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1 INSTITUTO SUPERIOR POLITÉCNICO DE GAZA Divisão de Agricultura Curso de Engenharia de Processamento de Alimentos Disciplina: Bioquímica de Alimentos Nível: 2° Ano Semestre: II Ano: 2021 Ficha de exercícios Elaborada por: Beito Pedro Bulo ÁGUA NOS ALIMENTOS 1. Por que os alimentos apresentam menor atividade de água a baixas temperaturas? 2. Oque entende por histerese? 4. Indique os diferentes estados da agua nos alimentos. 5. Oque entende por isoterma de sorção e diga qual é a sua importância no processamento de alimentos. 6. Quais são os parâmetros relacionados durante o estudo das isotermas de sorção nos alimentos? 7. Mencione os factores que afectam a isoterma de sorção e explique a sua influencia. 8. Mencione as diferentes formas de gerar a isotermas de sorção? 9. Indique os factores que afectam a Actividade de agua sobre os microorganismos. 10. Indique o teor de humidade de favorece o crescimento de bactérias, fungos e leveduras? 11. A água é um componente inerente aos alimentos e é responsável por criar um ambiente propício ao desenvolvimento microbiano. O decréscimo no teor de água livre dos alimentos eleva a pressão osmótica e, por conseguinte, retarda a proliferação de micro- organismos. A redução da umidade provoca a redução no peso e no volume dos produtos, fato que incide na diminuição dos custos de transporte, embalagem e armazenamento de alimentos. Considerando que a redução desses custos é fundamental para o com desempenho da agroindústria familiar, julgue as assertivas abaixo com V(verdadeiro) e F (falso): 2 ( ) Grande quantidade de alimentos tradicionais são conservados através da diminuição da atividade de água, mediante desidratações e possuem uma faixa de aw considerada baixa (aw< 0,30). ( ) O conhecimento da atividade de água é fundamental para a conservação e armazenamento por não exercer efeito nas ligações da água na estrutura do alimento. ( ) As soluções diluídas que se formam nos alimentos com aw superior a 0,90 não servem de substrato para reações químicas e desenvolvimento microbiano. ( ) A relação existente entre a água e outros compostos de um produto define a sua higroscopicidade e influencia diferentes etapas do processamento, armazenamento e consumo de materiais biológicos. ( ) A aw indica a estabilidade de um produto alimentício, podendo ser considerada uma medida direta da sua quantidade de água. 12. As isotermas de sorção são representações gráficas da dependência da atividade de água e de teor de umidade na secagem de grãos a temperaturas e pressões definidas, podendo ser determinadas experimentalmente. São classificadas como isotermas d e adsorção e dessorção. Considerando essas afirmações, julgue as assertivas abaixo em V (verdadeiro) ou F (falso): ( ) O conhecimento das curvas d e sorção é indispensável para determinar o teor de água final necessário para estabilizar um produto. ( ) As isotermas são curvas que dependem das características físico-químicas das matérias-primas alimentícias submetidas ao processo de secagem. ( ) As isotermas de sorção permitem o conhecimento d o teor de umidade de equilíbrio de um alimento que se encontra exposto a um ambiente de determinadas umidade relativa e temperatura. ( ) As isotermas de sorção dão informações indispensáveis ao processo de secagem, possibilitando a determinação da monocamada de água ligada ao alimento. ( ) Numerosos problemas de processamento e estocagem de produtos alimentícios podem ser resolvidos a partir da construção de isotermas, as quais vão indicar a necessidade de reduzir o conteúdo de água do alimento a um teor inferior à monocamada. 3 13. A partir dos dados abaixo calcule o teor de umidade da amostra, utilizando a fórmula: %Humidade = 𝑃𝑖−𝑃𝑓 𝑃𝑖 𝑥100 Legenda: Peso inicial (Pi) Peso final (Pf) a) Peso do cadinho = 43,61g Peso da amostra = 2,85g Peso inicial = 46,46g Peso final = 45,2324g b) Peso do cadinho = 42,965g Peso da amostra = 2,069g Peso inicial = 45,034g Peso final = 43,25 g REOLOGIA Parte-1 (Responde as perguntas claramente) 1. A Reologia é a ciência que estuda a deformação e o escoamento de corpos. a) Classifique os alimentos quanto as propriedades reológicas. b) Qual é a importância do conhecimento das propriedades reológicas em alimentos. c) Explique em que condição ocorre a aderência nos fluidos. d) Qual é a diferença existente entre tensão normal e tensão de cisalhamento. e) Conceitue, classifique e diferencie os fluidos newtonianos e não-newtonianos. f) Oque entende por fluidos dependentes do tempo e independentes do tempo? Parte-1 (Questões de múltipla escolha) 1. A reologia é uma ciência bastante aplicada na área alimentícia, pois estuda o escoamento e as deformações de alimentos sólidos e fluídos quando submetidos à ação de forças mecânicas. Analise as afirmações a seguir, com base nos conhecimentos propostos pela reologia. I. O conhecimento das propriedades mecânicas de alimentos sólidos que serão submetidos à prensagem ou moagem não é ramo de aplicação da reologia. 