Orientador: Kil Jin Park / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Agricola / Made available in DSpace on 2018-07-14T02:23:24Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Nogueira_ReginaIsabel_M.pdf: 4081478 bytes, checksum: b8c39f6d1cebe4311bd77304089763f0 (MD5) Previous issue date: 1991 / Mestrado / Pre-Processamento de Produtos Agropecuarios / Mestre em Engenharia Agrícola

Orientador: João F. da Costa Azevedo Meyer / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Agricola / Made available in DSpace on 2018-07-23T15:27:54Z (GMT). No. of bitstreams: 1 HaberPerez_Victor_M.pdf: 4340912 bytes, checksum: 805f4de8a82e925da61f4557cf3ef4d4 (MD5) Previous issue date: 1998 / Resumo: Este trabalho aborda basicamente o estudo teórico do fenômeno de transferência de calor por difusão durante o processo de secagem de banana (Musa a.cuminata) sub grupo Cavendich Cultivar Nanicão, para diferentes condições de secagem. Foram desenvolvidos dois modelos matemáticos com base na equação de transferência de calor por condução: um para cilindro infinito com difusividade ténnica constante e outro para cilindro finito com difusividade ténnica variável. Os resultados obtidos demonstraram que a mudança da geometria da fruta na equação de difusão, assim como do coeficiente de difusividade ténnica, pennitiram uma boa aproximação entre as temperaturas experimentais e as calculadas no centro da banana, particularmente para geometria cilíndrica finita. Também foram estudados os perfis de temperatura no interior do produto, sendo que os resultados das variações da temperatura no centro da fruta com o raio e o tempo de secagem puderam ser analisados individualmente e através de gráficos de superficie. Finalmente foi obtido um outro modelo, desta vez uma equação empírica de natureza logarítmica, o qual apesar da sua simplicidade mostrou-se também adequado para descrever o comportaniento da temperatura do produto durante a secagem / Abstract: In this work the phenomenon of heat transfer during the drying of banana fruit (Musa acuminata) sub-group Cavendish variety was studied for different air drying eonditions. Two mathematieaI modeIs were deveIoped based on the eonduetion heat transfer equation. The first one eonsidered an infinite eylindergeometry and eonstant thennaI diffusivity. The seeond modeI was buiIt for a finite eyIinder geometry and eonsidered variabIe thermaI diffusivity. The resuIts have shown that ehanges in the fruit geometry and in the thermaI diffusivity eoeffieient included in the diffusionaI modeI provide a good agreement between experimental and eaIeuIatedtemperatures inside the banana, partieuIarIyfor the finite eylindrieaIgeometry. The temperature profiIe inside the banana was aIso studied. Changes in temperature aeeording to the distanee fiom the eenter of the eylinderand the drying time were iaIso anaIyzed by the response surfaee graphs' . Finally, a third IDodeIwas proposed based on an empirieaIIogaritInnie equation. In spite of its simplieity, this equation was adequate to deseribe the temperature profile inside the banana during drying / Mestrado / Agua e Solo / Mestre em Engenharia Agrícola

Orientador: Elias Basile Tambourgi / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Química / Made available in DSpace on 2018-08-18T00:23:05Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Oi_RicardoKenji_D.pdf: 1297079 bytes, checksum: b8560146dcb2fcbcd466b168329ba846 (MD5) Previous issue date: 2011 / Resumo: A biomassa de banana verde é um componente que pode ser aplicado industrialmente em uma grande variedade de alimentos por não interferir nos atributos sensoriais de outros ingredientes e apresentar propriedades funcionais, sobretudo pela presença do amido resistente. O campo de aplicação pode ser ampliado, inclusive para a exportação, se produzido na forma de pó. O presente trabalho apresenta um estudo de viabilidade de secagem da biomassa de banana verde em uma unidade não comercial (experimental) de spray dryer com atomizador rotativo. As variáveis selecionadas no procedimento experimental foram: o tipo do atomizador (tipo A, de orifícios de forma retangular com semicírculos nas extremidades e área total de 162,88 mm2 e tipo B de orifícios de forma circular e área total de 254,47 mm2); a concentração da suspensão; a rotação do atomizador; a temperatura da alimentação e a vazão da alimentação. A temperatura da câmara foi fixada em 140ºC com o ar