Estudo da instantaneização de misturas contendo cacau em po por aglomeração com jato de vapor

Autor(es)

Lecsi Maricela Romero Peña

• Tipo de documento: Tese de Doutorado
• Imprenta: Campinas, SP.
• Instituição: Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP). Faculdade de Engenharia Quimica
• Data de defesa: 2003-03-31

Membros da banca

Theo Guenter Kieckbusch; Maria Ines Re; Marisa Masumi Beppu; Alfredo de Almeida Vitali; Valdecir Lucas

• Orientador: Theo Guenter Kieckbusch

Resumo

O processo de aglomeração de misturas contendo cacau em pó foi considerado com o intuito de avaliar as características de instantaneização. Desenvolveu-se um aglomerador a jato de vapor em escala de planta piloto composto por uma torre em aço inox (diâmetro: 0,30m, altura: 2,15m), uma calha vibratória para a alimentação de pó (até 65 kg/h), um gerador de vapor, um dispositivo para o contato turbulento de vapor com as partículas em queda livre na saída de um duto cilíndrico feito em Teflon® de 1,9cm de diâmetro e um sistema de insuflamento e exaustão de ar. A composição química e as características físicas da matéria-prima foram determinadas, além de observações ao microscópio e por difratogramas de Raios X. O cacau em pó é amorfo, tem uma distribuição binodal de tamanho (diâmetro médio de 19 mm), insolúvel e de difícil dispersão em água. O pH e o teor de manteiga influenciam a molhabilidade e a dispersabilidade. A isoterma de sorção de umidade seguiu o modelo de GAB. Açúcar, de morfologia cristalina e embebição rápida, foi usado na formulação das misturas. Um planejamento estatístico foi aplicado considerando os fatores de efeito significativo em quatro variáveis-resposta: molhabilidade, tamanho do aglomerado, densidade bulk e umidade final do produto. Para uma triagem inicial dos fatores do processo foi usado o método de arranjo ortogonal L8 de Taguchi, em duas etapas. Uma análise mais detalhada foi então realizada baseada em um planejamento usando superfície de resposta, em estrela com pontos centrais, necessitando de 29 ensaios. A molhabilidade, considerada como o atributo mais adequado para avaliar a característica de instantaneização do produto, é influenciada pelos fatores: teor de lecitina, teor de açúcar, teor de finos, vazão de vapor e temperatura de secagem, em essa ordem de importância. O modelo quadrático produziu uma maior representatividade dos dados experimentais obtidos. O tamanho do aglomerado é afetado principalmente pela vazão de vapor e teor de lecitina. O efeito mais importante na densidade do aglomerado foi o teor de finos e a temperatura do ar de secagem. A vazão de vapor e a composição da mistura mostraram-se importantes para a umidade do produto. O alto grau de solubilidade da sacarose e a plasticização que ocorre na zona de aglomeração, como confirmado em micrografias e em difratogramas de Raios-X, controlam a cinética do processo de aglomeração (AU)

• Processo FAPESP: 98/15136-3 - Estudo da instantaneização de misturas achocolatadas contendo cacau em pó usando um leito agito-fluidizado
• Beneficiário: Lecsi Maricela Romero Pena
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Doutorado