Submitted by Johnny Rodrigues (johnnyrodrigues@ufcg.edu.br) on 2018-10-17T16:51:04Z No. of bitstreams: 1 VIMÁRIO SIMÕES SILVA - TESE PPGEP 2004..pdf: 7946663 bytes, checksum: d4d441a16d5722370a6af66bb77ae188 (MD5) / Made available in DSpace on 2018-10-17T16:51:04Z (GMT). No. of bitstreams: 1 VIMÁRIO SIMÕES SILVA - TESE PPGEP 2004..pdf: 7946663 bytes, checksum: d4d441a16d5722370a6af66bb77ae188 (MD5) Previous issue date: 2004-08-31 / Os microrganismos, além de sua importância industrial na obtenção por via biotecnológica de diversos produtos, podem ser utilizados diretamente como alimento para humanos e animais. Neste contexto, vem crescendo o interesse pelo aproveitamento de fontes proteicas não tradicionais, na formulação de ração animal. A utilização de leveduras, tem por meta suprir a carência de proteínas e vitaminas BI. A operação de secagem é importante porque prepara o produto com as características necessárias para atender as exigências de mercado e dentro deste contexto, o leito de jorro e leito fluidizado podem ser utilizados como mais uma opção dentro dos diversos tipos de secadores ora empregados nesta operação. A matéria prima utilizada neste trabalho foi à levedura do gênero Saccharomyces cerevisiae prensada do tipo comercial (fermento biológico fresco da marca Fleischmann"), com umidade média de 70% em base úmida, de cor creme, e granulometria média de 0,991 mm. Os experimentos de secagem de levedura foram realizados em leito de inertes constituído de partículas de poliestireno de 3,26 mm em coluna de 10,3 cm de diâmetro e 25,3 cm de altura. Inicialmente foram levantados dados de equilíbrio higroscópico da levedura a 25, 30, 40 e 49 °C e as isotermas de dessorção obtidas foram ajustadas pelos modelos de GAB e BET Numa segunda etapa, foi estudada a fluidodinâmica do leito de jorro e leito fluidizado para analisar o efeito da presença de leveduras sobre o comportamento do leito de inertes e definir as condições mínimas de operação de modo a estabelecer a matriz de planejamento fatorial. Com o objetivo de analisar e comparar o desempenho dos leitos fluidodinamicamente ativos foi estudada a secagem em leito de jorro e leito fluidizado. Para isto, foi seguido um planejamento fatorial tendo como variáveis de entrada a velocidade do ar e a quantidade de leveduras alimentada, e, como respostas, o rendimento, retenção, perdas, umidade do produto e teor de proteínas. A temperatura foi fixada entre 38 e 44 °C. para todos os experimentos. As taxas instantâneas de evaporação de água apresentaram flutuações na maioria dos ensaios, tanto em leito de jorro como em leito fluidizado, as eficiências energéticas de secagem foram relativamente baixas nos dois processos, em torno de 5 a 50%. A cinética de produção de pó mostrou comportamento crescente e praticamente linear em todos os experimentos. Foi obtido nos ensaios em leito de jorro, um conteúdo de umidade no produto entre 11,65 a 31,34%, em base úmida, e teor proteínas entre 50,09 e 52,68%. Para o leito fluidizado em 7,98 a 48,72% de umidade e 40,6 a 49,7% de proteínas Diante do exposto, o secador de leito de jorro apresentou melhor desempenho, visto que, na qualidade do produto, a umidade e teor de proteínas apresentaram melhores resultados, e um maior rendimento e menor retenção de pó. Comparado com outros secadores, apresentou desempenho maior em termos de proteínas e performance, sendo recomendado estudar o processamento com temperaturas maiores de modo a reduzir o teor de umidade do produto. / Microorganisms, aside from their industrial importance in obtaining several products by biotechnology, can be used directly as food for humans and animals. In this context, an interest in non-conventional sources of protein for animal feed has been growing. The use of yeasts has the aim of supplying the proteins and vitamin B1 requirement. The drying operation is important because it prepares the product with the characteristics necessary for attending to the market demands and in this context the spouted bed and the fluidized bed can be used as one more option in the various types of dryers used in this operation. The raw material used in this work was pressed Saccharomyces cerevisiae commercial type yeast (fresh biological Fleischmann yeast), with an average moisture of 70% in a wet base, cream-colored, and an average size of 0.991 mm. The yeast drying experiments were performed in inert beds constituted by polystyrene particles of 3.26 mm in a column of 10.3 cm of diameter and 25.3 cm of height. The yeast was fed at the top of the column in an intermittent regime. Initially data of hygroscopic equilibrium of the yeast were studied at 25. 30, 40 and 49 °C and the obtained desorption isotherms were adjusted by the GAB and BET models. In a second stage, the fluid dynamics of the spouted bed and the fluidized bed was studied to analyze the effect of the presence of yeast on the behavior of the inert particles bed and to define the minimal operating conditions so that the matrix of factorial design was established. With the objective of analyzing and comparing the performance of the dynamically active beds, the drying of yeast in the spouted and the fluidized bed was studied. For this, a factorial experimental design was followed. The input variables were the velocity of the air and the quantity of yeast fed and as response variables the product yield, retention, loses, moisture and protein content of the dried yeast. The temperature was fixed between 38 and 44 °C for all the experiments. The instant water evaporation rate presented fluctuations in most of the experiments, both in the spouted bed and in the fluidized bed. The drying energy efficiency was relatively low in both processes, in turn of 5 and 50 %. The powder production kinetics showed an increasing and practically linear behavior in all the experiments. The moisture content of the product varied between 11.65 and 31.34% in a wet base and a protein content between 50.09 and 52.68% was obtained in the spouted bed tests. For the fluidized bed a 7.98 to 48.72% moisture and 40.6 to 49.7% proteins were obtained. The spouted bed dryer presented a better performance, inasmuch as, in the quality of the product, the moisture and the protein content presented best results and a greater yield and less retention of powder. Compared to other dryers, it presented a better operation in terms of protein and performance. It is recommended to study the process in a higher temperature interval so as to reduce the moisture content of the product.

