Análise computacional de um sistema de aplicação de pulsos de alta tensão para esterilização de líquidos

• Ano de defesa: 2012
• Autor(a) principal: Eduardo Jose de Araujo
• Orientador(a): Ivan Jose da Silva Lopes
• Banca de defesa: Elson Jose da Silva, Jaime Arturo Ramirez, Wallace do Couto Boaventura
• Tipo de documento: Dissertação
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Universidade Federal de Minas Gerais
• Palavras-chave em Português: Engenharia Elétrica
• Link de acesso: http://hdl.handle.net/1843/BUOS-99XH8Z

A aplicação de pulsos de alta tensão para esterilização de líquidos é uma tecnologia emergente e promissora com potencial de aplicação na indústria de sucos, leites e outras bebidas. A redução do consumo energético e a minimização dos efeitos do calor no líquido em tratamento são os principais atrativos desta tecnologia em relação aos processos térmicos convencionais. Alguns modelos de predição da taxa de sobrevida de microorganismos têm sido propostos na literatura. O modelo de predição proposto por Peleg correlaciona a taxa de sobrevida de microorganismos com a intensidade campo elétrico aplicado e outros parâmetros que refletem a resistência do microorganismo ao tratamento. Neste trabalho, o modelo de Peleg combinado com uma análise da distribuição de campo elétrico, gerada a partir do Método dos Elementos Finitos, é aplicado para investigar estatisticamente a eficiência do sistema. Diferentes arranjos de eletrodos são avaliados. A tensão aplicada é especificada em função do máximo valor de campo elétrico permitido no líquido, já que campos elétricos muito elevados podem causar descargas elétricas e alterar suas propriedades químicas. Os resultados globais do estudo indicam uma boa eficiência do sistema para tratamento do fungo S. cerevisiae para um arranjo de eletrodos cilíndricos, porém o sistema com o mesmo arranjo não é adequado para tratar bactérias do tipo E. coli, devido à maior resistência deste microorganismo ao tratamento. O consumo energético e a temperatura no interior da câmara de tratamento são também analisados. Adicionalmente, o modelo de predição de Peleg é comparado com o modelo de Hulsheger & Niemann para diferentes microorganismos e número de pulsos aplicados. Os resultados mostram uma boa concordância entre os dois modelos.