Shrinkage during drying of foodstuffs

Durante la deshidratación, el agua migra desde las células interiores del alimento, atravesando las membranas celulares y las paredes circundantes a las mismas, para luego fluir a través de una estructura porosa hacia el medio de secado. Los gradientes de humedad dentro del producto inducen tensiones micro estructurales, llevando el producto a encogerse y/o a deformarse. El encogimiento puede ocurrir como consecuencia de que el tejido no es capaz de retener su malla estructural cuando los espacios que contienen agua son continuamente vaciados y luego rellenados por aire, y la estructura externa colapsa. También, en el último caso, el fenómeno llamado "case hardening" (endurecimiento superficial como consecuencia de la migración de sólidos disueltos hacia la superficie de las partículas de alimento) influencia los fenómenos de encogimiento del producto ( PANYAWONG; DEVAHASTIN, 2007). Evidentemente, el estudio del encogimiento en los tejidos biológicos es de una complejidad muy difícil de abordar desde el conocimiento concreto de los fenómenos físicos y químicos que ocurren durante el secado. Por ello, la gran mayoría de las contribuciones publicadas proponen estudiar fenomenológica-mente el hecho real, es decir, se efectúan ensayos experimentales con condiciones de variables operativas del secado controladas y los resultados se regresionan con modelos empíricos lo más simples posible y que tienen en cuenta los cambios globales del volumen o del área superficial del producto, normalmente respecto al volumen y área superficial inicial de la muestra. Asimismo, algunos autores sostienen que no es suficiente evaluar el encogimiento de las partículas solamente en términos de los cambios adimensionales del volumen y/o del área superficial, ya que estos no tienen en cuenta los cambios de forma de las partículas, e introducen un tratamiento de los datos experimentales mediante el denominado factor de forma de Heywood ResumoNeste trabalho foram avaliadas, experimentalmente, as mudanças de volume, área superficial e fatores de forma durante a secagem de cerejas doces inteiras. Com base nos resultados obtidos foram propostos modelos muito simples para a avaliação matemática dessas mudanças para seu uso em simulação de leitos fundos de partículas. As mudanças de volume foram representadas com uma equação linear e as mudanças de área superficial com um polinômio de terceiro grau, em ambos os casos como uma função da umidade adimensional do produto. Em relação à avaliação dos fatores de forma, foi achado que as partículas quanto mais desidratadas mais se esparramaram em forma esférica, o que é um fato favorável, já que o produto não só possui um aspecto visual agradável mas também habilita à utilização do modo esférico os efeitos de adotar uma dimensão característica para a avaliação de cinéticas de desidratação em capas magras ou em leitos fundos de partículas. Palavras-chave: frutas; secagem e encolhimento; fatores de forma; experiências; simulação. ResumenEn este trabajo, se evaluaron experimentalmente los cambios de volumen...

Section: Resultados Y Discusiónunclassified

Section: Introductionunclassified

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Cambios de volumen, área superficial y factor de forma de Heywood durante la deshidratación de cerezas (Prunus avium)

Michelis¹,

Pirone²,

Vullioud³

et al. 2008

“…Ao se comparar as Tabelas 1 e 2, verifica-se que o encolhimento volumétrico foi sempre menor em condições de convecção forçada. Ratti (1994), avaliando o encolhimento para batata, cenoura e maçã, verificou que o aumento da velocidade do ar resultou em produtos com menor encolhimento. Com base na Figura 5 e na Tabela 2, observa-se que a geometria A 2 é a mais conveniente para a secagem de abóbora por convecção forçada, devido ao menor encolhimento volumétrico, considerando que os níveis de umidade final alcançados são próximos aos obtidos para a geometria A 3 .…”

Section: Convecção Forçadaunclassified

Secagem de fatias de abóboras (Cucurbita moschata, L.) por convecção natural e forçada

