m³ de água a uma temperatura de aproximadamente 1ºC. Foi determinando o tempo meio e de sete oitavos do resfriamento, partindo das leituras de temperatura, perfazendo-se duas repetições em cada experimento. Os resultados mostraram que, o resfriamento do leito de frutas com ar forçado não é homogêneo, obtendo-se um tempo de sete oitavos do resfriamento que variaram de 107min a 170min, dependendo da posição do fruto no interior da embalagem. Já no sistema com água gelada, o resfriamento acontece uniformemente em todo em todo o leito de frutos, sendo o tempo médio de resfriamento de 57min.

Tratamentos de pré-resfriamento e resfriamento sobre a qualidade de carne de peito de frango

O total de 402 frangos foi processado em abatedouro comercial e submetido a seis tratamentos de resfriamento. Inicialmente as carcaças foram pré-resfriadas (PR) por imersão em água e gelo, seguido de resfriamento (R) a -35°C e estocagem a 4°C por 20 horas. Os tratamentos foram: a (0°C/30min, -35°C/3h e 15min), b (10°C/30min, 0°C/30min, -35°C/2h e 45 min), c (10°C/30min, -35°C/3h e 15min), d (20°C/30min, 0°C/30min, -35°C/2h e 45min), e (20°C/30min, -35°C/3h e 15min) e F (20°C/30min, 0°C/3h e 15min). Temperaturas baixas utilizadas após a evisceração aceleraram a instalação do rigor em músculos pectoralis major (PM). Aos 45min post mortem carcaças sem PR (A) ou PR a 10°C (B) tiveram músculo PM com menor (P<0,001) pH (5,75 e 5,81) do que carcaças PR a 20°C (D) (5,95). Às 4h p.m, nos tratamentos A e B as médias de valor R* foram (P<0,05) mais elevadas (1,51 e 1,44) que o no tratamento D (1,32). O teor de luminosidade foi influenciado (P<0,001) pelas temperaturas de R (nos tratamentos A, B e C as médias foram de 48,2; 47,7 e 47,6 e nos tratamentos D e E de 45,5 e 45,7, respectivamente). Os teores de luminosidade mais elevados coincidiram com tratamentos com rápida glicólise post mortem. A perda de peso por cozimento e a força de cisalhamento não revelaram efeito dos tratamentos. * razão entre as absorbâncias de 250nm e 260nm, que avalia a quantidade de monofosfato de inosina (IMP) para trifosfato de adenosina (ATP)

Hidratação de tecidos de raízes de mandioca (Manihot esculenta Crantz.) e gelatinização do amido durante a cocção

Durante a cocção da mandioca ocorrem modificações físicas e químicas nos tecidos e a textura final é importante para a aceitabilidade e o consumo de mandiocas. A cocção a 80° e em água em ebulição de duas cultivares, aos 12 e 25 meses após o plantio, foi acompanhada determinando-se o ganho de peso (hidratação) e o grau de gelatinização das amostras. Gelatinização foi determinada por colorimetria com iodo após dissolução em álcali das amostras cozidas por diferentes períodos de tempo. A 80°C a hidratação e a gelatinização não se completaram, o que ocorreu com a cocção em água em ebulição. O grau de hidratação foi diferente entre cultivares e entre amostras de 12 e 25 meses de plantio e pode ser descrito matematicamente por modelo de ordem zero. Amostras colhidas 12 meses após ao plantio hidrataram mais rápido que aos 25 meses e a cultivar IAPAR-19 Pioneira hidratou mais rápido que a cultivar Catarina Amarela. Quanto mais rápida a hidratação mais rápido o cozimento e quanto maior a hidratação maior o rendimento em produto cozido.

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.

Novo modelo de parâmetros concentrados aplicado à hidratação de grãos

Este trabalho apresenta um novo 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, admitindo duas hipóteses básicas: 1º) variação do volume do grão diretamente proporcional à variação da sua massa ao longo da hidratação; e 2º) variação exponencial do coeficiente de transferência de massa aparente em função da concentração de água na soja. Este modelo possui apenas dois parâmetros, os quais foram estimados a partir do ajuste deste às medidas da umidade do grão ao longo do tempo, avaliadas em várias temperaturas. Os resultados revelam que o modelo proposto é adequado, enquanto o coeficiente de transferência de massa aparente depende da temperatura e apresenta variações significativas ao longo da hidratação.

