Hydrodynamic study of a mixture of West Indian Cherry Residue and Soybean Grains in a spouted bed

Abstract

West Indian cherry, widely known as acerola in Latin America, is a fruit rich in vitamin C and other bioactive compounds. In Brazil, the largest producer of acerola in the world, the processing of this fruit results in large amounts of waste or residues. A method that allows these residues to be reused is drying. However, acerola residue has low flowability in spouted beds due to its low density and high moisture content. Therefore, in this study, soybean was used as an auxiliary material to maintain the stability of the fluid dynamics and the characteristics of the food end product. Because this process involves a mixture of solids of different sizes, shapes and densities, particle segregation may occur. This article reports on a study of the fluid dynamics of the mixture of acerola residue and soybean in a spouted bed, operating with different mass fractions of residue and different static bed heights. Particle segregation was analysed, allowing for the quantification of the effect of the initial concentration of acerola residue on the degree of miscibility. The content of phenolic compounds, flavonoids and ascorbic acid, as well as the moisture and mixture indices at different drying times, were also quantified.

Repose angle of monoparticles and binary mixture: An experimental and simulation study

“…As the Hertzian contact theory assumes a perfectly elastic contact, this model adds the effect of energy dissipation by including a term that follows the viscous damping law [3]. Therefore, the normal damping force ( depends on the normal relative velocity, , where and are the normal stiffness and rigidity respectively, e is the coefficient of restitution, and is the effective mass.…”

“…The time step in all the simulations was fixed at 20% of the critical time step calculated from the Rayleigh time, which was determined by the following equation [3]: Table 2 shows the experimental results obtained for the angles of repose (static and dynamic) of acerola residues and soybeans, as monoparticles and binary mixture. The mixture composition was of 50% of acerola seeds and 50% of soybeans.…”

Simulação Dem Do Empacotamento De Sementes De Acerola

“…O processo de empacotamento do leito consistiu em encher o cone progressivamente, gerando partículas a partir de uma superfície virtual na parte superior do leito. As partículas caiam pelo efeito da gravidade dentro do cone até que a altura de leito estático fosse atingida (BORTOLOTTI et al, 2013).…”

“…Estes rejeitos representam um potencial poluidor quando dispostos inadequadamente na natureza, pois mesmo sendo biodegradáveis, o volume excessivo e o alto teor de umidade dificultam o processo natural de degradação. Segundo Bortolotti et al (2013), os resíduos do processamento de acerola representam cerca de 40% do volume de produção, os quais geralmente são desprezados quando poderiam ser reaproveitados como fontes alternativas de nutrientes.…”

“…Estes rejeitos representam um potencial poluidor quando dispostos inadequadamente na natureza, pois mesmo sendo biodegradáveis, o volume excessivo e o alto teor de umidade dificultam o processo natural de degradação. Segundo Bortolotti et al (2013), os resíduos do processamento de acerola representam cerca de 40% do volume de produção, os quais geralmente são desprezados quando poderiam ser reaproveitados como fontes alternativas de nutrientes.A secagem é um processo que se realizado sob condições adequadas pode proporcionar o aproveitamento desses resíduos como suplemento alimentar, pois além de remover a umidade do material garantindo seu estado de conservação, ela pode manter a concentração de nutrientes. O leito de jorro é um dos equipamentos mais apropriados para a secagem de grãos e pastas ou suspensões, principalmente por manter um movimento cíclico e homogêneo das partículas, garantindo um eficiente contato fluido-partícula que garante altos coeficientes convectivos de calor e de massa entre as fases.…”