Borges¹,

Mancini²,

Corrêa³

et al. 2008

.br *A quem a correspondência deve ser enviada Secagem de fatias de abóboras (Cucurbita moschata, L.) por convecção natural e forçada Drying of pumpkin (Cucurbita moschata, L.) slices by natural and forced convectionSoraia Vilela BORGES 1 *, Maurício Cordeiro MANCINI 2 , Jefferson Luiz Gomes CORRÊA 1 , Daniela Araujo NASCIMENTO 2 IntroduçãoA abóbora (Cucurbita moschata, L.) constitui uma excelente fonte de carotenóides, precursor da vitamina A (ARIMA; RODRÍGUEZ-AMAYA, 1990; MURKOVIC; MULLEDER; NEUNTEU, 2002), de baixo custo. Sob a forma desidratada, pode ser conservada por mais tempo e utilizada em várias preparações culinárias, contribuindo com mais uma opção alimentícia para combater a hipoavitaminose A, que afeta milhares de crianças no Brasil e no mundo.O processo de secagem é uma das técnicas mais antigas documentadas na literatura para reduzir a atividade de água do alimento, responsável pela sua alta perecibilidade. Dentre elas, podemos citar os processos de secagem por convecção natural (feita geralmente em estufas), circulação forçada (em diferentes tipos de secadores), aplicados a uma grande variedade de frutas e vegetais (KARATHANOS, 1999 Os parâmetros de controle podem variar de acordo com o processo, mas em geral a temperatura, tempo de secagem e a dimensão do alimento são influentes em qualquer processo de secagem, pois exercem efeitos sobre a taxa de secagem, teor de umidade final e encolhimento do produto, características estas relacionadas com a preservação e qualidade do alimento, (KARATANOS, 1999;QUEIROZ;NEBRA, 2001;NICOLETI;TELIS-ROMERO; TELIS, 2001, LEWICKI;PAWLAK, 2003). Na secagem por circulação forçada, uma variável importante a controlar é a velocidade do ar de secagem, relacionada com a taxa de secagem (QUEIROZ; NEBRA, 2001; PARK; YADO; BROD, 2001;KROKIDA et al., 2003). Verificou-se, naqueles trabalhos, que altas taxas de secagem são alcançadas quando se eleva a temperatura ou velocidade do ar, e o tamanho do alimento diminui, porque há um aumento no coeficiente de difusão da umidade, e o grau de umidade desejado é alcançado mais rapidamente. Entretanto, durante o processo de secagem, pode-se observar a diminuição das dimensões do produto, devido à alteração na microestrutura do tecido fresco, em que se verifica um aumento de cavidades, células alongadas, dentre outras modificações descritas por Lewicki e Pawlak (2003), promovidas pelo stress térmico e principalmente pela remoção de umidade. Este fenô-meno, conhecido como encolhimento, tem sido discutido em várias pesquisas e nota-se um comportamento diferente para cada alimento estudado e para cada geometria (MANDABA; DRISCOL; BUCLE, 1994;MOREIRA;FIGUEIREDO;SERENO, 2000;MULET et al., 2000;PUIGALLI;JOMAA;JANNOT, 2004;KINGSLY et al., 2007). De acordo com os resultados de Moreira AbstractBesides its low price, Pumpkin (Cucurbita moschata, L.) is an important source of provitamin-A, and when dehydrated it offers different options of utilizations and consumption. Natural and forced convection drying were compared according to the drying de...

“…, Trumbull, v.16, n.4, p.305-314, 1993. LANG, W.; SOKHANSANJ, S.; ROHANI, S. Dynamic shrinkage and variable parameters in Bakker-Arkema's mathematical simulation of wheat and canola drying. , New York, v.12, n.7, p.1687-1708, 1994. …”

Section: Nasmentioning

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Análise da variação das propriedades físicas dos grãos de soja durante o processo de secagem

Ribeiro

Corrêa

Rodrigues

et al. 2005

RESUMOO presente trabalho foi realizado com o objetivo de se avaliar o efeito da secagem nas propriedades físicas dos grãos de soja, e analisar as diferentes metodologias de determinação da massa específica aparente e da massa específica real. Além disso, avaliaramse a contração volumétrica dos grãos de soja durante a secagem e, ajustes de diferentes modelos matemáticos aos valores experimentais das propriedades analisadas, em função do teor de água. Com base nos resultados obtidos, concluiu-se que a redução do teor de água provoca diminuição linear da porosidade na faixa entre 0,31 e 0,15 (b.s.) e aumento das massas específicas aparente e real. Além disso, os resultados obtidos para massa específica real e aparente, pelo método de determinação com base nos constituintes dos grãos de soja, apresentaram-se inferiores aos valores experimentais. Os modelos de BALA & WOODS [2] adaptado, RAHMAN, linear e exponencial são apropriados para descrição da contração volumétrica da massa de grãos de soja, enquanto o modelo de BALA & WOODS [2] adaptado é o mais apropriado para descrição da contração volumétrica unitária da soja.porosidade; massa específica aparente e real; contração volumétrica; modelagem. Palavras-chave: SUMMARY ANALYSIS OF PHYSICAL PROPERTIES VARIATION OF SOY GRAINS DURING THE DRYING PROCESS. The present work was accomplished with the objective of evaluating the drying effect on soy grain physical properties and to analyze different methodologies for determining bulk density and specific gravity. Also, the soy grain shrinkage was evaluated during the drying and different mathematical models were fitted to the experimental data in order to analyze the properties in connection with their moisture content. Based on the obtained results it can be concluded that the reduction in the moisture content promotes the linear decrease in the porosity in the range from 0,31 to 0,15 (b.s.) and increase of both the bulk density and specific gravity. Also the soy grain bulk density and specific gravity values found through the grain chemical composition were lower than the experimental data. The adapted BALA & WOODS [2], RAHMAN, linear and exponential models are appropriate for description of the soy bulk grain shrinkage, while only the adapted BALA & WOODS [2] model is the most appropriate for description of the soy unitary grain shrinkage. Keywords: porosity; bulk density; specific gravity; shrinkage; mathematical modeling. -INTRODUÇÃOA soja é um produto com grande expressão na economia externa e interna do Brasil, não só pelo seu valor como grão para consumo, mas pelas grandes possibilidades de utilização devido aos seus altos teores de óleo e proteína e, também, à boa valorização comercial de seus resíduos.A produção de grãos com elevada qualidade requer, entre outras recomendações, que o produto seja colhido sadio e antecipadamente, visando minimizar as perdas ocasionadas no campo pelos ataques de insetos e microrganismos. Dessa maneira, devido ao teor de água elevado por ocasião da colheita, a secagem constitui uma d...