COELHO, Raquel Macedo Dantas. Elaboração de pó do suco de limão prebiótico desidratado em secador de leito de jorro. 2013. 75 f. : Dissertação (mestrado) - Universidade Federal do Ceará, Centro de Ciências Agrárias, Departamento de Tecnologia de Alimentos, Fortaleza-CE, 2013 / Submitted by Nádja Goes (nmoraissoares@gmail.com) on 2016-06-23T12:38:29Z No. of bitstreams: 1 2013_dis_rmdcoelho.pdf: 2001518 bytes, checksum: 23082307fc5c0246da2168a87878c6b2 (MD5) / Approved for entry into archive by Nádja Goes (nmoraissoares@gmail.com) on 2016-06-23T12:38:59Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2013_dis_rmdcoelho.pdf: 2001518 bytes, checksum: 23082307fc5c0246da2168a87878c6b2 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-06-23T12:38:59Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2013_dis_rmdcoelho.pdf: 2001518 bytes, checksum: 23082307fc5c0246da2168a87878c6b2 (MD5) Previous issue date: 2013 / Dentre os vários alimentos que fazem parte do grupo dos funcionais, os alimentos prebióticos tem um destaque importante por auxiliarem no bom funcionamento do intestino. A síntese de oligossacarídeos com propriedades prebióticas pode ser realizada aproveitando os açúcares presentes nos sucos de frutas. Porém, os sucos necessitam de técnicas de preservação que garantam a sua estabilidade. A secagem de sucos em leito de jorro tem se mostrado uma alternativa viável para elaboração de suco em pó. Entretanto, a aplicação desse processo em alimentos ricos em açúcares pode ser complicada devido à baixa temperatura de transição vítrea destes compostos, que contribui para a obtenção de pós higroscópicos e aglomerados. Diante disso, o objetivo desse trabalho foi desenvolver um suco prebiótico de limão e posteriormente desidratá-lo em secador de leito de jorro, elaborando um suco em pó prebiótico de limão. O suco de limão foi inicialmente caracterizado e os oligossacarídeos prebióticos foram obtidos através da síntese enzimática com a dextrana-sacarase. Essa enzima consome os açúcares presentes no suco (sacarose, glicose e frutose) para produzir dextrana e oligossacarídeos prebióticos. A fim de verificar as melhores condições para a obtenção dos oligossacarídeos, foi realizado um planejamento experimental com 11 pontos variando as concentrações de sacarose e açúcar redutor (glicose e frutose). O suco prebiótico de limão foi desidratado em leito de jorro nas temperaturas de 60ºC (10, 15 e 20% - p/p de maltodextrina) e 70ºC (10, 15% - p/p de maltodextrina). Os pós obtidos foram avaliados em relação ao rendimento do processo, umidade, Atividade de água, tempo de reconstituição, higroscopicidade e grau de caking. Posteriormente o suco em pó foi reconstituído e caracterizado físico-quimicamente. A síntese dos oligossacarídeos foi favorecida pela combinação do aumento das concentrações de sacarose (75 g/L) e de açúcar redutor (75 g/L). Utilizando 10% (p/p) de maltodextrina não foi possível coletar pó. Observou-se que maiores concentrações desse agente diminuem a higroscopicidade e a aglomeração dos pós. O pó escolhido para a reconstituição foi desidratado a 70ºC com 15% (p/p) de maltodextrina, tendo em vista que esse pó apresentou maior rendimento e menor atividade de água. A comparação das características físico-químicas do suco de limão, do suco prebiótico e do suco reconstituído, evidencia que a secagem em leito de jorro praticamente não altera as características originais do suco de limão, comprovando que esse método de secagem pode ser empregado para obtenção de suco prebiótico de limão em pó, garantido um produto de alta estabilidade e com suas propriedades conservadas. / Dentre os vários alimentos que fazem parte do grupo dos funcionais, os alimentos prebióticos tem um destaque importante por auxiliarem no bom funcionamento do intestino. A síntese de oligossacarídeos com propriedades prebióticas pode ser realizada aproveitando os açúcares presentes nos sucos de frutas. Porém, os sucos necessitam de técnicas de preservação que garantam a sua estabilidade. A secagem de sucos em leito de jorro tem se mostrado uma alternativa viável para elaboração de suco em pó. Entretanto, a aplicação desse processo em alimentos ricos em açúcares pode ser complicada devido à baixa temperatura de transição vítrea destes compostos, que contribui para a obtenção de pós higroscópicos e aglomerados. Diante disso, o objetivo desse trabalho foi desenvolver um suco prebiótico de limão e posteriormente desidratá-lo em secador de leito de jorro, elaborando um suco em pó prebiótico de limão. O suco de limão foi inicialmente caracterizado e os oligossacarídeos prebióticos foram obtidos através da síntese enzimática com a dextrana-sacarase. Essa enzima consome os açúcares presentes no suco (sacarose, glicose e frutose) para produzir dextrana e oligossacarídeos prebióticos. A fim de verificar as melhores condições para a obtenção dos oligossacarídeos, foi realizado um planejamento experimental com 11 pontos variando as concentrações de sacarose e açúcar redutor (glicose e frutose). O suco prebiótico de limão foi desidratado em leito de jorro nas temperaturas de 60ºC (10, 15 e 20% - p/p de maltodextrina) e 70ºC (10, 15% - p/p de maltodextrina). Os pós obtidos foram avaliados em relação ao rendimento do processo, umidade, Atividade de água, tempo de reconstituição, higroscopicidade e grau de caking. Posteriormente o suco em pó foi reconstituído e caracterizado físico-quimicamente. A síntese dos oligossacarídeos foi favorecida pela combinação do aumento das concentrações de sacarose (75 g/L) e de açúcar redutor (75 g/L). Utilizando 10% (p/p) de maltodextrina não foi possível coletar pó. Observou-se que maiores concentrações desse agente diminuem a higroscopicidade e a aglomeração dos pós. O pó escolhido para a reconstituição foi desidratado a 70ºC com 15% (p/p) de maltodextrina, tendo em vista que esse pó apresentou maior rendimento e menor atividade de água. A comparação das características físico-químicas do suco de limão, do suco prebiótico e do suco reconstituído, evidencia que a secagem em leito de jorro praticamente não altera as características originais do suco de limão, comprovando que esse método de secagem pode ser empregado para obtenção de suco prebiótico de limão em pó, garantido um produto de alta estabilidade e com suas propriedades conservadas.

