Obtenção de micropartículas lipídicas contendo bicarbonato de sódio por spray cooling e de bicarbonato de sódio aglomerado por melt agglomeration em leito vibrofluidizado

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Pilarski, Emmanuelle, 1979-
Data de Publicação: 2012
Tipo de documento: Tese
Idioma: por
Título da fonte: Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP)
Texto Completo: https://hdl.handle.net/20.500.12733/1616914
Resumo: Orientadores: Fernanda Paula Collares Queiroz, Sandra Cristina dos Santos Rocha
id UNICAMP-30_08d4c55429f938c2f9ceeafd2bed4b32
oai_identifier_str oai::842552
network_acronym_str UNICAMP-30
network_name_str Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP)
repository_id_str
spelling Obtenção de micropartículas lipídicas contendo bicarbonato de sódio por spray cooling e de bicarbonato de sódio aglomerado por melt agglomeration em leito vibrofluidizadoThe obtaining of lipid microparticles containing sodium bicarbonate by spray cooling and the obtaining of sodium bicarbonate agglomerated by melt agglomeration in vibrofluidized bedBicarbonato de sódioMicroencapsulaçãoSpray coolingLeito fluidizadoAglomeraçãoSodium bicarbonateMicroencapsulationSpray coolingFluidized bedMelt agglomerationOrientadores: Fernanda Paula Collares Queiroz, Sandra Cristina dos Santos RochaTese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia de AlimentosResumo: O presente trabalho teve como objetivo o desenvolvimento de (i) micropartículas lipídicas contendo bicarbonato de sódio pelo processo de spray cooling e de (ii) aglomerados de bicarbonato de sódio, utilizando-se do processo de melt agglomeration em leito vibrofluidizado. Essas tecnologias foram aplicadas com o intuito de melhorar a estabilidade desse material, uma vez que o mesmo se decompõe na presença de umidade/ou temperaturas mais elevadas. Uma mistura lipídica composta por gordura de palma totalmente hidrogenada (GPTH) e óleo de palma refinado (OP) foi empregada como material de parede/ligante que atendeu ao requisito de ponto de fusão de 55 ºC, com a proporção de 57,5 e 42,5 %, respectivamente. No processo de spray cooling, foi realizado um Delineamento Composto Central Rotacional (DCCR), com 11 ensaios, para cada um dos três diâmetros de abertura de bico atomizador estudados (??igual a 1,0; 1,2 e 1,5 mm), totalizando 33 experimentos, a fim de se avaliar o efeito da temperatura de entrada da dispersão (Te) (65 a 85 ºC) e da pressão de atomização (Pat) (1,0 a 2,0 kgf/cm2) sobre as seguintes variáveis dependentes: (i) eficiência de microencapsulação (EM, % de CO2), (ii), quantidade de bicarbonato de sódio superficial (BSS, % de CO2) e (iii) rendimento (R, em %). As micropartículas apresentaram formato esférico e estrutura de superfície irregular para os ensaios realizados. A análise estatística dos resultados mostrou que para ??= 1,0 mm, um aumento nos níveis da Te e da Pat ocasionou um decréscimo da EM; para o ??= 1,2 mm, o aumento da Te ocasionou uma melhoria nessa resposta, entretanto, a Pat quando aumentada acarretou na sua diminuição. Para o ??= 1,5 mm, essas duas variáveis apresentaram menores efeitos, onde o aumento da Pat favoreceu a EM e o aumento da Te, a sua diminuição. A Te exerceu efeito positivo no R para o ??= 1,0 mm, sem influência nessa resposta para os diâmetros 1,2 e 1,5 mm, enquanto que a Pat teve efeito positivo para ??igual a 1,0 e 1,5 mm (termo linear) e negativo para o termo quadrático deste último. Pela combinação das respostas obtidas, verificou-se que o ensaio 4, diâmetro de bico atomizador (??