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Type: TESE DIGITAL
Degree Level: Doutorado
Title: Avaliação das propriedades mecânicas e ópticas de sementes de Moringa oleifera visando o desenvolvimento de descascador : Assessment of mechanical and optical properties of the Moringa oleifera seed with the objective of developing a peeling machine
Title Alternative: Assessment of mechanical and optical properties of the Moringa oleifera seed with the objective of developing a peeling machine
Author: Silva, Gabriela Kurokawa e, 1983-
Advisor: Dal Fabbro, Inacio Maria, 1944-
Fabbro, Inacio Maria Dal, 1944-
Abstract: Resumo: Novas tecnologias e ferramentas são desenvolvidas a partir do surgimento das necessidades identificadas durante a execução de operações que exigem força, precisão e/ou repetição, visando simplificar e facilitar esses processos. Durante o desenvolvimento de tecnologia alternativa de tratamento de água com a utilização de sementes de Moringa oleifera, levantou-se a necessidade do desenvolvimento de novo método que simplificasse o processamento dessas sementes para sua utilização como coagulante natural. Dessa forma, a introdução e o emprego desse tratamento alternativo seria mais fácil. Tendo em vista essa necessidade, além de outros empregos que podem ser dados às sementes de Moringa oleifera na indústria alimentícia e farmacêutica, por exemplo, o objetivo do presente projeto foi desenvolver um equipamento que executasse o descascamento das sementes de moringa, visto que, após a retirada das sementes das vagens, essas ainda apresentam uma película que deve ser removida para seu uso. Para tal, primeiramente, foi desenvolvido um estudo fundamental das propriedades ópticas e mecânicas das sementes, a fim de se obter os parâmetros necessários para o desenvolvimento do projeto do equipamento para processamento. Paralelamente, foi feita uma pesquisa sobre outros equipamentos já desenvolvidos para operações de descascamento, visando levantar os mecanismos de funcionamento que poderiam ser adotados nesse projeto. Por fim, foi realizada a simulação computacional do equipamento, a partir do qual foi construído um protótipo para testes reais. Visando levantar mais dados de base para o desenvolvimento do protótipo, também foram realizados ensaios de caracterização física das sementes. Para tal, foram usadas sementes em 4 diferentes estádios de maturação Como resultado dessa etapa, verificou-se que não existe uma diferença significativa nos parâmetros dimensão e teor de proteína para os diferentes estádios de maturação. Verificou-se variação com significância estatística da cor e do teor de água. Sendo assim, fez-se a correlação do teor de água com o valor do momento de inércia obtido através da técnica de Biospeckle. Com esse resultado e os parâmetros avaliados, não foi possível se identificar uma correlação do momento de inércia com o estádio de maturação das sementes. Além da caracterização física, também foi determinada a caracterização mecânica, através da qual verificou-se que nos 4 estádios de maturação ocorre maior concentração de tensões nas bordas das sementes. Sendo assim, ocorre o rompimento das cascas, sem que haja comprometimento da porção interna das sementes. Por fim, com relação à idealização do equipamento para o descascamento das sementes, desenvolveram-se 3 diferentes ideias de equipamento, porém todos englobando os princípios de compressão e cisalhamento. Foram esses: mesa excêntrica, rolos cilindros e discos paralelos. Desses, optou-se pela mesa excêntrica pois, apesar de não ser o de mais simples construção, entendeu-se que seria o mais prático para automação e controle. Essa apresentou resultados positivos para o descascamento, em especial para maiores velocidades de rotação durante a operação do equipamento

Abstract: New technologies and tools have being developed from the needs arising during process, which require power, precision and/or replications, everything to simplify as well as to facilitate these operations. During the development of alternative process for water treatment based on the application of Moringa oleifera seeds, it has been observed the need of developing a new method that simplifies the seeds processing for further application as natural coagulant. This way the introduction and application of the proposed alternative treatment would be considerably simplified. The aim of this research work was identified as to develop equipment to process the moringa seeds, removing the seeds shells. Initially, a detailed study of pods and seeds optical as well as mechanical properties was carried out, aiming to survey basic parameters to develop the proposed processing equipment. In parallel, it was also carried a research on shelling mechanisms as disclosed by the pertinent literature, aiming to select operating mechanisms suitable to this project. Finally it was developed the equipment project by means of software simulations and further construction of a prototype for real tests. Seeds physical characterization tests included 4 different seed development stages. As result, it was observed no significant difference of fat and protein contents. It was just observed variations in the color and moisture contents. Following, a correlation between moisture content and Moment of Inertia, obtained through the Biospeckle technique has been carried as well. These results and the evaluated parameters did not give support to make the correlation of Moment of Inertia with seed developing stage. The mechanical characterization revealed higher stress concentration on the seed edges for the four seed development stages. In that situation, shell breakup did not commit of internal portion of the seeds. The equipment idealization for seeds shelling included 3 different options. However all of them induced compressive as well as shear stress loadings. The shelling equipment options included: eccentric table, cylinders and parallel discs. The final decision was based on all advantages and inconveniences of each mechanism, after which the concentric table was selected. Despite the elected mechanism did not offer the easier construction, it was understood it was the one allowing the easier automation and control
Subject: Moringa oleifera
Descascamento
Método de Moiré
Speckle
Editor: [s.n.]
Date Issue: 2016
Appears in Collections:FEAGRI - Tese e Dissertação

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