Determination of Particle Density and Porosity in Foods and Porous Materials with High Moisture Content

Sereno, Alberto M.; Silva, Maria A.; Mayor, L.

doi:10.1080/10942910600880736

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“…Se puede usar Microscopía Electrónica de Barrido (SEM por sus siglas en inglés) y Microscopía Electrónica de Transmisión (TEM por sus siglas en inglés) para medir la geometría y la distribución de tamaño de poros entre 0.1nm y 100µm (von Bradke et al, 2005y Reese, 2006. Mediante la picnometría de gas se puede determinar la porosidad aparente, el volumen de poros para una distribución de tamaños de poro entre 0.2 y 80nm (Sereno et al, 2007). Con la intrusión de líquido (generalmente mercurio) se puede determinar la porosidad aparente, el diámetro y el tamaño de los poros, el rango de medida se comprende entre 10 y 10000nm (Nagy y Vas, 2005).…”

Section: Porosidadunclassified

Parámetros de Calidad y Metodologías para Determinar las Propiedades Físicas de Alimentos Extruidos para Peces

et al. 2017

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ResumenEl presente trabajo relaciona los métodos tradicionales usados para analizar la calidad física de un alimento extruido para peces, como dureza, durabilidad, estabilidad en agua, velocidad de hundimiento, densidad aparente, capacidad de absorción-pérdida de aceite y porosidad como métodos para en el control de su producción a nivel industrial. Las propiedades físicas de los pellets son relevantes para la toma de decisiones relacionadas con las condiciones de procesamiento, transporte, almacenamiento, aprovechamiento biológico del animal y evaluación de nuevas materias primas y aditivos. Existen diversos métodos para determinar la calidad física de los pellets. Sin embargo, en su mayoría se relacionan con alimentación de animales terrestres, los cuales no son apropiados para la alimentación de peces. Estos requieren condiciones de resistencia al estrés mecánico y al mismo tiempo presentar una textura y tamaño que facilite la ingesta adecuada del alimento en el agua. Palabras clave: dureza; durabilidad; velocidad de hundimiento; densidad aparente; porosidad Physical Quality of Extruded Aquafeeds. Effect of Formulation and Processing Conditions AbstractThe present work relates the traditional methods used to analyze the physical quality of fish extruded food, such as hardness, durability, water stability, sinking speed, bulk density, oil absorption and loss capacity and porosity as methods for the control of Its production at an industrial level. The physical properties of the pellets are relevant for decision making related to the conditions of processing, transport, storage, biological use of the animal and evaluation of new raw materials and additives. There are several methods for determining the physical quality of the pellets. However, they are mostly related to feeding of terrestrial animals, which are not suitable for feeding fish. These require conditions of resistance to mechanical stress and at the same time should have a texture and size that facilitates the adequate intake of food in the water. (FAO, 2013). La harina y aceite de pescado son los alimentos de mayor demanda en este sector, sin embargo, actualmente se están investigando alimentos para peces a base de ingredientes alternativos como plantas, microorganismos y otras fuentes de proteína animal (Sørensen, 2012). Para estos desarrollos es muy importante la calidad fisicoquímica y estructural de los alimentos alternativos siendo algunas de las pruebas más comunes la fuerza de tensión a la fractura, dureza, durabilidad, estabilidad en agua, velocidad de hundimiento, densidad aparente, absorción y pérdida de grasa (Thomas y van der Poel, 1996; Sørensen, 2012). Algunos autores como Hilton et al. (1981) han estudiado diferentes procesos de obtención de pellets como extrusión y peletizado por vapor, observando que los pellets extruidos eran más durables, tenían mayor estabilidad en agua y absorbían mayor cantidad de agua. Otros aspectos importantes a tener en cuenta son las condiciones de proceso y los ingredientes usados en las formulaciones (...

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Section: Porosidadunclassified

Parámetros de Calidad y Metodologías para Determinar las Propiedades Físicas de Alimentos Extruidos para Peces

et al. 2017

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“…Both these phenomena are highly interrelated (Madiouli, Sghaier, Lecomte, & Sammouda, 2012), with the final dried food characteristics being influenced significantly. Such phenomena are mainly influenced by the moisture content of the food material and drying temperature (Bai, Rahman, Perera, Smith, & Melton, 2002;Funebo, Ahrn e, Kidman, Langton, & Skj€ oldebrand, 2000;Hills & Remigereau, 1997;Karunasena, Hesami, et al, 2014;Lewicki & Drzewucka, 1998;Lewicki & Pawlak, 2003;Rahman, AlZakwani, & Guizani, 2005;Sereno et al, 2007;Wang & Brennan, 1995;Zogzas et al, 1994). Also, there is a strong relationship between cellular level and bulk level changes (Karunasena, Hesami, et al, 2014;Mayor & Sereno, 2004;Mayor et al, 2005;Ramos et al, 2004).…”

Section: Introductionmentioning

confidence: 93%

“…In order to study these phenomena in detail, modelling is vital. In that regard, particularly for porosity development, both empirical (Karathanos et al, 1996;Karunasena, Hesami, et al, 2014;Sereno et al, 2007;Wang & Brennan, 1995;Zogzas et al, 1994) and theoretical models (Rahman, 2003) exist (Rahman, 2001). Considering the various limitations of the empirical and theoretical models, numerical modelling can greatly assist in understanding the fundamental mechanisms involved.…”