a 0,013 kg/s. Estabeleceu-se como respostas a massa e a umidade relativa do produto. Essas variáveis tiveram dois níveis de variação, o que correspondeu à realização de 32 ensaios. Dentre as variáveis utilizadas nos ensaios, a concentração da suspensão foi a variável mais significativa para as repostas massa e umidade relativa, as demais apresentaram efeitos reduzidos. O ensaio número 13 apresentou as melhores condições das respostas (9,17% e 12,656 g), sendo obtido com o atomizador tipo B; concentração de 50%, rotação de 27.000 rpm, vazão da alimentação de 40 mL/min e temperatura da alimentação de 30 ºC. Para esta amostra foi realizada uma análise microscópica, em que o tamanho dos grânulos não ultrapassou 500 ?m, portanto, pode ser empregado em diversas preparações alimentícias. A partir do ensaio 13, calculou-se o diâmetro da câmara de secagem para uma produção de 25 kg/h, o que resultou em 5,14 m. Neste estudo ficou comprovada a viabilidade da secagem da biomassa de banana verde em spray dryer com atomizador rotativo / Abstract: The green banana biomass is a component that can be industrially applied to a wide variety of foods because do not interfere in the sensory attributes of other ingredients present and has functional properties, especially the presence of resistant starch. This use can be expanded, including for export, if this product be produced in powder form. This research presents a feasibility study of drying green banana biomass in a non-commercial unit (experimental) of spray dryer with rotary atomizer. The variables selected in the experimental procedure were: the type of atomizer (type A, hole in a rectangular shape with semicircles at the ends and the total area of 162.88 mm2 and type B, hole in a circular shape and a total area of 254.47 mm2); the suspension concentration; the atomizer rotation; the biomass temperature and the biomass flow. The chamber temperature was set at 140ºC with air at 0.013 kg/s. It was defined as response the mass and the relative humidity of the product. These variables had two levels of variation, which corresponded to the completion of 32 trials. Among the variables used in the tests, the suspension concentration was the most significant to responses of mass and humidity, the others showed low effects. The test number 13 presented the best conditions of responses (9.17% and 12.656 g), was obtained with the atomizer type B, 50% concentration, atomizer rotation of 27,000 rpm, biomass flow rate of 40 mL/min and biomass temperature of 30°C. For this sample was realized a microscopic analysis, the granules size do not exceeded 500 ?m, therefore can be used in various food preparations. From the 13 test, the diameter calculation of the drying chamber for a production of 25 kg / h resulted in 5.14 m. In this study it was proved the feasibility of drying the green banana biomass in a spray dryer with rotary atomizer / Doutorado / Sistemas de Processos Quimicos e Informatica / Doutor em Engenharia Química

Orientador: Theo Guenter Kieckbusch / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Química / Made available in DSpace on 2018-07-21T18:23:09Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Luccas_Valdecir_M.pdf: 3753765 bytes, checksum: de4b6ece2e32b6c8e5ded0416044dcd6 (MD5) Previous issue date: 1996 / Resumo: Desenvolveu-se um processo em leito fluidizado visando produzir bananas desidratadas com propriedades funcionais adequadas para consumo na forma de "snacks". Rodelas de 1 centímetro de espessura seccionadas em quatro partes iguais foram submetidas a um fluxo de ar a altas temperaturas (130 e 150°C) e curto tempo (15 e 6 minutos) em uma etapa de pré-secagem HTST, proporcionando a rápida formação de uma camada externa rígida, que limitou o encolhimento e deformações. Temperaturas superiores a 100°C, medidas no interior das fatias, induziram à geração de vapor d'água com expansão de volume devido ao aumento na pressão interna, formando uma estrutura porosa, "puffing", na matriz e inativando as peroxidases presentes na fruta. A desidratação final do produto expandido foi realizada em um secador de bandejas. Os melhores resultados foram obtidos com banana-prata com estádio de maturação entre 14 a 18 °Brix, imersas durante 2 minutos em uma suspensão de amido de mandioca gelatinizado (2 % em peso) à temperatura ambiente, e pré-desidratadas durante 12 minutos no secador de leito fluidizado que operou a 130°C e 10 