Otimização e simulação do processo de secagem de sememtes de melão (Cucumis melo L.) usando modelos matemáticos empiricos e difusivos.

Detalhes bibliográficos
Ano de defesa: 2021
Autor(a) principal: MEDEIROS, Raquel Alves de. lattes
Orientador(a): FARIAS, Vera Solange de Oliveira. lattes
Banca de defesa: VIERA, Vanessa Bordin., AIRES, Kalina Lígia Cavalcante de Almeida Farias.
Tipo de documento: Dissertação
Tipo de acesso: Acesso aberto
Idioma: por
Instituição de defesa: Universidade Federal de Campina Grande
Programa de Pós-Graduação: PÓS-GRADUAÇÃO EM CIÊNCIAS NATURAIS E BIOTECNOLOGIA
Departamento: Centro de Educação e Saúde - CES
País: Brasil
Palavras-chave em Português:
Secagem convectiva
Cinética de secagem
Modelagem matemática
Aproveitamento integral dos alimentos
Convective drying
Drying kinetics
Mathematical modeling
Full use of food
Secado convectivo
Cinética de secado
Modelo matematico
Uso completo de la comida
Área do conhecimento CNPq:
Produção e Beneficiamento de Sementes
Link de acesso: http://dspace.sti.ufcg.edu.br:8080/jspui/handle/riufcg/18995
Resumo: O objetivo desta pesquisa é otimizar e simular processos de secagem de sementes de melão (Cucumis melo L.) variedade inodorus usando modelos matemáticos empíricos e difusivos e analisar a influência da temperatura sobre as propriedades físico-químicas das amostras. Foram realizados experimentos de secagem em estufa de circulação para três temperaturas distintas (50°C, 60°C e 70°C) e descrição da cinética de secagem por meio de modelos empíricos e difusivos. Além disso, foi realizado otimizações no tempo de secagem e elaboração e caracterização físico-química da farinha de sementes de melão. De acordo com os resultados obtidos, foi observado que a modelagem empírica que melhor descreveu o processo de secagem foi exponencial de dois termos. Através desse modelo foi descrita a cinética e taxa de secagem e foi constatado que a temperatura apresentou influência significativamente no tempo de secagem das sementes; com relação à descrição por modelos difusivos foram utilizadas duas condições de contorno (de primeiro e de terceiro tipo), a condição de contorno de terceiro tipo descreveu de forma mais realista o processo. Por meio das otimizações no tempo de secagem, foi verificado a possibilidade de redução no tempo de secagem e as análises físico-químicas demostraram que todas as amostras de farinhas de sementes de melão que permaneceram até o tempo final de secagem estavam de acordo com o parâmetro de umidade preconizado pela RDC n° 263/2005, assim como os níveis de atividade de água estavam abaixo ao recomendado (<0,6). Portanto, os resultados obtidos nesta pesquisa fortalece a utilização e potencial de inserção das sementes de melão no setor industrial, além de disponibilizar ao meio cientifico informações importantes referentes à descrição e otimização do processo de secagem.
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De acordo com os resultados obtidos, foi observado que a modelagem empírica que melhor descreveu o processo de secagem foi exponencial de dois termos. Através desse modelo foi descrita a cinética e taxa de secagem e foi constatado que a temperatura apresentou influência significativamente no tempo de secagem das sementes; com relação à descrição por modelos difusivos foram utilizadas duas condições de contorno (de primeiro e de terceiro tipo), a condição de contorno de terceiro tipo descreveu de forma mais realista o processo. Por meio das otimizações no tempo de secagem, foi verificado a possibilidade de redução no tempo de secagem e as análises físico-químicas demostraram que todas as amostras de farinhas de sementes de melão que permaneceram até o tempo final de secagem estavam de acordo com o parâmetro de umidade preconizado pela RDC n° 263/2005, assim como os níveis de atividade de água estavam abaixo ao recomendado (<0,6). Portanto, os resultados obtidos nesta pesquisa fortalece a utilização e potencial de inserção das sementes de melão no setor industrial, além de disponibilizar ao meio cientifico informações importantes referentes à descrição e otimização do processo de secagem.The objective of this research is to optimize and simulate drying processes of melon (Cucumis melo L.) inodorus seeds using empirical and diffusive mathematical models and to analyze the influence of temperature on the physical and chemical properties of the samples. Drying experiments were carried out in a circulation oven for three different temperatures (50 ° C, 60 ° C and 70 ° C) and description of drying kinetics by means of empirical and diffusive models. In addition, optimizations were made in the drying time and preparation and physicochemical characterization of the melon seed flour. According to the results obtained, it was observed that the empirical modeling that best described the drying process was exponential in two terms. Through this model, the kinetics and drying rate were described and it was found that the temperature had a significant influence on the drying time of the seeds; Regarding the description by diffusive models, two boundary conditions (first and third type) were used, the third type boundary condition described the process in a more realistic way. Through