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Na industria de secagem de lacteos observa-se que a secagem do soro é mais complicada do que a secagem do leite. São frequentes as adesões dentro do spray dryer, ciclones e tubulações, assim como o empedramento do produto durante o processamento ou durante a estocagem e o transporte. Ao buscarmos mecanismos para maior controle e padronização da tecnologia de produção do soro em pó nos deparamos com diversos requisitos de qualidade como: acidez e pH do soro, microbiota contaminante, teor de sais monovalentes em especial o sódio, teor de lactose, presença de residuos da fabricação dos queijos, tempo e condições de estocagem e transporte do soro. Dentre os diversos atributos que afetam a secabilidade do soro destaca-se a cristalização da lactose no soro concentrado. Por meio desta cristalização é possivel diminuir a adesão nos equipamentos e o empedramento do produto. A natureza do empedramento e da adesão são parecidas e podem ser em grande parte atribuidas ao estado fisico da lactose no produto durante a secagem e no soro em pó. A lactose durante a secagem encontra-se no estado vitreo, caracterizado como um liquido de elevada viscosidade. Este estado é desejado na produção de alimentos, pois é devido a ele que o encapsulamento de constituintes e a desaceleração de reações quimicas e bioquimicas ocorrem no produto; aumentando a sua validade e possibilitando a conservação como lacteo desidratado. O problema é que este estado não é perfeitamente estavel no alimento, e, alguns produtos podem sofrer uma mudança deste estado para o estado cristalino. Quando um produto por caracteristicas de composição tende a manter o estado vitreo em condições de processamento industrial e durante a estocagem diz-se que o produto é de facil secagem. O soro é um produto que não possui a capacidade de manter o estado vitreo durante a secagem e o armazenamento. A estratégia tecnologica para o processamento do soro em pó reside na cristalização do soro concentrado anteriormente a secagem, desta forma, diminuindo a formação do estado vitreo no produto. Por este motivo, buscamos cristalizar pelo menos 70% da lactose no soro concentrado anteriormente a secagem. A cristalização do soro concentrado é acompanhada pela variação do teor de solidos soluveis do produto (ºBrix), sendo que quanto maior for a diminuição da magnitude do teor de solidos soluveis maior sera o percentual de cristalização do soro concentrado. Neste trabalho buscou-se discutir se o tipo de cristalizador empregado na produção do soro afeta o percentual de cristalização da lactose. Em resumo buscou-se responder a seguinte pergunta: a partir de um mesmo soro concentrado e sob as mesmas condições de resfriamento e de rotações por minuto do agitador é possivel obtermos soros com diferentes teores de cristalização? Se a resposta fosse sim então tinhamos uma segunda pergunta: os soros apresentariam secabilidades diferentes? O trabalho buscou responder a estas duas perguntas e simular uma condição de processamento que é muito comum dentro da industria que consiste em empregar um mesmo evaporador a vacuo para concentrar o soro, mas empregar diferentes tanques de cristalização antes da secagem. Muitas vezes, tanques de cristalização de tamanhos diferentes e de fabricantes distintos. Resumo do Trabalho desenvolvido O principal objetivo deste trabalho consistiu na determinação do efeito do tipo de cristalizador na eficiência da cristalização da lactose em soro de leite concentrado, utilizando dois equipamentos que dispõem de diferentes formas de agitação (Tanque 1 - agitador central e Tanque 2 - agitador periférico), mantendo as demais condições de cristalização constantes, como: taxa de resfriamento; temperatura; velocidade de agitação; tempo de cristalização; e teor se sólidos solúveis por tratamento. Foi determinada a cinética de cristalização da lactose, perfil de cristalização por meio da microscopia óptica, produção de soro em pó a partir de diferentes soros cristalizados e determinação das propriedades do pó de acordo com a eficiência de cristalização em cada um dos tanques.

Atributos de controle para cristalizacao de soro concentrado. 30. Congresso Nacional de Laticínios

Comparacao do indice de cristalizacao do soro e do soro ideal . 30. Congresso Nacional de Laticínios

Serão apresentados e descritos de maneira simples os mecanismos e princípios das operações unitárias indispensáveis para a produção de produtos lácteos desidratados. Neste contexto serão abordadas a concentração por evaporação à vácuo, a cristalização da lactose e a secagem por atomização/pulverização, incluindo a parte de otimização energética. Exemplos concretos serão abordados.