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / The interest and the consumption of natural dyes have been increasing over the last years. The urucum seeds have a dye located in their external layer called bixin. The spouted bed, since it is an inexpensive equipment and because of its simple operation, can be an excellent alternative for mechanical extraction of the bixin from the surface of the urucum seeds, on small and average country properties. However, despite having some interesting fluidodinamics characteristics for the related application, such as an intense movement of particles and an effective gas-solid contact, the spouted bed presents some restrictions that have limited its application. This work had as objective to study the effect of the variables: use of the draft, the load of the urucum seeds and the air velocity on the process of the mechanical extraction of the bixin in a spouted bed. The computational fluidodinamics technique (CFD) was used to describe numerically the behavior both of the urucum seeds and the air inside the spouted bed. By means of the results obtained it was possible to achieve the operational conditions that maximize the efficiency of removal and allow the attainment of a product with the appropriate quality. From the experimental planning, carried through in order to study the effect of the load of the seeds, the air flow and the presence of the draft in the mechanical extraction of the bixin from urucum seeds, it was possible to get to the conclusion that the presence of the "draft" was the variable that had the highest effect in all the studied answer variables (mass of extracted powder, productivity and bixin concentration). Since the presence of the draft showed to be the variable that governs the attrition kinetics, the effect of the distance from the draft base to the spouted bed base (ht) was studied, in view of the maximization of the dyeing production. The experimental results showed that the distance from the draft base to the spouted bed base (ht) that most favors the mechanical extraction of the bixin in spouted bed was the one of 4cm. The results of the simulation through CFD also helped in the understanding of the best performance for the configuration of the spouted bed using a draft, placed at ht = 4 cm. Through the simulations, it was also possible to get values of velocity for the condition of minimum spouting, close to the experimental values, with relative errors of about 4%. / O interesse e o consumo dos corantes naturais têm aumentado muito nos últimos anos. As sementes do urucum possuem um corante situado nas partes externas denominado bixina. O leito de jorro por se tratar de um equipamento barato e de operação simples, pode ser uma excelente alternativa para extração mecânica da bixina da superfície das sementes de urucum, em pequenas e médias propriedades rurais. Entretanto, apesar de apresentar algumas características fluidodinâmicas interessantes para a referida aplicação, tais como um intenso movimento das partículas e um efetivo contato gás-sólido, o leito de jorro apresenta algumas restrições, que tem limitado a sua utilização. Este trabalho teve como objetivo estudar os efeitos das variáveis: uso do tubo draft, a carga de sementes e a velocidade do ar no processo na extração mecânica da bixina em leito de jorro. A técnica da fluidodinâmica computacional (CFD) foi utilizada para descrever numericamente a fluidodinâmica do escoamento das sementes de urucum e do ar no leito de jorro. Por meio dos resultados obtidos foi possível obter as condições operacionais que maximizam a eficiência de remoção e permitem a obtenção de um produto com a qualidade adequada. A partir do planejamento experimental realizado para estudar o efeito da carga de sementes, da vazão do ar e da presença do draft na extração mecânica da bixina, foi possível concluir que a presença do draft foi a variável que teve o maior efeito em todas as respostas estudadas (massa de pó extraído, produtividade e concentração de bixina). Uma vez que a presença do tubo interno mostrou ser a variável que governa a cinética de atrição, foi estudado o efeito da distância do tubo à base do leito (ht), tendo em vista a maximização da produção do corante. Os resultados experimentais mostraram que a distância do draft à base (ht) que mais favorece a extração mecânica da bixina em leito de jorro é de 4cm. Os resultados da simulação por CFD ajudaram na compreensão do melhor desempenho para a configuração do leito de jorro com tubo draft e ht = 4 cm. Com as simulações também foi possível obter valores de velocidade para a condição de jorro mínimo próximo dos valores experimentais, com erros relativos na ordem de 4%. / Mestre em Engenharia Química

Submitted by Andrea Pereira (andrea.pereira@unipampa.edu.br) on 2018-02-26T16:41:54Z No. of bitstreams: 1 Dis Elizandra Machado 2017.pdf: 4131928 bytes, checksum: 0cc88acf3f5534f0382e18b562b8a4ed (MD5) / Approved for entry into archive by Vera Leite (vera.leite@unipampa.edu.br) on 2018-03-01T14:41:51Z (GMT) No. of bitstreams: 1 Dis Elizandra Machado 2017.pdf: 4131928 bytes, checksum: 0cc88acf3f5534f0382e18b562b8a4ed (MD5) / Made available in DSpace on 2018-03-01T14:41:51Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Dis Elizandra Machado 2017.pdf: 4131928 bytes, checksum: 0cc88acf3f5534f0382e18b562b8a4ed (MD5) Previous issue date: 2017-02-06 / Atualmente o Rio Grande do Sul tem a alimentação pecuária baseada quase que exclusivamente em pastagens de elevado teor forrageiro. O cornichão (Lotus corniculatus L.) é uma forrageira que tem se destacado na região da campanha devido sua grande resistência ao frio e às geadas, porém, é uma semente muito pequena e leve, o que dificulta o uso e regulagem de tecnologias agrícolas. O recobrimento de sementes é uma técnica de beneficiamento que tem se apresentado promissora para corrigir falhas e melhorar as características de lotes de sementes, remover contaminantes, entre outros. O leito de jorro é um equipamento que pode ser utilizado no recobrimento de sementes pois seu movimento cíclico aliado com a atomização proporciona uma boa adesão da suspensão à partícula e uma secagem adequada resultando em uma cobertura regular e uniforme. Com isso, o presente trabalho apresentou como objetivo realizar o estudo do recobrimento de sementes de cornichão em leito de jorro. Para a realização deste trabalho foram utilizadas sementes de cornichão cedidas pela Embrapa Pecuária Sul (Bagé, RS). A metodologia consistiu em caracterizar física, fisiológica e morfologicamente as sementes; estudar diferentes formulações baseadas em componentes poliméricos para a suspensão de recobrimento; estudar a fluidodinâmica das sementes em leito de jorro; estudar o processo de recobrimento das sementes em leito de jorro e avaliar a qualidade do produto final. Para avaliar o recobrimento foi utilizado um planejamento experimental do tipo composto central rotacional (DCCR), tendo como variáveis independentes a temperatura do ar e a vazão da suspensão e como respostas a eficiência do processo, o crescimento das partículas e o peso de mil sementes (PMS). Os resultados obtidos para a fluidodinâmica mostraram que a carga mássica que melhor se adequou ao processo foi 500 g de sementes; os filmes poliméricos formados após o