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http://dspace.sti.ufcg.edu.br:8080/jspui/handle/riufcg/18473| Title: | Desidratação osmótica e secagem convectiva da casca do melão (Cucumis melo l.): modelagem matemática e caracterização físico- química das farinhas obtidas. |
| Other Titles: | Osmotic dehydration and convective drying of the melon skin (Cucumis melo l.): Mathematical modeling and physico-chemical characterization of the flours obtained. Deshidratación osmótica y secado convectivo de la piel de melón (Cucumis melo l.): Modelización matemática y caracterización físico-química de las harinas obtenidas. |
| ???metadata.dc.creator???: | PEREIRA, Maria Tereza Lucena. |
| ???metadata.dc.contributor.advisor1???: | FARIAS, Vera Solange de Oliveira. |
| ???metadata.dc.contributor.advisor-co1???: | VIERA, Vanessa Bordin. |
| ???metadata.dc.contributor.referee1???: | SILVA JÚNIOR, Aluízio Freire da. |
| ???metadata.dc.contributor.referee2???: | AIRES, Kalina Lígia Cavalcante de Almeida Farias. |
| Keywords: | Modelos empíricos;Modelos difusivos;Solução numérica;Cucumis melo L.;Farinha - características físico- químicas;Melão - casca - secagem;Desidratação osmótica;Secagem convectiva;Modelagem matemática;Flour - physical and chemical characteristics;Empirical models;Diffusive models;Numerical solution;Osmotic dehydration;Melon - peel - drying;Convective drying;Modelos empíricos;Solución numérica;Harina: características físicas y químicas;Melón - pelar - secar;Deshidratación osmótica;Secado convectivo;Modelo matematico |
| Issue Date: | 5-Apr-2021 |
| Publisher: | Universidade Federal de Campina Grande |
| Citation: | PEREIRA, Maria Tereza Lucena. Desidratação osmótica e secagem convectiva da casca do melão (Cucumis melo l.): modelagem matemática e caracterização físico-química das farinhas obtidas. 2021.88 fl. (Dissertação de Mestrado em Ciências Naturais e Biotecnologia), Programa de Pós-graduação em Ciências Naturais e Biotecnologia, Centro de Educação e Saúde, Universidade Federal Campina Grande - Cuité - Paraíba - Brasil, 2021. |
| ???metadata.dc.description.resumo???: | O presente trabalho teve como objetivo realizar o estudo da secagem convectiva da casca do melão sob as temperaturas de 60 e 70ºC, com e sem o pré-tratamento de desidratação osmótica para as ambas condições de secagem, bem como, realizar a caracterização físico-química das farinhas obtidas. O procedimento de desidratação osmótica foi realizado em temperatura ambiente durante um período pré-determinado de 35 horas, utilizando uma solução contendo sacarose em uma concentração de 20ºBrix. A secagem, por sua vez, foi realizada em uma estufa de circulação forçada de ar, nas temperaturas já aludidas, para as amostras osmoticamente desidratadas e sem o pré-tratamento. Para a descrição da cinética de secagem foram utilizados modelos empíricos, um modelo de difusão, considerando-se o encolhimento e a difusividade de massa variável. A solução numérica da equação de difusão unidimensional, em coordenadas cartesianas, foi obtida através do método dos volumes finitos, com uma formulação totalmente implícita, com condição de contorno de terceiro tipo. Para eleger o modelo matemático que descreveu de forma mais satisfatória a cinética de secagem das cascas do melão, foram considerados os parâmetros de Coeficiente de Determinação e Qui-quadrado, além do ajuste das curvas através das representações gráficas. Após o procedimento de secagem para as quatro condições experimentais, foram elaboradas quatro formulações de farinhas, as quais foram, posteriormente, caracterizadas através das análises físico-químicas de umidade, cinzas, atividade de água e lipídeos. De acordo com os resultados obtidos, foi possível verificar que a desidratação osmótica proporcionou o aumento do ganho de sólidos ao produto, bem como, a redução do teor de umidade e de espessura iniciais, além do aumento do teor de umidade de equilíbrio. Dentre os modelos empíricos, o de Page foi eleito como o de maior confiabilidade para descrever o processo. O modelo difusivo, por sua vez, apresentou os melhores resultados para os parâmetros avaliados, sendo, inclusive, superior aos empíricos, portanto, foi considerado o mais satisfatório. Quanto aos resultados da difusividade efetiva de massa e do coeficiente de transferência convectiva de massa, foi percebido que o aumento dos respectivos valores foi consonante ao aumento da temperatura de secagem. Com relação à caracterização físico-química das farinhas, apenas os teores de umidade das amostras que não foram submetidas ao pré-tratamento de desidratação osmótica foram adequados, segundo à norma vigente. Quanto à análise de cinzas, as amostras que não foram pré-desidratadas apresentaram os maiores teores. Ao que se refere à atividade de água, todas as amostras apresentaram resultados adequados, já que foram menores que 0,6%. Na análise de lipídeos, como esperado, foram obtidos resultados discretos. |