m/s. A secagem final foi realizada em um secador de bandejas durante 5,5 horas, com ar a 70°C e 1,25 m/s. O produto final (6% de umidade) apresentou alto índice de reidratação, cor atraente, baixa densidade real e crocância. A expansão de volume, medida através da variação das densidades, mostrou ser função da temperatura do ar na pré-secagem HTST e do estádio de maturação da fruta. As curvas de secagem foram bem correlacionadas com o modelo de Page e o modelo das Duas Resistências de Brunello / Abstract: A fluidized-bed process was developed aiming the production of dehydrated bananas, with finctional properties switable to be consumed as snacks. Slices, 1 cm-thick, were sectioned in 4 parts and submitted to on air flow at high temperature (130° and 150°) for short times (15 and 6 minutes), as on HTST pre-treatment, enhancing case hardening, and, as a consequence, minimizing particle shrinkage and deformation. Temperatures above 100 °C, measured inside the ftuit pieces induced water vapor generation that expanded the samples due to increase in internal pressure, puffing the celular matrix and inactivating the peroxidase.The dehydration of the expanded product was finished in a tray dryer. The best results were obtained with the "prata" variety, just mature (14° to 18° Brix), immersed for 2 minutes in a suspension of gelatinized cassava starch (2 weight %) at ambient temperature, and pre-dehydrated during 12 minutes in a fluidized-beddryer operating with air at 130°C and 10m/s. The final tray-dryinglasted 5,5 h, with air at 70 °C and 1,5 m/s. The product obtained (6 % moisture) showed high rehydration rates, atractive color, low true density and crispness. The volume expansion estimated through the change in density was a function of HTST temperature and of de degree of ripening of the ftuit. The drying curves correlated well with Page and Two-Resistance models / Mestrado / Engenharia de Processos / Mestre em Engenharia Química

Orientador: Antonio Marsaioli Junior / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia de Alimentos / Made available in DSpace on 2018-08-08T14:52:00Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Pereira_NadiaRosa_D.pdf: 2441787 bytes, checksum: 905d577c0be232df49ad4362e6f6452b (MD5) Previous issue date: 2007 / Doutorado / Doutor em Engenharia de Alimentos

Orientadores: Silvia Azucena Nebra de Perez, Marlene Rita de Queiroz / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecanica / Made available in DSpace on 2018-07-25T02:21:13Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Lima_AntonioGilsonBarbosade_D.pdf: 14051982 bytes, checksum: 6e5d15e1657c56ad9d7c6fe992afe6b3 (MD5) Previous issue date: 1999 / Resumo: Neste trabalho foram desenvolvidos vários modelos matemáticos bidimensionais analíticos e numéricos para simular o fenômeno de difusão em sólidos esferoidais prolatos (elipsoidais axisimétricos). Na formulação numérica, o método de volumes finitos, usando uma malha regular, é explorado para discretizar a equação de difusão, considerando o fenômeno com ou sem encolhimento, com ou sem têmpera, com ou sem transporte simultâneos de umidade e calor. O conjunto de equações lineares é resolvido iterativamente pelo método de Gauss-Seidel, usando condição de fronteira de equilíbrio ou convectiva e coeficiente de difusão constante ou variável. Os modelos predizem a transferência interna de umidade e/ou calor no sólido, bem como o seu teor de umidade médio e/ou temperatura média ao longo do processo. Vários casos foram estudados, variando-se os números de Fourier e Biot para transferência de calor ou de massa e a razão de aspecto do corpo. Foi feita uma análise dos efeitos da geometria do corpo, do encolhimento e da secagem em multipasses (têmpera), no fenômeno de difusão de umidade. Como aplicação, os modelos foram usados para descrever a transferência de calor e massa durante a secagem de banana, variedade "nanicão". Os resultados obtidos foram comparados com dados experimentais da literatura. Equações para as difusividades térmica e de massa e o coeficiente de transferência de calor convectivo foram obtidas utilizando o método dos mínimos quadrados / Abstract: ln this work, various two dimensions mathematical models to simulate the diffusion phenomenon in prolate spheroidal solids (ellipsoids axisymmetric) were developed. ln the numerical formulation, the finite-volume method, a regular grid is employed to discretize the diffusion