recobrimento em leito de jorro proporcionaram a obtenção de uma fina película sobre as sementes; os resultados da eficiência do processo foram entre 6 a 50 %, para o crescimento da partícula entre 0,3 a 2,9 % e para o PMS entre 1,10 a 1,52 g. A avaliação estatística permitiu verificar o efeito das condições experimentais (temperatura do ar e vazão da suspensão) sobre as respostas avaliadas. Considerou-se como mais satisfatório o experimento que proporcionou maiores valores para a eficiência do processo (50,36 %) e crescimento das partículas (2,91 %), provenientes do recobrimento com temperatura de 75 °C e vazão da suspensão de 13,4 mL/min. Através das análises realizadas para o produto final verificou-se que houve um incremento no tamanho e no peso das sementes. Também observou-se que as sementes não foram prejudicadas fisiologicamente pois não foram danificadas suas reservas de substâncias e estrutura justificando a realização deste trabalho. / Nowadays, Rio Grande do Sul has livestock feed based almost exclusively on high forage pastures. The birds foot trefoil (Lotus corniculatus L.) is a forage that has stood out in the region of the campaign due to its great resistance to the cold and the frosts, but it is a very small and light seed, which makes difficult the use and regulation of agricultural technologies. The seed coating is a beneficiation technique that has been promising to correct faults and to improve the characteristics of seed lots, to remove contaminants, among others. The spouted bed is an equipment that can be used in the coating of seeds because its cyclic movement combined with the atomization provides a good adhesion of the suspension to the particle and a suitable drying resulting in a regular and uniform coverage. Thus, the present study presented aimed at making the study of coating birdsfoot trefoil seeds in spouted bed. For the accomplishment of this work we used seeds of birds foot trefoil ceded by Embrapa Pecuária Sul (Bagé, RS). The methodology consisted in the physical, physiological and morphological characterization of the seeds; studying different formulations based on polymer components for the coating suspension; to study the fluid dynamics of the seeds in the spouted bed; to study the process of coating the seeds in the spouted bed and to evaluate the quality of the final product. In order to evaluate the coating, an experimental design of the central rotational compound type (DCCR) was used, having as independent variables the air temperature and the suspension flow rate and as responses to process efficiency, particle growth and the weight of one thousand seeds (PMS). The results obtained for the fluid dynamics showed that the mass load that best suited the process was 500 g of seeds; the polymer films formed after the spouted bed coating provided a thin film on the seeds; the results of the process efficiency were between 6 to 50 %, for particle growth between 0,3 to 2,9 % and for PMS between 1,10 to 1,52 g. The statistical evaluation allowed to verify the effect of the experimental conditions (air temperature and suspension flow) on the evaluated responses. It was considered as more satisfactory the experiment that provided higher values for the process efficiency (50,36 %) and particle growth (2,91 %), from the coating with a temperature of 75 °C and a flow rate of the suspension of 13,4 mL/min. Through the analyzes performed for the final product it was verified that there was an increase in the size and the weight of the seeds. It was also observed that the seeds were not harmed physiologically because their reserves of substances and structure were not damaged justifying the accomplishment of this work.

No presente trabalho microcápsulas contendo B. lactis (BI 01) e L. acidophilus (LAC 4) foram produzidas por coacervação complexa, utilizando pectina e caseína como agente encapsulante e posteriormente foram desidratadas em spray dryer e leito de Jorro. Este estudo avaliou a resistência desses microrganismos aos processos de secagem, de estocagem (120 dias a 7 e 37°C) e a tolerância ?in vitro? quando inoculados em soluções de pHs ácidos (pH 1.0 e 3.0), além da morfologia das microcápsulas por Microscopia ótica e eletrônica de varredura. Após a secagem em spray dryer foi verificada a integridade celular da maioria da população, porém, L. acidophilus foi mais resistente às condições utilizadas do que B. lactis. A secagem em leito de jorro também foi promissora, uma vez que manteve a viabilidade celular da maioria da população de probióticos. L. acidophilus microencapsulados e secos por spray dryer mantiveram a viabilidade por um período de estocagem maior do que B. lactis. A vida útil do L. acidophilus microencapsulados e secos em leito de jorro é maior quando armazenado em temperaturas mais baixas (7° C). No entanto B. lactis microencapsulados e secos em leito de jorro perdem sua viabilidade durante o armazenamento em ambas as temperaturas (7 e 37° C). O resultado obtido no teste, que consistia em avaliar o efeito do pH sob Lactobacillus acidophilus e B. lactis, permitiu inferir que quando estes microrganismos microencapsulados foram secos por spray dryer se mostraram mais resistentes às condições ácidas do que os não encapsulados. Entretanto, as microcápsulas quando secas em leito de jorro, não foram eficientes para prover proteção aos L. acidophilus e B. lactis em pHs similares ao do estômago humano. A microscopia eletrônica de varredura confirmou que as partículas secas em spray dryer apresentaram formato esférico, sem presença de fissuras e as partículas secas em leito de jorro, formatos irregulares. / In this present work, microcapsules containing B. lactis or L.acidophilis were produced by complex coacervation based on pectin and casein interactions. After coacervation the systems were dehydrated by spray drying or spouted bed techniques. In this present study could evaluate the resistance of these microorganisms to dehydration process, shelf life (storage at 7 and 37 ºC for 120 days), and their in vitro tolerance after being inoculated in acid solutions (pH 1.0 and 3.0). Moreover the morphology characteristics were analyzed by optical microscopic and scanning electron microscopic. Both systems maintained their cellular integrity after spray drying, although, L. acidophilus microcapsules were more resistant. Spouted bed drying was also promising, once the microorganism still remains viable. Comparing the results about shelf life, it is noticeable that L. acidophilus microcapsules dehydrated by spray dried maintained viability for storage period greater than B. lactis. When the microcapsules were dehydrated by spouted bed, the L. acidophilus obtained higher viability at 7ºC stored temperature. In contrast, B. lactis lose their viability during storage at both temperatures (7 and 37ºC).The in vitro studies showed that the microorganisms encapsulated, dehydrated by spray dried, were more resistance to acid pH conditions than free ones. Furthermore, microcapsules when dried in spouted bed were not efficient to provide protection to both microorganisms at this pH?s values. The scanning electron microscopic showed that the particles obtained by spray dryer were spherical without cracks, and the particles obtained by spouted bed presented irregular shape.

