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Mathematical modeling of drying process of unripe banana slices (2016)

  • Authors:
  • Autor USP: DAVILA, ROSA FABIANA ZABALAGA - EP
  • Unidade: EP
  • Sigla do Departamento: PQI
  • Subjects: BANANA; SECAGEM
  • Agências de fomento:
  • Language: Inglês
  • Abstract: A farinha de banana verde (UBF) produzida de bananas não submetidas ao processo de maturação é uma alternativa interessante para minimizar as perdas dos frutos relacionadas ao manejo inadequado e a alta perecibilidade do produto. A UBF pode ser considerada um ingrediente funcional em formulações alimentícias, pois pode reduzir o índice glicêmico e o nível de insulina plasmática no sangue, demonstrando eficácia no controle da saciedade e da resistência à insulina. O objetivo deste trabalho foi estudar o processo de secagem de fatias de banana verde (Musa cavendishii, Nanicão) e desenvolver um modelo de secagem transiente através da modelagem matemática com transferência de massa e energia simultânea. Inicialmente, foi realizada a caraterização físico-química da matéria prima que foi submetida ao processo de secagem em escala piloto, a 40 ºC, 50 ºC e 60 ºC, com termopares inseridos no produto monitorando sua temperatura, a velocidade do ar de secagem foi de 4 m·s-1. Com a cinética de secagem e a temperatura interna da fatia foi possível validar o modelo de difusão baseado na 2a Lei de Fick e Fourier. Para este propósito, foram medidas durante o processo: as isotermas de sorção ajustadas ao modelo do GAB permitindo estimar a umidade de equilíbrio (Xe), 1.76 [g H2O/100g d.b.] a 60 ºC e 10 % de umidade relativa (RH) e as propriedades físicas e termofísicas (k, Cp, ?) para serem inseridas no modelo. Consideraram-se cinco casos: i) Propriedades termofísicas constantes; ii) Variáveis; iii) Estimativa do coeficiente de transferência de massa (hm) de calor (h) e difusividade efetiva (De) parâmetros importantes que controlam a taxa de secagem, 134 W·m-2·K-1, 4.91x10-5 m-2·s-1 e 3.278x10-10 m·s-2 para uma temperatura de 60 ºC, respectivamente; iv) Estimativa do De como função do teor de umidade (M) apresentando um comportamento polinomial de terceira ordem; v) O encolhimentoteve influência no modelo matemático, em especial nas primeiras três horas de secagem, a espessura da banana verde experimentou uma redução de (30.34 ± 1.29) %, encontrando dois períodos de taxa de secagem decrescentes (DDR I e DDR II), os De estimados para estes dois períodos foram 3.28x10-10 m·s-2 e 1.77x10-10 m·s-2, respectivamente. As simulações no COMSOL Multiphysics foram possíveis de serem realizadas através dos dados estimados pelo modelo matemático.
  • Imprenta:
  • Data da defesa: 18.03.2016
  • Acesso à fonte
    How to cite
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    • ABNT

      DAVILA, Rosa Fabiana Zabalaga; TADINI, Carmen Cecília. Mathematical modeling of drying process of unripe banana slices. 2016.Universidade de São Paulo, São Paulo, 2016. Disponível em: < http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/3/3137/tde-29062016-155701/pt-br.php >.
    • APA

      Davila, R. F. Z., & Tadini, C. C. (2016). Mathematical modeling of drying process of unripe banana slices. Universidade de São Paulo, São Paulo. Recuperado de http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/3/3137/tde-29062016-155701/pt-br.php
    • NLM

      Davila RFZ, Tadini CC. Mathematical modeling of drying process of unripe banana slices [Internet]. 2016 ;Available from: http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/3/3137/tde-29062016-155701/pt-br.php
    • Vancouver

      Davila RFZ, Tadini CC. Mathematical modeling of drying process of unripe banana slices [Internet]. 2016 ;Available from: http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/3/3137/tde-29062016-155701/pt-br.php


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