equation, considering the phenomenon with and without shrinkage, with or without tempering, and simultaneous moisture and heat transfer. The linear equations set was solved iteratively utilizing the Gauss-Seidel method, with convective or equilibrium boundary conditions and constant or variable diffusion coefficient. The models predict the temperature and/or moisture content distribution inside the solid and the mean moisture content and/or mean temperature along the time. Various cases were analized, changing the Fourier and Biot numbers applied to heat or mass transfer and the aspect ratios ofthe body. The effects in the diffusion phenomenon due to the body geometry, shrinkage and tempering were showed. As an application, the models were used to describe the heat and mass transfer during the drying of banana, variety "nanicão", and the results were compared with experimental data from the literature. Equations for mass and thermal diffusivity and convective heat transfer coefficient were obtained using the least square method / Doutorado / Termica e Fluidos / Doutor em Engenharia Mecânica

Orientador: Celso Costa Lopes / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia de Alimentos / Made available in DSpace on 2018-08-09T15:17:24Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Hofsetz_Kelly_D.pdf: 10880310 bytes, checksum: a6cd1fb5002b3963054fc23a04552ed4 (MD5) Previous issue date: 2007 / Resumo: Neste trabalho estudou-se a secagem de banana utilizando um pulso inicial a alta temperatura e curto tempo, combinado com uma etapa de secagem convencional a ar quente a 70°C. Numa primeira etapa, foram analisadas as mudanças de encolhimento, porosidade e estrutura ao longo da secagem com bananas de origem portuguesa e brasileira. Esses resultados foram comparados com os de uma secagem convencional feita somente a 70°C. Na segunda etapa, estudaram-se as isotermas de sorção e as transições de fase nas amostras das duas origens (Portugal e Brasil) através de Calorimetria Diferencial de Varredura. Os resultados da primeira parte mostraram que o grau de encolhimento da banana foi maior para a secagem convencional a 70°C, na qual o volume apresentou um decréscimo linear com o conteúdo de umidade, chegando a 30%, enquanto que a porosidade aumentou progressivamente até 32%. A secagem combinada resultou na formação de um produto com uma estrutura altamente porosa (45,5% a 57,5%) e menor grau de encolhimento (42% a 68,5%), quando comparada com a secagem convencional a 70°C. As observações estruturais nas amostras de banana ajudaram a explicar as mudanças na porosidade e encolhimento. Os resultados das isotermas de sorção tiveram um bom ajuste para o modelo de BET e de GAB para as amostras frescas de origem portuguesa e, para as amostras secas das duas origens, o modelo de GAB foi o mais adequado. A ocorrência da temperatura de transição vítrea foi verificada em todas as amostras estudadas e decresceu com o aumento do conteúdo de umidade, comprovando o efeito plasticizante da água. O modelo de Gordon-Taylor permitiu uma boa predição da dependência da temperatura de transição vítrea com o conteúdo de água para as amostras de origem portuguesa. No caso das amostras de origem brasileira, foi encontrada uma relação de dependência linear do parâmetro kGT do modelo de Gordon-Taylor com a temperatura de transição vítrea experimental / Abstract: This study was conducted to evaluate the drying of bananas by a high temperature and short time drying pulse combined with hot air-drying process stage at 70°C. Firstly, Portuguese and Brazilian bananas samples were dried and the changes of shrinkage, porosity and structure during drying were analyzed. This results were compared with those obtained in a conventional air-drying process at 70°C. After that, sorption isotherms of samples from Portugal and Brazil, as well the phase transitions of the Brazilian banana, were studied. The results of the first part showed that shrinkage changes during drying was more intense to the conventional air-drying process at 70°C, and a line ar decrease in volume with the decrease in moisture ratio was observed reaching 30%, while the porosity increased uniformly reaching values of about 32%. The high temperature and short time drying pulse combined with hot air- drying process stage at 70°C resulted in the formation of a highly porous structure (45,5% to 57,5%) and reduced shrinkage (42% to 68,5%) when