Section: Introductionmentioning

confidence: 99%

“…parameter that relates 2-D deformations to 3-D deformations of any wall element g cell wall damping constant (N m À1 s) ε 0 initial minimum allowed gap between outermost fluid particles and cell wall particles (m) q external angle between any adjacent cell wall elements (rad) l q extension ratio of any given cell wall element m a dynamic viscosity of any fluid particle a (Pa s) r a density of any given fluid particle a ( kg m À3 ) r 0 initial density of the cell fluid (kg m À3 ) r Ã a 2-D density of any given particle a (r * a ¼ Zr a ) (kg m À2 ) Sabarez, Gallego-Juarez, & Riera, 2012;Witrowa-Rajchert & Rzą ca, 2009) and porosity development (Karathanos, Kanellopoulos, & Belessiotis, 1996;Sereno, Silva, & Mayor, 2007;Wang & Brennan, 1995;Zogzas, Maroulis, & MarinosKouris, 1994). Both these phenomena are highly interrelated (Madiouli, Sghaier, Lecomte, & Sammouda, 2012), with the final dried food characteristics being influenced significantly.…”

Section: Introductionmentioning

confidence: 99%

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Numerical investigation of plant tissue porosity and its influence on cellular level shrinkage during drying

Karunasena

Brown

et al. 2015

Biosystems Engineering

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Porosity Plant tissue Meshfree methods SPH DEM Dried plant food products are increasing in demand in the consumer market, leading to continuing research to develop better products and processing techniques. Plant materials are porous structures, which undergo large deformations during drying. For any given food material, porosity and other cellular parameters have a direct influence on the level of shrinkage and deformation characteristics during drying, which involve complex mechanisms. In order to better understand such mechanisms and their interrelationships, numerical modelling can be used as a tool. In contrast to conventional grid-based modelling techniques, it is considered that meshfree methods may have a higher potential for modelling large deformations of multiphase problem domains. This work uses a meshfree based microscale plant tissue drying model, which was recently developed by the authors. Here, the effects of porosity have been newly accounted for in the model with the objective of studying porosity development during drying and its influence on shrinkage at the cellular level. For simplicity, only open pores are modelled and in order to investigate the influence of different cellular parameters, both apple and grape tissues were used in the study. The simulation results indicated that the porosity negatively influences shrinkage during drying and the porosity decreases as the moisture content reduces (when open pores are considered). Also, there is a clear difference in the deformations of cells, tissues and pores, which is mainly influenced by the cell wall contraction effects during drying.

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“…O procedimento realizado foi conforme proposto por Sereno et al (2007). O V r foi calculado utilizando a Equação 2, sendo a análise realizada em quadruplicata.…”

Section: Caracterização Físico-químicaunclassified

Ciclos De Aquecimento-Pulso De Vácuo Para Modificação Da Textura De Bananas Desidratadas Em Campo De Micro-Ondas

Monteiro¹,

Carciofi²,

Laurindo³

2015

Anais Do XX Congresso Brasileiro De Engenharia Química

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RESUMO -Este trabalho avaliou a influência da aplicação de múltiplos ciclos de aquecimento-pulso de vácuo (MFD) nas propriedades físicas que controlam a crocância de frutas desidratadas em campo de micro-ondas. Fatias de bananas (var. Prata) de 5 mm de espessura foram desidratadas pela secagem com: I) micro-ondas a vácuo MV, e II) MFD, associados a um período complementar de secagem por micro-ondas sob vácuo (MVMFD). As amostras secas pelo MV apresentaram umidade em base seca e atividade de água de 0,0341 g g -1 e 0,259, respectivamente, enquanto que para o MVMFD, esses valores foram 0,0518 g g -1 e 0,393. As micrografias mostraram a formação de poros maiores nas amostras MVMFD, além de maior porosidade (55% contra 43%). Isso implicou em maior irregularidade na curva de força x penetração dessas amostras, indicando maior crocância do produto final. Os resultados obtidos mostram que é possível controlar a textura das frutas desidratadas através da aplicação MFD, em campo de micro-ondas. INTRODUÇÃOA banana é um fruto climatérico, altamente perecível, apresentando elevada taxa respiratória e de produção de etileno, conduzindo rapidamente ao amadurecimento (Pinheiro et al., 2007). Estima-se que as perdas na cadeia produtiva da banana brasileira são de até 40%. As principais causas são as técnicas inadequadas de colheita e pós-colheita, as quais comprometem a qualidade do produto. Falhas na distribuição e a dificuldade na colocação do produto no mercado também podem ser apontadas como causas de perdas (Chitarra e Chitarra, 2005).Uma alternativa para diminuir os desperdícios de banana é a desidratação, como forma de reduzir a atividade de água (aw) das frutas para inibir o crescimento microbiano, retardando a deterioração das mesmas. Desta forma, é possível o aumento da vida de prateleira dos alimentos, a redução do peso e do volume a serem transportados, facilitando e reduzindo os custos, além de facilitar o consumo e diversificar a oferta de produtos.Os processos CMFD (convective multi-flash drying) e KMFD (condutive multi-flash drying) desidratam e ao mesmo tempo proporcionam uma textura crocante as frutas. O processo Área temática: Engenharia e Tecnologia de Alimentos 1

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Determination of Particle Density and Porosity in Foods and Porous Materials with High Moisture Content

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Numerical investigation of plant tissue porosity and its influence on cellular level shrinkage during drying

Ciclos De Aquecimento-Pulso De Vácuo Para Modificação Da Textura De Bananas Desidratadas Em Campo De Micro-Ondas

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