= 1,5 mm), altas temperatura de entrada e de pressão de atomização (Te = 82 ºC e Pat = 1,85 kgf/cm2) apresentou o melhor desempenho (eficiência 3,18 %; quantidade de bicarbonato de sódio superficial 0,17 % e rendimento 80,0 %) quando comparado com os outros diâmetros de abertura. No processamento em leito vibrofluidizado, foi realizado um DCCR, totalizando 17 ensaios, com o objetivo de avaliar o efeito das variáveis: (i) pressão de atomização (5,0 a 15,0 Psig), (ii) frequência de vibração (186 a 354 rpm) e (iii) amplitude de vibração (0,40 a 2,00 cm), sobre as variáveis dependentes (i): rendimento R (%), (ii) eficiência da aglomeração Eagl (% CO2), para as frações granulométricas de 300, 600 e 840 µm, (iii) crescimento de partícula C3,3 (%) e (iv) índice de torrões Itor (%). O material aglomerado apresentou ampla distribuição de tamanho e a nucleação dos aglomerados ocorreu pelo mecanismo de imersão. Os aglomerados apresentaram Eagl diferentes para as frações avaliadas, sendo que a maior eficiência foi observada para a fração 840 µm, seguida das frações 600 e 300 µm. Contudo, através da comparação entre a Eagl e o C3,3, observou-se que a proteção não depende somente do tamanho da partícula, mas mais importante que isso é o mecanismo de formação do aglomerado, demonstrando a complexidade do processo. Com relação à proteção do material (avaliada pela Eagl), o efeito da pressão, da frequência e da amplitude foi positivo para as frações de 300 µm e 600 e 840 µm (termos quadráticos). Pela combinação das respostas, o ensaio que apresentou melhor desempenho no leito vibrofluidizado foi a de fração 840 µm, cujos parâmetros estavam fixados em baixos valores de pressão e frequência e alta amplitude. Os resultados demonstraram que ocorreu a proteção do bicarbonato de sódio contra a liberação de CO2 para ambos os processos estudados. As técnicas demonstraram grande potencial na produção desses materiais (bicarbonato de sódio microencapsulado e bicarbonato de sódio aglomerado), que se mostram viáveis para serem utilizados na formulação de um novo fermento químico, constituído pelo bicarbonato de sódio microencapsulado ou aglomerado e pelo componente ácido, sem a necessidade do agente inerte (amido) como separador físicoAbstract: This work had the objective of developing: (i) lipid microparticles containing sodium bicarbonate obtained by spray cooling process, and (ii) sodium bicarbonate agglomeration, obtained by melt agglomeration process in a vibrofluidized bed. These technologies were applied with the objective of improving the material stability, since it decomposes in the presence of humidity and/or higher temperatures. A lipid mixture composed of 57.5 % fully hydrogenated palm fat and 42.5 % refined palm oil, whose melting point is 55 ºC, was used. In the spray cooling process, a Central Composite Rotatable Design (CCRD) was applied, with 11 trials for each of the three nozzle atomizer diameters (?) studied (??= 1.0, 1.2 and 1.5 mm). Thirty three experiments were conducted with the objective of evaluating inlet temperature on the dispersion (65 to 85 ºC) and pressure atomization (1.0 to 2.0 kgf/cm2) on the following dependent variables: (i) microencapsulation efficiency (% CO2), (ii) amount of sodium bicarbonate on the surface (% CO2) and (iii) yield (%). The microparticles presented spherical shape and irregular surface. Statistical analysis showed that for ??= 1.0 mm and increases in levels of temperature on the dispersion and pressure atomization, the microencapsulation efficiency dropped. For ??= 1.2 mm, an increase in temperature on the dispersion led to an improvement in this response, however, when pressure atomization was increased, the microencapsulation efficiency fell. For ??= 1.5 mm, these two variables presented smaller effects, on the other hand, an increase in pressure atomization favored the microencapsulation efficiency. Increasing temperature on the dispersion, reduced the microencapsulation efficiency. Temperature on the dispersion presented a positive effect on yield for ??= 1.0 mm (this had no effect on the response for 1.2 and 1.5 mm diameters), while pressure atomization had a positive effect for d = 1.0 and 1.5 mm (linear term), its quadratic term had a negative effect on yield. By combining of dependent variables, it was found for ??