4 II. A aplicação da reologia na área alimentícia representa grande importância na caracterização de matérias-primas, no controle de qualidade de produtos alimentícios, no controle de processos de produção e no desenvolvimento de novos produtos. III. Os alimentos fluidos classificados como newtonianos exibem uma relação linear entre a tensão de cisalhamento aplicada e a taxa de cisalhamento, resultando na alteração da viscosidade do fluido. IV. Materiais viscoelásticos são aqueles que exibem características de materiais viscosos (como líquidos) e também características elásticas (como os sólidos). São corretas as proposições a) I e II b) II e III c) I, III e IV d) II e IV e) III e IV 1. Considerando-se o comportamento reológico de fluidos alimentícios, as letras A, B e C, no gráfico abaixo, representam, respetivamente, os fluidos. a) Pseudoplástico, Newtoniano e Dilatante; b) Dilatante, Hookiano e Plástico de Bingham; c) Dilatante, Newtoniano e Pseudoplástico; d) Elástico não-linear, Newtoniano e Elastoplástico; e) Plástico de Bingham, Hookiano e Dilatante. 5 2. Sobre alimentos descritos como fluidos não newtonianos, pode-se afirmar que: a) Para fluidos não newtonianos dependentes do tempo, à temperatura constante, a viscosidade aparente depende somente da taxa de cisalhamento aplicada durante o escoamento; b) Fluidos pseudoplásticos são caracterizados como fluidos não newtonianos, cuja viscosidade aparente diminui com o aumento da taxa de cisalhamento; c) Fluidos não newtonianos, cuja viscosidade aparente depende do tempo de aplicação da tensão de cisalhamento, podem ser subdivididos em tixotrópicos e dilatantes; d) Fluidos descritos como Plástico de Bingham são fluidos newtonianos cuja viscosidade não se altera com a taxa de cisalhamento. e) A viscosidade não se altera em função da taxa de cisalhamento. 3. Para a correta definição das propriedades reológicas de alimentos sólidos, fluidos e viscoelásticos é necessário recorrer à reometria, que faz uso de equações que descrevem o comportamento reológico dos diferentes materiais. Tais equações relacionam duas variáveis mecânicas para formar a base da reologia, são elas: a) Tensão e massa; b) Tensão e deformação; c) Tempo e temperatura; d) Temperatura e pressão; e) Tensão e tempo. 4. Fluidos alimentícios, como a água, o leite e os óleos,exibem uma relação linear entre a tensão de cisalhamento e a taxa de cisalhamento e seu comportamento reológico é influenciado somente pela temperatura do fluido e sua composição. Este tipo de comportamento reológico é descrito matematicamente pela utilização do modelo a) Lei de Newton. (B) Lei da Potência; b) Modelo de Bingham; c) Modelo de Herschel-Bulkley; d) Modelo de Casson. 6 5. Diversos produtos alimentícios podem ser obtidos pela operação unitária que faz uso de processos de transferência de massa denominada extração sólido-líquido. Sobre este tipo de extração, é correto afirmar que a) Trata-se de um processo caracterizado pela adição de uma matriz alimentícia líquida colocada em contato com uma segunda solução líquida denominada solvente. b) O solvente extrator penetra na matriz sólida por partição. c) O tamanho da partícula da matriz sólida não interfere no processo de transferência de massa. d) A redução do tamanho das partículas da matriz sólida resulta em sólidos com uma menor área superficial. e) É um processo que se baseia na dissolução preferencial de um ou mais constituintes de uma matriz sólida pelo contato com um solvente líquido. 6. Na Reologia, foram desenvolvidos modelos matemáticos que são capazes de explicar o comportamento de diferentes tipos de fluidos (newtonianos e não newtonianos) na relação entre taxa e tensão de cisalhamento, até chegar a um que conseguisse explicar a maioria dos tipos de fluidos. O modelo matemático capaz de explicar o comportamento da maioria dos tipos de fluidos é o/a a) Lei de Newton da viscosidade. b) Herschel-Bulkley. c) Plástico de Bingham. d) Lei da Potência. e) Lei da Viscosidade Aparente. 7. Os fluidos não newtonianos considerados dependentes do tempo são os a) Pseudopláticos; b) Dilatantes; c) Plásticos de bigham; d) Dilatantes com tensão inicial. (E) reopéticos. 8. Entre as operações de transferência de calor citadas abaixo, qual a única que não está relacionada com a morte de micro-organismos? a) Pasteurização; 7 b) Congelamento; c) Esterilização; d) Apertização; e) Branqueamento 2. Calcule a tensão de cisalhamento de um líquido viscoso mantido entre duas placas paralelas sendo que a placa superior se move a uma velocidade v relativa à placa inferior.O líquido apresenta uma deformação de 2.5 10 ³ 1/s e um gradiente de velocidade de 0.5 Kg/ms. 3. Calcule a viscosidade do óleo alimentar Sunset cuja taxa de deformação é de 1,2 10² 1/s e a tensão de cisalhamento de 3.2 Pa. a) Diga de que tipo de fluido se trata. b) Enumere três premissas básicas para a classificação dos fluidos não Newtonianos. c) Explica em que situação considera-se viscosidade aparente. d) Enumere 4 fenómenos básicos que ocorrem com o deslocamento dos fluidos. e) Classifique os fluidos de acordo com a lei de potência ou Ostwald de Waele. 4. Calcule o índice de consistência da massa de bolo alimentar mergulhada numa bacia cujo índice de comportamento do fluido é 3, taxa de deformação é de 2,2 10² 1/s e a tensão de cisalhamento de 1.2 Pa. 5. Calcule a tensão de cisalhamento de um plástico que apresenta uma viscosidade 0.8 Pa s, tensão inicial de 1.0 Pa e uma taxa de deformação de 1.5 10³ 1/S. 6. Calcule a viscosidade de extrusão de mistura para a produção de bolachas, submetidas a alta pressão cuja viscosidade a uma pressão de referência é 1.2 Pa S, o parâmetro de ajuste 0.6, taxa de extrusão 1.8 a uma pressão de 650 mmHg. 8 Fórmulas yx = f (dvx /dy) (1) yx = Ft /A (2) Bom trabalho!
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