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MODELAGEM MATEMÁTICA PARA PREDIZER A REOLOGIA DE MOSTO MALTADO
João Pedro Cano
Instituto de Biociências, Letras e Ciências Exatas / Universidade Estadual Paulista “Júlio de Mesquita Filho”
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Crie um tópicoO conhecimento das propriedades reológicas do mosto maltado é essencial para otimizar as operações unitárias envolvidas no processamento de cerveja e dimensionamento de equipamentos. Dessa forma, a viscosidade é uma das propriedades físicas de grande interesse da indústria. A cerveja de malte é a mais produzida no Brasil. Portanto, o objetivo desta pesquisa foi testar modelos reológicos, Newton, Ostwald-de-Waele e Bingham, para sua caracterização. Para isso, o comportamento reológico do mosto malteado foi estudado na faixa de temperatura de 275,15 a 371,15 K e concentrações de 8,0; 9,5; 11,0 e 12,5 °Plato sob taxa de deformação entre 1,057 a 263,673 s-1, utilizando um reômetro rotacional de cilindros concêntricos (AR 2000 model, TA Instruments, New Castle, England). Os experimentos foram realizados em triplicata. Os modelos foram ajustados aos dados experimentais utilizando o software Statistica 7.0 e avaliados, pelo coeficiente de determinação (R²). A partir disso, foi observado que o mosto malteado apresentou comportamento newtoniano em todas as temperaturas e concentrações utilizadas, com R² ≥ 0,998. A viscosidade diminuiu com o aumento da temperatura (p<0,05) variando de 3,18 a 0,411 m.Pa.s, 3,57 a 0,4 m.Pa.s, 4,5 a 0,44 m.Pa.s e de 5,28 m.Pa.s a 0,44 m.Pa.s para as concentrações de 8,0; 9,5; 11,0 e 12,5 °Plato, respectivamente. Este comportamento está relacionado com a redução das forças hidrodinâmicas e atrito molecular, pois as moléculas são encontradas em maior grau de agitação. Já em relação à concentração do mosto, a viscosidade aumentou com o aumento do °Plato (p<0,05). O modelo de Arrhenius foi ajustado aos dados de viscosidade, apresentando um ajuste satisfatório (R² ≥0,98). A energia de ativação aumentou com o aumento da concentração (p<0,05), variando de 16,7 a 20,8 KJ mol-1. Conclui-se que o mosto apresenta um comportamento newtoniano e a viscosidade é uma propriedade que varia em função da concentração e temperatura.
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