Tese

Modelagem e validação experimental da secagem convectiva de fatias de yacón (Smallanthus sonchifolius) (2023)

• Authors:
  • Marques, Bianca Cristine
  • Tadini, Carmen Cecília (Orientador)
• Autor USP: MARQUES, BIANCA CRISTINE - EP
• Unidade: EP
• Sigla do Departamento: PQI
• Subjects: SECAGEM; CINÉTICA; SIMULAÇÃO
• Agências de fomento:
  • Financiamento CAPES
  • Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)
• Language: Português
• Abstract: As raízes de yacón (Smallanthus sonchifolius) são utilizadas como alternativas em dietas com restrição de açúcares. Devido à presença de frutanos como os fruto-oligossacarídeos (FOS) e a inulina, apresentam sabor doce, mas quando ingeridas resultam em baixo índice glicêmico. Existem evidências de que, dependendo das condições de secagem, os FOS e a inulina são hidrolisados a açúcares simples. A motivação deste trabalho foi estudar o processo de secagem de yacón, de forma a identificar a distribuição de temperatura e umidade no produto, fatores relevantes para a hidrólise dos frutanos. Para isto, três etapas principais foram realizadas: secagem em escala piloto, secagem em escala laboratorial, e simulação. Na literatura não foram encontrados trabalhos relativos a secagem convectiva de yacón com controle de umidade relativa (UR). Neste trabalho em escala piloto, esta lacuna foi suprida. Foram obtidos dados da cinética de secagem em quatro condições (50-60 °C; 20-30 % UR), com controle e registro em tempo real das condições do ar e da massa de amostra. O encolhimento sofrido pelo yacón é considerável e foi medido durante o processo: ao final da secagem, as fatias tinham em média um quinto da altura e dois terços do raio original. A cinética de secagem foi descrita ajustando-se diversos modelos: aplicando-se o modelo clássico de Lewis (1921), o valor do parâmetro de velocidade inicial, k1 ,variou de (1,37-1,75) s-1. Na etapa em escala laboratorial, também com controle das condições do ar de secagem e medição em tempo real da massa, imagens da amostra de yacón durante a secagem foram obtidas como projeções. A partir desta etapa, com medições macroscópicas e microscópicas (por miscroscopia de varredura ambiental), foi possível concluir que a formação de poros durante a secagem é negligenciável. Estainformação, juntamente com os dados de cinética e encolhimento obtidos na escala piloto, foi essencial para desenvolver a simulação. Foi possível estimar espacialmente a distribuição de temperatura, umidade, atividade de água e difusividade mássica ao longo da fatia de yacón durante a secagem, e a simulação previu bem a umidade média obtida experimentalmente. Observou-se que, apesar da rápida uniformização da temperatura, a umidade no centro da fatia de yacón permanece alta até o final da secagem, sendo necessária especial atenção às últimas horas de processamento. Finalmente, foram obtidos termogramas e isotermas de sorção do produto seco, e mediu-se o conteúdo de frutanos, que ficou entre (29,61-40,74) g frutanos/100 g, base seca, sendo que a condição que melhor preservou os frutanos foi a secagem a 60 °C e 30 % UR. Os termogramas e as isotermas foram utilizados para construir um diagrama de estado, que apresentou formato típico para produtos ricos em carboidratos.
• Imprenta:
  • Publisher place: São Paulo
  • Date published: 2023
• Data da defesa: 10.07.2023


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How to cite

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• ABNT

  MARQUES, Bianca Cristine. Modelagem e validação experimental da secagem convectiva de fatias de yacón (Smallanthus sonchifolius). 2023. Tese (Doutorado) – Universidade de São Paulo, São Paulo, 2023. Disponível em: https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/3/3137/tde-13112023-084235/. Acesso em: 28 dez. 2025.

• APA

  Marques, B. C. (2023). Modelagem e validação experimental da secagem convectiva de fatias de yacón (Smallanthus sonchifolius) (Tese (Doutorado). Universidade de São Paulo, São Paulo. Recuperado de https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/3/3137/tde-13112023-084235/

• NLM

  Marques BC. Modelagem e validação experimental da secagem convectiva de fatias de yacón (Smallanthus sonchifolius) [Internet]. 2023 ;[citado 2025 dez. 28 ] Available from: https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/3/3137/tde-13112023-084235/

• Vancouver

  Marques BC. Modelagem e validação experimental da secagem convectiva de fatias de yacón (Smallanthus sonchifolius) [Internet]. 2023 ;[citado 2025 dez. 28 ] Available from: https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/3/3137/tde-13112023-084235/

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