Submitted by Edisangela Bastos (edisangela@ufpa.br) on 2012-11-29T18:10:47Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 23898 bytes, checksum: e363e809996cf46ada20da1accfcd9c7 (MD5) Dissertacao_AnaliseExperimentalComportamento.pdf: 2526380 bytes, checksum: d85e8e196c29bde0ce4b0e538b9517ac (MD5) / Approved for entry into archive by Ana Rosa Silva(arosa@ufpa.br) on 2012-11-30T14:58:09Z (GMT) No. of bitstreams: 2 license_rdf: 23898 bytes, checksum: e363e809996cf46ada20da1accfcd9c7 (MD5) Dissertacao_AnaliseExperimentalComportamento.pdf: 2526380 bytes, checksum: d85e8e196c29bde0ce4b0e538b9517ac (MD5) / Made available in DSpace on 2012-11-30T14:58:09Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 23898 bytes, checksum: e363e809996cf46ada20da1accfcd9c7 (MD5) Dissertacao_AnaliseExperimentalComportamento.pdf: 2526380 bytes, checksum: d85e8e196c29bde0ce4b0e538b9517ac (MD5) Previous issue date: 2011 / A linhaça é a semente da planta do linho (Linum usitatissimum L.), uma espécie polimorfa originária do linho, sendo considerada uma das 6 plantas atualmente reconhecidas pelo Instituto Nacional do Câncer dos Estados Unidos (US National Cancer Institute - NCI) por suas propriedades específicas no combate ao câncer. Parte desse reconhecimento deve-se a notável característica de ser a fonte mais rica de precursores de lignina (esteróide vegetal de ação análoga ao estrógeno de mamíferos) na dieta humana. A variedade utilizada neste trabalho foi a “Linseed” de cor marrom e o objetivo deste trabalho foi analisar a fluidodinâmica dessa partícula em leito de jorro, estabelecida pelas medidas de tomadas de queda de pressão no leito a partir das deflexões em relação às velocidades de ar crescente e decrescente, obtendo assim informações para a determinação de parâmetros correlacionados ao processo, como: velocidade de mínimo jorro, queda de pressão máxima, queda de pressão no jorro estável e queda de pressão no mínimo jorro. Estes valores foram comparados aos correspondentes valores obtidos por equações empíricas citadas na literatura. Foi também avaliado o comportamento da secagem da matéria prima, mediante um planejamento estatístico 22, tendo com as variáveis de entrada temperatura do gás (Tg) e o tempo de operação (t), para a quantificação das variáveis de resposta razão de umidade (Xr, adim.), germinação (G, %) e o índice de velocidade de germinação (IVG, t-1) e analisadas estatisticamente pelo planejamento fatorial completo com três repetições no ponto central. A cinética de secagem das sementes de linhaça, previamente umidificadas, foi realizada nas temperaturas de 45, 55 e 65 °C, e dentre os três modelos propostos, o modelo de Midilli et al., foi que melhor descreveu aos dados experimentais. Para os parâmetros fluidodinâmicos observou-se que a correlação de Gorshtein e Mukhlenov (1965) apresentou os menores desvios para queda e pressão de mínimo jorro e jorro estável, Abdelrazek (1969) apresentou o menor desvio para a velocidade no mínimo jorro e Pallai e Németh (1969) descreveu adequadamente a queda de pressão máxima. Foi observado que a carga de sementes e a temperatura exerceram influência significativa nos parâmetros fluidodinâmicos em leito de jorro. Com base na análise do planejamento estatístico proposto pode-se concluir que os parâmetros de entrada temperatura do gás e tempo de operação exerceram influência significativa sobre todas as variáveis de resposta, sendo observada influência quadrática das variáveis de entrada ao se observar a significância da curvatura sobre os parâmetros: Razão de umidade, Germinação e Índice de Velocidade de Germinação, propondo-se modelos representativos destes parâmetros com a presença da curvatura, apresentando um coeficiente de determinação (R2) superior a 99 %. / Flaxseed is the seed of the flax plant (Linum usitatissimum L.) is polymorphic native flax, and is considered one of the six plants currently recognized by the National Cancer Institute of the United States (U.S. National Cancer Institute - NCI) for their properties specific anti-cancer. Part of this recognition should be the remarkable characteristic of being the richest source of lignin precursors (vegetable steroid action analogous to the mammalian estrogen) in the human diet. The variety used in this work was the "Linseed" brown and objective of this study was to analyze the fluid-dynamics of spouted bed. The fluid-dynamics was defined by the measurements of the bed pressure drop as a function of the flow rate for different seeds loads, so getting information to determine parameters related to the process, such as: minimum spouting velocity, maximum pressure drop, stable spout pressure drop and minimum spouted pressure drop. These values were compared with the values obtained by empirical equations found in the literature. It was also studied the drying of raw material, through a full factorial design 22 with com three central point and the statistical analysis of the results were realized and the effects of independent variables spouting air temperature (Tg) and time (t) on the responses humidity ratio (Xr, adim.), germination (G, %) and germination speed index (GSI, t-1) were evaluated. The optimal operational point was determined as function of the entrance variables applying the concept of global desirability. The kinetics of drying was performed at temperatures of 45, 55 and 65 °C, and the Midilli et al. model showed the best fitting to the experimental data. For the fluid-dynamic parameters showed that the correlation of Gorshtein and Mukhlenov (1965) showed the lowest deviations for minimum spouted pressure drop and pressure drop in the steady spouted, Abdelrazek (1969) showed the smallest deviation to the minimum spouting velocity and Pallai and Németh (1969) described adequately the maximum pressure drop. It was observed that the mass of seeds processed and air-spouted temperature exerted a significant influence on fluid-dynamic. Based on the statistical analysis of experimental noticed that all variable Tg e t are statistically significant for the responses: humidity ratio, germination and germination speed index, proposing models representative of these parameters with the presence of curvature, obtaining the coefficient of determination (R2) greater than 99 %.

