Desidratação de polpa de manga em leito de espuma com e sem intermitência térmica

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)

Incorporação de nanoemulsões de óleos essenciais de melaleuca, copaíba e limão em filmes de alginato de sódio para utilização como curativo

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)

Development and optimization of biodegradable films based on achira flour

The influence of glycerol concentration (C-g), process temperature (T-p), drying temperature (T-s), and relative humidity (RH) on the properties of achira flour films was initially assessed. The optimized process conditions were C-g of 17g glycerol/100g flour, T-p of 90 degrees C, T-s of 44.8 degrees C, and RH of 36.4%. The films produced under these conditions displayed high mechanical strength (7.0 MPa), low solubility (38.3%). and satisfactory elongation values (14.6%). This study showed that achira flour is a promising source for the development of biodegradable films with good mechanical properties, low water vapor permeability, and solubility compared to films based on other tubers. (c) 2011 Elsevier Ltd. All rights reserved.

Using X rays to evaluate fissures in rice seeds dried artificially

The objective of the present study was to evaluate the efficiency of X-rays in identifying fissures in artificially dried rice seeds and the relationship between damage and seed performance in the germination test. Irrigated rice seeds of the IRGA 417 and IRGA 420 cultivars were harvested with 23.3 and 24.5% water content respectively and submitted to stationary drying treatments at 32, 38, 44 and 50 °C. X-rays were taken of subsamples of 100 seeds for each treatment, using an MX-20 X-ray equipment. The X-rayed seeds were classified from 1 to 3, where 1 corresponded to seeds without fissures, 2 to seeds with non-severe fissures and 3 to seeds with severe fissures. The same X-rayed seeds were planted and on the seventh day the seedlings (normal or abnormal) and dead seeds were photographed and evaluated to verify any relationship between the fissures and physiological potential. Higher drying temperature increased the percentage of fissures in the two cultivars, which can adversely affect their germination. Seeds with fissures can be identified using X-rays.

The morphology of spray-dried particles

Samples of Various industrial or pilot plant spray-dried materials were obtained from manufacturers together with details of drying conditions and feed concentrations. The samples were subjected to qualitative and semi-quantitative examination to identify structural and morphological features. The results were related to measured bulk physical properties and to drying conditions. Single particles were produced in a convective drying process Analogous to spray drying, in which different solids or mixtures of solids were dried from solutions, slurries or pastes as single suspended droplets. The localized chemical and physical structures were analysed and in some cases the retention of volatiles monitored. The results were related to experimental conditions, viz.; air temperature, initial solids concentration and the degree of feed aeration. Three distinct categories of particle morphology were identified, i.e.; crystalline, skin-forming and agglomerate. Each category is evidence of a characteristic drying behaviour which is dependent on initial solids concentration. the degree of feed aeration, and drying temperature. Powder flow ability, particle and bulk density, particle-size, particle friability, and the retention of volatiles bear a direct relationship to morphological structure. Morphologies of multicomponent mixtures were complex, but the respective migration rates of the solutes were dependent on drying temperature. Gas-film heat and SDSS transfer coefficients of single pure liquid droplets were also measured over a temperature range of 50•C to 200•C under forced convection. Balanced transfer rates were obtained attributed to droplet instability or oscillation within the airflow, demonstrated in associated work with single free-flight droplets. The results are of relevance to drier optimisation and to the optimisation of product characteristics, e.g.; particle strength and essential volatiles-retention, in convective drying.

Effect of processing variables and bulk composition on the surface composition of spray dried powders of a model food system

Abstract The surface compositions of food powders created from spray drying solutions containing various ratios of sodium caseinate, maltodextrin and soya oil have been analysed by Electron Spectroscopy for Chemical Analysis. The results show significant enrichment of oil at the surface of particles compared to the bulk phase and, when the non-oil components only are considered, a significant surface enrichment of sodium caseinate also. The degree of surface enrichment of both oil and sodium caseinate was found to increase with decreasing bulk levels of the respective components. Surface enrichment of oil was also affected by processing conditions (emulsion drop size and drying temperature), but surface enrichment of sodium caseinate was relatively insensitive to these. The presence of "pock marks" on the particle surfaces strongly suggests that the surface oil was caused by rupturing of emulsion droplets at the surface as the surrounding matrix contracts and hardens. © 2013 Elsevier Ltd. All rights reserved.

