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| A. Ciências Exatas e da Terra - 3. Física - 4. Física da Matéria Condensada | ||
| USO DA TÉCNICA DE LENTE TÉRMICA EM SOLUÇÕES: APLICAÇÃO EM ÓLEOS VEGETAIS | ||
| Enderson Sergio Bannwart 1 (enderson_bannwart@hotmail.com), William Ferreira Falco 1, Roseli Constantini 2, Sandro Marcio Lima 1 e Luis Humberto da Cunha Andrade 1 | ||
| (1. Curso de Física, Universidade Estadual de Mato Grosso do Sul - UEMS; 2. Departamento de Física, Universidade Estadual de Maringá - UEM) | ||
| INTRODUÇÃO:
Em todo o mundo os óleos vegetais são usados tradicionalmente como ingredientes para a preparação de comidas, tanto em uso doméstico quanto industrial. Os óleos vegetais comestíveis são compostos orgânicos constituídos por cadeias carbônicas longas, cujas propriedades físicas, estudadas tanto pelas industrias de alimentos quanto pelas instituições acadêmicas, são de grande interesse uma vez que se busca qualidade para satisfazer as exigências do mercado consumidor. A técnica de Lente Térmica (LT) faz parte de uma família de técnicas fototérmicas de grande interesse em análises químicas e físicas de materiais. O seu princípio se baseia na medida quantitativa do calor gerado no material quando este sofre a ação de uma radiação luminosa, como por exemplo, um laser. A Espectroscopia de LT na configuração de dois feixes foi empregada para a determinação das propriedades ópticas e térmicas de óleos comestíveis, ou seja, para o estudo da difusividade térmica (D), e a variação do índice de refração com a temperatura (dn/dT) dos seguintes óleos vegetais: soja e girassol. Nosso objetivo é encontrarmos os parâmetros D e dn/dT medidos em temperatura ambiente e relacionarmos o comportamento das propriedades citadas com o processo de degradação do óleo. A compreensão das mudanças que o óleo sofre durante a variação de temperatura no processo de fritura é de grande importância já que pode levar a otimização destes processos, bem como a melhoria da qualidade dos alimentos. |
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| METODOLOGIA:
As amostras de óleo de soja e de girassol foram usadas na fritura de quantidades diferentes de lotes de batatas preparadas pela Prof. Dra. Neuza Jorge da UNESP de São José do Rio Preto – SP. Tentou-se ao máximo reproduzir o processo industrial de preparação, repondo com óleo vegetal novo sempre que era preciso. Durante o processo de fritura foram coletadas dos dois diferentes tipos de óleos sete porções dos óleos, sendo a primeira não usada em fritura e as outras depois de 1, 5, 10, 15, 20 e 25 lotes de batatas fritas. As amostras coletadas foram guardadas em recipientes de vidro âmbar e, em seguida, armazenadas em freezer à temperatura de aproximadamente -18ºC para evitar posteriores alterações oxidativas incontroláveis. As amostras foram descongeladas apenas no momento das análises de Lente Térmica. De posse deste material foram realizadas as medidas de lente térmica nas amostras de óleos para a obtenção tanto de D quanto dn/dT. As amostras eram depositadas em cubetas de quartzo de um milímetro de espessura para serem analisadas pela técnica de LT. Assim pudemos analisá-los e relacioná-los com o processo de degradação do óleo. O sinal de LT gerado em nossa configuração experimental é detectado por um detector e, então, transferido para um osciloscópio digital que está interligado com um microcomputador, onde as curvas são armazenadas em forma de arquivo para serem analisadas no programa computacional “Microcal Origin”. |
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| RESULTADOS:
Os experimentos de Lente Térmica realizados em temperatura ambiente mostraram a ocorrência de um efeito fotoquímico durante o processo de iluminação das amostras por um laser. A curva de lente térmica obtida para os dois tipos de óleos não representavam um transiente característico de LT, o que indica uma possível mudança estrutural nas amostras induzidas pelo ciclo da ação laser. Relembrando que nosso objetivo é encontrar um meio de determinar os parâmetros D e dn/dT, o desafio foi encontrarmos uma forma de minimizar a contribuição do efeito fotoquímico e, assim, determinarmos tais propriedades. Após inúmeras medidas verificamos que tanto a intensidade quanto o tempo de exposição da amostras a luz podem provocar a saturação do referido efeito fotoquímico. Estudando as amostras em função da potência do laser de excitação encontramos os valores das propriedades ópticas e térmicas dos óleos de soja e girassol. A difusividade térmica encontrada para o óleo de girassol foi de aproximadamente 1,0×10-3 cm2/s, enquanto que o óleo de soja apresentou uma difusividade 20% menor, isto é, um valor de 0,8×10-3 cm2/s. Por outro lado, dn/dT foram os mesmos para os dois óleos (um valor de aproximadamente - 3,7×10-4K-1). As observações anteriores mostraram que é extremamente importante a escolha da escala de tempo e da potência adequada para a realização dos experimentos. |
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| CONCLUSÕES:
Neste trabalho introduziu-se a Espectroscopia de LT para a determinação quantitativa das propriedades ópticas e térmicas de óleos vegetais comestíveis como de soja e girassol. Os resultados encontrados em temperatura ambiente mostraram a ocorrência de um efeito fotoquímico nas duas amostras a qual foi mais intenso no óleo de soja seguido pelo óleo de girassol. Uma vez que esse efeito precisa ser minimizado foi extremamente importante a escolha da escala de tempo e da potência do laser de excitação. A realização dos experimentos no modo transiente, com tempo curto e em função da potência do laser de excitação permitiu encontrarmos valores para a difusividade que é coerente com os encontrados na literatura. Devido à complexidade estrutural das amostras não foi possível associar estas mudanças a um determinado componente da estrutura da amostra, indicando que novos estudos devem ser realizados, uma vez que se trata de produtos largamente consumidos pela população. Diante dos resultados alcançados neste trabalho destacamos as possíveis aplicações futuras da Espectroscopia de LT em óleos vegetais comestíveis: investigar o efeito de fotoquímico em outros comprimentos de onda; ampliar os estudos para outros óleos comestíveis e por fim, fazer a separação de alguns componentes dos óleos para investigar a origem do efeito de fotoquímico. |
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| Instituição de fomento: Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico - CNPq | ||
| Trabalho de Iniciação Científica | ||
| Palavras-chave: Técnicas Fototérmicas; Propriedades Termo-ópticas; Oleaginosas. | ||
| Anais da 57ª Reunião Anual da SBPC - Fortaleza, CE - Julho/2005 |