AVALIAÇÃO DA QUALIDADE DE PÃO COM ADIÇÃO DE FARINHA E PURÊ DA BANANA VERDE

RESUMO Banana, Musa sp,. é uma das frutas mais consumidas em todo o mundo, e o Brasil é um dos maiores produtores mundiais. A farinha de banana verde apresenta os maiores teores de amido resistente, quando comparada à banana madura. Estas características tornam a farinha de banana verde (FBV) e purê de banana verde (PBV) excelentes matérias-primas, capazes de aumentar o conteúdo de fibra alimentar (FA) nos alimentos adicionados, aumentando o apelo funcional. No presente estudo, pães foram preparados com diferentes percentuais de farinha e purê de banana verde (10%, 20% e 30%), em substituição à farinha de trigo e avaliada a qualidade do pão em função da altura, volume, rendimento, tempo de fermentação, a percentagem de umidade, cor da crosta/miolo e reologia do produto final. Não houve diferença estatisticamente significativaentre o rendimento e o teor de umidade das formulações. Pães que foram preparados com FBV e PBV resultaram em produtos mais escuros em relação ao padrão, e a luminosidade (L*) diminuiu com o aumento do nível de substituição. Pães com 10% de FBV e até 20% de PBV não diferiram estatisticamente do padrão em relação à dureza. Estes resultados sugerem a viabilidade da aplicação dessas matérias-primas (FBV e PBV) em pães, o que, em função das caracteristicas já demonstradas em pesquisas, poderá elevar o valor nutricional desse tradicional alimento.

PROPRIEDADES REOLÓGICAS DO SUCO DE BURITI (Mauritia flexuosa)

RESUMO O conhecimento do comportamento reológico de sucos de frutas tropicais é muito importante para a indústria de alimentos, uma vez que permite estabelecer condições de processamento e projetos de equipamentos relacionados à transferência de calor e massa bem como as operações unitárias envolvidas em todo o processo de obtenção. Este trabalho estudou o comportamento reológico do suco de buriti (Mauritia flexuosa). Os dados reológicos foram obtidos através de um viscosímetro rotacional com geometria de cilindros concêntricos (Brookfield, modelo DV II+). Os ensaios foram realizados em seis diferentes temperaturas (10; 20; 30; 40; 50 e 60ºC), e os resultados experimentais foram ajustados pelos modelos Lei da Potência e Mizrahi-Berk. O suco de buriti apresentou comportamento não newtoniano nas seis temperaturas. Na quantificação da viscosidade aparente (?ap), os parâmetros reológicos (K e n) foram obtidos através do ajuste do modelo Lei da Potência, que se mostrou bastante adequado na predição do comportamento reológico do suco, com coeficientes de determinação r2 > 0,99 para cinco das seis temperaturas investigadas. O produto apresentou comportamento pseudoplástico (n<1), e o índice de comportamento de fluxo decresceu com o aumento da temperatura. O efeito da temperatura sobre a viscosidade aparente foi descrita pela equação de Arrhenius e discutida em termos de energia de ativação (Ea), e os valores da Ea variaram de 2,84 a 3,0 kcal/gmol para a faixa da taxa de deformação utilizada.

Modeling and manufacturability assessment of bistable quantum-dot cells

We have investigated the behavior of bistable cells made up of four quantum dots and occupied by two electrons, in the presence of realistic confinement potentials produced by depletion gates on top of a GaAs/AlGaAs heterostructure. Such a cell represents the basic building block for logic architectures based on the concept of quantum cellular automata (QCA) and of ground state computation, which have been proposed as an alternative to traditional transistor-based logic circuits. We have focused on the robustness of the operation of such cells with respect to asymmetries derived from fabrication tolerances. We have developed a two-dimensional model for the calculation of the electron density in a driven cell in response to the polarization state of a driver cell. Our method is based on the one-shot configuration-interaction technique, adapted from molecular chemistry. From the results of our simulations, we conclude that an implementation of QCA logic based on simple ¿hole arrays¿ is not feasible, because of the extreme sensitivity to fabrication tolerances. As an alternative, we propose cells defined by multiple gates, where geometrical asymmetries can be compensated for by adjusting the bias voltages. Even though not immediately applicable to the implementation of logic gates and not suitable for large scale integration, the proposed cell layout should allow an experimental demonstration of a chain of QCA cells.

