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Type: TESE DIGITAL
Title: Mecanismos de aglomeração de polissacarídeos em pó em leito fluidizado pulsado
Title Alternative: Mechanisms of polysaccharides powder agglomeration in pulsed fluidized bed
Author: Hirata, Talita Akemi Medeiros, 1984-
Advisor: Menegalli, Florência Cecília, 1944-
Abstract: Resumo: Com o aumento da variedade de produtos em pó produzidos por diversas indústrias alimentícias, há a necessidade de informações detalhadas a respeito do seu manuseio e processamento voltadas para a aplicação em diversos produtos alimentares. O aumento do tamanho de partículas finas pelo processo de aglomeração proporciona benefícios que incluem redução de perdas de finos e desconforto na manipulação, e principalmente, melhora as propriedades de instantaneização do pó. O uso de leitos fluidizados pulsados possui uma série de vantagens em relação aos leitos convencionais, podendo-se destacar a fácil fluidização de partículas irregulares com tamanhos distintos. A influência de diferentes parâmetros de processo tem sido investigada. No entanto, substâncias como esferas de vidro, carbonato de cálcio e areia são frequentemente utilizadas, representando muito pobremente o comportamento dos alimentos frente à aglomeração. Além disso, os mecanismos de aglomeração de partículas amorfas e viscoplásticas com agentes ligantes estão longe de serem elucidados. O objetivo do presente trabalho foi estudar a influência das propriedades físico-químicas e de transporte nos mecanismos de aglomeração em leito fluidizado pulsado da pectina de alta metoxilação, visando estabelecer uma relação entre as propriedades do material particulado (temperatura de transição vítrea, comportamento reológico, isotermas de sorção, etc.) e as propriedades do agente ligante (tensão interfacial, ângulo de contato, etc.) sobre as características do produto (umidade, diâmetro médio de partícula, densidade, solubilidade, tempo de instantaneização, resistência mecânica, morfologia, etc.), além de otimizar as condições do processo para a matéria-prima em estudo. Como agentes ligantes foram utilizados soluções aquosas de goma arábica e sacarose. Com o processo de aglomeração, o tamanho da partícula aumentou substancialmente e produziu grânulos com boas propriedades de instantaneização. Observando-se o ângulo de contato entre o agente ligante e a pectina em pó, concluiu-se que ângulos de contato maiores permitiram a adesão entre as partículas, favorecendo o aumento do tamanho. O comportamento reológico das soluções também afetou o crescimento dos grânulos, pois o comportamento não newtoniano das suspensões de goma arábica facilitou a formação das pontes líquidas, necessárias à adesão entre as partículas de pectina

Abstract: The increased variety of powdered products delivered by the food industry has called for detailed information about their handling and processing, with a view to their application in food products. Increasing the size of fine particles via agglomeration offers benefits that include reduced fine particle loss and discomfort during handling as well as improved powder instantanization. Compared with conventional beds, fluidized beds are advantageous: they facilitate fluidization of irregular particles with distinct sizes. Researchers have investigated the influence of many process parameters by using glass spheres, calcium carbonate, and sand; however, these materials fail to represent the behavior of food in terms of agglomeration. In addition, the mechanisms of amorphous and viscoplastic particle agglomeration with binding agents still require elucidation. This work aimed to study how physicochemical and transport properties influence the mechanism of highly methoxylated pectin particle agglomeration in pulsed fluidized bed, to establish a relation between the properties of the particulate material (glass transition temperature, rheological behavior, sorption isotherms, etc.) and the binding agent (interface tension, contact angle, etc.) and the characteristics of the product (moisture, mean particle diameter, density, solubility, instantanization time, mechanical resistance, morphology, etc.). This study also aimed to optimize process conditions for the target raw material. The binding agents were aqueous solutions of gum Arabic and sucrose. Agglomeration significantly increased particle size and produced granules with good instantanization properties. The higher contact angles between the binding agent and pectin powder allowed the pectin particles to adhere, eliciting larger particle sizes. The rheological behavior of the solutions also affected particle growth, the non-Newtonian behavior of gum Arabic suspensions facilitated formation of liquid bridges, which are essential for pectin particle adhesion
Subject: Aglomeração
Leito fluidizado pulsado
Pectina
Goma arabica
Sacarose
Editor: [s.n.]
Date Issue: 2015
Appears in Collections:FEA - Dissertação e Tese

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