= 1.5 mm, test 4, higher temperature on the dispersion and pressure atomization, presented the best performance (3.18 % higher efficiency, 0.17 % lower amount of surface sodium bicarbonate pressure and 80.0 % yield) when compared with the other diameters. In the vibrofluidized bed process, a CCRD was conducted, totaling 17 trials, to assess the effect of these independent variables: (i) atomization pressure (5.0 to 15.0 Psig), (ii) vibration frequency (186 to 354 rpm) and (iii) vibration amplitude (0.40 to 2.00 cm) on the dependent variables: (i) yield (%), (ii) agglomeration efficiency (% CO2), for the particle size fractions of 300, 600 and 840 µm (iii) particle growth (%) and (iv) lump. The agglomerated material presented ample size distribution and the nucleation mechanism occurred by immersion. The agglomeration efficiency presented different values for each fractions tested (300 µm <600 µm <840 µm). However, a comparison of agglomeration efficiency and particle growth, demonstrated that protection depends not only on particle size, but more on the formation mechanism of agglomeration particles, demonstrating its complexity. With regard to the protection of the material (assessed by agglomeration efficiency), the effect of pressure was positive for 300, 600 µm, and 840 µm fractions (quadratic terms), while the frequency had a positive effect for the three fractions. With respect to amplitude, the effect was positive on the larger particle size fractions. Considering all answers, the test that produced the best performance in the vibrofluidized bed was 840 µm fraction, whose parameters were set at low pressure and frequency values and high amplitude. The results showed that there was protection of sodium bicarbonate against the release of CO2 for both processes studied. The techniques demonstrated great potential in the production of these materials (microencapsulated sodium bicarbonate and agglomerated sodium bicarbonate particles), thus demonstrating its viability for use in the formulation of a new baking powder. A new baking soda, consisting of microencapsuled sodium bicarbonate or agglomerated and another acid compound, without the need for an inert agent (starch) as physical separatorDoutoradoTecnologia de AlimentosDoutor em Tecnologia de Alimentos[s.n.]Collares-Queiroz, Fernanda Paula, 1966-Rocha, Sandra Cristina dos Santos, 1957-Grosso, Carlos Raimundo FerreiraNabeshima, Elizabeth HarumiAlvim, Izabel DutraGrimaldi, RenatoUniversidade Estadual de Campinas (UNICAMP). Faculdade de Engenharia de AlimentosPrograma de Pós-Graduação em Tecnologia de AlimentosUNIVERSIDADE ESTADUAL DE CAMPINASPilarski, Emmanuelle, 1979-2012info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/doctoralThesisapplication/pdf170 p. : il.https://hdl.handle.net/20.500.12733/1616914PILARSKI, Emmanuelle. Obtenção de micropartículas lipídicas contendo bicarbonato de sódio por spray cooling e de bicarbonato de sódio aglomerado por melt agglomeration em leito vibrofluidizado. 2012. 170 p. Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia de Alimentos, Campinas, SP. Disponível em: https://hdl.handle.net/20.500.12733/1616914. Acesso em: 3 set. 2024.https://repositorio.unicamp.br/acervo/detalhe/842552porreponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP)instname:Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP)instacron:UNICAMPinfo:eu-repo/semantics/openAccess2017-02-18T06:30:11Zoai::842552Biblioteca Digital de Teses e DissertaçõesPUBhttp://repositorio.unicamp.br/oai/tese/oai.aspsbubd@unicamp.bropendoar:2017-02-18T06:30:11Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP) - Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP)false
dc.title.none.fl_str_mv Obtenção de micropartículas lipídicas contendo bicarbonato de sódio por spray cooling e de bicarbonato de sódio aglomerado por melt agglomeration em leito vibrofluidizado
The obtaining of lipid microparticles containing sodium bicarbonate by spray cooling and the obtaining of sodium bicarbonate agglomerated by melt agglomeration in vibrofluidized bed
title Obtenção de micropartículas lipídicas contendo bicarbonato de sódio por spray cooling e de bicarbonato de sódio aglomerado por melt agglomeration em leito vibrofluidizado
spellingShingle Obtenção de micropartículas lipídicas contendo bicarbonato de sódio por spray cooling e de bicarbonato de sódio aglomerado por melt agglomeration em leito vibrofluidizado
Pilarski, Emmanuelle, 1979-
Bicarbonato de sódio
Microencapsulação
Spray cooling
Leito fluidizado
Aglomeração