Transient shear banding in time-dependent fluids

We study the dynamics of shear-band formation and evolution using a simple rheological model. The description couples the local structure and viscosity to the applied shear stress. We consider in detail the Couette geometry, where the model is solved iteratively with the Navier-Stokes equation to obtain the time evolution of the local velocity and viscosity fields. It is found that the underlying reason for dynamic effects is the nonhomogeneous shear distribution, which is amplified due to a positive feedback between the flow field and the viscosity response of the shear thinning fluid. This offers a simple explanation for the recent observations of transient shear banding in time-dependent fluids. Extensions to more complicated rheological systems are considered.

Scale-up model obtained from the rheological analysis of highly concentrated emulsions prepared at three scales

We examine the scale invariants in the preparation of highly concentrated w/o emulsions at different scales and in varying conditions. The emulsions are characterized using rheological parameters, owing to their highly elastic behavior. We first construct and validate empirical models to describe the rheological properties. These models yield a reasonable prediction of experimental data. We then build an empirical scale-up model, to predict the preparation and composition conditions that have to be kept constant at each scale to prepare the same emulsion. For this purpose, three preparation scales with geometric similarity are used. The parameter N¿D^α, as a function of the stirring rate N, the scale (D, impeller diameter) and the exponent α (calculated empirically from the regression of all the experiments in the three scales), is defined as the scale invariant that needs to be optimized, once the dispersed phase of the emulsion, the surfactant concentration, and the dispersed phase addition time are set. As far as we know, no other study has obtained a scale invariant factor N¿Dα for the preparation of highly concentrated emulsions prepared at three different scales, which covers all three scales, different addition times and surfactant concentrations. The power law exponent obtained seems to indicate that the scale-up criterion for this system is the power input per unit volume (P/V).

Phase behavior and rheological analysis of reverse liquid crystals and W/I2, W/H2 gel emulsions using an amphiphilic block copolymer.

This article reports the phase behavior determi- nation of a system forming reverse liquid crystals and the formation of novel disperse systems in the two-phase region. The studied system is formed by water, cyclohexane, and Pluronic L-121, an amphiphilic block copolymer considered of special interest due to its aggregation and structural proper- ties. This system forms reverse cubic (I2) and reverse hexagonal (H2) phases at high polymer concentrations. These reverse phases are of particular interest since in the two-phase region, stable high internal phase reverse emulsions can be formed. The characterization of the I2 and H2 phases and of the derived gel emulsions was performed with small-angle X-ray scattering (SAXS) and rheometry, and the influence of temperature and water content was studied. TheH2 phase experimented a thermal transition to an I2 phase when temperature was increased, which presented an Fd3m structure. All samples showed a strong shear thinning behavior from low shear rates. The elasticmodulus (G0) in the I2 phase was around 1 order of magnitude higher than in theH2 phase. G0 was predominantly higher than the viscousmodulus (G00). In the gel emulsions,G0 was nearly frequency-independent, indicating their gel type nature. Contrarily to water-in-oil (W/O) normal emulsions, in W/I2 and W/H2 gel emulsions, G0, the complex viscosity (|η*|), and the yield stress (τ0) decreased with increasing water content, since the highly viscous microstructure of the con- tinuous phase was responsible for the high viscosity and elastic behavior of the emulsions, instead of the volumefraction of dispersed phase and droplet size. A rheological analysis, in which the cooperative flow theory, the soft glass rheology model, and the slip plane model were analyzed and compared, was performed to obtain one single model that could describe the non-Maxwellian behavior of both reverse phases and highly concentrated emulsions and to characterize their microstructure with the rheological properties.

