Modelagem do processo térmico contínuo em uma unidade piloto de pasteurização assistida por micro-ondas.

• Autor(a) principal: Oishi, Tamires Kawahara
• Data de Publicação: 2019
• Tipo de documento: Dissertação
• Idioma: por
• Título da fonte: Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP
• Texto Completo: https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/3/3137/tde-20052021-142641/
• topic: Alimentos líquidos; Continuous flow pasteurization; Continuous thermal process; Lethality; Manga; Mathematical modeling; Modelagem matemática; Non-Newtonian fluid; Pasteurização; Processamento térmico contínuo; Sucos de frutas

O processamento térmico contínuo de alimentos líquidos visa garantir que um determinado nível de esterilidade seja alcançado com mínima degradação dos atributos de qualidade (características sensoriais e nutricionais) e consumo de energia. Para otimizar a inocuidade, qualidade e custo dos alimentos, o processo térmico deve ser modelado utilizando os princípios de escoamento, transferência de calor e difusão mássica. Neste trabalho, uma unidade piloto de pasteurização contínua, usada na pasteurização de sucos de frutas, foi modelada para fornecer uma ferramenta importante para avaliar o impacto do processamento térmico sobre um produto alimentício. O objetivo deste trabalho foi desenvolver e testar um modelo matemático para a pasteurização em fluxo contínuo de um líquido não newtoniano em escoamento laminar através de trocadores de calor serpentina em casco e micro-ondas com dispersões de calor e massa, perfil de velocidade e perdas de calor. O modelo contempla um conjunto de equações diferenciais para balanços de calor e massa aplicados às seções de pré-aquecimento, micro-ondas, retenção, resfriamento e conexões com as seguintes condições de contorno: fluido produto, tubo e fluidos utilidade do pré-aquecimento e resfriamento escoando contracorrente. O modelo foi resolvido usando a aproximação de diferenças finitas para componentes axiais e radiais com 100 e 30 pontos respectivamente, implementado no software gPROMS 3.2 (Process System Enterprise). Os principais resultados da simulação foram as comparações entre o processamento térmico contínuo convencional e assistido por micro-ondas das distribuições axial e radial de temperatura e atividade residual de um indicador biológico alvo, e a distribuição axial da letalidade de processo. O modelo foi aplicado para o estudo da pasteurização da polpa de manga (fluido pseudoplástico) para simulação da distribuição de temperatura e letalidade no equipamento. A técnica foi útil para analisar o desempenho do processo, espera-se que este estudo possa contribuir com o projeto do processo térmico contínuo de alimentos líquidos, a fim de garantir a inocuidade do produto com mínimo processamento e máxima retenção de nutrientes e sensorial.