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Efeito das variáveis de processo na maceração, secagem e higroscopicidade de malte de trigo (Triticum spp.)
Use este link compartilhar ou citar este material: http://educapes.capes.gov.br/handle/11449/218069
Registro completo de metadados
| Metadados | Descrição | Idioma |
|---|---|---|
| Autor(es): dc.contributor | Romero, Javier Telis [UNESP] | - |
| Autor(es): dc.contributor | Universidade Estadual Paulista (Unesp) | - |
| Autor(es): dc.creator | Silva, Kamilla Soares [UNESP] | - |
| Data de aceite: dc.date.accessioned | 2022-08-04T21:56:57Z | - |
| Data de disponibilização: dc.date.available | 2022-08-04T21:56:57Z | - |
| Data de envio: dc.date.issued | 2022-04-28 | - |
| Data de envio: dc.date.issued | 2022-04-28 | - |
| Data de envio: dc.date.issued | 2022-03-28 | - |
| Data de envio: dc.date.issued | 2021 | - |
| Fonte completa do material: dc.identifier | http://hdl.handle.net/11449/218069 | - |
| Fonte: dc.identifier.uri | http://educapes.capes.gov.br/handle/11449/218069 | - |
| Descrição: dc.description | O processo de maltagem baseia-se em inúmeras operações unitárias, tais como maceração, germinação e secagem. Neste processo, grãos ricos em carboidratos (amido) são estimulados a germinar, apresentando modificações relevantes em sua composição e estrutura. Atualmente, o malte de trigo vem sendo cada vez mais utilizado na indústria cervejeira em substituição ou combinação com o malte de cevada. Seu crescente uso em aplicações alimentares impulsionou o presente estudo a avaliar condições adequadas e os mecanismos que ocorrem durante seu processamento (hidratação e secagem) e armazenamento (sorção de vapor de água). As propriedades físicas e composição química dos grãos foram inicialmente determinadas. O processo de maceração dos grãos de trigo foi satisfatoriamente representado pelo modelo de Weibull (RAdj2 = 0,9845; RQME = 0,0319 e P(%) = 4,23) na condição de processo a 20°C. A cinética de hidratação dos grãos de trigo se apresentou em duas fases, supostamente conduzidas pelos mecanismos de capilaridade e difusão. O tempo médio para o maior percentual de germinação do grão de trigo foi de aproximadamente 5 dias. Ao analisar as propriedades de sorção do malte verde de trigo nas temperaturas de secagem de 40, 50, 60, 70 e 80 °C, o teor de água de equilíbrio tendeu a aumentar com o incremento da atividade de água e a diminuição da temperatura. O modelo de GAB resultou melhor ajuste aos dados experimentais para as isotermas de sorção do malte verde de trigo (RAdj2>0,9977 e P%<1,9413), além de proporcionar valores para teor de água da monocamada. As propriedades termodinâmicas de sorção do malte verde de trigo foram influenciadas pelo teor de água dos grãos, ocorrendo aumento da energia necessária para a retirada de água do produto com a redução do teor de água. Os resultados de entalpia e entropia diferencial, em módulo, apresentaram maiores valores para menores teores de água de equilíbrio com relação linear entre eles. A análise da temperatura isocinética (458,32 ± 3,23 K) validou a teoria da compensação entalpia-entropia. Quanto a cinética de secagem, o modelo de Midilli proporcionou alta precisão de ajuste aos dados experimentais (RAdj2 ≥ 0,9845; RQME ≤ 0,0106 e P(%) ≤ 16,55) na faixa de temperatura avaliada (40 a 80 °C). O coeficiente de difusão aumentou de 6,110 × 10-15m2·s1 a 36,164 × 10- 15 m2·s1 com a elevação da temperatura do ar de secagem de 40 a 80 oC. A relação entre o coeficiente de difusão e a temperatura pôde ser descrita pela equação de Arrhenius, com energia de ativação estimada em 39,65 kJ·mol-1 . As isotermas de sorção do malte de trigo acabado foram determinadas em uma ampla faixa de temperaturas (10–40 °C) e umidade relativas (5,80–98,18%) utilizadas durante seu armazenamento. O teor de água de equilíbrio aumentou com o aumento da atividade água e diminuição da temperatura. Dentre os modelos avaliados, os modelos Henderson e GAB apresentaram melhor ajuste para isotermas de malte de trigo. O calor isostérico de sorção aumentou na medida em que o teor de água diminuiu. Valores de entalpia diferencial (1071,82 a 36,95 kJ·kg-1 ) e entropia (2,29 a 0,12 kJ·kg-1 ·K-1 ) mostraram-se linearmente dependentes, atendendo aos requisitos para confirmar a teoria da compensação. A adsorção de água do malte de trigo foi considerada como um processo regido pela entalpia (ΔH<0) e espontâneo (324,13 kJ·kg-1<ΔG< 0,13 kJ·kg-1 ). Os resultados obtidos são úteis para o controle das condições de processamento e armazenamento do malte de trigo, visando o aumento da eficiência do processo e no projeto dos equipamentos envolvidos. | - |
