Aplicação da espectroscopia de lente térmica na investigação das propriedades ópticas e térmicas de óleos vegetais comestíveis

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Albuquerque, Teresinha Aparecida Soares
Data de Publicação: 2002
Tipo de documento: Dissertação
Idioma: por
Título da fonte: Repositório Institucional da Universidade Estadual de Maringá (RI-UEM)
Texto Completo: http://repositorio.uem.br:8080/jspui/handle/1/2665
Resumo: The edible oils are compounds formed by complex structure whose physical and chemical properties are of industrial interest once they can be used to monitor the quality of the commercialized products. Thermal Lens Spectrometry (TLS) is a photothermal technique that has been successfully applied to determine the thermo-optical properties of highly transparent solids, liquids and gases. Recently, the remote nature of the TL technique has been explored to determine the temperature dependence of the thermo-optical properties of transparent materiais. The aim of this work is to apply the thermal lens technique as an alternative method to determine the thermo-optical properties of edible oils. The parameter, θ, which describes the thermal lens signal amplitude, and the thermal diffusity were measured both at room temperature and as a function of the temperature. Complementary measurements as Differential Scanning Calorimetry (DSC), optical absorption coeflicient, refractive index and specific heat were also performed. The studied samples were soya, corn, canola and sunflower oils. The TL experiments were performed with the mode mismatched experimental set up using an argon ion laser at 514.5 nm as the excitation beam and a He-Ne laser at 632.8 nm as the probe beam. The experiments performed at room temperature showed that the sample presented photochemical reaction as a consequence of the illumination with the laser beam. This effect was higher for soya, followed by corn, canola and sunflower oils. It was observed that, by performing the curve fitting with the thermal lens theoretical model we were able to estimate the fraction of the absorbed energy, which was used by the sample to induce photochemical reaction. As a consequence of this procedure the thermo-optical properties of the samples were obtained. The experiments between 18°C and 70°C showed the occurrence of variations in the measured parameters, which were in agreement with the complementary data from specific heat and DSC. This indicates that possible changes in the oil structure, induced by the heating processes, may occur. The results showed that the TL technique were successfully applied to study edible oils and indicates that the use of this method can be extended to study other foods stuffy such as fruit juices.
id UEM-10_2f161bc171e65c0290679e32c69a9b5a
oai_identifier_str oai:localhost:1/2665
network_acronym_str UEM-10
network_name_str Repositório Institucional da Universidade Estadual de Maringá (RI-UEM)
repository_id_str
spelling Aplicação da espectroscopia de lente térmica na investigação das propriedades ópticas e térmicas de óleos vegetais comestíveisEspectroscopia fotoacústicaLente térmicaÓleos vegetaisPropriedades ópticasTransição de faseDegradação térmica.Ciências Exatas e da TerraFísicaThe edible oils are compounds formed by complex structure whose physical and chemical properties are of industrial interest once they can be used to monitor the quality of the commercialized products. Thermal Lens Spectrometry (TLS) is a photothermal technique that has been successfully applied to determine the thermo-optical properties of highly transparent solids, liquids and gases. Recently, the remote nature of the TL technique has been explored to determine the temperature dependence of the thermo-optical properties of transparent materiais. The aim of this work is to apply the thermal lens technique as an alternative method to determine the thermo-optical properties of edible oils. The parameter, θ, which describes the thermal lens signal amplitude, and the thermal diffusity were measured both at room temperature and as a function of the temperature. Complementary measurements as Differential Scanning Calorimetry (DSC), optical absorption coeflicient, refractive index and specific heat were also performed. The studied samples were soya, corn, canola and sunflower oils. The TL experiments were performed with the mode mismatched experimental set up using an argon ion laser at 514.5 nm as the excitation beam and a He-Ne laser at 632.8 nm as the probe beam. The experiments performed at room temperature showed that the sample presented photochemical reaction as a consequence of the illumination with the laser beam. This effect was higher for soya, followed by corn, canola and sunflower oils. It was observed that, by performing the curve fitting with the thermal