RESUMO
Lianas are woody climbers and their stems and leaves deal with different environmental pressures such as resistance to mechanical damage and dehydration. The damage resistance of plants can be biomechanically evaluated by their stiffness, bending and toughness. Despite the well-known relationship between physical resistance and moisture of plant organs in woody plants, this relationship is uncertain and has not been previously evaluated in lianas. Thus, this study investigated experimentally the effect of stems and leaf dehydration on the structural Young's modulus in the stem and fracture toughness in leaves across time in the liana Amphilophium crucigerum (Bignoniaceae). Ten stem and leaf samples were collected and assigned to two distinct conditions: (i) samples kept moist and (ii) samples underwent gradual dehydration with natural moisture loss by air exposition. Successive measures of structural Young's modulus and fracture toughness were taken every 4 hours during a 48-hour period for both conditions. Stem and leaf samples which underwent gradual dehydration showed greater bending stiffness and fracture toughness, respectively, while the samples kept moist presented no changes in any studied biomechanical features during the entire experiment. We concluded that the moisture of both stem and leaf samples are critical factors to estimate the biomechanical properties of lianas stem and leaves.
Lianas são trepadeiras lenhosas e seus caules e folhas lidam com diferentes pressões ambientais, como a resistência aos danos mecânicos e de desidratação. A resistência ao dano das plantas pode ser biomecanicamente avaliada pelas propiedades de dureza, flexão e tenacidade. Apesar da conhecida relação entre resistência física e umidade dos órgãos das plantas em espécies lenhosas, essa relação não foi avaliada anteriormente e é incerta em lianas. Assim, este estudo investigou experimentalmente o efeito da desidratação de caules e folhas na estimativa do módulo estrutural de Young do caule e da tenacidade à fratura da folha ao longo do tempo, na liana Amphilophium crucigerum (Bignoniaceae). Dez amostras de caules e folhas foram coletadas e distribuídas em duas condições distintas: (i) amostras mantidas úmidas e (ii) amostras em processo de desidratação gradativa com perda natural de umidade quando expostas ao ar. Medidas sucessivas do módulo de Young e da resistência à fratura dos órgãos foram tomadas a cada 4 horas durante um período de 48 horas em ambas as condições. Amostras de caule e folhas que sofreram desidratação gradual apresentaram maior rigidez à flexão e tenacidade à fratura, respectivamente, enquanto as amostras mantidas úmidas não alteraram essas características durante o experimento. Concluímos que a umidade das amostras de caules e folhas em lianas também é um fator crítico para estimar as propriedades biomecânicas desses órgãos em seu ambiente natural.
RESUMO
ABSTRACT Fabricated food gels involving the use of hydrocolloids are gaining polpularity as confectionery/convenience foods. Starch is commonly combined with a hydrocolloid (protein our polyssacharides), particularly in the food industry, since native starches generally do not have ideal properties for the preparation of food products. Therefore the texture studies of starch-protein mixtures could provide a new approach in producing starch-based food products, being thus acritical attribute that needs to be carefully adjusted to the consumer liking. This work investigated the texture and rheological properties of mixed gels of different concentrations of rice starch (15%, 17.5%, and 20%) and whey protein isolate (0%, 3%, and 6%) with different crosshead velocities (0.05, 5.0, and 10.0 mm/s) using a Box-Behnken experimental design. The samples were submitted to uniaxial compression tests with 80% deformation in order to determinate the following rheological parameters: Young's modulus, fracture stress, fracture deformation, recoverable energy, and apparent biaxial elongational viscosity. Gels with a higher rice starch concentration that were submitted to higher test velocities were more rigid and resistant, while the whey protein isolate concentration had little influence on these properties. The gels showed a higher recoverable energy when the crosshead velocity was higher, and the apparent biaxial elongational viscosity was also influenced by this factor. Therefore, mixed gels exhibit different properties depending on the rice starch concentration and crosshead velocity.
RESUMO Géis fabricados que envolvem o uso de hidrocolóides estão ganhando polpularidade como alimentos de confeitaria/conveniência. O amido é geralmente combinado com um hidrocolóide (proteínas ou polissacarideos), particularmente na indústria de alimentos, uma vez que os amidos nativos geralmente não têm propriedades ideais para a preparação de produtos alimentares. Por conseguinte, os estudos de textura de misturas de amido-proteína podem proporcionar uma nova abordagem na produção de produtos alimentares à base de amido, sendo assim um atributo acrítico que precisa ser cuidadosamente ajustado ao gosto do consumidor. Este trabalho investigou as propriedades reológicas de textura de géis mistos de diferentes concentrações de amido de arroz (15%, 17,5% e 20%) e isolado proteico de soro (0%, 3% e 6%) com diferentes velocidades de teste (0,05, 5,0 e 10,0 mm/s) utilizando um delineamento experimental por Box-Behnken. As amostras foram submetidas a testes de compressão uniaxial com deformação de 80% para determinar os seguintes parâmetros reológicos: módulo de Young, tensão de fratura, deformação da fratura, energia recuperável e aparente viscosidade elongacional biaxial. Géis com maior concentração de amido de arroz e que foram submetidos a velocidades de teste mais altas mostraram-se mais rígidos e resistentes, enquanto que a concentração de isoldado proteico de soro teve pouca influência nessas propriedades. Os géis mostraram uma energia recuperável mais alta quando a velocidade de teste foi maior, e a viscosidade elongacional biaxial aparente também foi influenciada por este fator, exibindo propriedades diferentes dependendo da concentração de amido de arroz e da velocidade de teste.
