Propriedades termofísicas e descrição do resfriamento de produtos agrícolas com geometria cilíndrica.

• Autor(a) principal: SOUTO, Leidjane Matos de.
• Data de Publicação: 2020
• Tipo de documento: Tese
• Idioma: por
• Título da fonte: Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFCG
• Texto Completo: http://dspace.sti.ufcg.edu.br:8080/jspui/handle/riufcg/15322
• topic: Engenharia Agrícola; Coeficiente de Transferência de Calor; Condutividade Térmica; Difusividade Térmica; Calor Específico; Solução Analítica; Heat Transfer Coefficient; Thermal Conductivity; Thermal Diffusivity; Specific Heat; Analytical Solution

Por se fazer necessário estender a vida de prateleira de produtos agrícolas após a colheita, diversas são as técnicas disponíveis na literatura para a conservação de alimentos. Antes de se aplicar uma dessas técnicas, algumas vezes esses produtos são submetidos a um processamento mínimo. O processamento mínimo consiste em um conjunto de operações que eliminam as partes não comumente consumidas dos produtos agrícolas, reduzindo-os a porções menores por meio do corte, de modo que fiquem prontos para o consumo imediato ou preparo subsequente e, ao mesmo tempo, mantenham suas características sensoriais como em seu estado in natura. Apesar das vantagens inerentes a esta prática, como por exemplo, trazer praticidade ao consumidor e minimizar perdas, esta é responsável pelas primeiras alterações físicas dos tecidos dos alimentos, as quais contribuem para sua perecibilidade e consequente redução da sua vida útil. Entretanto, ao se resfriar o produto após o processamento mínimo, a sua vida de prateleira pode ser significativamente aumentada. Em outros casos, alguns gêneros agrícolas requerem o prolongamento da durabilidade mantendo as características in natura o máximo possível, e nessas situações também pode ser empregado o método do resfriamento. O projeto de equipamentos refrigeradores e o cálculo do custo associado ao resfriamento de produtos agrícolas requer que algumas propriedades termofísicas dos mesmos sejam conhecidas. Isto também possibilita descrever a cinética do resfriamento do ponto menos favorável em seu interior, que é aquele ponto que atinge a temperatura desejada por último. Portanto, objetivou-se neste trabalho desenvolver uma metodologia experimental e um programa computacional que possibilitasse a determinação de todos os parâmetros termofísicos necessários à descrição da cinética de resfriamento de produtos com geometria cilíndrica. Especificamente, o programa foi aplicado no estudo do resfriamento de cortes de cenoura (Daucus carota L.), cortes de macaxeira (Manihot esculenta Crantz), bananas (Musa spp) inteiras com casca e pepino (Cucumis sativus L.), com dimensões previamente definidas. Um solver foi desenvolvido para o problema direto, usando a solução analítica da equação de difusão bidimensional para o cilindro finito, com condição de contorno do terceiro tipo. Para o problema inverso, foi utilizado um conjunto de dados experimentais da temperatura ao longo do tempo no centro dos produtos e um software otimizador pronto para uso. O solver também é capaz de prever a distribuição espacial de temperatura em qualquer instante, durante o resfriamento, e estimar o tempo deste processo para produtos cilíndricos com outras dimensões. Além disso, o solver também pode ser utilizado para descrever processos de pasteurização de produtos. Os valores obtidos para o coeficiente de transferência convectivo de calor e a difusividade térmica dos produtos mostraram-se coerentes com os valores obtidos da literatura e a partir da estimativa de Riedel. Este trabalho também propôs uma metodologia experimental para determinação do calor específico da cenoura, utilizando dois ajustes de curvas para a função que descreve a Lei de Resfriamento de Newton, com pequenas extrapolações, obtendo-se o valor médio da grandeza e sua incerteza, por propagação de erros.