lens theoretical model we were able to estimate the fraction of the absorbed energy, which was used by the sample to induce photochemical reaction. As a consequence of this procedure the thermo-optical properties of the samples were obtained. The experiments between 18°C and 70°C showed the occurrence of variations in the measured parameters, which were in agreement with the complementary data from specific heat and DSC. This indicates that possible changes in the oil structure, induced by the heating processes, may occur. The results showed that the TL technique were successfully applied to study edible oils and indicates that the use of this method can be extended to study other foods stuffy such as fruit juices.Os óleos vegetais comestíveis são compostos orgânicos constituídos por cadeias carbônicas longas, cujas propriedades físicas são de grande interesse para a indústria de alimentos, uma vez que se busca qualidade para satisfazer as exigências do mercado consumidor. A Espectroscopia de Lente Térmica (ELT), faz parte de uma família de técnicas fototérmicas que vem mostrando sua potencialidade no estudo das propriedades ópticas e térmicas de sólidos, líquidos e gases extremamente transparentes. Recentemente seu caráter remoto vem sendo explorado para estudos quantitativos das propriedades ópticas e térmicas de materiais em função da temperatura. Neste trabalho a ELT é empregada pela primeira vez para determinar as propriedades ópticas e térmicas de óleos comestíveis. Foram determinados os valores da difusividade térmica e do parâmetro θ, que descreve a amplitude do sinal de lente térmica, em temperatura ambiente e em função da temperatura. Foram realizadas ainda medidas complementares de DSC, absorção óptica, índice de refração e calor específico. Foram utilizadas no estudo amostras dos quatro óleos mais consumidos no Brasil: soja, milho, canola e girassol. Os experimentos de lente térmica foram realizados através da configuração descasada utilizando-se um laser de argônio em 514,5 nm como feixe de excitação e um laser de He-Ne em 632.8 nm como laser de prova. Os experimentos realizados em temperatura ambiente mostraram a ocorrência de efeito fotoquímico durante a iluminação da amostra, que foi maior no óleo de soja, seguido pelo de milho, canola e girassol. Através do ajuste de curvas a partir do modelo teórico da lente térmica foi possível estimar a fração de luz absorvida que foi convertida em efeito fotoquímico. Como conseqüência as propriedades ópticas e térmicas das amostras puderam ser determinadas. Para as medidas em função da temperatura a cubeta com as amostras foi posicionada em um sistema de aquecimento, cuja variação foi de 18°C à 70°C. A escolha por este intervalo de temperaturas deve-se ao fato de serem temperaturas fáceis de serem alcançadas no transporte e ou estocagem dos produtos. Observaram-se variações significativas nos valores dos parâmetros medidos, que foram concordantes com o observado a partir das técnicas complementares de calor especifico e DSC. Isto indica a ocorrência mudanças estruturais das amostras induzidas pelo processo de aquecimento. O emprego da ELT para o estudo de óleos comestíveis mostrou-se eficiente e vantajoso, sendo, portanto um novo método de investigação para estes produtos. Os resultados indicam ainda que a referida técnica pode ser aplicada em outros produtos ligados à área de alimentos, tais como sucos de frutas.ixi, 104 fUniversidade Estadual de MaringáBrasilPrograma de Pós-Graduação em FísicaUEMMaringá, PRDepartamento de FísicaMauro Luciano BaessoOssamu Nakamura - UFBAAntonio José Palangana - UEMAlbuquerque, Teresinha Aparecida Soares2018-04-11T18:16:32Z2018-04-11T18:16:32Z2002info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesishttp://repositorio.uem.br:8080/jspui/handle/1/2665porinfo:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Repositório Institucional da Universidade Estadual de Maringá (RI-UEM)instname:Universidade Estadual de Maringá (UEM)instacron:UEM2018-04-11T18:16:32Zoai:localhost:1/2665Repositório InstitucionalPUBhttp://repositorio.uem.br:8080/oai/requestopendoar:2024-04-23T14:55:43.997479Repositório Institucional da Universidade Estadual de Maringá (RI-UEM) - Universidade Estadual de Maringá (UEM)false
dc.title.none.fl_str_mv Aplicação da espectroscopia de lente térmica na investigação das propriedades ópticas e térmicas de óleos vegetais comestíveis
title Aplicação da espectroscopia de lente térmica na investigação das propriedades ópticas e térmicas de óleos vegetais comestíveis
spellingShingle Aplicação da espectroscopia de lente térmica na investigação das propriedades ópticas e térmicas de óleos vegetais comestíveis
Albuquerque, Teresinha Aparecida Soares
Espectroscopia fotoacústica
Lente térmica
Óleos vegetais
Propriedades ópticas
Transição de fase
Degradação térmica.
