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Engenharia de Alimentos _ Reologia em alimentos

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Reologia em alimentos

Reologia em alimentos

SEGUNDA-FEIRA, AGOSTO 11, 2008 SEGUNDA-FEIRA, AGOSTO 11, 2008

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 A reologia pode ser considerada como a considerada como a ciência que ciência que lidlida com aa com adeformação edeformação e

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alimentos líquidos, ao processo. No estudo do escoamento de fluidos é importante

alimentos líquidos, ao processo. No estudo do escoamento de fluidos é importante

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grandes grupos: newtonianos e não.

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Reologia de fluidos e sólidos

Reologia de fluidos e sólidos Os flu

Os fluidos idos reais, líreais, líquidos quidos e gases, e gases, apresentam uapresentam uma certa resima certa resistência ao stência ao escoamentoescoamento

ou deformação, resultante da viscosidade ou “viscosidade aparente” do material.

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Para os gases, a viscosidade está relacionada com a transferência de impulso

Para os gases, a viscosidade está relacionada com a transferência de impulso

devido à agitação molecular. A viscosidade dos líquidos relaciona-se mais com as

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forças de coesão entre as moléculas. Os fluidos sofrem transformações irreversíveis.

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totalmente recuperado quando o sólido volta à sua forma original.

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Tensão de cisalhamento

Tensão de cisalhamento

Consideremos um elemento de volume com a forma de um paralelepípedo e

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Sob estas condições, se estas condições, se desenvoldesenvolverá umverá uma força interna força interna agia agindo na mesma direção,ndo na mesma direção,

mas em sentido contrário, denominada tensão, definida como força por área.

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Existem basicamente dois e dois tipos de tensão:tipos de tensão:

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17/01/13 Engenharia de Alimentos | Reologia em alimentos

2/3 www.engalimentos.com.br/post/2008/08/11/reologia_em_alimentos.aspx

Tensões de cisalhamento: agem tangencialmente às faces do corpo.

Deformação e taxa de deformação

Considere agora, um fluido localizado entre duas placas planas separadas por uma distância y . Uma força é aplicada na placa superior, resultando na movimentação

desta a uma velocidade constante em relação à placa inferior, fixa. Supondo que não haja deslizamento do fluido nas paredes das placas, a força aplicada pela placa no fluido será equilibrada por uma força cisalhante produzida pela viscosidade do fluido. Essa força cisalhante, pela área da placa é a chamada tensão de cisalhamento. A tensão de cisalhamento produz um escoamento viscoso, uma deformação no fluido, e um gradiente de velocidade, que é equivalente à taxa de deformação.

Esquema de classificação dos fluidos segun do comportamento reológico.

Fluidos Newtonianos

O comportamento newtoniano indica que a viscosidade do alimento é independente da taxa de deformação a que ele está submetido. Possui um único valor de viscosidade, em uma dada temperatura. Exemplos: gases, água, leite, soluções de sacarose e óleos vegetais.

Não newtonianos

Possui a relação entre taxa de deformação e tensão de cisalhamento mais complexa, pois a viscosidade varia com a taxa de deformação e com a necessidade da tensão de cisalhamento inicial.

São classificados naqueles que:

possuem propriedadesindependentes do tempo de cisalhamento

possuem propriedadesdependentesdo tempo de cisalhamento

viscoelásticos

Possuem propriedades independentes do tempo de cisalhamento

 As propriedades reológicas não dependem do tempo de aplicação da tensão de cisalhamento.

sem tensão de cisalhamento inicial: maioria dos fluidos não newtonianos.

Pseudoplásticos: essas substâncias em repouso apresentam um estado

desordenado, e quando submetidas a uma tensão de cisalhamento, suas moléculas tendem a se orientar na direção da força aplicada. Quanto maior a tensão aplicada, maior será a ordenação. Conseqüentemente, a viscosidade aparente será menor. Exemplos: polpas de frutas, caldos de fermentação, melaço de cana.

Dilatantes: apresentam um aumento de viscosidade aparente com a tensão de

cisalhamento. Uma explicação para isso, no caso de suspensões, é que à medida que se aumenta a tensão de cisalhamento, o líquido intersticial que lubrifica a fricção entre as partículas é incapaz de preencher os espaços devido a um aumento de

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17/01/13 Engenharia de Alimentos | Reologia em alimentos

3/3 www.engalimentos.com.br/post/2008/08/11/reologia_em_alimentos.aspx

volume que freqüentemente acompanha o fenômeno. Ocorre, então, o contato direto entre as partículas sólidas e conseqüente aumento da viscosidade aparente. Exemplos: soluções de amido e soluções de farinha de milho e açúcar.

· com tensão de cisalhamento inicial: requerem a aplicação de uma tensão de

cisalhamento superior a um certo valor para que haja deformação. Tal comportamento é considerado conseqüência de uma estrutura interna que impede a movimentação. Sob a ação de uma certa tensão, a estrutura do fluido colapsa e se inicia a deformação.

Plásticos de Bi ngham Herschel – Bulkley

Possuem propriedades dependentes do tempo de cisalhamento

 As propriedades reológicas dependem do tempo de aplicação da tensão.

Tixotrópicos: apresentam um decréscimo reversível no tempo da força tangencial

necessária para manter uma taxa de deformação constante, a uma temperatura constante.

Reopéticos: apresentam comportamento inverso aos tixotrópicos. Os ciclos de

histereses destas substâncias dependem da velocidade de mudança da taxa de deformação. Muitas das substâncias citadas anteriormente apresentam certo grau de tixotropia ou reopeticidade que pode ser desprezado.

Viscoelásticos

Existem fluidos que exibem muitas características de sólidos, são os chamados viscoelásticos. Os fluidos viscoelásticos são substâncias que apresentam propriedades viscosas e elásticas acopladas. Quando cessa a tensão de cisalhamento ocorre uma certa recuperação da deformação. Exemplos: massas de farinha de trigo, gelatinas, queijos.

Fonte: http://br.news.yahoo .com/060320/11/12xhp.html

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