Análise e otimização multiobjetivo do processo industrial de fritura de batatas palha

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: FREITAS, Arthur Aurélio de Almeida
Data de Publicação: 2021
Tipo de documento: Dissertação
Idioma: por
Título da fonte: Repositório Institucional da UNIFEI (RIUNIFEI)
Texto Completo: https://repositorio.unifei.edu.br/jspui/handle/123456789/2641
Resumo: A batata frita é um dos snack foods mais consumidos em todo o mundo. O tamanho do mercado global de batatas chips atingiu um valor de 31,2 bilhões de dólares em 2020, sendo considerado um dos alimentos mais importantes na indústria mundial de petiscos. O principal problema que acompanha o processo de fabricação desse produto é o alto teor de lipídios presente no produto final, que pode causar aumento dos níveis de pressão arterial e colesterol no sangue. Nesse contexto, o presente trabalho teve como objetivo a otimização do processo de fritura de batatas-palha por imersão em óleo. Assim, pretendeu-se identificar a combinação ótima dos parâmetros deste processo, proporcionando melhores resultados para as características do produto, sendo elas, o teor de umidade, teor de lipídios e coloração. Nesse contexto, pretendeu-se também minimizar o tempo de ciclo do processo. Os parâmetros do processo analisados foram: temperatura de operação, duração do processo de fritura e duração do escoamento do óleo após a fritura. Foram utilizadas batatas da espécie Solanum tuberosum (batata-inglesa) da variedade Asterix, em conjunto com óleo vegetal de palma. Para realizar o planejamento dos experimentos, coleta dos dados e análise dos experimentos foi utilizada a Metodologia da Superfície de Resposta. A otimização do modelo foi realizada utilizando o método do Erro Quadrático Médio Multivariado. Ao fim do trabalho, foi possível obter os valores ótimos das variáveis analisadas de 171,38 °C para temperatura de operação, 4,13 min para duração do processo de fritura e 32,27 s para duração do escoamento do óleo. Os valores ótimos obtidos para as respostas foram de 3,00% para teor de umidade, 29,57% para teor de lipídios, 1,75 para diferença total de cor e 280,05 s para o tempo de ciclo.
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spelling 2021-11-042021-10-292021-11-29T11:32:15Z2021-11-29T11:32:15Zhttps://repositorio.unifei.edu.br/jspui/handle/123456789/2641A batata frita é um dos snack foods mais consumidos em todo o mundo. O tamanho do mercado global de batatas chips atingiu um valor de 31,2 bilhões de dólares em 2020, sendo considerado um dos alimentos mais importantes na indústria mundial de petiscos. O principal problema que acompanha o processo de fabricação desse produto é o alto teor de lipídios presente no produto final, que pode causar aumento dos níveis de pressão arterial e colesterol no sangue. Nesse contexto, o presente trabalho teve como objetivo a otimização do processo de fritura de batatas-palha por imersão em óleo. Assim, pretendeu-se identificar a combinação ótima dos parâmetros deste processo, proporcionando melhores resultados para as características do produto, sendo elas, o teor de umidade, teor de lipídios e coloração. Nesse contexto, pretendeu-se também minimizar o tempo de ciclo do processo. Os parâmetros do processo analisados foram: temperatura de operação, duração do processo de fritura e duração do escoamento do óleo após a fritura. Foram utilizadas batatas da espécie Solanum tuberosum (batata-inglesa) da variedade Asterix, em conjunto com óleo vegetal de palma. Para realizar o planejamento dos experimentos, coleta dos dados e análise dos experimentos foi utilizada a Metodologia da Superfície de Resposta. A otimização do modelo foi realizada utilizando o método do Erro Quadrático Médio Multivariado. Ao fim do trabalho, foi possível obter os valores ótimos das variáveis analisadas de 171,38 °C para temperatura de operação, 4,13 min para duração do processo de fritura e 32,27 s para duração do escoamento do óleo. Os valores ótimos obtidos para as respostas foram de 3,00% para teor de umidade, 29,57% para teor de lipídios, 1,75 para diferença total de cor e 280,05 s para o tempo de ciclo.Fried potatoes are one of the most consumed snacks in the world. The size of the global potato chip market reached a value of 31.2 billion dollars in 2020, being considered one of the most important foods in the world snack industry. The main problem that accompanies the manufacturing process of this product is the high content of lipids in the finished product, which can cause an increase in blood pressure and cholesterol levels. In this context, this study aimed to optimize the frying process of shoestring potatoes using deep-fat frying process. Thus, it was intended the identification of the optimal combination of the process parameters, providing better results for the characteristics of the product, namely, moisture content, fat content and color. Also, it was intended the optimization of the process productivity by reducing cycle time. The parameters analyzed were temperature, duration of deep-fat frying process and duration of the oil drainage period after frying. Potatoes of the species Solanum tuberosum from Asterix variety and palm oil were used. The Response Surface Methodology was used in order to carry out the planning, data collection and analysis of the experiments. The model optimization was performed using the Multivariate Mean Square Error. At the end of this study, it was possible to obtain the optimized values of the analyzed inputs, which were 171.38 °C for temperature, 4.13 min for process duration and 32.27 s for oil drainage duration. The responses optimized values were 3.00% for moisture content, 29.57% for fat content, 1.75 for total color difference and 280.05 for cycle time.porUniversidade Federal de ItajubáPrograma de Pós-Graduação: Mestrado - Engenharia de ProduçãoUNIFEIBrasilIEPG - Instituto de Engenharia de Produção e GestãoCNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA DE PRODUÇÃOBatatas fritasBatata-palhaFrituraProjeto e Análise de ExperimentosMetodologia da superfície de respostaErro quadrático médio multivariadoOtimização multiobjetivoAnálise e otimização multiobjetivo do processo industrial de fritura de batatas palhainfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisGOMES, José Henrique de Freitashttp://lattes.cnpq.br/4700366676258208http://lattes.cnpq.br/4733527515671130FREITAS, Arthur Aurélio de AlmeidaFREITAS, Arthur Aurélio de Almeida. Análise e otimização multiobjetivo do processo industrial de fritura de batatas palha. 2021. 116 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia de Produção) – Universidade Federal de Itajubá, Itajubá, 2021.info:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Repositório Institucional da UNIFEI (RIUNIFEI)instname:Universidade Federal de Itajubá (UNIFEI)instacron:UNIFEILICENSElicense.txtlicense.txttext/plain; charset=utf-81748https://repositorio.unifei.edu.br/jspui/bitstream/123456789/2641/2/license.txt8a4605be74aa9ea9d79846c1fba20a33MD52ORIGINALDissertação_2021197.pdfDissertação_2021197.pdfapplication/pdf5629694https://repositorio.unifei.edu.br/jspui/bitstream/123456789/2641/1/Disserta%c3%a7%c3%a3o_2021197.pdf50be2c623e8246ae3e8428a4a33d4627MD51123456789/26412021-11-29 08:32:18.206oai:repositorio.unifei.edu.br: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Repositório InstitucionalPUBhttps://repositorio.unifei.edu.br/oai/requestrepositorio@unifei.edu.br || geraldocarlos@unifei.edu.bropendoar:70442021-11-29T11:32:18Repositório Institucional da UNIFEI (RIUNIFEI) - Universidade Federal de Itajubá (UNIFEI)false
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