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.

Concentrações salinas combinadas com tempos de hidratação: efeito no tempo de cocção em feijão

Este trabalho teve como objetivo investigar o efeito da adição de diferentes doses de NaCl na água de hidratação, durante diferentes tempos, buscando uma redução no tempo de cocção. O Brasil, embora seja considerado um grande produtor e um dos maiores consumidores de feijão, está reduzindo gradativamente o consumo. Sendo assim, é necessário dispor de técnicas que facilitem o preparo do feijão, podendo dessa forma reverter a tendência de consumo e como consequência incentivar a produção. O experimento foi conduzido na área experimental do Instituto de Melhoramento e Genética Molecular da UDESC - IMEGEM, em Lages - SC. Foram avaliados os efeitos de três concentrações de NaCL (0, 50 e 125 g.L-1) em dois genótipos de feijão (Pérola e IPR Uirapuru) hidratados durante três tempos (0,5, 9 e 18 horas). Os resultados revelaram um efeito significativo das doses de NaCl na redução do tempo de cocção. A adição de 56,50 g.L-1 de NaCl foi suficiente para reduzir significativamente o tempo de cocção. A hidratação dos grãos de feijão propiciou a redução no tempo de cocção, sendo necessárias 12,5 horas para a máxima hidratação, independente dos genótipos avaliados.

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.

Diversidade genética para a padronização do tempo e percentual de hidratação preliminar ao teste de cocção de grãos de feijão

O tempo de hidratação prévio à cocção varia de 2 a 18 horas, o que dificulta estabelecer um padrão que proporcione o menor tempo de cocção. O objetivo do trabalho foi utilizar a diversidade genética, de genótipos crioulos, para avaliar o efeito da capacidade de hidratação sobre a cocção dos grãos de feijão, visando padronizar um percentual e/ou um tempo mínimo de hidratação prévio à cocção. Foram utilizados 18 genótipos crioulos e 4 comerciais, das safras 2006/2007 e 2007/2008. Realizaram-se os tratamentos de hidratação dos grãos (água ultrapura, a 25 ºC) por 0, 2, 4, 6 e 8 horas, e até o ponto de estabilização, seguidos pela determinação do tempo de cocção nos respectivos tratamentos. Baseado nos resultados obtidos, os 22 genótipos avaliados apresentaram ampla diversidade genética para tempo de cocção. Assim, foi possível indicar 7 horas e 82,5% de hidratação como padrão de hidratação prévia aos testes de cocção, tanto para seleção precoce de linhagens como para inclusão desta metodologia na determinação do tempo de cocção nos ensaios de Valor de Cultivo e Uso (VCU), o qual é necessário para registro de nova cultivar no Ministério da Agricultura. O fator rápido tempo de cocção nos grãos foi associado ao processo de hidratação prévio inferior a máxima hidratação, o que proporcionou economia de tempo e maior representabilidade nos resultados obtidos

Procedimentos para condução do teste de frio em sementes de milho: pré resfriamento e distribuição do substrato no interior da câmara fria

O teste de frio realizado em laboratórios brasileiros para avaliar o vigor das sementes de milho, geralmente é conduzido em caixas plásticas de 47 x 30 x 11cm, utilizando como substrato, aproximadamente 16 kg da mistura terra e areia. A necessidade do pré-resfriamento e a disposição do substrato no interior da câmara fria constituem fatores ainda não completamente definidos para a padronização desse teste. A pesquisa foi conduzida utilizando-se amostras de sementes de milho submetidas a três tratamentos: substrato e água não resfriados (T1); água previamente resfriada a 10ºC (T2) e substrato e água previamente resfriados a 10ºC (T3). Ao serem colocadas na câmara fria, quatro caixas representando cada tratamento foram superpostas, formando pilhas, e outras quatro foram dispostas horizontalmente ("lado a lado"). O resfriamento do substrato, no interior da câmara fria, foi monitorado através de avaliações da temperatura 2, 4, 8 e 26 horas após a instalação do teste. De acordo com o procedimento normalmente utilizado para a condução do teste de frio, após 7 dias as caixas foram transferidas para ambiente de laboratório e, a avaliação da germinação, realizada aos 7 dias após a transferência. Os resultados indicaram que a alternativa substrato e água pré-resfriados a 10ºC, em caixas dispostas horizontalmente, confere maior uniformidade ao teste de frio para sementes de milho, produzindo resultados consistentes e próximos da padronização.

