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Title: Pasteurização de polpa de manga usando coordenadas generalizadas tridimensionais.
Other Titles: Pasteurization of mango pulp using generalized three-dimensional coordinates.
???metadata.dc.creator???: MACHADO, Elialdo Andriola.
???metadata.dc.contributor.advisor1???: FARIAS, Vera Solange de Oliveira.
???metadata.dc.contributor.referee1???: SILVA , Wilton Pereira da.
???metadata.dc.contributor.referee2???: SILVA, Cleide Maria Diniz Pereira da Silva e.
???metadata.dc.contributor.referee3???: ATAÍDE , Jair Stefannini Pereira de.;
???metadata.dc.contributor.referee4???: SILVA JÚNIOR, Aluízio Freire da.
???metadata.dc.contributor.referee5???: ARAÚJO, Luís Felipe de.
Keywords: Conservação Alimentar;Difusão de Calor;Geometrias Arbitrárias;Food Preservation;Heat Diffusion;Arbitrary Geometries
Issue Date: 26-Aug-2019
Publisher: Universidade Federal de Campina Grande
Citation: MACHADO, E. A. Pasteurização de polpa de manga usando coordenadas generalizadas tridimensionais. 2019. 201 f. Tese (Doutorado em Engenharia de Processos) – Pós-Graduação em Engenharia de Processos, Centro de Ciências e Tecnologia, Universidade Federal de Campina Grande, Paraíba, Brasil, 2019. Disponível em: http://dspace.sti.ufcg.edu.br:8080/jspui/handle/riufcg/9034
???metadata.dc.description.resumo???: Micro-organismos patogênicos são causadores de várias doenças transmitidas por alimentos. O controle rigoroso e necessário dos alimentos requer, dentre outras coisas, que se tenha conhecimento sólido das propriedades termofísicas peculiar a cada produto. Nessa perspectiva, o presente trabalho se propõe a estudar o fenômeno físico de difusão transiente de calor, supondo condição de contorno do primeiro tipo, em polpa de manga, (variedade Tommy Atkins), contida em recipiente com geometria elíptica. Dessa maneira, tem-se o objetivo de se analisar e tonar disponíveis as implicações de se considerar a difusividade térmica como uma função da temperatura local no interior do produto, o que possibilita uma maior precisão na descrição da transferência de calor. Foi confeccionado e utilizado, um recipiente de inox, de espessura 0,7 mm, no qual foram fixados dois termopares, sendo um na superfície interna (borda interna) e outro no centro. Quatro pasteurizações foram realizadas e os valores de temperatura e tempo (a cada segundo) foram armazenados em arquivos de extensão txt através do Software Data Logger. Os valores médios dos parâmetros das pasteurizações foram usados nas simulações, via modelo de difusão, com a finalidade de se determinar os valores da difusividade térmica. Para isso, foi utilizado um código numérico, desenvolvido em FORTRAN, usando o estúdio CVF 6.6.0, na plataforma Windows, que posteriormente foi acoplado a um otimizador. A equação de difusão escrita em coordenadas generalizadas tridimensionais, foi discretizada e resolvida numericamente, via método dos volumes finitos, com uma formulação totalmente implícita e para condição de contorno de primeiro tipo. Foram feitas análises físico–químicas e microbiológica da polpa da manga, antes e depois da pasteurização com a finalidade de verificar a eficácia da pasteurização para recipientes com geometrias arbitrárias. Os resultados mostram que ocorreu uma redução dos micro-organismos totais, sem alteração nutricional considerável do produto. Como resultado da determinação da expressão da difusividade térmica variável com a temperatura local, é possível definir o tempo necessário para que todo o produto, (com destaque para o ponto menos favorável), acondicionado em um recipiente com geometria arbitrária entre em equilíbrio térmico com uma temperatura previamente definida, através de simulações numéricas, tornando-se desnecessário a realização de outros experimentos sempre que um novo recipiente seja utilizado para acondicionar o produto.
Abstract: Pathogenic microorganisms are causes of many foodborne illnesses. The strict control of foods need to a necessary sound knowledge about peculiar thermophysical properties to each product. This work purpose to study the physical phenomenon of transient heat diffusion, assuming contour condition of the first type in pulp of mango (Tommy Atkins varieties), contained in a container with elliptical geometry. Thus, this research has an objective to analyze and make available the implications of considering diffusivity as a function of the local temperature inside the product, which allows for greater accuracy in describing heat transfer. Based on this, a 0,7 mm thick stainless steel container was made and used in which two thermocouples were attached, one on the internal surface (internal edge) and one in the centre. Four pasteurizations were performed and the temperature and time values (every second) were stored in extension txt files through the Data Logger Software. The mean values of the pasteurization parameters were used in the diffusion model simulations in order to determine the values of thermal diffusion. Therefore, was used a numeric code developed in FORTRAN, using the studio CVF 6.6.0 on the Windows platform which was later coupled to an optimizer. The dissemination equation written in three-dimensional generalized coordinates was discredited and solved by the finite volume method with a fully implicit sequence and for the first type boundary condition. In addition, physical–chemical and microbiological analysis of the pulp of the sleeve was performed before and after pasteurization, in order to verify the effectiveness of pasteurization for containers with arbitrary geometries. The results show that there has been a reduction in total microorganisms without a significant nutritional change in the product. To sum up, the determination of the expression of the variable thermal diffusivity with the local temperature enables to define the time necessary for the whole product (with emphasis on the less favorable point), and packaged in a container with arbitrary geometry enter into thermal equilibrium at a previously defined temperature through a numerical simulations, making it unnecessary to perform further experiments whenever a new container is used to package the product.
Keywords: Conservação Alimentar
Difusão de Calor
Geometrias Arbitrárias
Food Preservation
Heat Diffusion
Arbitrary Geometries
???metadata.dc.subject.cnpq???: Engenharia
URI: http://dspace.sti.ufcg.edu.br:8080/jspui/handle/riufcg/9034
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