| Descrição: dc.description | The malting process is based on numerous unit operations, such as maceration, germination and drying. In this process, grains rich in carbohydrates (starch) are stimulated to germinate, presenting relevant changes in their composition and structure. Currently, wheat malt has been increasingly used in the brewing industry to replace or combine with barley malt. Its growing use in food applications led the present study to evaluate adequate conditions and the mechanisms that occur during its processing (hydration and drying) and storage (water sorption). The physical properties and chemical composition of the grains were initially determined. The maceration process of wheat grains was satisfactorily represented by the Weibull model (RAdj2= 0.9845; RQME = 0.0319 and P(%) = 4.23) in the process condition at 20°C. The hydration kinetics of wheat grains was presented in two phases, supposedly driven by capillarity and diffusion mechanisms. The average time for the highest germination percentage of the wheat grain was approximately 5 days. When analyzing the sorption properties of wheat green malt at drying temperatures of 40, 50, 60, 70 and 80 °C, the equilibrium water content tended to increase with increasing water activity and decreasing temperature. The GAB model resulted in a better fit to the experimental data for the sorption isotherms of wheat green malt (RAdj2>0.9977 and P%<1.9413), in addition to providing values for the water content of the monolayer. The thermodynamic properties of sorption of wheat green malt were influenced by the water content of the grains, with an increase in the energy required to remove water from the product with the reduction of the moisture content. The results of differential enthalpy and entropy in modulus showed higher values for lower equilibrium water contents with a linear relationship between them. The isokinetic temperature analysis (458.32 ± 3.23 K) validated the enthalpy-entropy compensation theory. As for drying kinetics, the Midilli model provided high adjustment accuracy to the experimental data (RAdj2 ≥ 0.9845; RQME ≤ 0.0106 and P(%) ≤ 16.55) in the evaluated temperature range (40 to 80 ° C). The diffusion coefficient increased from 6.110 × 10-15m2·s-1 to 36.164 × 10-15 m2·s-1 with increasing drying air temperature from 40 to 80 oC. The relationship between the diffusion coefficient and temperature could be described by the Arrhenius equation, with activation energy estimated at 39.65 kJ·mol-1. Sorption isotherms of finished wheat malt were determined over a wide range of temperatures (10–40 °C) and relative humidity (5.80–98.18%) used during its storage. The equilibrium water content raised with increasing water activity and decreasing temperature. Among the evaluated models, the Henderson and GAB models showed the best fit for wheat malt isotherms. The isosteric heat of sorption increased as the water content decreased. Differential enthalpy (1071.82 to 36.95 kJ·kg-1) and entropy (2.29 to 0.12 kJ·kg-1·K-1) values were linearly dependent, meeting the requirements to confirm the compensation theory. The adsorption of water from wheat malt was considered as a spontaneous process (324.13 kJ·kg-1<ΔG< 0.13 kJ·kg-1) and driven by enthalpy (ΔH<0). The results obtained are useful to control the processing and storage conditions of wheat malt, aiming to increase the efficiency of the process and improving the equipment involved. | - |
| Descrição: dc.description | Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) | - |
| Idioma: dc.language | pt_BR | - |
| Publicador: dc.publisher | Universidade Estadual Paulista (Unesp) | - |
| Direitos: dc.rights | Acesso restrito | - |
| Direitos: dc.rights | LOCKSS system has permission to collect, preserve, and serve this Archival Unit | - |
| Palavras-chave: dc.subject | Teor de água de equilíbrio | - |
| Palavras-chave: dc.subject | Maltagem de cereal | - |
| Palavras-chave: dc.subject | Armazenamento | - |
| Palavras-chave: dc.subject | Secagem | - |
| Palavras-chave: dc.subject | Propriedades termodinâmicas | - |
| Palavras-chave: dc.subject | Equilibrium water content | - |
| Palavras-chave: dc.subject | Cereal malting | - |
| Palavras-chave: dc.subject | Storage | - |
| Palavras-chave: dc.subject | Drying | - |
| Palavras-chave: dc.subject | Thermodynamic properties | - |
| Título: dc.title | Efeito das variáveis de processo na maceração, secagem e higroscopicidade de malte de trigo (Triticum spp.) | - |
| Título: dc.title | Effect of process variables on maceration, drying and hygroscopicity of wheat malt (Triticum spp.) | - |
| Aparece nas coleções: | Repositório Institucional - Unesp | |
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