Sodium bicarbonate
Microencapsulation
Spray cooling
Fluidized bed
Melt agglomeration
title_short Obtenção de micropartículas lipídicas contendo bicarbonato de sódio por spray cooling e de bicarbonato de sódio aglomerado por melt agglomeration em leito vibrofluidizado
title_full Obtenção de micropartículas lipídicas contendo bicarbonato de sódio por spray cooling e de bicarbonato de sódio aglomerado por melt agglomeration em leito vibrofluidizado
title_fullStr Obtenção de micropartículas lipídicas contendo bicarbonato de sódio por spray cooling e de bicarbonato de sódio aglomerado por melt agglomeration em leito vibrofluidizado
title_full_unstemmed Obtenção de micropartículas lipídicas contendo bicarbonato de sódio por spray cooling e de bicarbonato de sódio aglomerado por melt agglomeration em leito vibrofluidizado
title_sort Obtenção de micropartículas lipídicas contendo bicarbonato de sódio por spray cooling e de bicarbonato de sódio aglomerado por melt agglomeration em leito vibrofluidizado
author Pilarski, Emmanuelle, 1979-
author_facet Pilarski, Emmanuelle, 1979-
author_role author
dc.contributor.none.fl_str_mv Collares-Queiroz, Fernanda Paula, 1966-
Rocha, Sandra Cristina dos Santos, 1957-
Grosso, Carlos Raimundo Ferreira
Nabeshima, Elizabeth Harumi
Alvim, Izabel Dutra
Grimaldi, Renato
Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP). Faculdade de Engenharia de Alimentos
Programa de Pós-Graduação em Tecnologia de Alimentos
UNIVERSIDADE ESTADUAL DE CAMPINAS
dc.contributor.author.fl_str_mv Pilarski, Emmanuelle, 1979-
dc.subject.por.fl_str_mv Bicarbonato de sódio
Microencapsulação
Spray cooling
Leito fluidizado
Aglomeração
Sodium bicarbonate
Microencapsulation
Spray cooling
Fluidized bed
Melt agglomeration
topic Bicarbonato de sódio
Microencapsulação
Spray cooling
Leito fluidizado
Aglomeração
Sodium bicarbonate
Microencapsulation
Spray cooling
Fluidized bed
Melt agglomeration
description Orientadores: Fernanda Paula Collares Queiroz, Sandra Cristina dos Santos Rocha
publishDate 2012
dc.date.none.fl_str_mv 2012
dc.type.status.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/publishedVersion
dc.type.driver.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/doctoralThesis
format doctoralThesis
status_str publishedVersion
dc.identifier.uri.fl_str_mv https://hdl.handle.net/20.500.12733/1616914
PILARSKI, Emmanuelle. Obtenção de micropartículas lipídicas contendo bicarbonato de sódio por spray cooling e de bicarbonato de sódio aglomerado por melt agglomeration em leito vibrofluidizado. 2012. 170 p. Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia de Alimentos, Campinas, SP. Disponível em: https://hdl.handle.net/20.500.12733/1616914. Acesso em: 3 set. 2024.
url https://hdl.handle.net/20.500.12733/1616914
identifier_str_mv PILARSKI, Emmanuelle. Obtenção de micropartículas lipídicas contendo bicarbonato de sódio por spray cooling e de bicarbonato de sódio aglomerado por melt agglomeration em leito vibrofluidizado. 2012. 170 p. Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia de Alimentos, Campinas, SP. Disponível em: https://hdl.handle.net/20.500.12733/1616914. Acesso em: 3 set. 2024.
dc.language.iso.fl_str_mv por
language por
dc.relation.none.fl_str_mv https://repositorio.unicamp.br/acervo/detalhe/842552
dc.rights.driver.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/openAccess
eu_rights_str_mv openAccess
dc.format.none.fl_str_mv application/pdf
170 p. : il.
dc.publisher.none.fl_str_mv [s.n.]
publisher.none.fl_str_mv [s.n.]
dc.source.none.fl_str_mv reponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP)
instname:Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP)
instacron:UNICAMP
instname_str Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP)
instacron_str UNICAMP
institution UNICAMP
reponame_str Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP)
collection Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP)
repository.name.fl_str_mv Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP) - Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP)
repository.mail.fl_str_mv sbubd@unicamp.br
_version_ 1809189068753338368

Registros relacionados