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Tese

Modelagem e validação do escoamento laminar não isotérmico, reativo e difusivo, aplicado ao processamento térmico contínuo de alimentos líquidos em trocadores bitubulares (2012)

  • Authors:
  • Autor USP: DANTAS, JORGE ALIOMAR TROCOLI ABDON - EP
  • Unidade: EP
  • Sigla do Departamento: PQI
  • Subjects: PROCESSAMENTO DE ALIMENTOS; ALIMENTOS LÍQUIDOS; TROCADORES DE CALOR; TRANSFERÊNCIA DE CALOR; MODELOS MATEMÁTICOS
  • Language: Português
  • Abstract: O processamento térmico de alimentos visa garantir qualidade e inocuidade pela inativação de micro-organismos e enzimas. Geralmente ocorre sobreprocessamento, levando à perda de características nutricionais e sensoriais e à elevação de custos operacionais. Foi desenvolvida a modelagem matemática (modelos térmico, mássico, hidráulico e reativo) de um equipamento bitubular para o processamento térmico contínuo de um alimento líquido homogêneo em regime laminar difusivo, para determinação das distribuições de temperatura e letalidade. No modelo foram incorporados parâmetros para quantificar os efeitos das difusividades térmica e mássica efetivas na direção radial ao escoamento. O modelo contempla três seções: aquecimento; tubo de retenção e resfriamento, em que as seções de aquecimento e resfriamento são trocadores de calor modulares. Foram considerados os seguintes volumes de controle: alimento, tubo interno, fluido de utilidade, tubo externo, isolamento térmico e ar ambiente. Balanços diferenciais de energia e massa foram aplicados para modelar as trocas térmicas e a distribuição de micro-organismos, enzimas ou nutrientes. Condições de contorno foram aplicadas para manter a continuidade entre as seções e módulos. O modelo foi resolvido através do método de diferenças finitas, discretizando as componentes axiais e radiais. No estudo de caso foram feitas simulações para o processamento térmico de suco de amora, quantificando os efeitos dos parâmetros difusivos e das variáveis de processo sobre os atributos de qualidade (antocianina) e segurança (bolores e levedura). Na validação dos modelos térmico e mássico os efeitos de mistura e difusão na direção radial foram quantificados através do ajuste da condutividade térmica efetiva e número de Peclet modificado.Utilizou-se um pasteurizador em escala laboratorial e como fluidos: mistura glicerina/água 80% (newtoniano) e solução de CMC 1% (pseudoplástico) nas vazões de 10 a 50 L/h. Os resultados indicam que o modelo proposto representou satisfatoriamente as distribuições de temperaturas, letalidade e comportamento experimental com reduzida complexidade computacional.
  • Imprenta:
  • Data da defesa: 11.07.2012
    • Acesso à fonte
    How to cite
    A citação é gerada automaticamente e pode não estar totalmente de acordo com as normas

    • ABNT

      DANTAS, Jorge Aliomar Trocoli Abdon. Modelagem e validação do escoamento laminar não isotérmico, reativo e difusivo, aplicado ao processamento térmico contínuo de alimentos líquidos em trocadores bitubulares. 2012. Dissertação (Mestrado) – Universidade de São Paulo, São Paulo, 2012. Disponível em: http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/3/3137/tde-14062013-151120/. Acesso em: 12 nov. 2024.

    • APA

      Dantas, J. A. T. A. (2012). Modelagem e validação do escoamento laminar não isotérmico, reativo e difusivo, aplicado ao processamento térmico contínuo de alimentos líquidos em trocadores bitubulares (Dissertação (Mestrado). Universidade de São Paulo, São Paulo. Recuperado de http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/3/3137/tde-14062013-151120/

    • NLM

      Dantas JATA. Modelagem e validação do escoamento laminar não isotérmico, reativo e difusivo, aplicado ao processamento térmico contínuo de alimentos líquidos em trocadores bitubulares [Internet]. 2012 ;[citado 2024 nov. 12 ] Available from: http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/3/3137/tde-14062013-151120/

    • Vancouver

      Dantas JATA. Modelagem e validação do escoamento laminar não isotérmico, reativo e difusivo, aplicado ao processamento térmico contínuo de alimentos líquidos em trocadores bitubulares [Internet]. 2012 ;[citado 2024 nov. 12 ] Available from: http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/3/3137/tde-14062013-151120/

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