Ciências Exatas e da Terra
Física
title_short Aplicação da espectroscopia de lente térmica na investigação das propriedades ópticas e térmicas de óleos vegetais comestíveis
title_full Aplicação da espectroscopia de lente térmica na investigação das propriedades ópticas e térmicas de óleos vegetais comestíveis
title_fullStr Aplicação da espectroscopia de lente térmica na investigação das propriedades ópticas e térmicas de óleos vegetais comestíveis
title_full_unstemmed Aplicação da espectroscopia de lente térmica na investigação das propriedades ópticas e térmicas de óleos vegetais comestíveis
title_sort Aplicação da espectroscopia de lente térmica na investigação das propriedades ópticas e térmicas de óleos vegetais comestíveis
author Albuquerque, Teresinha Aparecida Soares
author_facet Albuquerque, Teresinha Aparecida Soares
author_role author
dc.contributor.none.fl_str_mv Mauro Luciano Baesso
Ossamu Nakamura - UFBA
Antonio José Palangana - UEM
dc.contributor.author.fl_str_mv Albuquerque, Teresinha Aparecida Soares
dc.subject.por.fl_str_mv Espectroscopia fotoacústica
Lente térmica
Óleos vegetais
Propriedades ópticas
Transição de fase
Degradação térmica.
Ciências Exatas e da Terra
Física
topic Espectroscopia fotoacústica
Lente térmica
Óleos vegetais
Propriedades ópticas
Transição de fase
Degradação térmica.
Ciências Exatas e da Terra
Física
description The edible oils are compounds formed by complex structure whose physical and chemical properties are of industrial interest once they can be used to monitor the quality of the commercialized products. Thermal Lens Spectrometry (TLS) is a photothermal technique that has been successfully applied to determine the thermo-optical properties of highly transparent solids, liquids and gases. Recently, the remote nature of the TL technique has been explored to determine the temperature dependence of the thermo-optical properties of transparent materiais. The aim of this work is to apply the thermal lens technique as an alternative method to determine the thermo-optical properties of edible oils. The parameter, θ, which describes the thermal lens signal amplitude, and the thermal diffusity were measured both at room temperature and as a function of the temperature. Complementary measurements as Differential Scanning Calorimetry (DSC), optical absorption coeflicient, refractive index and specific heat were also performed. The studied samples were soya, corn, canola and sunflower oils. The TL experiments were performed with the mode mismatched experimental set up using an argon ion laser at 514.5 nm as the excitation beam and a He-Ne laser at 632.8 nm as the probe beam. The experiments performed at room temperature showed that the sample presented photochemical reaction as a consequence of the illumination with the laser beam. This effect was higher for soya, followed by corn, canola and sunflower oils. It was observed that, by performing the curve fitting with the thermal lens theoretical model we were able to estimate the fraction of the absorbed energy, which was used by the sample to induce photochemical reaction. As a consequence of this procedure the thermo-optical properties of the samples were obtained. The experiments between 18°C and 70°C showed the occurrence of variations in the measured parameters, which were in agreement with the complementary data from specific heat and DSC. This indicates that possible changes in the oil structure, induced by the heating processes, may occur. The results showed that the TL technique were successfully applied to study edible oils and indicates that the use of this method can be extended to study other foods stuffy such as fruit juices.
publishDate 2002
dc.date.none.fl_str_mv 2002
2018-04-11T18:16:32Z
2018-04-11T18:16:32Z
dc.type.status.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/publishedVersion
dc.type.driver.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/masterThesis
format masterThesis
status_str publishedVersion
dc.identifier.uri.fl_str_mv http://repositorio.uem.br:8080/jspui/handle/1/2665
url http://repositorio.uem.br:8080/jspui/handle/1/2665
dc.language.iso.fl_str_mv por
language por
dc.rights.driver.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/openAccess
eu_rights_str_mv openAccess
dc.publisher.none.fl_str_mv Universidade Estadual de Maringá
Brasil
Programa de Pós-Graduação em Física
UEM
Maringá, PR
Departamento de Física
publisher.none.fl_str_mv Universidade Estadual de Maringá
Brasil
Programa de Pós-Graduação em Física
UEM
Maringá, PR
Departamento de Física
dc.source.none.fl_str_mv reponame:Repositório Institucional da Universidade Estadual de Maringá (RI-UEM)
instname:Universidade Estadual de Maringá (UEM)
instacron:UEM
instname_str Universidade Estadual de Maringá (UEM)
instacron_str UEM
institution UEM
reponame_str Repositório Institucional da Universidade Estadual de Maringá (RI-UEM)
collection Repositório Institucional da Universidade Estadual de Maringá (RI-UEM)
repository.name.fl_str_mv Repositório Institucional da Universidade Estadual de Maringá (RI-UEM) - Universidade Estadual de Maringá (UEM)
repository.mail.fl_str_mv
_version_ 1801841399801315328