Comportamento mecânico do solo sob tráfego em dois sistemas de preparo do solo

Os solos submetidos a sistemas de produção que não incluem o preparo do solo, estão condicionados, em sua sustentabilidade, a um manejo que priorize o acompanhamento da compactação que o tráfego de máquinas provoca. Foram realizados ensaios de campo com o objetivo de avaliar a reologia de um solo Typic Hapludert, submetido ao tráfego de veículos em dois sistemas de preparo do solo (preparo convencional - LC, e semeadura direta - SD). Os subtratamentos foram quatro intensidades de tráfego (0; 80; 160 e 240 Mg km ha-1). As variáveis experimentais dependentes foram: índice de cone (IC) e densidade aparente a seco (DA). Para 160 e 240 Mg km ha-1, encontraram-se diferenças estatísticas significativas no IC em relação à testemunha. Para o LC, com as maiores intensidades de tráfego, encontraram-se valores de DA superiores a 1,83 Mg m-3. O comportamento mecânico do solo sob tráfego é mais diferente em SD que em LC. Existe uma relação direta entre o número de passadas e a profundidade onde se localiza a camada de maior resistência à penetração nos solos sob tratamento com LC.

Resistência específica do solo de um pomar frutícola relacionada ao manejo entrelinhas e intensidade de tráfego

O tráfego necessário à exploração de pomar frutícola tem características que se denominam "tráfego controlado", já que se realiza sempre sobre os mesmos caminhos do espaço entrelinhas. No alto Valle do Rio Negro, Argentina, a essa situação deve ser agregado, como fator de predisposição das sobrecompactações, o fato de que ocorre com freqüência um excesso de irrigação, que obriga ao tráfego sobre um solo úmido e, portanto, com baixa capacidade de suporte e alta predisposição à compactação. O presente trabalho teve o objetivo de estabelecer a possibilidade de sustentabilidade do sistema produtivo, que se conseguiria com a redução do tráfego resultante das mudanças das aplicações fitossanitárias de calendário fixo, pelas propostas no Projeto Frutícola Integrado (PFI) do INTA (Instituto Nacional de Tecnologia Agropecuária). Em um pomar de macieiras, foi simulado, sobre duas condições de solo, com e sem cobertura vegetal, o tráfego correspondente ao somatório de um ano para cada sistema. Para os tratamentos de tráfego, foi utilizado um conjunto trator-pulverizador padrão. O parâmetro que se vinculou à compactação, foi a resistência à penetração. O estado do solo anteriormente à aplicação do tráfego foi tomado como testemunha. A medição de sobrecompactações sobre o solo nu testemunha foi mais freqüente que sobre o coberto por vegetação. Depois dos tratamentos, a reologia dos solos foi diferente. Concluiu-se que as diminuições do tráfego, como as que foram propostas no PFI, são de significativa importância na busca da sustentabilidade do sistema produtivo.

Influência de centrífuga no processamento do mel de abelha

Neste trabalho, estudou-se a influência do tipo de centrífuga utilizado no processamento do mel de abelha sobre os parâmetros reológicos, físico-químicos e sensoriais. Para a análise sensorial, trabalhou-se com 58 provadores que constataram mudanças no sabor das amostras. Na análise reológica, foi utilizado um reômetro RS50 conectado a um banho termostático K20-DC5, ambos da HAAKE, com um sensor de geometria cone-placa. Ocorreram diferenças significativas nos valores da viscosidade entre as duas amostras obtidas por meio dos respectivos modelos de centrífugas. O valor da viscosidade do mel obtido da centrífuga radial foi, aproximadamente, o dobro do valor do mel processado na centrífuga facial. Nenhuma alteração foi observada nos níveis de hidroximetilfurfural e umidade de ambas as amostras. No caso do mel obtido da centrífuga radial, obteve-se umidade de 20,6%, enquanto o mel processado na centrífuga facial apresentou umidade de 20,2%. Na análise sensorial, cerca de 69% dos provadores manifestaram preferência pelo mel processado na centrífuga radial, que consideraram o sabor doce menos acentuado e mais viscoso.