Estudo da secagem da flor de cardo e análise de polissacarídeos e composto fenólicos

A qualidade dos produtos alimentares e a sua influência sobre a nutrição e a saúde humana tem vindo a merecer um lugar de destaque na comunidade científica. O conceito de alimento funcional tem adquirido grande importância hoje em dia, em particular os alimentos com compostos bioactivos. O Cardo (Cynara cardunculus L.) é uma planta herbácea originária da região mediterrânea usada essencialmente na coagulação do leite, e por muitos considerada um medicamento popular, devido aos seus efeitos terapêuticos. Este trabalho teve como objectivo estudar o efeito de diferentes condições de secagem da flor de cardo, na composição em ácidos fenólicos, bem como em polissacarídeos. Era ainda objectivo tentar identificar possíveis compostos que pudessem ser utilizados como marcadores de autenticidade do queijo da serra. Neste trabalho foi usada uma amostra de flor de cardo liofilizado e três amostras secadas, a diferentes temperaturas (40, 50 e 60ºC). A análise do resíduo sólido da flor do cardo, por cromatografia gasosa, permitiu identificar a presença de açúcares constituintes de polissacarídeos pécticos. A análise por HPLC, dos extratos metanólicos e cetónicos, revelaram a presença de ácidos hidroxibenzóicos e hidroxicinâmicos na flor do cardo. A amostra mais rica nestes compostos foi a amostra secada a 50ºC. O aumento da temperatura de secagem originou uma diminuição de ácidos fenólicos.

Estudo de tratamentos prévios para o controlo de acastanhamento de cenoura secada

O objetivo deste trabalho foi avaliar o efeito de compostos químicos como o ácido ascórbico e metabissulfito de sódio na inibição do acastanhamento em cenoura (Daucus carota L.), da variedade Nantes, sujeita a secagem, por convecção (60ºC e 40ºC). Por outro lado, estudou-se o efeito da aplicação de extratos naturais como os de chá verde e branco, aliados ao branqueamento, baseados na sua atividade antioxidante natural. As amostras foram sujeitas a ácido ascórbico e metabissulfito de sódio nas concentrações de 0,25% (m/v) e 1% (m/v), durante 60 min e 90 min e foi efetuado um controlo em água destilada (sem agente anti-escurecimento) nos mesmos períodos de tempo mencionados anteriormente. Os testes de branqueamento foram pré-estabelecidos, através do teste da peroxidase para a determinação do binómio tempo-temperatura adequado a cada tratamento térmico. Procedeu-se à análise das propriedades químicas (humidade, proteína, cinza, fibra bruta, açúcares, compostos fenólicos e atividade antioxidante), propriedades fisicas (textura e cor), no estado fresco e após as secagens. Quanto aos resultados obtidos, verificou-se que, de forma geral, a secagem a 60ºC conduziu a alterações mais notórias nas propriedades químicas analisadas, nomeadamente ao nível das proteínas e dos açúcares redutores. No que respeita à atividade antioxidante, as alterações foram pouco evidentes com o aumento da temperatura de secagem, porém comparativamente com a amostra em fresco, ocorreram perdas. Quanto ao teor de polifenóis totais, de forma geral, também ocorreram perdas, ocasionadas, possivelmente, por reações de acastanhamento enzimático. Quanto à análise da cor a secagem a 40ºC conduziu a maiores alterações em termos de luminosidade, sendo os tratamentos com infusões de chá os que se aproximaram mais à amostra em fresco. Em termos de diferença de cor total, a secagem a 40ºC conduziu a maiores variações, sendo os pré-tratamentos térmicos os que registaram menores variações. Quanto ao índice de acastanhamento, a secagem a 40ºC, apresentou resultados mais baixos, sendo os pré-tratamentos químicos aqueles que apresentaram os menores valores. Em relação à textura, registaram-se valores semelhantes em termos de elasticidade e coevisidade mas uma diminuição significativa da dureza e da mastigabilidade das amostras secadas quando comparadas com a amostra em fresco.

