This work presents the determination of the thermal properties of a milk–blackberry pulp mixture (25–75%, vol/vol), and of the powder obtained by spouted bed drying. Based on the experimental data, polynomial and artificial neural networks (ANNs) correlations were proposed to predict the specific heat as a function of temperature. The effects of operating variables (air temperature, atomization pressure, and feed flow rate), on the energy efficiency (EE) and on the specific consumption of energy (ε) were evaluated using a 23‐factorial design. Afterward, the effects of feeding mode (atomization or dripping), on energy aspects were analyzed. The fusion of powder fat crystals occurred at 1°C and at 16°C, glass transition between 27°C and 34°C, and proteins denaturation starting at 87°C. The ANNs presented higher accuracy in the specific heat prediction, with mean deviation as low as 0.5%. The inlet air temperature and the feed flow rate have affected the energy parameters, but the atomization pressure and the interaction among these variables did not. The EE ranged from 7.3 to 23.2% and the ε from 10.6 to 33.8 MJ/kg. Besides the reuse of the outlet air, the drip‐feeding mode could be an alternative to decrease the net energy consumption of the drying process. Practical Applications This work presents the determination of melting and glass transition temperatures, melting enthalpy, and specific heat of the paste milk–blackberry pulp (25%:75%, vol/vol) and/or powder, which are important characteristics for equipment dimensioning, process control, product quality, and to determine storage conditions. We also proposed ANN‐based correlations to relate the specific heat of the paste and powder as a function of temperature. The ANNs equations showed high accuracy and were used in the analysis of the energy aspects of the spouted bed drying process. Statistical analysis of energy aspects as a function of operating variables was performed and two linear response models were obtained, allowing to predict the specific consumption of energy and energy efficiency of the process. Herein, we suggest the potential use of DSC analysis and ANN techniques as a powerful combination to obtain information about food products and process design.
RESUMO -Este trabalho apresenta resultados do valor da energia livre de superfície calculado pelo método da média harmônica, para os polímeros polipropileno (PP) e polifluoreto de vinilideno (PVDF) tratados por descarga corona (geometria fio-plano). As amostras dos polímeros foram submetidas ao tratamento em condições ambientes (23°C e umidade relativa: 44%), aplicando-se uma tensão corona de 35 kV, variando-se os parâmetros tempo de tratamento e a distância inter-eletrodos. Medidas de ângulo de contato (gota séssil) foram feitas utilizando-se água deionizada e diiodo metano. Os resultados mostram que a energia de superfície antes do tratamento era de 39,8 mN/mm para o PP e 47,8 mN/m para o PVDF e após tratamento, por tempo de 10s e distância fioplano de 3mm, resultou em 66,5 mN/m para o PP e 73,8 mN/m para o PVDF, evidenciando aumento na energia de superfície de 67% e 54% para o PP e PVDF, respectivamente. INTRODUÇÃOMateriais poliméricos são utilizados em ampla gama de aplicações por apresentarem leveza, durabilidade mecânica, serem de fácil processamento e moldagem, vindo a substituir outros materiais como os metais e as cerâmicas. No entanto, a aplicação da maioria dos polímeros no campo da adesão é limitada devido ao baixo valor de energia de superfície que apresentam (Mazzola et. al., 2010).Dentre os polímeros existentes, o polifluoreto de vinilideno (PVDF) tem seu uso difundido em aplicações médicas e industriais por apresentar biocompatibilidade, relativa facilidade de manipulação, boa resistência mecânica e propriedades eletroativas. Todavia, a utilização deste polímero torna-se crítica em aplicações nas quais boas propriedades de adesão são requeridas devido a sua alta hidrofobicidade e inércia química contra sua funcionalização (Bayer et. al., 2008).Poliolefinas, como o polipropileno (PP), são empregadas industrialmente por serem versáteis em suas aplicações, apresentando boa processabilidade, excelente resistência química, alta flexibilidade, baixa densidade e baixo custo, quando comparadas a outros materiais. Porém, apresentam baixa energia de superfície e fraca adesão, sendo necessária a modificação de suas Área temática: Engenharia de Materiais e Nanotecnologia 1
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