Modelagem e simulação do processo de granulação de alimentos em leito fluidizado

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Souza, Diogo Otavio de Castro
Data de Publicação: 2012
Tipo de documento: Tese
Idioma: por
Título da fonte: Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP)
Texto Completo: https://hdl.handle.net/20.500.12733/1617773
Resumo: Orientador: Florencia Cecília Menegalli
id UNICAMP-30_257c1bfa72f4ab0f187b863f35d9292f
oai_identifier_str oai::858621
network_acronym_str UNICAMP-30
network_name_str Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP)
repository_id_str
spelling Modelagem e simulação do processo de granulação de alimentos em leito fluidizadoModelling and simulation of the food granulation process in a fluidized bedGranulaçãoModelo de balanço populacionalElutriaçãoIncrustaçãoFluidizaçãoGranulationPopulation balance modelElutriationWall depositionFluidizationOrientador: Florencia Cecília MenegalliTese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia de AlimentosResumo: A granulação é um processo de aumento de tamanho de pós finos, que pode ser utilizado na indústria de alimentos para aumentar a qualidade de alimentos em pó, pelo aumento da sua dispersibilidade e solubilidade em líquidos. O modelo de balanço populacional (MBP) é normalmente utilizado para modelar este processo. Entretanto, nos trabalhos existentes, o MBP não leva em consideração as perdas de partículas no processo por elutriação e incrustação, muito relevantes para granulação de sucos em pó. Além disso, não existe na literatura correlações para estimar estas constantes com base nas condições operacionais do equipamento e nas características das partículas. Diante disso, o objetivo deste trabalho foi o estudo do impacto das condições operacionais no modelo de balanço populacional, durante a granulação de suco de goiaba em pó, em leito fluidizado. Diversos experimentos foram realizados de forma a adquirir os dados que alimentaram os modelos matemáticos desenvolvidos. Estes dados foram obtidos fora das zonas de máximo rendimento a fim de se obter um modelo mais abrangente, que pudesses simular o processo de granulação em todas as condições de processo. Foram desenvolvidas e validadas correlações para estimativa da taxa de elutriação, para estimativa das constantes de aglomeração e de quebra do MBP. Além disso, foi desenvolvido um modelo para estimativa da massa incrustada de partículas. Os modelos se mostraram capazes de estimar o rendimento do processo, os valores de diâmetro médio e da distribuição de tamanho de partículas. Foram feitas simulações alterando a velocidade do ar de fluidização, a vazão de ligante, o diâmetro médio inicial da distribuição, o formato da distribuição e a massa total de partículas. A análise das simulações realizadas sugere que as condições ótimas precisam ser avaliadas para cada distribuição de tamanho e para cada quantidade de partículas no equipamento, não somente para cada tipo de produto. De modo geral, os modelos desenvolvidos se mostraram adequados para aumentar a compreensão do processo de granulação e para obtenção de ótimos de processamento. Cabe ressaltar a necessidade de futuras investigações para verificar a aplicação destes modelos com outros tipos de material particulado e em outras faixas de operaçãoAbstract: Granulation is a size-enlargement process, in which small particles are agglomerated together. It is used in the food industry to increase the quality of food powder, by increasing its solubility. The population balance model (PBM) is a widely used model for this process. However, it is usually applied without account losses in the process by elutriation and wall deposition, which are very important for granulation of powdered juices. In addition, there is no correlation in the literature able to estimate the constants of the model from the operational conditions and from the particles¿ characteristics. The objective of this work was to study the impact of operational conditions into the population balance model for the granulation of guava juice powder, in a fluidized bed. Several experiments were performed in order to acquire data that fed the mathematical models developed in this work. These data weren¿t obtained from the zones of maximum process yield in order to achieve a more comprehensive model, which could simulate the granulation process in all process¿ conditions. It was developed and validated a correlation for the estimation of the rate of elutriation, a model for the estimation of the particles¿ wall deposition, a correlation for estimation the constants of agglomeration and for estimation of the breakage constant of the PBM. The models predicted, with good accuracy, the process yield, the mean diameter and particle size distribution. Simulations were made by changing the fluidizing air temperature, the liquid binder flow rate, the fluidizing air velocity, the initial mean diameter, the shape of the particles size distribution and the total mass of particles. The analysis of the simulations suggests that the optimal conditions must be evaluated for each kind of particle size distribution and for each mass of particles into the equipment, not only for each type of product. The models developed showed to be suitable to increase the understanding of the granulation process and to obtain process¿ optimal conditions. It is worth emphasizing the need of further research to verify the application of these models for others types of particles and others operational rangesDoutoradoEngenharia de AlimentosDoutor em Engenharia de Alimentos[s.n.]Menegalli, Florência Cecília, 1944-2017Dacanal, Gustavo CesarCunha, Rosiane Lopes daOliveira, Wanderley Pereira deRomero, Javier TelisUniversidade Estadual de Campinas (UNICAMP). Faculdade de Engenharia de AlimentosPrograma de Pós-Graduação em Engenharia de AlimentosUNIVERSIDADE ESTADUAL DE CAMPINASSouza, Diogo Otavio de Castro2012info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/doctoralThesisapplication/pdf231 p. : il.https://hdl.handle.net/20.500.12733/1617773SOUZA, Diogo Otavio de Castro. Modelagem e simulação do processo de granulação de alimentos em leito fluidizado. 