Intensificação do processo de hidratação de cevada assistida por ultrassom e aditivada com cálcio
Resumo
Resumo: A cevada está entre os cinco principais cereais produzidos mundialmente e cerca de 90% de sua produção é destinada à produção de malte. Este estudo foi desenvolvido visando intensificar o processo de hidratação da cevada durante a malteação e agregar nutricionalmente ao grão. Está dividido em 5 capítulos: Revisão de literatura; Propriedades termodinâmicas do processo de hidratação de cevada e sua termoestabilidade; Melhoria da qualidade do malte de cevada mediante hidratação assistida por ultrassom; Avaliação da hidratação isotérmica de cevada com e sem aditivação química; Propriedades termodinâmicas do processo de hidratação da cevada submetida à diferentes tratamentos. No Capítulo 1 é apresentada uma revisão sobre a cultura da cevada, produtividade, composição, morfologia e processo de malteação, além de seus usos. Foram abordados também alternativas de intensificação do processo de hidratação, modelos matemáticos aplicados à hidratação de grãos e algumas técnicas analíticas. No Capítulo 2 é apresentada a avaliação da hidratação isotérmica de cevada em diferentes temperaturas, são apresentadas as propriedades termodinâmicas, é caracterizada a termoestabilidade da cultivar Scarlet e realizada a avaliação a temperatura de gelatinização do amido. Foram ajustados os modelos de Peleg e de Omoto-Jorge aos dados experimentais. No Capítulo 3 é investigado o efeito da hidratação isotérmica sonificada e não sonificada de grãos de cevada cultivar Anag 01 a 35 e 40 ºC. Foram avaliados os parâmetros de qualidade do malte obtido por este processo e foi avaliada a capacidade de incorporação de água. A sonificação causou um aumento no tamanho dos grânulos de amido ao longo do tempo e melhorou a taxa de incorporação de água. O malte que apresentou melhores características foi obtido a partir de hidratação sonificada e não sonificada a 35 ºC, caracterizando um produto possível de compor blends de malte para a produção de cerveja. No Capítulo 4 foi avaliado o processo de hidratação de cevada nas temperaturas de 35 e 40 ºC, aditivado ou não com hidróxido de cálcio a 2% e o reflexo deste processo para a produção de malte e farinha. A aditivação não apresenta melhoria significativa no processo de absorção de umidade, porém a difusividade obtida pelo modelo de Crank é expressiva. A farinha obtida a partir do processo de hidratação aditivada do grão, pode contribuir nutricionalmente com um aporte de cálcio em formulações que utilizem farinha de cevada. Porém o malte obtido do processo aditivado não apresentou os melhores resultados. No Capítulo 5 foram avaliadas as propriedades termodinâmicas, cinética de hidratação e qualidade do malte de cevada cultivares Anag 01, Elis e Brau, submetidas à diferentes condições: hidratação isotérmica, hidratação isotérmica e sonificada, hidratação isotérmica aditivada com Ca(OH)2 e hidratação isotérmica, sonificada e aditivada, para intensificação do processo, nas temperaturas de 30, 35 e 40 ºC. O tratamento isotérmico sonificado, apresentou a melhor condição, para temperatura de 40 ºC. Porém quando se refere a qualidade do malte, a melhor condição foi do malte obtido por hidratação sonificada a 35 ºC. Abstract: Barley is among the top five cereals produced worldwide and about 90% of its production is destined for malting. This study was developed to intensify the process of hydration of the barley during the malting and adding nutritionally the grain. It is divided into 5 chapters: Literature review; Thermodynamic properties of the barley hydration process and its thermostability; Improvement of the quality of barley malt through ultrasound-assisted hydration; Evaluation of isothermal hydration of barley with and without chemical additivation; Thermodynamic properties of the barley hydration process submitted to different treatments. In Chapter 1 presents a review of the culture of barley, productivity, composition, morphology and malting process, and their uses. were also discussed alternatives intensified hydration process, mathematical models applied to grain moisture and some analytical techniques. In Chapter 2 shows the isothermal moisture assessment of barley at different temperatures, the thermodynamic properties are displayed, wherein the thermostability of the cultivar Scarlet and evaluation performed of the starch gelatinization temperature. The Peleg and Omoto-Jorge models were fitted to the experimental data. In Chapter 3 is sonicated investigated the effect of isothermal moisture and sonicated not barley grains grow Anag 01-35 and 40 ° C. We evaluated the malt quality parameters obtained by this procedure and was evaluated the capacity of incorporating water. Sonication caused an increase in the size of the starch granules over time and improved the incorporation rate of water. The malt had better characteristics was obtained from sonicated hydration and not sonicated at 35 ° C, featuring a product can make blends of malt for beer production. In Chapter 4, it was evaluated the process of hydration of barley at temperatures of 35 and 40 ºC, whether or not added with 2% calcium hydroxide and the reflection of this process for the production of malt and flour. The additivation does not show significant improvement in the process of moisture absorption, however the diffusivity obtained by the Crank model is expressive. The flour obtained from the process of hydration additive of the grain, can contribute nutritionally with a contribution of calcium in formulations that use barley flour. However, the malt obtained from the additive process did not present the best results. In Chapter 5, we evaluated the thermodynamic properties, hydration kinetics and quality of barley malt cultivars Anag 01, Elis and Brau, under different conditions: isothermal hydration, isothermal and sonic hydration, isothermal hydration with Ca (OH) 2 and hydration isothermic, sonic and additive, for intensification of the process, at temperatures of 30, 35 and 40 ºC. The sonic isothermal treatment presented the best condition for a temperature of 40 ºC. However, when referring to malt quality, the best condition was malt obtained by sonicated hydration at 35 ºC.
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