The main objective of this work is to study the influence the process parameters on the microstructure and the mechanical properties of components manufactured by compaction at room temperature and sintering of polytetrafluoroethylene (PTFE). Similarly to other High Molecular Weight Polymers and although it belongs to the group of thermoplastic polymers, since it cannot be processed in the melt state because its very high viscosity, PTFE, is powder processed -that consists in sintering compacted powder-. Sintering corresponds to a heat treatment up to temperatures higher than the melting temperature, inducing finite deformations that are generally anisotropic and dependent on the mechanical loading the material has been submitted to during the precompaction at room temperature. In order to develop thermo-mechanical constitutive equations that could be used during predictive numerical simulations of the whole process, different tests have been performed to study the different mechanisms that are responsible for microstructural evolutions and deformations during compaction and sintering. The experimental study of the compaction process has been performed via uniaxial (oedometric) compaction tests, hydrostatic compaction tests that were made with an isostatic hydraulic press and triaxial tests that were made with an original device installed on an electrohydraulic testing machine with six actuators. A "Drucker-Prager/cap" type elasto-plastic model -as available in the constitutive equations library of ABAQUS™ industrial finite element software- has been identified from the results of these tests, so that a few simple cases have been numerically simulated. The xperimental study of the sintering process has been performed via Thermo-Gravimetric Analyses (TGA), Differential Scanning Calorimetric analyses (DSC) and dilatometry tests that were performed on isotropic or anisotropic specimens with different values of the porosity. From the results of these tests it has been possible to decompose the sintering deformation into different mechanisms, viz. a reversible thermal expansion, a strain that is linked to the transition from the crystalline phase to the amorphous phase -or vice versa-, a pore closure strain and a recovery strain. This study has been performed on a powder made of pure PTFE and a powder of PTFE filled with 5wt% Ekonol™ and 5wt% of carbon fibers, respectively available as Teflon™ 6407 and Teflon™ 6507.; Ce travail a pour objectif principal d'étudier l'influence des paramètres des procédés de compaction à froid et de frittage sur la microstructure et les propriétés mécaniques des pièces en polytetrafluoréthylène (PTFE) ainsi fabriquées. Comme d'autres polymères à haute masse moléculaire, bien que faisant partie des polymères thermoplastiques, le PTFE présente une viscosité à l'état fondu trop élevée pour permettre sa mise en oeuvre par moulage par injection, ce qui conduit au procédé de fabrication par compaction à froid et frittage. La phase de frittage correspond à un traitement thermique au delà de la température de fusion qui induit des déformations finies, en général anisotropes et fonction de l'histoire du chargement mécanique subi par le matériau au cours de l'étape préalable de compaction à froid. Afin de développer des modèles de comportement thermomécaniques utilisables lors de la simulation numérique de l'ensemble du procédé de fabrication, différents essais ont été réalisés pour étudier les différents mécanismes responsables des évolutions microstructurales et des déformations lors de la compaction et du frittage. L'étude expérimentale du procédé de compaction a été menée grâce à des essais de compaction uniaxiale (oedométriques), des essais de compaction hydrostatique réalisés dans une presse hydraulique isostatique et des essais triaxiaux réalisés grâce à un dispositif original installé dans une machine d'essais électrohydraulique à six vérins. Ces essais ont permis d'identifier un modèle de comportement élasto-plastique de type "Drucker-Prager/cap" disponible dans la bibliothèque de lois de comportement du programme de calcul par éléments finis industriel ABAQUS™, ce qui a permis de simuler numériquement quelques cas simples. L'étude expérimentale du procédé de frittage a été menée grâce à la réalisation d'essais de thermogravimétrie (ATG), calorimétrie différentielle à balayage (DSC) et d'essais de dilatométrie réalisés sur des éprouvettes isotropes ou anisotropes avec différentes valeurs de la porosité. Ces essais ont permis de décomposer la déformation de frittage en une déformation thermique réversible, une déformation liée au changement de phase cristalline en phase amorphe -ou vice versa-, une déformation liée à la refermeture des pores et enfin une déformation dite de recouvrance. Cette étude a été réalisée sur deux poudres, de PTFE pur ou de PTFE chargé par environ 5wt% d'Ekonol™ et 5wt% de fibres de carbone, respectivement commercialisées sous le nom de Teflon™ 6407 et de Teflon™ 6507.