2012. 231 p. Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia de Alimentos, Campinas, SP. Disponível em: https://hdl.handle.net/20.500.12733/1617773. Acesso em: 3 set. 2024.https://repositorio.unicamp.br/acervo/detalhe/858621porreponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP)instname:Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP)instacron:UNICAMPinfo:eu-repo/semantics/openAccess2017-02-18T06:37:34Zoai::858621Biblioteca Digital de Teses e DissertaçõesPUBhttp://repositorio.unicamp.br/oai/tese/oai.aspsbubd@unicamp.bropendoar:2017-02-18T06:37:34Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP) - Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP)false
dc.title.none.fl_str_mv Modelagem e simulação do processo de granulação de alimentos em leito fluidizado
Modelling and simulation of the food granulation process in a fluidized bed
title Modelagem e simulação do processo de granulação de alimentos em leito fluidizado
spellingShingle Modelagem e simulação do processo de granulação de alimentos em leito fluidizado
Souza, Diogo Otavio de Castro
Granulação
Modelo de balanço populacional
Elutriação
Incrustação
Fluidização
Granulation
Population balance model
Elutriation
Wall deposition
Fluidization
title_short Modelagem e simulação do processo de granulação de alimentos em leito fluidizado
title_full Modelagem e simulação do processo de granulação de alimentos em leito fluidizado
title_fullStr Modelagem e simulação do processo de granulação de alimentos em leito fluidizado
title_full_unstemmed Modelagem e simulação do processo de granulação de alimentos em leito fluidizado
title_sort Modelagem e simulação do processo de granulação de alimentos em leito fluidizado
author Souza, Diogo Otavio de Castro
author_facet Souza, Diogo Otavio de Castro
author_role author
dc.contributor.none.fl_str_mv Menegalli, Florência Cecília, 1944-2017
Dacanal, Gustavo Cesar
Cunha, Rosiane Lopes da
Oliveira, Wanderley Pereira de
Romero, Javier Telis
Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP). Faculdade de Engenharia de Alimentos
Programa de Pós-Graduação em Engenharia de Alimentos
UNIVERSIDADE ESTADUAL DE CAMPINAS
dc.contributor.author.fl_str_mv Souza, Diogo Otavio de Castro
dc.subject.por.fl_str_mv Granulação
Modelo de balanço populacional
Elutriação
Incrustação
Fluidização
Granulation
Population balance model
Elutriation
Wall deposition
Fluidization
topic Granulação
Modelo de balanço populacional
Elutriação
Incrustação
Fluidização
Granulation
Population balance model
Elutriation
Wall deposition
Fluidization
description Orientador: Florencia Cecília Menegalli
publishDate 2012
dc.date.none.fl_str_mv 2012
dc.type.status.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/publishedVersion
dc.type.driver.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/doctoralThesis
format doctoralThesis
status_str publishedVersion
dc.identifier.uri.fl_str_mv https://hdl.handle.net/20.500.12733/1617773
SOUZA, Diogo Otavio de Castro. Modelagem e simulação do processo de granulação de alimentos em leito fluidizado. 2012. 231 p. Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia de Alimentos, Campinas, SP. Disponível em: https://hdl.handle.net/20.500.12733/1617773. Acesso em: 3 set. 2024.
url https://hdl.handle.net/20.500.12733/1617773
identifier_str_mv SOUZA, Diogo Otavio de Castro. Modelagem e simulação do processo de granulação de alimentos em leito fluidizado. 2012. 231 p. Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia de Alimentos, Campinas, SP. Disponível em: https://hdl.handle.net/20.500.12733/1617773. Acesso em: 3 set. 2024.
dc.language.iso.fl_str_mv por
language por
dc.relation.none.fl_str_mv https://repositorio.unicamp.br/acervo/detalhe/858621
dc.rights.driver.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/openAccess
eu_rights_str_mv openAccess
dc.format.none.fl_str_mv application/pdf
231 p. : il.
dc.publisher.none.fl_str_mv [s.n.]
publisher.none.fl_str_mv [s.n.]
dc.source.none.fl_str_mv reponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP)
instname:Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP)
instacron:UNICAMP
instname_str Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP)
instacron_str UNICAMP
institution UNICAMP
reponame_str Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP)
collection Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP)
repository.name.fl_str_mv Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP) - Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP)
repository.mail.fl_str_mv sbubd@unicamp.br
_version_ 1809189076650164224

Registros relacionados