the optimization of drying time, the possibility of reduction in drying time was verified and the physical-chemical analyzes showed that all samples of melon seed flours that remained until the final drying time were in accordance with the parameter of humidity recommended by RDC n ° 263/2005, as well as the water activity levels were below the recommended (<0.6). Therefore, the results obtained in this research strengthens the use and potential of insertion of melon seeds in the industrial sector, in addition to providing the scientific community with important information regarding the description and optimization of the drying process.Submitted by Francisca Araujo (rosaguedes251@hotmail.com) on 2021-05-24T17:09:17Z No. of bitstreams: 1 RAQUEL ALVES DE MEDEIROS - DISSERTAÇÃO PPGCNBio 2021.pdf: 1619872 bytes, checksum: 76f3f317244b9bbb2b70f08a90d3b58f (MD5)Made available in DSpace on 2021-05-24T17:09:17Z (GMT). No. of bitstreams: 1 RAQUEL ALVES DE MEDEIROS - DISSERTAÇÃO PPGCNBio 2021.pdf: 1619872 bytes, checksum: 76f3f317244b9bbb2b70f08a90d3b58f (MD5) Previous issue date: 2021-03-22El objetivo de esta investigación es optimizar y simular procesos de secado de semillas de melón (Cucumis melo L.) variedad inodorus utilizando modelos matemáticos empíricos y difusivos y analizar la influencia de la temperatura en las propiedades fisicoquímicas de las muestras. Los experimentos de secado se llevaron a cabo en un horno de circulación a tres temperaturas diferentes (50 °C, 60 °C y 70 °C) y la cinética de secado se describió utilizando modelos empíricos y difusivos. Además, se realizaron optimizaciones en el tiempo de secado y elaboración y caracterización fisicoquímica de la harina de semilla de melón. De acuerdo a los resultados obtenidos se observó que la modelación empírica que mejor describió el proceso de secado fue exponencial en dos términos. Mediante este modelo se describió la cinética y velocidad de secado y se encontró que la temperatura influyó significativamente en el tiempo de secado de las semillas; En cuanto a la descripción por modelos difusivos, se utilizaron dos condiciones de contorno (primer y tercer tipo), la condición de contorno del tercer tipo describía el proceso de una forma más realista. A través de las optimizaciones en el tiempo de secado se verificó la posibilidad de reducir el tiempo de secado y los análisis fisicoquímicos demostraron que todas las muestras de harina de semilla de melón que quedaron hasta el tiempo de secado final estaban de acuerdo con el parámetro de humedad recomendado por la RDC n° 263/2005, así como los niveles de actividad de agua estuvieron por debajo de lo recomendado (<0,6). Por lo tanto, los resultados obtenidos en esta investigación fortalecen el uso y potencial de inserción de semillas de melón en el sector industrial, además de brindar a la comunidad científica información importante en cuanto a la descripción y optimización del proceso de secado.Universidade Federal de Campina GrandePÓS-GRADUAÇÃO EM CIÊNCIAS NATURAIS E BIOTECNOLOGIAUFCGBrasilCentro de Educação e Saúde - CESProdução e Beneficiamento de SementesSecagem convectivaCinética de secagemModelagem matemáticaAproveitamento integral dos alimentosConvective dryingDrying kineticsMathematical modelingFull use of foodSecado convectivoCinética de secadoModelo matematicoUso completo de la comidaOtimização e simulação do processo de secagem de sememtes de melão (Cucumis melo L.) usando modelos matemáticos empiricos e difusivos.Optimization and simulation of the drying process of melon seeds (Cucumis melo L.) using empirical and diffusive mathematical models.Optimización y simulación del proceso de secado de semillas de melón (Cucumis melo L.) utilizando modelos matemáticos empíricos y difusivos.2021-03-222021-05-24T17:09:17Z2021-05-242021-05-24T17:09:17Zhttp://dspace.sti.ufcg.edu.br:8080/jspui/handle/riufcg/18995MEDEIROS, Raquel Alves de. Otimização e simulação do processo de secagem de sementes de melão (Cucumis melo L.) usando modelos matemáticos empiricos e difusivos. 2021. 98 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.info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisporinfo:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFCGinstname:Universidade Federal de Campina Grande (UFCG)instacron:UFCGORIGINALRAQUEL ALVES DE MEDEIROS - DISSERTAÇÃO PPGCNBio 2021.pdfRAQUEL ALVES DE MEDEIROS - DISSERTAÇÃO PPGCNBio 2021.pdfapplication/pdf1320851http://dspace.sti.ufcg.edu.br:8080/xmlui/bitstream/riufcg/18995/3/RAQUEL+ALVES+DE+MEDEIROS+-+DISSERTA%C3%87%C3%83O+PPGCNBio+2021.pdf06cf4110735800600747884079dcbc0fMD53LICENSElicense.txtlicense.txttext/plain; charset=utf-81748http://dspace.sti.ufcg.edu.br:8080/xmlui/bitstream/riufcg/18995/2/license.txt8a4605be74aa9ea9d79846c1fba20a33MD52riufcg/189952022-08-10 13:52:51.717oai:localhost: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Biblioteca Digital de Teses e Dissertaçõeshttp://bdtd.ufcg.edu.br/PUBhttp://dspace.sti.ufcg.edu.br:8080/oai/requestbdtd@setor.ufcg.edu.br || bdtd@setor.ufcg.edu.bropendoar:48512022-08-10T16:52:51Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFCG - Universidade Federal de Campina Grande (UFCG)false
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