00 CAMPUS ARISTÓTELES CALAZANS SIMÕES (CAMPUS A. C. SIMÕES) CTEC - CENTRO DE TECNOLOGIA Dissertações e Teses defendidas na UFAL - CTEC
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Tipo: Dissertação
Título: Estudo do processo de aglomeração da cianobactéria Spirulina platensis em leito fluidizado visando aplicação em área alimentícia
Autor(es): Carneiro, Wanderson dos Santos
Primeiro Orientador: Silva, Carlos Eduardo de Farias
metadata.dc.contributor.advisor-co1: Andreola, Kaciane
metadata.dc.contributor.referee1: Brandão, Rodolfo Junqueira
metadata.dc.contributor.referee2: Abud, Ana Karla de Souza
Resumo: Diante do intenso aumento de pesquisas com perspectiva para o desenvolvimento de fontes alimentares que sejam convencionais e que consigam atender a demanda da população, a cianobactéria Spirulina platensis tem se destacado devido as suas propriedades nutricionais, sendo fonte de proteínas, vitaminas, minerais, pigmentos, entre outros. Entretanto, essa cianobactéria na forma de pó apresenta partículas finas, o que leva a propriedades físicas indesejáveis, tais como baixa dispersão em líquidos e escoamento ruim, além de perdas de finos na manipulação, limitando a sua utilização industrial. O processo de aglomeração em leito fluidizado é utilizado para aumentar o tamanho de partículas finas, melhorando as propriedades físicas. Dessa forma, o objetivo desse trabalho foi estudar o processo de aglomeração da cianobactéria Spirulina platensis em leito fluidizado, a fim de melhorar as propriedades físicas do pó, bem como avaliar a qualidade do pó aglomerado. O estudo do processo foi realizado empregando-se um planejamento fatorial completo 22 com o intuito de identificar as possíveis melhorias em termos de processo, qualidade do produto e influência das variáveis operacionais. Os ensaios do planejamento foram realizados variando-se as condições operacionais de temperatura do ar de fluidização (65 - 85 °C) e vazão da solução ligante (1,5 - 3,5 mL/min), que foi uma solução de maltodextrina 30 % (m/m). As respostas avaliadas foram o rendimento do processo, a umidade, o tamanho médio das partículas (D50), a fluidez, o tempo de molhamento e a atividade de água. Os experimentos revelaram um pó que mostrou crescimento das partículas, umidades abaixo de 15%, pós com escoamento caracterizado como razoável, melhoria no tempo de molhamento e atividade de água abaixo do valor de 0,65. Os pós também foram caracterizados quanto aos parâmetros de cor, obtendo diminuição nos parâmetros L* e b* e aumento no parâmetro a* e por fim, caracterizados na composição centesimal. Os resultados revelaram que as melhores condições do processo foram obtidas utilizando a temperatura do ar de fluidização de 85 °C com vazão de atomização de ligante de 2,5 mL/min e temperatura do ar de fluidização de 75 °C com vazão de atomização de ligante de 2,0 mL/min, sendo possível nessas condições obter rendimentos acima de 50%, bem como um pó aglomerado com alto teor de proteínas com valores acima de 56%, baixo teor de umidade (5,46% para a condição com temperatura de 85°C e 6,51 - 7,4% para a condição com temperatura de 75°C) que estão dentro do limite tolerável estabelecido pela ANVISA, boa fluidez, aumento no tamanho médio de partículas em 3,5 vezes (de 49,47 μm para 148,13 - 170,00 μm) e melhoria no tempo de molhamento (de 300 s para 3 - 150 s).
Abstract: In view of the intense increase in research with a perspective for the development of food sources that are conventional and that are able to meet the population's demand, the cyanobacterium Spirulina platensis has stood out due to its nutritional properties, being a source of proteins, vitamins, minerals, pigments, between others. However, this cyanobacteria in powder form has fine particles, which leads to undesirable physical properties, such as low dispersion in liquids and poor flow, in addition to losses of fines in handling, limiting its industrial use. The fluidized bed agglomeration process is used to increase the size of fine particles, improving physical properties. Thus, the objective of this work was to study the agglomeration process of the cyanobacteria Spirulina platensis in a fluidized bed, in order to improve the physical properties of the powder, as well as to evaluate the quality of the agglomerated powder. The process study was carried out using a 22 full factorial design in order to identify possible improvements in terms of process, product quality and influence of operational variables. The planning tests were carried out varying the operational conditions of fluidization air temperature (65 - 85 °C) and binder solution flow rate (1,5 – 3,5 mL/min), which was a maltodextrin solution 30 % (m/m). The experiments revealed were process yield, humidity, average particle size (D50), fluidity, wetting time and water activity. The information studied revealed a powder that showed particle growth, moisture below 15%, powders with flow characterized as reasonable, improvement in wetting time and water activity below the value of 0,65. The powders were also characterized according to the color parameters, obtaining a decrease in the L* and b* parameters and an increase in the a* parameter and finally, characterized in the centesimal composition. The results revealed that the best process conditions were obtained using a fluidization air temperature of 85 °C with a binder atomization flow rate of 2,5 mL/min and a fluidization air temperature of 75 °C with an atomization flow rate of binder of 2,0 mL/min, making it possible under these conditions to obtain yields above 50%, as well as an agglomerated powder with high protein content with values above 56%, low moisture content (5,46% for the condition with temperature of 85°C and 6,51 - 7,4% for the condition with temperature of 75°C) which are within the tolerable limit established by ANVISA, good fluidity, increase in the average particle size by 3,5 times (from 49,47 μm to 148,13 - 170,00 μm) and improvement in wetting time (from 300 s to 3 - 150 s).
Palavras-chave: Spirulina platensis
Aglomeração
Leito fluidizado
Tecnologia de alimentos
Agglomeration
Fluidized bed
Food Technology
CNPq: CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA QUIMICA
Idioma: por
País: Brasil
Editor: Universidade Federal de Alagoas
Sigla da Instituição: UFAL
metadata.dc.publisher.program: Programa de Pós-Graduação em Engenharia Química
Citação: CARNEIRO, Wanderson dos Santos. Estudo do processo de aglomeração da cianobactéria Spirulina platensis em leito fluidizado visando aplicação em área alimentícia. 2024. 74 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Química) – Programa de Pós-Graduação em Engenharia Química, Centro de Tecnologia, Universidade Federal de Alagoas, Maceió, 2023.
Tipo de Acesso: Acesso Aberto
URI: http://www.repositorio.ufal.br/jspui/handle/123456789/12983
Data do documento: 31-jul-2023
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