Controle da hidratação para o condicionamento osmótico de sementes de aspargo

Como o aspargo apresenta a germinação da semente e a emergência da plântula lentas, justifica-se o uso de técnicas que acelerem a germinação, como o condicionamento osmótico das sementes. Inicialmente, para definir as melhores condições de condicionamento das sementes, é necessário conhecer os padrões de embebição dessas sementes para se ter um controle adequado da hidratação. Assim, este trabalho teve como objetivo conhecer o padrão de embebição das sementes de aspargo com vistas ao seu condicionamento osmótico. Utilizaram-se quatro lotes de sementes de aspargo, cultivar Mary Washington, determinando-se as curvas de embebição das sementes, para cada lote, em água destilada, em PEG 6000 a -1,0MPa e -1,2MPa e em água do mar a -3,3MPa, em BOD a 25(0)C. Para tanto, determinou-se o grau de umidade das sementes após 2, 4, 6, 8, 10, 12, 24, 48, 72, 96, 120, 144, 168, 336, 504 e 672 horas de embebição em PEG 6000 a -1,0MPa e -1,2MPa e em água do mar a -3,3MPa. Para o condicionamento em água destilada, o grau de umidade das sementes foi determinado após 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 24, 48, 72, 96, 120, 144 e 168 horas de embebição. Para a determinação do grau de umidade, adotou-se o método da estufa a 130(0)C/1 hora. Verificou-se que em água destilada houve rápida hidratação das sementes, com a protrusão da raíz primária a partir das 120 horas (5º dia) de embebição. No condicionamento em PEG 6000 a -1,0MPa, a partir das 504 horas (21 dias) de embebição, houve lento incremento no grau de umidade das sementes, iniciando-se a protrusão da raiz primária. Um controle eficiente da hidratação foi obtido nas sementes embebidas em PEG 6000 a -1,2MPa e em água do mar a -3,3MPa, onde não ocorreu protrusão da raiz primária até 672 horas (28 dias) de embebição.

Efeito da hidratação e do condicionamento osmótico em sementes de pau-formiga

Foram realizados dois experimentos com o objetivo de avaliar o efeito do condicionamento osmótico sobre a germinação de sementes de Triplaris americana, em condições normais e sob estresse. O primeiro experimento foi instalado em delineamento inteiramente casualizado com quatro repetições de 50 sementes e constituído dos tratamentos: T1: água (7 dias a 25ºC), T2: -1,5pa (NaCl), T3: -1,5Mpa (NaCl) + 25mg.L-1 -ácido giberélico (GA), T4: -0,25Mpa - polietilenoglicol (PEG), T5: - 0,25Mpa (PEG) + 25mg.L-1 (GA) , T6: controle. O segundo experimento foi conduzido em delineamento inteiramente casualizado com quatro repetições de 25 sementes, sob esquema fatorial 2x4, sendo duas condições de estresse e quatro condicionamentos. As condições de estresse foram envelhecimento acelerado (72 horas em BOD a 42ºC) e germinação à temperatura de 20ºC. Os tratamentos de condicionamentos utilizados foram: água, - 1,5Mpa (NaCl), -0,25Mpa (PEG), sem condicionamento (testemunha). Conclui-se que, em sementes não sujeitas à estresse, o condicionamento osmótico não aumenta o percentual de germinação e o peso seco de plântulas de pau-formiga, mas o condicionamento em água e em solução de PEG + GA proporciona maior velocidade de germinação. Em condições de estresse simulado, o condicionamento osmótico, principalmente em - 0,25Mpa (PEG), atua positivamente em aspectos relacionados à germinação de sementes de pau-formiga e o condicionamento em água apresenta potencial semelhante.