Caracterização do comportamento reológico e determinação de propriedades termofísicas de polpa de manga Ubá | Characterization of the rheological behavior and determination of thermophysical properties of mango UBA pulp

As frutas, em geral, são perecíveis, o que lhes dá uma vida útil muito curta no mercado da fruta in natura. Desse modo se impõe a necessidade da industrialização dessas matérias primas para a produção de derivados. O potencial por um crescimento forte e contínuo do mercado dos sucos derivados da fruta aparece no futuro como um fato seguro. A obtenção das propriedades físicas dos alimentos é de fundamental importância para as análises dos problemas encontrados nas operações básicas das indústrias de alimentos. Existe uma crescente necessidade e procura das propriedades reológicas e termofísicas para os diversos fluidos manipulados nas indústrias de alimentos. Objetivou-se neste trabalho estudar as características físico-químicas, massa específica, difusividade térmica e propriedades reológicas da polpa de manga Ubá em diferentes temperaturas (10, 25, 40, 55, 70) ºC e diferentes concentrações (5, 10, 15, 25, 30) °Brix. A polpa de manga Ubá adquirida apresentou as seguintes características físico-químicas: pH: 4,05 ± 0,11; acidez titulável: 0,37 % ácido cítrico; concentração de sólidos solúveis (16,0 ± 0,29) °Brix; umidade: 82,17 %; açúcares totais: 10,59 (% glicose). Os dados experimentais para a massa específica e para a difusividade térmica ficaram próximos aos das faixas relatadas na literatura. Os modelos propostos forneceram ajustes, com erros percentuais entre 0,03% e 35%. A polpa de manga Ubá apresentou comportamento tixotrópico somente nas concentrações de (25 e 30) °Brix para a faixa de temperatura estudada. O modelo proposto por Figoni & Shoemaker foi o que melhor se ajustou aos dados experimentais. Para a caracterização racterização tixotrópica, os parâmetros &#964; &#8722;&#964; e 0 (quantidade de estrutura degradada durante o cisalhamento) e Ki (velocidade de degradação estrutural) foram obtidos. O modelo de Herschel-Bulkley descreveu satisfatoriamente o comportamento reológico da polpa de manga Ubá. Foram determinados os valores de tensão inicial ( 0 &#964; ), índice de consistência (KH), índice de comportamento do escoamento (nH) e viscosidade aparente ( a &#951; ) a taxa de deformação 100 s-1. . Os valores dos parâmetros de &#964; &#8722;&#964; e 0 , 0 &#964; e a &#951; aumentaram com a elevação da concentração de sólidos solúveis da polpa. Os parâmetros obtidos para o estudo da tixotropia e do comportamento do escoamento da polpa de manga Ubá foram significativos (p<0,0001). Adicionalmente foi estudado o efeito da temperatura, da concentração e o efeito combinado de temperatura e da concentração sobre o comportamento reológico da polpa de manga Ubá. Observou-se que a tensão de cisalhamento diminuiu com o aumento da temperatura e que houve uma tendência de diminuição da viscosidade aparente com o aumento da temperatura e um aumento da viscosidade aparente nas amostras com teores de sólidos solúveis mais elevados.

The fruits, in general, are perishable, which gives them a short self-life in the market for fruit in natura. This will require the need for industrialization of theses foods for production of derivatives. The potential for strong growth and continued market of the derived juices of the fruit appears in the future as a fact safe. The acquisition of physical properties of foods is of fundamental importance for the analysis of problems found in the basic operations of the industries of foods. There is a growing need and demand of the rheological parameters and thermophysical properties for different fluids handled in the industries of foods. This study aimed to investigate the physicochemical characteristics, density, thermal diffusivity and rheological properties of Ubá mango pulp at different temperatures (10, 25, 40, 55, 70) ° C and different concentrations (5, 10, 15, 25 , 30) ° Brix. The acquired mango pulp presented thefollowing physicochemical characteristics: pH: 4.05 ± 0.11, acidity: 0.37% citric acid, (16.0 ± 0.29) ° Brix, moisture: 82,17%, total sugar: 10.59 (% glucose). The experimental data for the density and the thermal diffusivity were close to those reported in the literature. The models proposed provided settings, with percentage errors between 0.03% and 35%. The Ubá mango pulp showed thixotropic behavior only in concentrations (25 and 30) ° Brix for range of temperature studied. The model proposed by Figoni & Shoemaker was the best fit to the experimental data. The parameters &#964; e - &#964; o (number of structures damaged during shear) and Ki (structural degradation rate) were obtained to thixotropic characterization. The Herschel-Bulkley model adequately describes the rheological behavior of Ubá mango pulp. The values of yield stress (&#964; o), consistency coefficient (KH), flow behavior index (nH) and apparent viscosity (&#951;) at shear rate of 100 s-1 were determined. The values of the parameters ers (&#964; &#8722;&#964; e 0 ), 0 &#964; and a &#951; increased with the concentration of soluble solids of the pulp. The parameters obtained for the study of the thixotropic and flow behavior of the Ubá mango pulp were significant (p <0.0001). Also was studied the effect of temperature, concentration and the combined effect of temperature and concentration on rheological behavior of Ubá mango pulp. It was observed that the shear stress decreased with increasing temperature and there was a trend of apparent viscosity decrease with increasing temperature and increasing the apparent viscosity in the samples with levels of soluble solids higher.

Fundação de Amparo a Pesquisa do Estado de Minas Gerais