Estudo do processo de parboilização do Arroz vermelho cultivado no Sertão Paraibano.
Autor(a) principal: | |
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Data de Publicação: | 2018 |
Tipo de documento: | Trabalho de conclusão de curso |
Idioma: | por |
Título da fonte: | Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFCG |
Texto Completo: | http://dspace.sti.ufcg.edu.br:8080/jspui/handle/riufcg/26266 |
Resumo: | A aplicação do processo de parboilização resultará em grãos com características diferenciadas quando comparado com o arroz convencional. Portanto, objetiva-se avaliar a modelagem matemática do processo de secagem do arroz vermelho submetido ao processo de parboilização em diferentes tempos de autoclave e temperaturas de secagem, e caracterizar o arroz vermelho parboilizado confirmando às alterações química, térmicas, estrutural e morfológica do amido dos biopolímeros analisados. Para descrever o comportamento da cinética de secagem foram utilizados o Modelo de Page e o de Midilli, sendo o Modelo de Midilli demonstrado como o melhor modelo. Visando avaliar efeitos da migração da água diante do fenômeno estudado, foi calculado o coeficiente de difusão efeitivo (Def) e a energia de ativação (Ea). Verificou-se que a difusividade efetiva nos grãos aumenta com a elevação da temperatura do ar de secagem e, quanto maior o tempo de autoclave em uma mesma temperatura, menor a velocidade com que a água sai do produto. Já a energia de ativação descreve que quanto menor o seu valor, maior será a velocidade com que a água será removida dos grãos. A fim de compreender a energia associada com a transferência de calor e massa no processo de secagem, foi determinada as propriedades termodinâmicas (entalpia (ΔH), entropia (ΔS) e a energia livre de Gibbs (ΔG)). A entalpia e a entropia mostraram uma tendência de diminuir com o aumento da temperatura, já a energia livre de Gibbs aumentou com o aumento da temperatura, sendo seus valores positivos, o que caracteriza um processo não espontâneo. E, para caracterização do amido do arroz vermelho parboilizado, foram realizadas as seguintes análises: Difração de Raios X (DRX), Análise Termogravimétrica (TG), Curva Derivada do Termograma (DTG), Calorimetria Exploratória Diferencial (DSC), Espectroscopia Vibracional na Região do Infravermelho com Transformada de Fourier (FT- IR) e Microscópia Eletrônica de Varredura (MEV). A DRX confirmou a redução da cristalinidade do amido, a TG permitiu a determinação da temperatura inicial média de degradação e a obtenção da DTG forneceu os valores nos quais ocorrem o fenômeno de desidratação e os eventos de degradação. A análise de DSC confirma os eventos térmicos,a FT-IR e o MEV registraram a modificação na estrutura química do amido.Logo, qualquer tempo de autoclave analisado modifica a estrutura amilácea do arroz, assim como qualquer temperatura de secagem completa o processo de parboilização. |
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Estudo do processo de parboilização do Arroz vermelho cultivado no Sertão Paraibano.Study of the parboiling process of red rice cultivated in Sertão Paraibano.Arroz - ParboilizaçãoCinética de SecagemTransferência de Calor e MassaGelatinização do AmidoRice - ParboilingDrying Kineticsheat and mass transferStarch gelatinizationCiência e Tecnologia de Alimentos.A aplicação do processo de parboilização resultará em grãos com características diferenciadas quando comparado com o arroz convencional. Portanto, objetiva-se avaliar a modelagem matemática do processo de secagem do arroz vermelho submetido ao processo de parboilização em diferentes tempos de autoclave e temperaturas de secagem, e caracterizar o arroz vermelho parboilizado confirmando às alterações química, térmicas, estrutural e morfológica do amido dos biopolímeros analisados. Para descrever o comportamento da cinética de secagem foram utilizados o Modelo de Page e o de Midilli, sendo o Modelo de Midilli demonstrado como o melhor modelo. Visando avaliar efeitos da migração da água diante do fenômeno estudado, foi calculado o coeficiente de difusão efeitivo (Def) e a energia de ativação (Ea). Verificou-se que a difusividade efetiva nos grãos aumenta com a elevação da temperatura do ar de secagem e, quanto maior o tempo de autoclave em uma mesma temperatura, menor a velocidade com que a água sai do produto. Já a energia de ativação descreve que quanto menor o seu valor, maior será a velocidade com que a água será removida dos grãos. A fim de compreender a energia associada com a transferência de calor e massa no processo de secagem, foi determinada as propriedades termodinâmicas (entalpia (ΔH), entropia (ΔS) e a energia livre de Gibbs (ΔG)). A entalpia e a entropia mostraram uma tendência de diminuir com o aumento da temperatura, já a energia livre de Gibbs