Variação da composição nutricional e propriedades de cenouras durante a secagem

Este trabalho teve como objetivo a determinação das propriedades da cenoura (Daucus carota L.), da variedade Nantes, antes, durante e após a secagem por convecção a três temperaturas diferentes (50, 60 e 70 ºC).De forma a verificar as alterações ao nível de diferentes propriedades, tais como: propriedades químicas (humidade, proteínas, fibras, cinzas, açúcares e 'aw') propriedades físicas (textura, cor, porosidade e densidade) e propriedades termofísicas (calor específico, condutividade térmica, difusividade e entalpia). Dos resultados obtidos foi possível concluir que a temperatura de secagem de 70 º C foi a que mais afetou as propriedades químicas analisadas, tais como a humidade, proteínas e açúcares redutores, onde estes sofreram uma diminuição ao longo das secagens. A 'aw' também apresentou uma diminuição ao longo das secagens, onde apresentou um menor valor na secagem a 70 ºC, tendo passado de 0,97 para 0,69, enquanto as temperaturas de 50 ºC e 60 ºC apresentaram um valor final igual, de 0,74. No que diz respeito às propriedades físicas, verificou-se que em relação à textura registaram-se evoluções semelhantes em termos de dureza, mastigabilidade e gomosidade, na medida em que sofreram uma acentuada diminuição nas primeiras horas de secagem, e a temperatura de 70 ºC foi a que mais afetou estas propriedades. No caso da cor a temperatura de 60 ºC foi a que provocou uma maior diferença de cor, a qual ao longo da secagem esta foi aumentando. A porosidade sofreu um aumento com as secagens devido à diminuição da humidade, no entanto a temperatura de 70 ºC foi a que obteve uma menor porosidade, e as temperaturas de 50 ºC e 60 ºC apresentaram valores de porosidade semelhantes. As propriedades termofísicas registaram uma diminuição ao longo da secagem, onde o calor específico sofreu uma maior diminuição com a temperatura de 70 ºC, passando de 3,90 kJ/kg.K para 1,99 kJ/kg.K. A condutividade térmica também sofreu uma maior diminuição com a temperatura de 70 ºC, diminuindo de 0,5243 W/m.K para 0,2782 W/m.K. A difusividade foi de igual forma afetada pela temperatura de 70 ºC, tendo diminuído de 1,50×10-7 m2/s para 1,06×10-7 m2/s. No caso da entalpia, esta sofreu uma maior diminuição com a temperatura de 50 ºC, passando de 233 J/kg para 96,7 J/kg. As isotérmicas de sorção foram ajustadas ao modelo de GAB, onde se verificou que apesar de algumas oscilações a quantidade de água sorvida a uma determinada aw, aumentou com a diminuição da temperatura.Os dados da cinética de secagem foram tratados e ajustados de acordo com três modelos: Page, Henderson & Pabis e Logarítmico, tendo-se verificado que o modelo de Page foi o que mostrou melhor descrever os processos em estudo, enquanto o pior modelo para descrever a cinética de secagem foi o Logarítmico.

Estudo de composto com propriedades funcionais em flor de cardo submetida a diferentes tratamentos de secagem