Verhopäällystyspastojen analyysimenetelmät

Diplomityön tarkoitus oli selvittää verhopäällystyspastoille sopivia analyysimenetelmiä. Verhopäällystyksessä onnistunut päällystystapahtuma vaatii venymäviskositeetin ja pintajännityksen hyvää hallintaa. Kirjallisuusosassa käsiteltiin verhopäällystystä, verhopäällystyspastojen koostumusta, reologiaa ja pintajännitystä. Kirjallisuusosassa käsiteltiin lisäksi verhopäällystyspastojen reologian ja pintajännityksen mittaamiseen soveltuvia mittausmenetelmiä. Verhopäällystyksen luonteen vuoksi kirjallisuusosassa syvennyttiin venymäviskositeetin ja dynaamisen pintajännityksen mittaamiseen tarkoitettuihin menetelmiin. Kokeellisessa osassa tutkittiin päällystyspastasarjojen reologiaa ja pintajännitystä verhopäällystystä varten. Osaan päällystyspastoista luotiin venymäviskositeettia ja osasta laskettiin pintajännitystä. Venymäviskositeetin mittaamista varten työssä käytettiin ACAV A2 -reometriin liitettyjä teräsreikälevyjä. Dynaamisen pintajännityksen mittaamista varten työssä käytettiin KSV BPA-800P -pintajännitysmittaria. ACAV A2 -reometriin liitettyjen teräsreikälevyjen (reiän sisähalkaisija 0,5 tai 0,7 mm) avulla mitattiin venymäviskositeettia kuvaavia Eulerin lukuarvoja onnistuneesti suurilla kiintoainepitoisuuksilla (50, 60 tai 65 p %). Erikoispaksuntajan määrää lisäämällä onnistuttiin luomaan huomattavaa venymäviskositeettia. Kiintoainepitoisuuden kasvaessa kasvoi myös venymäviskositeetti. Tavanomaisille paksuntajille mitattiin hieman kohonneita venymäviskositeetteja verrattuna referenssipäällystyspastaan. Pigmenttikoostumuksella (kalsiumkarbonaatti/kaoliini) ei näyttänyt olevan vaikutusta venymäviskositeettiin, tai vaikutus oli suhteellisen pieni. Dynaamisen pintajännityksen mittaamista varten käytössä ollut KSV BPA-800P -pintajännitysmittari ei toiminut luotettavasti, vaikka näytteitä laimennettiin. Kiintoainepitoisuudessa 10 p-% olleilla laimennoksilla saavutettiin analysoinnin kannalta parhaat tulokset. Tuloksista saatiin kuitenkin viitteitä, että kyseinen mittari voisi olla potentiaalinen menetelmä dynaamisen pintajännityksen mittaamiseksi.

Slurry flows in progressive cavity and in hose pumps

The aim of this thesis was to research how slurry’s viscosity and rheology affect to pumping in peristaltic hose pump and in eccentric progressive cavity pump. In addition, it was researched the formed pressure pulsation in hose pump. Pressure pulsation was studied by pumping different slurries and by using different pipe materials. Pressure and power curves were determined for both used pumps. It was also determined NPSHR curve for the progressive cavity pump. Literature part of the thesis considered to distribute fluids to different rheology types, as well as theories and models to identify different rheology types. Special attention was paid to non-Newtonian fluids, which were also used in experimental part of this thesis. In addition, the literature part discusses about pumps, parameters for pump sizing, and pressure pulsation in hose pump. Starch, bentonite, and carboxymethyl cellulose slurries were used in the experimental part of this thesis. The slurries were pumped with Flowrox peristaltic hose pump (LPP-T32) and eccentric progressive cavity pump (C10/10). From the each slurry was taken a sample, and the samples were analyzed for concentration, viscosity and rheology type. The used pipe materials in pressure pulsation experiments were steel and elastic, and it was also used a prototype of pulsation dampener. The pulsation experiments indicated that the elastic pipe and the prototype of pulsation dampener attenuated pressure pulsation better than the steel pipe at low pressure levels. The differences between different materials disappeared when pressure level and pump rotation speed increased. In slurry experiments, pulsation was different depending on rheology and viscosity of the slurry. According to experiments, the rheology did not significantly affect to pump power consumption or efficiency.