aumentou com o aumento da temperatura, sendo seus valores positivos, o que caracteriza um processo não espontâneo. E, para caracterização do amido do arroz vermelho parboilizado, foram realizadas as seguintes análises: Difração de Raios X (DRX), Análise Termogravimétrica (TG), Curva Derivada do Termograma (DTG), Calorimetria Exploratória Diferencial (DSC), Espectroscopia Vibracional na Região do Infravermelho com Transformada de Fourier (FT- IR) e Microscópia Eletrônica de Varredura (MEV). A DRX confirmou a redução da cristalinidade do amido, a TG permitiu a determinação da temperatura inicial média de degradação e a obtenção da DTG forneceu os valores nos quais ocorrem o fenômeno de desidratação e os eventos de degradação. A análise de DSC confirma os eventos térmicos,a FT-IR e o MEV registraram a modificação na estrutura química do amido.Logo, qualquer tempo de autoclave analisado modifica a estrutura amilácea do arroz, assim como qualquer temperatura de secagem completa o processo de parboilização.The application of the parboiling process will result in grains with differentiated characteristics when compared to conventional rice. The objective of this study was to evaluate the mathematical modeling of the drying process of the red rice submitted to the parboiling process in different autoclaving times and drying temperatures and to characterize the parboiled red rice, confirming the chemical, thermal, structural and morphological changes of the starch of biopolymers analyzed. To describe the behavior of drying kinetics, the Page and Midilli Model was used, with the Midilli Model being the best model. In order to evaluate the effects of water migration in the face of the studied phenomenon, the effective diffusion coefficient (Def) and the activation energy (Ea) were calculated. It was verified that the effective diffusivity in the grains increases with the elevation of the temperature of the drying air and, the longer the autoclave time in the same temperature, the slower the speed with which the water leaves the product. Activation energy, on the other hand, describes that the lower its value, the faster the water will be removed from the grains. In order to understand the energy associated with heat transfer and mass in the drying process, the thermodynamic properties (enthalpy (ΔH), entropy (ΔS) and Gibbs free energy (ΔG)) were determined. The enthalpy and entropy showed a tendency to decrease with increasing temperature, since the free energy of Gibbs increased with the increase of temperature, being its positive values, which characterizes a non-spontaneous process. In order to characterize the parboiled red rice starch, the following analyzes were performed: X-ray diffraction (XRD), Thermogravimetric Analysis (TG), Thermogram Derived Curve (DTG), Differential Exploratory Calorimetry (DSC), Vibrational Spectroscopy in the Region of Fourier Transform Infrared (FT-IR) and Scanning Electron Microscopy (SEM). The XRD confirmed the reduction of the crystallinity of the starch, the TG allowed the determination of the average initial temperature of degradation and the obtaining of the DTG provided the values in which the phenomenon of dehydration occurs and the degradation events. The DSC analysis confirms the thermal events, the FT-IR and the MEV recorded the modification in the chemical structure of the starch. Thus, any analyzed autoclave time modifies the starchy rice structure, as well as any drying temperature complete the parboiling process.Universidade Federal de Campina GrandeBrasilCentro de Ciências e Tecnologia Agroalimentar - CCTAUFCGMARTINS, Georgiana Maria Vasconcelos.MARTINS, Georgiana Maria Vasconcelos.http://lattes.cnpq.br/8310934294120888.ARAÚJO, Alfredina dos Santos.COSTA, Josiane Dantas.PEREIRA, Victor de Souza.2018-07-302022-07-06T17:00:31Z2022-07-062022-07-06T17:00:31Zinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/bachelorThesishttp://dspace.sti.ufcg.edu.br:8080/jspui/handle/riufcg/26266PEREIRA, V. S. Estudo do processo de parboilização do Arroz vermelho cultivado no Sertão Paraibano. 2018. 82 f. Trabalho de Conclusão de Curso (Bacharelado em Engenharia de Alimentos) - Centro de Ciências e Tecnologia Agroalimentar, Universidade Federal de Campina Grande, Pombal, Paraíba, Brasil, 2018.porinfo:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFCGinstname:Universidade Federal de Campina Grande (UFCG)instacron:UFCG2022-07-28T16:49:46Zoai:localhost:riufcg/26266Biblioteca Digital de Teses e Dissertaçõeshttp://bdtd.ufcg.edu.br/PUBhttp://dspace.sti.ufcg.edu.br:8080/oai/requestbdtd@setor.ufcg.edu.br || bdtd@setor.ufcg.edu.bropendoar:48512022-07-28T16:49:46Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFCG - Universidade Federal de Campina Grande (UFCG)false |
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