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.

Isotermas de sorção e cinética de secagem de sementes de pomelo

The drying of grapefruit seeds, by-products from grapefruit processing, was studied at 40, 50, 60 and 70°C and at three air velocities, 0.6, 1.0 and 1.4 m s-1. Sorption isotherms of grapefruit seeds were obtained at each temperature by the static method using saturated salt solutions. The Henderson model adequately described the sorption isotherms, over the entire temperature range. Drying rates indicated that the drying of grapefruit seeds took place under the falling rate period. Effective moisture diffusivity in grapefruit seeds ranged from 4.36 × 10-10 to 6.82 × 10-10 m2 s-1. The temperature dependence of the effective diffusivity followed an Arrhenius relationship, and the activation energies were 12.23, 11.29 and 11.79 kJ mol-1 for dried grapefruit seeds under air velocities of 0.6, 1.0 and 1.4 m s-1, respectively. Three thin-layer models were used to predict the drying curves, Page, Lewis, and Henderson-Pabis model. The Page model presented the best fit for all drying air temperatures and velocities studied.

Secagem convectiva de produtos alimentares: otimização e controlo

O presente trabalho tem como objetivo analisar a cinética de secagem do bacalhau salgado verde (Gadus morhua) em secador convectivo. É apresentada a análise da composição físico-química dos bacalhaus utilizados nos ensaios experimentais, bem como o estudo das isotermas de sorção do produto, através de experiências e modelação matemática. Dos modelos usados para o ajuste das isotermas de sorção do bacalhau salgado verde, o que melhor se adaptou aos resultados experimentais foi o modelo de GAB Modificado, com coeficientes de correlação variando entre 0,992 e 0,998. Para o controlo do processo de secagem (nomeadamente os parâmetros temperatura, humidade relativa e velocidade do ar) foi utilizada lógica difusa, através do desenvolvimento de controladores difusos para o humidificador, desumidificador, resistências de aquecimento e ventilador. A modelação do processo de secagem foi realizada através de redes neuronais artificiais (RNA), modelo semi-empírico de Page e modelo difusivo de Fick. A comparação entre dados experimentais e simulados, para cada modelo, apresentou os seguintes erros: entre 1,43 e 11,58 para o modelo de Page, 0,34 e 4,59 para o modelo de Fick e entre 1,13 e 6,99 para a RNA, com médias de 4,38, 1,67 e 2,93 respectivamente. O modelo obtido pelas redes neuronais artificiais foi submetido a um algoritmo de otimização, a fim de buscar os parâmetros ideais de secagem, de forma a minimizar o tempo do processo e maximizar a perda de água do bacalhau. Os parâmetros ótimos obtidos para o processo de secagem, após otimização realizada, para obter-se uma humidade adimensional final de 0,65 foram: tempo de 68,6h, temperatura de 21,45°C, humidade relativa de 51,6% e velocidade de 1,5m/s. Foram também determinados os custos de secagem para as diferentes condições operacionais na instalação experimental. Os consumos por hora de secagem variaram entre 1,15 kWh e 2,87kWh, com uma média de 1,94kWh.

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.

Estudo do equilíbrio e cinética de adsorção de um corante aniônico em quitosana

The phenomenon of adsorption is of fundamental importance for the treatment of textile effluents and removal of dyes. Chitosan is characterized as an excellent adsorbent material, not only for its adsorption capacity but also the low cost production. Equilibrium and kinetic studies were developed in this study to describe the mechanism of adsorption of the anionic azo dye Orange G in chitosan, with the isotherms obtained from the variation of the concentration of dye in the continuous phase. The kinetics of the process was analyzed based on models involving the adsorption of molecules of the dye in nonpolar and polar sites. Adsorption experiments were carried out in water and in saline media with different NaCl concentrations, both for the determination of the equilibrium time as isotherms for making kinetic curves in which the amount of dye adsorbed measured indirectly varied with time. The experiments revealed the opening of the biopolymer structure with increasing concentration of Orange G, accompanied by high pH values and change on the type of interaction between the dye and the adsorbent surface, suggesting behavior advocated by the Langmuir equation in a certain range of concentration of the adsorbate and following the Henry's Law at higher concentrations, from the increased number of sites available for adsorption. The studies conducted showed that the saline medium reduces the chitosan s adsorption capacity according to a certain concentration, the occurrence of the cooperative adsorption process steps kinetic mechanism suggested as a new alternative for the interpretation of the phenomenon

Moisture sorption isotherms of fresh and blanched pumpkin (Cucurbita moschata)

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

Enthalpy-entropy compensation based on isotherms of mango

Dados de equilíbrio da umidade da polpa de manga foram determinados utilizando-se o método estático gravimétrico. As isotermas de adsorção e dessorção foram obtidas na faixa de 30-70 ºC e as atividades de água (a w) de 0,02 a 0,97. A utilização do modelo de GAB nos resultados experimentais, através da análise de regressão não linear, proporcionou um bom ajuste entre os dados experimentais e os valores calculados. O calor isostérico de sorção foi estimado a partir dos dados de equilíbrio de sorção, utilizando-se a equação de Clausius-Clayperon. Notou-se que os calores isostéricos de sorção crescem com o aumento da temperatura e pode ser bem ajustado através de uma relação exponencial. A teoria da compensação entalpia-entropia foi aplicada às isotermas de sorção e gráficos deltaH versus deltaS forneceram as temperaturas isocinéticas, indicando um processo de sorção entalpicamente controlado.

Effect of drying method on the adsorption isotherms and isosteric heat of passion fruit pulp powder

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Study of adsorption isotherms of green coconut pulp

O Brasil é considerado um dos maiores produtores e consumidores de frutas tropicais. O coco verde (Cocos nucifera L.) se destaca tanto em termos de produção e consumo quanto em quantidade de resíduos gerada por indústrias de água de coco e pelo consumo in natura. Portanto, existe uma necessidade de aproveitamento deste subproduto. Este trabalho teve por objetivo estudar as isotermas de adsorção da polpa de coco verde e determinação do calor isostérico de sorção. As isotermas de adsorção para as temperaturas de 30, 40, 50, 60 e 70 °C foram analisadas e evidenciaram curvas do tipo III, típicas de alimentos ricos em açúcares. Os dados experimentais de umidade de equilíbrio foram correlacionados por modelos da literatura. O modelo de GAB apresentou melhor concordância com os dados experimentais, entre os modelos avaliados. O calor isostérico de sorção é considerado um indicativo de forças atrativas intermoleculares entre os sítios de sorção de vapor de água, consequentemente, um importante fator para predizer a vida de prateleira de produtos desidratados.

Thermodynamic properties of water sorption of jackfruit (Artocarpus heterophyllus Lam.) as a function of moisture content

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)

Study of the enthalpy-entropy mechanism from water sorption of orange seeds (C. sinensis cv. Brazilian) for the use of agro-industrial residues as a possible source of vegetable oil production

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

Water adsorption isotherms and isosteric sorption heat of spray-dried and freeze-dried dehydrated passion fruit pulp with additives and skimmed milk

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

Avaliação da desidratação de mamão utilizando métodos combinados

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Características de secagem de bastões cárneos para alimentação canina

Pós-graduação em Engenharia e Ciência de Alimentos - IBILCE

Resíduo de laranja: estudo da cinética de secagem das sementes e influência da temperatura na qualidade do óleo

Pós-graduação em Engenharia e Ciência de Alimentos - IBILCE