Caracterização reológica de purê de pêssego: efeito da concentração de sólidos solúveis e da temperatura em regime estacionário

Abstract

A determinação dos parâmetros reológicos de fluidos é um dos requisitos para cálculos de dimensionamentos de linhas de processamento, equipamentos de bombeamento e troca térmica. Utilizou-se reômetro modelo R/S+ Rheometer SST, equipado com um sistema de cilindros concêntricos, para estudar o efeito da temperatura (15, 25, 40, 55 e 70°C) e da concentração (10, 12, 15, 20, 25 e 30,5°Brix) no comportamento reológico de purê de pêssego. Os reogramas foram analisados através dos modelos da Lei da Potência, Herschel-Bulkley, Bingham e Casson. Foram realizadas determinações de pH, teor de polpa, distribuição de tamanho de partícula e densidade no purê de pêssego na concentração de 30,5°Brix à 25°C. A massa específica apresentou valor de 1077,49±5,99 kg/m3 . O teor de polpa foi de 60,90±1,56 % e o pH de 3,51±0,03. O diâmetro médio de partícula D [4,3] = 368,748 ± 14,173 μm com uma distribuição de partícula bimodal. As amostras de purê em todas as concentrações e temperaturas exibiram comportamento pseudoplástico com tensão inicial. O modelo de Herschel-Bulkley descreveu adequadamente o fluxo. A dependência da temperatura foi bem descrita pelo modelo de Arrhenius. A energia de ativação (Ea) de fluxo do purê concentrado de pêssego a 30,5°Brix, foi de 5,556±0,720 kJ.mol-1 e aumentou com a redução da concentração de sólidos solúveis. O modelo exponencial foi adequado para descrever o efeito da concentração na viscosidade aparente (ηa) e no índice de consistência (K). Esses dados de caracterização físico-química, assim como os parâmetros reológicos são úteis e importantes para a indústria de alimentos, por exemplo, na otimização de processos para produção de polpas, néctares e suco de frutas.

The determination of the rheological parameters of fluids is one of the requirements for dimensioning of processing lines, pumping equipment and heat transfer processes. The effects of temperature (15, 25, 40, 55 and 70 ° C) and concentration (10, 12, 15, 20, 25 and 30,5 ° Brix) in the rheological behavior peach purees were investigated using rheometer model R/S + Rheometer SST, equipped with a system of concentric cylinders. The rheograms were fitted to the Power Law, Herschel Bulkley, Bingham and Casson models. Determinations of pH, pulp content, particle size distribution and density were performed in the peach puree at a concentration of 30,5 °Brix at 25 °C. The density showed a value of 1077.49 ± 5.99 kg / m3. The pulp content was 60,90 ± 1.56% and the pH was 3,51 ± 0.03. The average particle diameter D [4,3] was 368,748 ± 14,173 μm with a bimodal particle distribution. Puree samples at all concentrations and temperatures exhibited pseudoplastic behavior with initial stress. The Herschel-Bulkley model adequately described the flow. Temperature dependence has been well described by the Arrhenius model. The activation energy (Ea) of flow the concentrated peach puree at 30,5 °Brix was 5.556 ± 0.720 kJ.mol-1 and increased with the reduction of the concentration of soluble solids. The exponential model describes the effect of concentration on the apparent viscosity (ηa) and on the consistency index (K). These physical-chemical characterization data, as well as the rheological parameters are useful and very important for the food industry, for example, in the optimization of processes for the production of pulps, nectars and fruit juice.