Submitted by Johnny Rodrigues (johnnyrodrigues@ufcg.edu.br) on 2018-09-25T19:26:16Z No. of bitstreams: 1 JOABIS NOBRE MARTINS - DISSERTAÇÃO PPGEA 2013..pdf: 17634552 bytes, checksum: 5a460fe8587a52f6e9b0f9e508d71f27 (MD5) / Made available in DSpace on 2018-09-25T19:26:16Z (GMT). No. of bitstreams: 1 JOABIS NOBRE MARTINS - DISSERTAÇÃO PPGEA 2013..pdf: 17634552 bytes, checksum: 5a460fe8587a52f6e9b0f9e508d71f27 (MD5) Previous issue date: 2013-02 / Capes / As práticas relacionadas ao uso popular de plantas medicinais são o que muitas comunidades têm como alternativa viável para o tratamento de doenças ou manutenção da saúde. Objetivou-se no estudo secar extrato fitoterápico de cumaru pelo processo de leito de jorro, analisando as variáveis dependentes como: rendimento, taxa de acúmulo no material inerte e teor de água do extrato seco. As cascas in natura foram coletadas, secas em estufa com circulação de ar forçado a temperatura de 50 °C até o teor de água de 4,26%, sendo trituradas posteriormente. Em seguida, foi obtido o extrato hidroalcoólico, por meio de maceração dinâmica em álcool a 70% e temperatura de 30 °C, sendo em seguida concentrado em evaporador rotativo à 50 °C até uma concentração de sólidos de 9,8%. Para os ensaios de secagem, foi adicionado como adjuvante de secagem dióxido de silício coloidal ao extrato concentrado. As velocidades de secagem foram definidas em ensaios fluidodinâmicos de acordo com a velocidade de jorro mínimo. Para os ensaios de secagem foram utilizadas partículas de poliestireno do tipo 849, produzido pela EDN, Camaçari - Bahia. Adotou-se um planejamento fatorial de 23 + 3 experimentos no ponto central totalizando 11 experimentos. Como variáveis independentes adotaram-se: temperaturas de secagem de 70, 80 e 90 °C; velocidade do ar de 35,28; 36,60 e 37,93 m/s e vazão de suspensão de alimentação de 4, 5 e 6 mL/min. De acordo com os resultados, os rendimentos variaram de 53,9 a 75,851%; a taxa de acúmulo de 7,91 a 44,761% e o teor de água em base úmida de 2,359 a 5,197%. Os resultados demonstraram que o melhor rendimento foi no experimento 4 (temperatura: 90 °C; V^: 2,86 m3/min e Ws: 4 mL/min) 75,851% com uma taxa de acúmulo de 7,913% e teor de água de 3,901%. O menor rendimento segundo os resultados foi no experimento 6 (Tar: 70 °C; Var: 37,932 m/s e Ws: 6 mL/min) de 60,576%, com taxa de acúmulo de 24,90% e teor de água de 2,359%. Diante o exposto, verifica-se um aumento na taxa de recuperação do extrato seco com o aumento da temperatura de secagem, e consequentemente a diminuição na taxa de acúmulo no material inerte. / The practices related to the popular use of medicinal plants are what many communities have as viable alternative for the treatment of diseases or health maintenance. It was aimed at the study of dry herbal extract of cumaru by spouted bed process, analyzing the dependent variables: income, rate of accumulation in inert material and water content of the dried extract. The fresh shells were collected, dried in an oven with forced air circulation at the temperature of 50C to the water content of 4.26%, being crushed later. Then the hydroalcoholic extract was obtained through dynamic maceration in alcohol at 70% and 30C, and then concentrated on a rotary evaporator to 50 °C up to a concentration of solids of 9.757%. For the drying tests, was added as an adjuvant of colloidal silicon dioxide drying to the concentrated extract. Drying speeds were defined in hydrodynamic tests according to the minimum Jet speed. For the drying tests were used polystyrene particles of type 849, produced by EDN, Camaçari-Bahia. Factorial planning was adopted of 2 + 3 experiments at the center point for a total of 11 experiments. As independent variables were adopted: drying temperatures of 70.80 and 90 °C; air flow rate of 35.278; 36.60 and 37.93 m/s and flow of power suspension of 4, 5 and 6 ml/min. According to the results, yields ranged from 53.9 to 75.851%; the rate of accumulation of 7.913 to 44.761% and water content in wet base of 2.359 to 5.197%. The results showed that the best performance was in experiment 4 (Tar: 90 °C; Var: 2.86 m3/min and Ws: 4 mL/min) 75.851% with a rate of accumulation of 7,91% and water content of 3.901%. The lowest income under the results was the experiment 6 (Tar: 70C; Var: 2.86 m3/min and Ws: 6 mL/min) of 60.576%, with accumulation rate of 24.90% and water content of 2.359%. On the above, there is an increase in the yield of dry extract with increasing drying temperature, and consequently a reduction in the rate of accumulation in inert material.