The main objective of this work is to study the influence the process parameters on the microstructure and the mechanical properties of components manufactured by compaction at room temperature and sintering of polytetrafluoroethylene (PTFE). Similarly to other High Molecular Weight Polymers and although it belongs to the group of thermoplastic polymers, since it cannot be processed in the melt state because its very high viscosity, PTFE, is powder processed -that consists in sintering compacted powder-. Sintering corresponds to a heat treatment up to temperatures higher than the melting temperature, inducing finite deformations that are generally anisotropic and dependent on the mechanical loading the material has been submitted to during the precompaction at room temperature. In order to develop thermo-mechanical constitutive equations that could be used during predictive numerical simulations of the whole process, different tests have been performed to study the different mechanisms that are responsible for microstructural evolutions and deformations during compaction and sintering. The experimental study of the compaction process has been performed via uniaxial (oedometric) compaction tests, hydrostatic compaction tests that were made with an isostatic hydraulic press and triaxial tests that were made with an original device installed on an electrohydraulic testing machine with six actuators. A "Drucker-Prager/cap" type elasto-plastic model -as available in the constitutive equations library of ABAQUS™ industrial finite element software- has been identified from the results of these tests, so that a few simple cases have been numerically simulated. The xperimental study of the sintering process has been performed via Thermo-Gravimetric Analyses (TGA), Differential Scanning Calorimetric analyses (DSC) and dilatometry tests that were performed on isotropic or anisotropic specimens with different values of the porosity. From the results of these tests it has been possible to decompose the sintering deformation into different mechanisms, viz. a reversible thermal expansion, a strain that is linked to the transition from the crystalline phase to the amorphous phase -or vice versa-, a pore closure strain and a recovery strain. This study has been performed on a powder made of pure PTFE and a powder of PTFE filled with 5wt% Ekonol™ and 5wt% of carbon fibers, respectively available as Teflon™ 6407 and Teflon™ 6507.; Ce travail a pour objectif principal d'étudier l'influence des paramètres des procédés de compaction à froid et de frittage sur la microstructure et les propriétés mécaniques des pièces en polytetrafluoréthylène (PTFE) ainsi fabriquées. Comme d'autres polymères à haute masse moléculaire, bien que faisant partie des polymères thermoplastiques, le PTFE présente une viscosité à l'état fondu trop élevée pour permettre sa mise en oeuvre par moulage par injection, ce qui conduit au procédé de fabrication par compaction à froid et frittage. La phase de frittage correspond à un traitement thermique au delà de la température de fusion qui induit des déformations finies, en général anisotropes et fonction de l'histoire du chargement mécanique subi par le matériau au cours de l'étape préalable de compaction à froid. Afin de développer des modèles de comportement thermomécaniques utilisables lors de la simulation numérique de l'ensemble du procédé de fabrication, différents essais ont été réalisés pour étudier les différents mécanismes responsables des évolutions microstructurales et des déformations lors de la compaction et du frittage. L'étude expérimentale du procédé de compaction a été menée grâce à des essais de compaction uniaxiale (oedométriques), des essais de compaction hydrostatique réalisés dans une presse hydraulique isostatique et des essais triaxiaux réalisés grâce à un dispositif original installé dans une machine d'essais électrohydraulique à six vérins. Ces essais ont permis d'identifier un modèle de comportement élasto-plastique de type "Drucker-Prager/cap" disponible dans la bibliothèque de lois de comportement du programme de calcul par éléments finis industriel ABAQUS™, ce qui a permis de simuler numériquement quelques cas simples. L'étude expérimentale du procédé de frittage a été menée grâce à la réalisation d'essais de thermogravimétrie (ATG), calorimétrie différentielle à balayage (DSC) et d'essais de dilatométrie réalisés sur des éprouvettes isotropes ou anisotropes avec différentes valeurs de la porosité. Ces essais ont permis de décomposer la déformation de frittage en une déformation thermique réversible, une déformation liée au changement de phase cristalline en phase amorphe -ou vice versa-, une déformation liée à la refermeture des pores et enfin une déformation dite de recouvrance. Cette étude a été réalisée sur deux poudres, de PTFE pur ou de PTFE chargé par environ 5wt% d'Ekonol™ et 5wt% de fibres de carbone, respectivement commercialisées sous le nom de Teflon™ 6407 et de Teflon™ 6507.