Stability and properties of cellulose-sodium hydroxide solution systems

Since cellulose is a linear macromolecule it can be used as a material for regenerated cellulose fiber products e.g. in textile fibers or film manufacturing. Cellulose is not thermoformable, thus the manufacturing of these regenerated fibers is mainly possible through dissolution processes preceding the regeneration process. However, the dissolution of cellulose in common solvents is hindered due to inter- and intra-molecular hydrogen bonds in the cellulose chains, and relatively high crystallinity. Interestingly at subzero temperatures relatively dilute sodium hydroxide solutions can be used to dissolve cellulose to a certain extent. The objective of this work was to investigate the possible factors that govern the solubility of cellulose in aqueous NaOH and the solution stability. Cellulose-NaOH solutions have the tendency to form a gel over time and at elevated temperature, which creates challenges for further processing. The main target of this work was to achieve high solubility of cellulose in aqueous NaOH without excessively compromising the solution stability. In the literature survey an overview of the cellulose dissolution is given and possible factors contributing to the solubility and solution properties of cellulose in aqueous NaOH are reviewed. Furthermore, the concept of solution rheology is discussed. In the experimental part the focus was on the characterization of the used materials and properties of the prepared solutions mainly concentrating on cellulose solubility and solution stability.

Efeito de enzimas hidrolíticas no comportamento reológico do óleo de palma cru

No processamento tradicional de extração de óleo de palma, uma quantidade substancial do produto é perdida na fibra - durante a etapa de prensagem do fruto - e na borra - durante a etapa de clarificação do óleo cru. A viscosidade deste constitui a principal dificuldade de separação do óleo dos demais componentes da mistura. A eficiência de recuperação do óleo é usualmente melhorada por adição de água, no tanque de clarificação. Neste trabalho avaliou-se os efeitos da diluição e do tratamento enzimático no comportamento reológico do óleo de palma cru. Estes dados são importantes para estimar a velocidade de separação do óleo nos tanques de clarificação e/ou nos decanters das usinas comerciais. O óleo cru utilizado neste estudo foi recolhido em uma unidade comercial sendo composto de 65% de água, 30% de óleo e 5% de sólidos. A hidrólise enzimática foi conduzida usando como agentes hidrolisantes uma enzima comercial (viscozyme) da Novo Nordisk e um preparado enzimático produzido no CTAA. Pode-se constatar que quanto mais diluída a amostra maior é a redução na viscosidade após a hidrólise enzimática. Para uma taxa de deformação fixa em 6s-1, o tratamento enzimático do óleo cru a 60°C reduziu a viscosidade do mesmo em cerca de 29% enquanto a adição de 20% de água em cerca de 35%. A combinação da diluição com 20% de água seguida de tratamento enzimático reduziu a viscosidade do óleo cru em cerca de 75%.

Estudo da viscosidade aparente das polpas de manga (Keitt) e abacaxi (Pérola)

Neste trabalho foram determinadas experimentalmente, em reômetro rotacional de placas paralelas PQ45 da marca Haake Rotovisco RV-20, o comportamento reológico das polpas integrais e centrifugadas de manga (variedade Keitt) e abacaxi (variedade Pérola) à temperatura de 30° C. Aos reogramas foi ajustado o modelo reológico de Mizrahi-Berk (M-B), utilizando as medidas da taxa de deformação e tensão de cisalhamento. Os resultados foram apresentados na forma de razão entre viscosidades aparentes (integral/centrifugada) em função da taxa de deformação. Esses resultados mostraram o efeito dos sólidos suspensos sobre o comportamento reológico de cada polpa.

Comportamento reológico da polpa de manga (Mangífera indica L) - efeito dos sólidos insolúveis

Foi avaliado o estudo reológico do suco de manga - efeito dos sólidos insolúveis a peneiramento com diferentes malhas e no suco centrifugado. Os resultados foram analisados em função do ajuste dos modelos reológicos de Casson e de Mizrahi-Berk. Três conjuntos bem diferenciados foram identificados pelo produto passado em (a) ‘finisher’ de 1,6mm e peneira de 1,8mm; (b) peneira de 0,84mm e 0,59mm e (c) peneira de 0,149mm e material centrifugado.