| Abstract: | The present work aimed to study the melon peel convective drying under temperatures of 60 and 70ºC, with and without the osmotic dehydration pre-treatment for both drying conditions, as well as to perform the physical-chemical characterization of the flours obtained. The osmotic dehydration procedure was carried out at room temperature for a predetermined period of 35 hours, using a solution containing sucrose in a concentration of 20ºBrix. The drying, in turn, was carried out in an oven with forced air circulation, at the temperatures already mentioned, for the samples osmotically dehydrated and without pre-treatment. For the description of drying kinetics, empirical models were used, a diffusion model, considering shrinkage and variable mass diffusivity. The numerical solution of the one-dimensional diffusion equation, in Cartesian coordinates, was obtained through the finite volume method, with a totally implicit formulation, with a third type boundary condition. To choose the mathematical model that most satisfactorily described the drying kinetics of the melon skins, the parameters of Coefficient of Determination and Chi-square were considered, in addition to the adjustment of the curves through the graphical representations. After the drying procedure for the four experimental conditions, four flour formulations were elaborated, which were subsequently characterized through physical-chemical analyzes of moisture, ash, water and lipid activity. According to the results obtained, it was possible to verify that osmotic dehydration provided an increase in the gain of solids to the product, as well as a reduction in the initial moisture content and thickness, in addition to an increase in the equilibrium moisture content. Among the empirical models, Page's was chosen as the most reliable to describe the process. The diffusive model, in turn, presented the best results for the evaluated parameters, being even superior to the empirical ones, therefore, it was considered the most satisfactory. As for the results of the effective mass diffusivity and the convective mass transfer coefficient, it was noticed that the increase in the respective values was in line with the increase in the drying temperature. Regarding the physical-chemical characterization of the flours, only the moisture content of the samples that were not subjected to the osmotic dehydration pre-treatment was adequate, according to the current standard. As for ash analysis, samples that were not pre-dehydrated had the highest levels. With regard to water activity, all samples showed adequate results, since they were less than 0.6%. In the analysis of lipids, as expected, discrete results were obtained. Keywords: Empirical models; Diffusive models; Numerical solution; Cucumis melo L.; Food Technology. |
| ???metadata.dc.description.resume???: | El presente trabajo tuvo como objetivo realizar el estudio del secado convectivo de la corteza de melón a temperaturas de 60 y 70ºC, con y sin pretratamiento de deshidratación osmótica para ambas condiciones de secado, así como realizar la caracterización físico-química del harinas obtenidas. El procedimiento de deshidratación osmótica se realizó a temperatura ambiente. ambiente durante un período predeterminado de 35 horas, utilizando una solución que contiene sacarosa a una concentración de 20ºBrix. El secado, a su vez, se realizó en invernadero. circulación de aire forzado, a las temperaturas ya mencionadas, para las muestras osmóticamente deshidratado y sin pretratamiento. Para la descripción de la cinética de secado, usamos modelos empíricos, un modelo de difusión, considerando la contracción y difusividad de masa variable. La solución numérica de la ecuación de difusión unidimensional, en coordenadas Método cartesiano, se obtuvo mediante el método de volumen finito, con una formulación totalmente implícito, con condición de contorno de tercer tipo. Elegir el modelo matemático que describió la cinética de secado de las pieles de melón de una manera más satisfactoria, se consideran los parámetros de Coeficiente de Determinación y Chi-cuadrado, además del curvas a través de representaciones gráficas. Después del procedimiento de secado de los cuatro condiciones experimentales, se elaboraron cuatro formulaciones de harina, las cuales fueron, posteriormente, caracterizado por análisis físico-químicos de humedad, cenizas, actividad de agua y lípidos. De acuerdo con los resultados obtenidos, se pudo constatar que el La deshidratación osmótica proporcionó un aumento en la ganancia de sólidos al producto, así como la reducción del contenido de humedad inicial y del espesor, además de un aumento en el contenido de humedad de equilibrio. Entre los modelos empíricos, Page fue elegido como el más confiable para describir el proceso. El modelo difusivo, a su vez, presentó los mejores resultados para los parámetros evaluados, siendo, incluso, superior a los empíricos, por lo que fue considerado el más satisfactorio.En cuanto a los resultados de la difusividad de masa efectiva y la coeficiente de transferencia de masa convectiva, se notó que el aumento en las respectivas masas los valores estuvieron en línea con el aumento de la temperatura de secado. Respecto a la caracterización naturaleza físico-química de las harinas, únicamente el contenido de humedad de las muestras que no fueron sometidos a pretratamiento de deshidratación osmótica fueron adecuados, según la norma Actual. En cuanto al análisis de cenizas, las muestras que no fueron predeshidratadas mostraron los niveles más altos. Con respecto a la actividad del agua, todas las muestras presentaron resultados adecuados, ya que fueron inferiores al 0,6%. En el análisis de lípidos, como era de esperar, se obtuvieron resultados discretos. |
| Keywords: | Modelos empíricos Modelos difusivos Solução numérica Cucumis melo L. Farinha - características físico- químicas Melão - casca - secagem Desidratação osmótica Secagem convectiva Modelagem matemática Flour - physical and chemical characteristics Empirical models Diffusive models Numerical solution Osmotic dehydration Melon - peel - drying Convective drying Modelos empíricos Solución numérica Harina: características físicas y químicas Melón - pelar - secar Deshidratación osmótica Secado convectivo Modelo matematico |
| ???metadata.dc.subject.cnpq???: | Tecnologia de alimentos |
| URI: | http://dspace.sti.ufcg.edu.br:8080/jspui/handle/riufcg/18473 |
| Appears in Collections: | Mestrado em Ciências Naturais e Biotecnologia - Dissertações 001 |
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