Orientador: Osvaldir Pereira Taranto

Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Química

Resumo: O objetivo deste trabalho foi estudar o processo de aglomeração de goma arábica em leito fluidizado utilizando solução de goma arábica e solução de inulina como ligantes, para obter um produto instantâneo que associasse inulina à goma arábica, e avaliar a qualidade do produto. Além disso...

Resumo: O objetivo deste trabalho foi estudar o processo de aglomeração de goma arábica em leito fluidizado utilizando solução de goma arábica e solução de inulina como ligantes, para obter um produto instantâneo que associasse inulina à goma arábica, e avaliar a qualidade do produto. Além disso realizar o monitorando em tempo real o tamanho das partículas de modo a melhor compreender os efeitos dos parâmetros do processo no crescimento das partículas. Foi utilizado planejamento composto central rotacional para estudo do processo de aglomeração. As variáveis independentes estudadas foram a temperatura do ar de fluidização (58 - 92 °C) e a vazão de atomização do ligante (1,0 ¿ 3,6 mL/min) tanto para soluções de goma arábica quanto para soluções de inulina. A concentração da solução também foi uma variável independente e variou de acordo com o tipo de ligante, de 0,7% a 24,9% (m/m) para soluções de goma arábica e de 1,9% a 22,1% (m/m) para soluções de inulina. As respostas avaliadas foram o rendimento do processo e o tamanho médio final das partículas. O monitoramento in-line do tamanho das partículas foi realizado por meio de velocimetria de filtro espacial. Com esse monitoramento foi possível acompanhar o crescimento dos grânulos ao longo do tempo e analisar como ele foi influenciado pelas variáveis independentes. O aumento da vazão de ligante e da concentração da solução para soluções de goma arábica influenciaram positivamente a taxa de crescimento e tamanho médio final das partículas. A vazão de ligante apresentou efeito significativo e positivo para o rendimento do processo de aglomeração para os dois tipos de ligante. Isso indica que a rápida inserção de ligante no leito é vantajosa para a aglomeração de goma arábica. O aumento da temperatura prejudicou o crescimento dos grânulos para os dois ligantes utilizados. Foi possível estabelecer as condições ótimas para os dois processos com relativo aumento do tamanho da partícula e rendimentos superiores a 60,0%. As soluções de inulina apresentaram-se como uma opção de ligante que pode associar propriedades prebióticas aos aglomerados, uma vez que ocorreu aglomeração e inulina foi associada ao produto aglomerado. O produto aglomerado apresentou melhores propriedades de instantaneização e fluidez para os dois tipos de ligantes utilizados quando comparado à matéria-prima

Abstract: The aim of this work was to study the gum arabic agglomeration process using gum arabic solution and inulin solution as binders to obtain an instant product that associates inulin to gum arabic, and to evaluate the product quality. A rotational central composite experimental design was...

Abstract: The aim of this work was to study the gum arabic agglomeration process using gum arabic solution and inulin solution as binders to obtain an instant product that associates inulin to gum arabic, and to evaluate the product quality. A rotational central composite experimental design was used to study the agglomeration process. The independent variables studied were the fluidizing air temperature (58 - 92 °C) and the binder flow rate (1.0 - 3.6 mL/min) for both gum arabic solutions and inulin solutions. The binder solution concentration was also an independent variable and varied according to the type of binder from 0.7% to 24.9% (m/m) for solutions of gum arabic and from 1.9% to 22.1% (m/m) for inulin solutions. The evaluated responses were the process yield and the final mean particle size. The particle size in-line monitoring was performed using spatial filter velocimetry. This monitoring was useful to follow the granules growth over time and to analyze how it was influenced by the independent variables. The increase at the binder flow rate and at the solution concentration for gum arabic solutions positively influenced the particle growth and final particle size. The binder flow rate showed a significant and positive effect on the agglomeration process yield for the binders. This indicates that the rapid insertion of binder in the fluidized bed is advantageous for the gum arabic agglomeration. The fluidizing air temperature increase impaired the granules growth for both used binders. It was possible to establish optimal conditions for the two processes with a relative increase of the particle size and yields over 60.0%. In addition, the inulin solutions were presented as a binder solution option which may associate prebiotic properties to the agglomerates, once agglomeration occurred and inulin was incorporated into the agglomerated product. The agglomerated product presented better instantaneous and flow properties for the two types of binders used when compared to the raw material

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