Submitted by Luciana Sebin (lusebin@ufscar.br) on 2016-10-10T19:06:35Z No. of bitstreams: 1 DissCAMS.pdf: 25683714 bytes, checksum: a6970c57338788f65ed71be5b7ba476b (MD5) / Approved for entry into archive by Marina Freitas (marinapf@ufscar.br) on 2016-10-13T20:33:54Z (GMT) No. of bitstreams: 1 DissCAMS.pdf: 25683714 bytes, checksum: a6970c57338788f65ed71be5b7ba476b (MD5) / Approved for entry into archive by Marina Freitas (marinapf@ufscar.br) on 2016-10-13T20:34:04Z (GMT) No. of bitstreams: 1 DissCAMS.pdf: 25683714 bytes, checksum: a6970c57338788f65ed71be5b7ba476b (MD5) / Made available in DSpace on 2016-10-13T20:34:15Z (GMT). No. of bitstreams: 1 DissCAMS.pdf: 25683714 bytes, checksum: a6970c57338788f65ed71be5b7ba476b (MD5) Previous issue date: 2016-02-22 / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq) / Although there are several mathematical models in the literature used for paste drying in spouted beds, few of them have focused on transient analysis of dynamic system. Therefore, the purpose of this study was to integrate experiments and simulations of a dynamic model to study the paste drying process in a spouted bed with inert particles. The tests were conducted to investigate the transient response by mean of experiments with disturbances and intermittences in the paste feed rates for understand the behavior of process during periods in which the equipment undergoes transients states. The experiments drying were performed in a spouted bed of cylindrical column of 50.0 cm of height and 20.0 cm of diameter for inlet gas temperatures of 70 °C and 100 °C and inlet spout air flow rate at 30% above the minimum spouting velocity. The paste used was a calcium carbonate suspension with solid concentration of 5 % w/w and glass spheres of 2,2 mm of average diameter used as inert particles. To describe the heat and mass transfer phenomena in the drying process was used semi-empirical models found in the literature. The models consist of an ordinary differential equations system coupled with an empirical equation to determine the water evaporation rate. For the numerical solution of the models, was developed a computer code based in Fortran 90 programming language using the DIVIPAG subroutine from IMSL library. Comparative analysis between experimental and simulated data were performed and it was verified that the adapted models represented good the paste drying process in the spouted bed under different conditions. The results obtained in this study showed good agreement with the behavior found in the literature and with the physical principles of momentum, heat and mass transfer involved in the process. This work contributed to a better understanding of the paste drying in spouted bed when the process goes by transit states due to disturbances and intermittences in the paste feed rates. / Embora a literatura reporte vários modelos matemáticos usados para a secagem de pasta em leito de jorro, poucos trabalhos propõem estudar o regime transiente envolvendo mudanças na dinâmica de secagem. Portanto, neste trabalho foi realizado um estudo experimental e de simulação sobre o processo de secagem de pasta em leito de jorro com partículas inertes, onde os testes foram conduzidos de modo a provocar mudanças na dinâmica de secagem, para se entender o comportamento do processo durante períodos em que o equipamento passa por estados transientes. Para isto, foram realizados experimentos de secagem com perturbação e intermitência na vazão de alimentação da pasta em um leito de jorro de coluna cilíndrica de 50 cm de altura e 20 cm de diâmetro. Os ensaios foram realizados com temperaturas do gás de entrada de 70°C e 100°C, e velocidade do gás de entrada de 30% acima da mínima de jorro. A pasta utilizada foi uma suspensão de carbonato de cálcio com uma concentração percentual mássica 5% e esferas de vidro de 2,2 mm de diâmetro como partículas inertes. Para descrever a dinâmica de transferência de calor e massa no leito, foram utilizados modelos semi-empíricos encontrados na literatura e realizado algumas adaptações. Os modelos consistem de um conjunto de equações diferenciais ordinárias acoplados a uma equação empírica para determinar a taxa de evaporação de água. Para a solução numérica dos modelos, foi construído uma rotina computacional baseado em linguagem de programação FORTRAN 90 utilizando-se a sub-rotina DIVIPAG da biblioteca do IMSL. Foram realizadas análises comparativas entre os dados experimentais e simulados, e verificou-se que os modelos adaptados representaram bem o processo de secagem de pasta em leito de jorro em diferentes condições experimentais. Os resultados obtidos neste trabalho estão de acordo com o comportamento encontrado na literatura e em concordância com os princípios físicos de transferência de momento, calor e massa envolvidos no processo de secagem. O presente trabalho contribuiu para o melhor entendimento da secagem de pasta em leito de jorro quando o processo passa por períodos transientes devido as perturbações e intermitência na vazão de pasta.

Made available in DSpace on 2016-06-02T19:55:23Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2302.pdf: 2008314 bytes, checksum: f3ade80a56415270dc78bfbd99be5be0 (MD5) Previous issue date: 2009-03-09 / Financiadora de Estudos e Projetos / The objective of this Doctoral Thesis was to analyse the fluidynamics and the heat and mass transfer of paste drying in a spouted bed under transient operation and to obtain detailed experimental data on the disturbed response of the system due to the presence of the liquid phase. This work also comprises the application of a CST model to predict temperature and moisture profiles in both the gas and solid phases. The paste-like matter employed in the experiments was distilled water, wastewater sludge, skim milk, homogenized whole egg and calcium carbonate. For each one of these pastes, experiments were done in two different spouted bed configurations (full and half column bed) operating with different feed rates, under inlet spout air flow rate at 15 and 30 % above the minimum spouting velocity and temperatures of 80 and 100 °C. In the full column spouted bed, measurements of inlet air flow rate variations, pressure drop, inlet air temperature, particle bed temperature at three axial positions in the annulus, outlet air temperature, dry and wet bulb temperatures at the cyclone exhaust and moisture content of powder and paste coat of inert particles were done. For the half column spouted bed, measurements of inlet air flow rate variations, pressure drop, inlet and outlet air temperature, dry and wet bulb temperatures at the cyclone exhaust, particles velocities in the annulus, spout and fountain, spout channel shape and dimensions and fountain high were done. The results obtained showed that the transient operation analysis was adequate and encouraging as a means to obtain further information on the drying process in spouted bed. Among the main results of this work is the important finding that the time required for the spouted bed to reach steady state may largely vary depending on the feed flow rate and spouting characteristics. The fluidynamics analysis showed that