O cardo é uma planta que encontra-se associada ao fabrico de queijo, pois é responsável pelo fenómeno da coagulação do leite. No entanto, têm aumentado o número de estudos realizados nesta planta, relacionados com a composição química, de forma a perceber os benefícios para a saúde. O objetivo desta dissertação foi caracterizar a flor de cardo relativamente à sua atividade antioxidante, composição em compostos fenólicos e avaliar a sua estabilidade ao longo do trato digestivo. Para tal, foram estudas amostras de flor de cardo da espécie C. cardunculus spp flavescens, após liofilização e secagem em estufa com convecção forçada a diferentes temperaturas (40ºC, 50ºC e 60ºC). Após cada tratamento, efetuaram-se duas extrações sucessivas com soluções de metanol (98% v/v) e de acetona (60% v/v). Os extratos obtidos foram depois utilizados para quantificar os teores em compostos fenólicos totais, em orto-difenois e em flavonóides. A atividade antioxidante foi determinada utilizando os métodos DPPH e ABTS. Por fim, procedeu-se à avaliação da bioacessibilidade dos compostos presentes submetendo os vários extratos a condições simulantes do trato digestivo. Pela análise dos resultados obtidos foi possível constatar que a quantidade de compostos fenólicos e atividade antioxidante na flor de cardo varia consoante a temperatura de secagem, ocorrendo a diminuição à medida que se aumenta a temperatura. Os resultados obtidos para a bioacessibilidade mostraram um comportamento distinto dos extratos de metanol e de acetona. No entanto, em ambos os casos ocorreu uma diminuição na quantidade de compostos disponíveis para absorção intestinal.

Maltodextrin-incorporated-vacuum-dried honey powder: processing and stability

Honey is rich in sugar content and dominated by fructose and glucose that make honey prone to crystallize during storage. Due to honey composition, the anhydrous glass transition temperature of honey is very low that makes honey difficult to dry alone and drying aid or filler is needed to dry honey. Maltodextrin is a common drying aid material used in drying of sugar-rich food. The present study aims to study the processing of honey powder by vacuum drying method and the impact of drying process and formulation on the stability of honey powder. To achieve the objectives, the series of experiments were done: investigating of maltodextrin DE 10 properties, studying the effect of drying temperature, total solid concentration, DE value, maltodextrin concentration and anti-caking agent on honey powder processing and stability. Maltodextrin provide stable glass compared to lower molecular weight sugars. Dynamic Dew Point Isotherm (DDI) data could be used to determine amorphous content of a system. The area under the first derivative curve from DDI curve is equal to the amount of water needed by amorphous material to crystallize. The drying temperature affected the amorphous content of vacuum-dried honey powder. The higher temperature seemed to result in honey powder with more amorphous component. The ratio of maltodextrin affected more significantly the stability of honey powder compared to the treatments of total solids concentration, DE value and drying temperature. The critical water activity of honey powder was lower than water activity of the equilibrium water content corresponding to BET monolayer water content. Addition of anti-caking agent increased stability and flow-ability of honey powder. Addition of Calcium stearate could inhibit collapse of the honey powder during storage.

Effect of drying, storage temperature and air exposure on astaxanthin stability from Haematococcus pluvialis

Astaxanthin is a powerful antioxidant with various health benefits such as prevention of age-related macular degeneration and improvement of the immune system, liver and heart function. To improve the post-harvesting stability of astaxanthin used in food, feed and nutraceutical industries, the biomass of the high astaxanthin producing alga Haematococcus pluvialis was dried by spray- or freeze-drying and under vacuum or air at − 20 °C to 37 °C for 20 weeks. Freeze-drying led to 41 higher astaxanthin recovery compared to commonly-used spray-drying. Low storage temperature (− 20 °C, 4 °C) and vacuum-packing also showed higher astaxanthin stability with as little as 12.3 ± 3.1 degradation during 20 weeks of storage. Cost-benefit analysis showed that freeze-drying followed by vacuum-packed storage at − 20 °C can generate AUD600 higher profit compared to spray-drying from 100 kg H. pluvialis powder. Therefore, freeze-drying can be suggested as a mild and more profitable method for ensuring longer shelf life of astaxanthin from H. pluvialis.

Modulated temperature differential scanning calorimetry and its application to freeze-drying

MTDSC is a software modification of the traditional DSC thermal analysis technique that allows more accurate determination of the glass transition as well as measurement of the endothermic relaxation that often accompanies the transition. The glass transition is an essential parameterboth of the original frozen solution and of the end product. Measurement of endothermic relaxation allows the determination of molecularrelaxation times in the freeze-dried product that may be useful in predicting the effect of formulation variables and storage conditions on physical stability.

