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Type: TESE
Title: Reologia de suspensões-modelo = efeito da concentração de solidos e da matriz dispersante
Title Alternative: Model-suspensions rheology : effect of solids concentration and matrix characteristics
Author: Sato, Ana Carla Kawazoe, 1980-
Advisor: Cunha, Rosiane Lopes da, 1967-
Cunha, Rosiane Lopes
Abstract: Resumo: A influência das características físicas e químicas do meio dispersante sobre a reologia de suspensões-modelo foi avaliada visando o entendimento do comportamento de sistemas reais como as polpas de frutas. Para isto, o trabalho foi dividido em duas etapas: 1) estudo do efeito da composição de sistemas-modelo de soro de polpas de frutas no comportamento reológico, e 2) estudo de suspensões-modelo de diferentes partículas dispersas em matrizes com diferentes propriedades físicas e químicas. Na primeira etapa, foi verificado o efeito da presença de pectinas de alto e baixo grau de metoxilação, assim como de suas misturas. Os resultados mostraram um efeito sinergístico da mistura destes diferentes tipos de pectinas, devido à maior viscosidade e pseudoplasticidade dos sistemas mistos quando comparados aos sistemas com um único tipo de pectina. Assim, ressaltou-se a importância dos diferentes tipos de ligação no comportamento reológico destes sistemas. A segunda etapa permitiu a compreensão das interações entre partículas e partícula-solvente e a sua influência no comportamento reológico de suspensões-modelo. De um modo geral, as interações entre partículas e partícula-solvente foram maiores nos meios menos viscosos e polares. Tais resultados foram refletidos pelo valor ajustado da fração máxima de empacotamento (fm) por diferentes modelos, dado que foi possível a adição de maior quantidade de sólidos para os sistemas com menos interações. Xantana foi adicionada às matrizes dispersantes para promover pseudoplasticidade, indicando comportamentos distintos quando adicionadas em água pura e em soluções aquosas de glicerina. No primeiro caso, as matrizes apresentaram comportamento altamente pseudoplástico, enquanto que a adição de mesma quantidade de xantana nas soluções aquosas de glicerina levou a um grande aumento na viscosidade, com menor influência no valor do índice de comportamento de escoamento. A adição de sólidos nestes dois tipos de matrizes levou a comportamentos distintos. No primeiro caso verificou-se uma leve desestruturação do sistema, refletido principalmente pela maior influência do módulo complexo com a freqüência e menor variação na viscosidade relativa das suspensões. Por outro lado, o aumento na fração de sólidos nos sistemas compostos com xantana, glicerina e água levou a suspensões mais estruturadas. Assim, os resultados apresentados mostram que além das características das partículas, as propriedades químicas e reológicas da matriz dispersante são essenciais na determinação do comportamento estrutural e de escoamento de suspensões e portanto, não deveriam ser desprezadas pelos modelos existentes

Abstract: The influence of the physical and chemical properties of dispersing matrices on the rheological behavior of model-suspensions was evaluated, aiming the understanding of real suspensions such as fruit pulps. The present research was divided into two parts: 1) influence of composition of serum of fruit pulps on their rheological characteristics, through the study of model-systems, and 2) evaluation of model-suspensions of different particles dispersed into matrices with distinct characteristics (physical and chemical). In the first part, the effects of low and high methoxy pectins were evaluated, as well as their mixture. Results indicated a synergistic effect on the mixture of different sorts of pectin, which was observed by the higher viscosity and pseudoplasticity of mixed systems as compared to pure pectin ones. Such results allowed emphasizing the importance of different binding characteristics on the rheological properties of these systems. The second part allowed for the comprehension of interparticle and particle-matrix interactions, and their influence on the rheological behavior of model suspensions. Generally, interactions were more pronounced at low viscous and polar matrices, which reflected the lower maximum packing fraction (fm) fitted by different models. Xanthan was added to dispersing matrices to impart pseudoplasticity, showing distinct behaviors when mixed in pure water and aqueous glycerin solutions. In the first case, matrices showed highly shear thinning behavior, while the addition of the same amount of xanthan in glycerin aqueous solutions promoted a significant increase on viscosity, with lower influence on the flow index behavior (n). Thus, distinct behavior was observed when increasing solids concentration on these two matrices. In the first case, the increase of the dependency of complex modulus with frequency and the lower influence of the relative viscosity reflected a slight loss of structure with solids addition. On the other hand, increasing solids content on systems composed with xanthan, glycerin and water increased structuring. Thus, results indicated that beyond particles characteristics, which have already been widely studied in literature, the knowledge of the chemical and rheological properties of dispersing matrix is of great importance on structural behavior of suspensions
Subject: Reologia
Suspensões
Matriz dispersante
Sistema modelo
Language: Português
Editor: [s.n.]
Date Issue: 2009
Appears in Collections:FEA - Dissertação e Tese

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