Relatório - Reologia

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UNIVERSIDADE FEDERAL DE GOIÁS
ESCOLA DE ENGENHARIA DE ALIMENTOS
LABORATÓRIO I FENÔMENOS DE TRANSPORTE E OPERAÇÕES UNITÁRIAS
Aula 04:
REOLOGIA
Goiânia,
2021
1. OBJETIVO
Definir qual a classificação de cada fluido utilizado e discutir a diferença de
comportamento dos fluidos avaliados
2. RESULTADOS E DISCUSSÃO
A partir dos resultados obtidos com base da análise em reômetro foi possível
traçar os gráficos de tensão de cisalhamento versus taxa de deformação do óleo de
soja (Figura 1), azeite (Figura 2), sacarose (Figura 3), maionese (Figura 4), amido
(Figura 5), iogurte (Figura 6), catchup (Figura 7) e mostarda (Figura 8).
Figura 1. Tensão de cisalhamento (1/s) versus taxa de deformação (Pa) do óleo de
soja.
Figura 2. Tensão de cisalhamento (1/s) versus taxa de deformação (Pa) do azeite.
Figura 3. Tensão de cisalhamento (1/s) versus taxa de deformação (Pa) da
sacarose (50%).
Figura 4. Tensão de cisalhamento (1/s) versus taxa de deformação (Pa) da maionese.
Figura 5. Tensão de cisalhamento (1/s) versus taxa de deformação (Pa) do amido
(5%).
Figura 6. Tensão de cisalhamento (1/s) versus taxa de deformação (Pa) iogurte:
Figura 7. Tensão de cisalhamento (1/s) versus taxa de deformação (Pa) do catchup.
Figura 8. Tensão de cisalhamento (1/s) versus taxa de deformação (Pa) da mostarda.
A partir da análise dos gráficos pode-se classificar o óleo de soja, sacarose
(50%) e maionese como sendo fluídos Newtonianos. Os fluidos newtonianos possuem
uma relação linear entre a tensão de cisalhamento e a taxa de deformação. Essa
constante de proporcionalidade é denominada também como viscosidade Newtoniana,
sendo independente da taxa de deformação ou da tensão de cisalhamento,
dependendo somente do material e de sua temperatura e pressão (PEREIRA, 2006).
Outros exemplos de fluidos newtonianos são água, leite, glicerina e demais óleos de
cozinha como o óleo de milho.
Os demais fluidos são classificados como não-Newtonianos. Estes não
apresentam proporcionalidade entre a tensão de cisalhamento e a taxa de deformação,
isso devido às interações entre seus componentes que afetam a velocidade de
deformação causada por forças externas (CÁNOVAS; IBARZ, 2002).
O azeite e o iogurte, de acordo com a curva obtida ao traçar os gráficos, são
classificados como fluidos pseudoplásticos. Assim, a viscosidade destes fluidos varia
apenas com a taxa de cisalhamento e a temperatura, sendo que a viscosidade tende a
decrescer com a taxa de deformação (TADINI et al, 2016).
O catchup e a mostarda apresentaram comportamento de um fluido tixotrópico
uma vez que a viscosidade decresce com a taxa de cisalhamento. Apesar desse
comportamento ser similar ao dos fluidos pseudoplásticos, no caso dos tixotrópicos há
um fenômeno conhecido como histerese, no qual o fluido tende a retornar ao seu
estado físico original após aplicação de uma crescente taxa de cisalhamento (TADINI et
al, 2016).
Já o amido (5%) é classificado como um fluido dilatante. Nesse tipo de fluido,
assim como nos pseudoplásticos, a viscosidade varia apenas com a taxa de
cisalhamento e temperatura, no entanto a viscosidade tende a crescer com o aumento
da deformação.
O comportamento não-newtoniano reofluidificante apresentado pelas amostras é
provável que seja devido à destruição da rede tridimensional formada entre as
lipoproteínas que recobrem os glóbulos de lipídeos (BARRETO, 2006).
3. CONCLUSÃO
Dentre os fluidos estudados o óleo de soja, sacarose e maionese são fluidos
Newtonianos, enquanto que o azeite, iogurte, catchup, mostarda e amido são
não-Newtonianos, podendo ser classificados ainda como pseudoplásticos (azeite e
iogurte), tixotrópicos (catchup e mostarda) e dilatante (amido).
4. REFERÊNCIAS
BARRETO, P. L. M. et al. Propriedades reológicas de emulsões alimentícias
(maionese) contendo farinha crua de arroz, farinha de arroz pré-gelatinizada ou
amido de milho como estabilizante. Anais da 58ª Reunião Anual da SBPC.
Florianópolis. SC. 2006. Disponível em:
<http://www.sbpcnet.org.br/livro/58ra/senior/RESUMOS/resumo_2392.html>. Acesso
em: 30 de Agosto de 2021.
CÁNOVAS, G. V. B. IBARZ, A. Food preservation technology series. Unit operations
in food engineering. Ed: CRC Press Inc, v. 2, p. 89-139, 2002.
PEREIRA, F. A. R. Escoamento laminar de líquidos não-Newtonianos em seções
anulares: Estudo de CFD e abordagem experimental. 2006. 106 f. Tese (Doutorado
em Engenharia Química) - Faculdade de Engenharia Química, Universidade Federal de
Uberlândia, Uberlândia, 2006.
http://www.sbpcnet.org.br/livro/58ra/senior/RESUMOS/resumo_2392.html
TADINI, C. C.; TELIS, V. R. N.; MEIRELLES, A. J. de A.; PESSOA, P. de A. F.
Operações Unitárias na Indústria de Alimentos 1. 1ª ed. São Paulo, SP. Editora LTC,
2016.