spouting characteristics may significantly change, indicating system instability, depending on the type of paste and the concentration and flow rate of the feed. As far as the CST model is concerned, it was seen that experimental data and predicted values were in good agreement, although the drying kinetic equation was highly dependent on paste concentration and density. / O objetivo desta tese de doutorado foi realizar uma análise do comportamento fluidodinâmico, térmico e de massa da secagem de pastas em leito de jorro em regime transiente, visando obeter dados experimentais detalhados do sistema, em resposta à perturbação causada pele presença do meio líquido. Também foi avaliada neste trabalho a aplicação de um modelo CST para a estimativa dos perfis de temperatura e umidade das fases gás e sólida. As pastas utilizadas neste estudo foram água destilada, lodo de esgoto, leite desnatado, ovo de galinha integral homogeneizado e carbonato de cálcio. Para estas pastas foram conduzidos experimentos de secagem em duas configurações de leito de jorro (uma coluna cheia e uma meia coluna) operando com diferentes vazões de alimentação e sob condições de velocidade do ar na entrada de 15 e 30 % acima da velocidade de mínimo jorro e em dois níveis de temperatura, 80 e 100 °C. No leito de jorro de coluna cheia foram determinadas as variações na velocidade do ar de entrada, queda de pressão do leito, temperatura do ar de entrada, temperatura do leito de partículas em três posições axiais da região anular, temperatura do ar de saída, temperaturas de bulbo seco e bulbo úmido na saída do ciclone, umidade do pó produzido e umidade do recobrimento formado nas partículas inertes. Já no leito de jorro em meia coluna foram determinadas as variações na velocidade do ar de entrada, queda de pressão do leito, temperatura do ar de entrada, temperatura do ar de saída, temperaturas de bulbo seco e bulbo úmido na saída do ciclone, velocidade das partículas nas regiões anular, jorro e fonte, forma e dimensão do canal de jorro e altura da fonte. As informações obtidas no desenvolvimento deste trabalho mostraram que a análise do regime transiente é uma técnica adequada e promissora na obtenção de novas informações para o entendimento da secagem de pastas em leito de jorro. Dentre os principais resultados obtidos destaca-se que o tempo necessário para o leito de jorro alcançar o regime permanente pode variar expressivamente dependendo da vazão de alimentação de pasta e da condição de jorro aplicada. Na análise fluidodinâmica foi constatado que dependendo do tipo de pasta, concentração e vazão de alimentação o regime de jorro pode sofrer modificações significativas, indicando a instabilidade do sistema. Na avaliação do modelo CST, verificou-se que esse apresentou resultados satisfatórios quando comparados aos dados experimentais obtidos. Contudo, a expressão proposta para descrever a taxa de secagem mostrou-se ser fortemente dependente da concentração e densidade da pasta aplicada.

Made available in DSpace on 2016-06-02T19:55:26Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2955.pdf: 1581849 bytes, checksum: 08c612834e3c6873efcbc52760017935 (MD5) Previous issue date: 2010-05-10 / Universidade Federal de Sao Carlos / In this work, the transport phenomena, which occur during the drying operation in a continuous spouted bed, are evaluated through experimental data and CFD simulations. Thus, this thesis was divided into three main parts: fluid dynamics, heat transfer and mass transfer. The fluid dynamics of a spouted bed, with continuous solids feeding, was studied through experimental data of static pressure, fountain height and air mass flow rate. A two-fluid two-dimensional model using the Euler-Euler approach was applied to simulate the fluid dynamics of the system. Gidaspow (1992) drag model was used to describe fluid-particle interface forces and the granular kinetic theory (Lun et al., 1984) to predict the solid phase stress. The commercial fluid dynamics code, FLUENT 6.3, was chosen to solve the model equations. The data obtained via CFD compared well with experimental results. In the heat transfer study, the conservation of energy equation was used, in conjunction with the fluid dynamics model, to simulate the heat transfer between the gas and particles in a continuous draft tube spouted bed. Two different Nusselt number correlations (Gunn, 1978; Kmiec, 1980) were used to calculate the heat transfer coefficient between the phases. The simulated results were compared with the experimental data obtained for the fluid temperature in the draft tube and annulus sections of the bed as well as for the solids outlet temperature. The drying simulations were done by coupling the transport phenomena, fluid dynamics, heat and mass transfer. An equation, based on thin layer drying data, was developed for the drying constant, which is a function of the fluid temperature and gas-solids relative velocity. The drying model presented physically consistent results and it seems to be promising for the drying analysis. / Neste trabalho, os fenômenos de transferência, que ocorrem durante a operação de secagem em um leito de jorro contínuo, são abordados de forma experimental e também através da fluidodinâmica computacional (CFD). Para isso, o trabalho foi dividido em três partes principais: fluidodinâmica, transferência de calor e transferência de massa. A fluidodinâmica, de um leito de jorro com alimentação contínua de sólidos pela base, foi estudada através de dados experimentais de pressão estática, altura da fonte e vazão de ar, os quais foram obtidos para as diversas regiões do leito. Um modelo de dois fluidos utilizando a formulação Euler-Euler foi empregado para a simulação da fluidodinâmica do sistema. As forças de interface, entre fluidopartícula, foram descritas utilizando o modelo proposto por Gidaspow (1992) e as tensões de sólidos pela teoria cinética granular proposta por Lun et al. (1984). A solução das equações do modelo foi realizada utilizando o software FLUENT 6.3. Os resultados obtidos via CFD foram comparados a dados experimentais, mostrando a boa concordância do modelo com os experimentos. No estudo da transferência de calor, a equação da conservação da energia em sua forma diferencial foi utilizada, juntamente com o modelo fluidodinâmico, para simular a transferência de calor entre fluido e partículas em um leito de jorro contínuo com alimentação de sólidos pela base. Duas correlações para a determinação do número de Nusselt (Gunn, 1978; Kmiec, 1980) foram utilizadas para o cálculo do coeficiente de transferência de calor entre as fases. Os resultados simulados foram comparados com dados experimentais obtidos para a temperatura do fluido e das partículas. A simulação da secagem de partículas de alumina, em um leito de jorro contínuo, foi realizada através do acoplamento dos fenômenos de transferência. Uma equação para a constante de secagem, em função da temperatura do ar e velocidade relativa entre as fases, foi desenvolvida a partir de dados experimentais de secagem em camada fina. O modelo mostrou-se fisicamente consistente e promissor, na análise da transferência de massa no sistema em estudo.