Experimental and CFD study on low temperature drying of loose and compressed bulks

Die Trocknung ist eines der am häufigsten verwendeten Verfahren, um die Haltbarkeit von landwirtschaftlichen Gütern zu verlängern. Von den vielen gebräuchlichen Trocknungsarten ist die Konvektionstrocknung, die Luft als Energie- und Feuchteträger verwendet, weiterhin die wichtigste. Trotz ihrer Nachteile und ihres hohen spezifischen Energieverbrauchs sind Satztrockner für die Getreide-, Kräuter- und Heutrocknung noch weit verbreitet. Ferner werden Konvektionstrockner gemeinhin zur künstlichen Trocknung eingesetzt. Diese Arbeit ist Teil eines Forschungsprojekts, welches eine sorptionsgestützte solare Trocknung von landwirtschaftlichen Gütern untersucht. Bei dieser wird kühle feuchte Luft in Kontakt mit einer konzentrierten hygroskopischen Salzlösung gebracht. Während dieses Prozesses wird die Luft entfeuchtet und mit Hilfe der freigesetzten Verdampfungsenthalpie erwärmt. Die Anwendung dieses Verfahrens zur Trocknung landwirtschaftlicher Güter ist besonders interessant für Produkte, die bei niedrigen Temperaturen verarbeitet werden, um ihre Qualität nicht negativ zu beeinflussen. Bei allen energieintensiven Prozessen und vor allem bei der Verwendung von Solarenergie ist ein effizienter Energieverbrauch äußerst wichtig für den technischen und ökonomischen Erfolg. Eine ungleichmäßige Trocknung ist oftmals bei Satztrocknern zu beobachten, was die Energieeffizienz negativ beeinflusst. Aus diesem Grund lag im agrartechnischen Teil des Projekts der Schwerpunkt auf der Trocknung bei niedrigen Temperaturen und geringer Luftfeuchte, die der Sorptionsprozess liefert, sowie auf der Verbesserung der Luftverteilung und der Gleichmäßigkeit der Trocknung in lockeren und verdichteten Schüttungen. Es wurden Dünnschicht-Trocknungsexperminente für Blattsellerie bei unterschiedlichen Lufttemperaturen und unterschiedlicher relativer Luftfeuchte durchgeführt. Die Ergebnisse zeigen eindeutig, dass nicht nur die Lufttemperatur einen großen Einfluss auf die Trocknungsgeschwindigkeit hat, sondern auch die relative Luftfeuchte. Dies ist vor allem bei niedrigen Temperaturen, wie sie vom Sorptionssystem geliefert werden, der Fall. Um die Luftverteilung und Gleichmäßigkeit der Trocknung lockerer Schüttungen zu untersuchen, wurde ein Kistentrockner experimentell und in Strömungssimulationen getestet. Die Leistung des ursprünglichen Trockners wurde signifikant durch einfache Veränderungen des Designs verbessert. Diese stellten einen gleichmäßigeren Luftstrom durch das Produkt sicher. Die Trocknung von Heu-Rundballen stellt eine Herausforderung dar, da diese sehr stark verdichtet sind und die Dichte innerhalb eines Ballens stark schwankt. Strömungs- und Trocknungssimulationen so wie experimentelle Messungen zeigten, dass das Trocknerdesign einen großen Einfluss auf die Gleichmäßigkeit der Trocknung hat. Bei den einfachsten Trocknervarianten war die Verteilung auch bei optimal gepressten Ballen unzureichend, während komplexere Trockner eine gleichmäßigere Trocknung erzielten. Jedoch werden auch hier die Ergebnisse stark von der Verteilung der Dichte im Ballen beeinflusst, welche in der Praxis weiterhin nicht ideal ist. Abschließend wurde, um den Trocknungsfortschritt zu überwachen, eine Methodik getestet, bei der zur Messung des durchschnittlichen aktuellen Feuchtegehalts des Produktes psychrometrische Messungen und Messungen des Luftstroms in kurzen Abständen durchgeführt wurden. Die Menge des tatsächlich entfernten Wassers stimmte in den meisten Fällen gut mit der geschätzten Menge überein. Jedoch hängt der Erfolg dieser Methode stark von der Genauigkeit der Messfühler ab.