Estudo experimental e modelagem matemática da secagem convectiva de fatias de gel de amido-alginato (2018)
- Authors:
- Autor USP: SILVA JÚNIOR, MARCO ANTÔNIO VASILIEV DA - FZEA
- Unidade: FZEA
- Sigla do Departamento: ZEA
- Subjects: SECAGEM; AMIDO; ALGINATOS; MÉTODO DOS ELEMENTOS FINITOS
- Language: Português
- Abstract: Os biopolímeros comestíveis, tais como amido e alginato, podem ser utilizados na formulação de géis com elevada capacidade de retenção de água. A secagem convectiva pode ser utilizada para a remoção da umidade em géis. Os parâmetros da secagem (temperatura, velocidade do ar e umidade de equilíbrio) necessitam ser monitorados para a produção de um sólido seco e sem degradação de compostos ativos. A modelagem matemática da secagem pelo método numérico de elementos finitos em COMSOL Multiphysics tem sido utilizada para simular a secagem, usando um número reduzido de ensaios experimentais. Este trabalho teve como objetivo o desenvolvimento de modelos analíticos e numéricos para predizer a umidade e tamanho de fatias de géis de amido de milho e alginato de cálcio durante a secagem convectiva. O acoplamento entre a transferência de massa e encolhimento das fatias durante a secagem foi simulado e a difusividade mássica efetiva foi obtida pelo ajuste não linear aos dados experimentais. Três modelos foram utilizados como estudos de caso: A secagem de géis contendo 60% de água e 5.4% de amido gelatinizados (GC90), foram descritas pela solução analítica da segunda lei de Fick (R2 = 0.997-0.998); A secagem de géis contendo 60% de água e 5.4% de amido nativo (RC90), foram mais bem explicadas pelo modelo analítico com inclusão do termo de encolhimento (R2 = 0.992); O modelo numérico desenvolvido em COMSOL Multiphysics descreveu adequadamente a secagem de géis formulados com 86% de água e34% amido gelatinizado e não-gelatinizado (GC50 e RC90), dando um R2 de 0.983-0.992. O encolhimento foi estimado a partir do fluxo molar de água, enquanto a deformação da geometria foi simulada pelo método arbitrário Lagrangian-Eulerian (ALE). A inclusão do termo de encolhimento modificou o perfil de taxa de secagem e o período de pseudo-taxa constante foi observado. O modelo desenvolvido neste trabalho pode ser aplicado em estudos de secagem de géis, alimentos e outros materiais que apresentam elevada razão de encolhimento
- Imprenta:
- Publisher place: Pirassununga
- Date published: 2018
- Data da defesa: 17.07.2018
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ABNT
SILVA JÚNIOR, Marco Antônio Vasiliev da. Estudo experimental e modelagem matemática da secagem convectiva de fatias de gel de amido-alginato. 2018. Dissertação (Mestrado) – Universidade de São Paulo, Pirassununga, 2018. Disponível em: http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/74/74133/tde-22102018-164651/. Acesso em: 12 maio 2024. -
APA
Silva Júnior, M. A. V. da. (2018). Estudo experimental e modelagem matemática da secagem convectiva de fatias de gel de amido-alginato (Dissertação (Mestrado). Universidade de São Paulo, Pirassununga. Recuperado de http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/74/74133/tde-22102018-164651/ -
NLM
Silva Júnior MAV da. Estudo experimental e modelagem matemática da secagem convectiva de fatias de gel de amido-alginato [Internet]. 2018 ;[citado 2024 maio 12 ] Available from: http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/74/74133/tde-22102018-164651/ -
Vancouver
Silva Júnior MAV da. Estudo experimental e modelagem matemática da secagem convectiva de fatias de gel de amido-alginato [Internet]. 2018 ;[citado 2024 maio 12 ] Available from: http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/74/74133/tde-22102018-164651/ - Modelagem e simulação da secagem convectiva de materiais alimentícios via método de elementos finitos
- Modelagem do encolhimento durante a secagem convectiva de fatias de batata
- Estudo do encolhimento de fatias de vegetais durante a secagem via modelagem 3D
- Estudo do efeito crocante durante a secagem convectiva de alimentos
- Modeling of convective drying of cornstarch-alginate gel slabs
- Estudo do encolhimento e efeito crocante durante a secagem de alimentos
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