compared with the conventional air-drying process. Structural observations of the banana samples during the processes studied were able to explain the volume and porosity changes. The BET and GAB equations gave the best fit to the experimental sorption data for Portuguese fresh bananas and the GAB model was found to be the best-fitted equation for all dried bananas (Portuguese and Brazilian samples) and both models gave information about the shelf-stability for the samples. The glass transition temperature occurred for all samples studied and decreased as water content increased, confirming the water plasticization effect. The Gordon-Taylor equation was able to predict the dependence of the glass transition temperature on moisture content for the Portuguese fresh samples. A linear dependence of the kGT (Gordon-Taylor equation¿s constant) and the experimental glass transition temperature was found for the Brazilian samples / Doutorado / Doutor em Engenharia de Alimentos

Orientador: Maria Aparecida Silva / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Quimica / Made available in DSpace on 2018-08-07T05:34:31Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Katekawa_MarcelEiki_D.pdf: 5613864 bytes, checksum: f3c6dcb950a61ff8698eef8f2ed21fd8 (MD5) Previous issue date: 2006 / Resumo: O processo de secagem de sólidos induz efeitos colaterais no material seco, sendo que a redução de volume é um destes efeitos. O objetivo deste estudo é investigar as características do processo de encolhimento e propor uma estratégia para inclusão destes efeitos na simulação da secagem. Escolheu-se a banana como objeto de estudo devido a sua importância para o Brasil e à existência de alguns estudos sobre o encolhimento desta fruta. Estudou-se inicialmente o processo de encolhimento durante a secagem e os efeitos das condições de processo sobre o comportamento dimensional do material. Fatias de banana encolhem linearmente no início da secagem, mas esse comportamento não é observado para baixos teores de umidade. Como a banana possui uma estrutura potencialmente anisotrópica, o efeito do comportamento dos diferentes tecidos da fruta teve que ser levado em consideração através do estudo da transição vítrea de cada fase durante a secagem. Um dos tecidos, o mesocarpo, possui temperatura de transição vítrea de 46ºC quando seco e pode sofrer transição durante a secagem convectiva e afetar o volume final da amostra seca. Além disso, estudou-se como a umidade é compartimentalizada no interior de cada tecido pela técnica de RMN e a influência sobre o encolhimento da amostra. O mesocarpo é seco mais rapidamente, mesmo possuindo uma quantidade de umidade livre menor que o endocarpo. Finalmente, desenvolveu-se uma resolução de equações de balanço de massa e energia utilizando-se malhas não estruturadas para poder melhor adaptar o encolhimento na modelagem / Abstract: The drying process may induce collateral effects in the dry material, such as the volume reduction. The objectives of this study are to investigate the characteristics of the shrinking process and to consider a strategy for inclusion of these effects in a drying simulation. Banana was chosen as a case study due to its importance in Brazil and to the existence of some studies on the shrinking process of this fruit during drying. Initially the effects of the drying conditions on the dimensional behavior of the material were analyzed. Banana slices shrink linearly in the beginning of the drying process, though some deviation of this behavior is observed for low moisture content. As banana possesses a potentially anisotropic structure, the behavior of the different tissues from the edible fruit had to be taken into consideration through the study of the glass transition of each phase. One of the tissues, the mesocarp, has a glass transition temperature of 46ºC when totally dry and may undergo glass transition during convective drying, which affects the final volume of the dried sample. Moreover, moisture compartmentalization in the interior of each tissue was analyzed and related to the differential behavior during drying. The mesocarp is more easily dried even though it possesses a higher concentration of unbound moisture. Finally, a resolution of mass and energy balance equations using unstructured meshes in order to allow a better inclusion of the shrinkage effects in drying was developed. / Doutorado / Engenharia de Processos / Doutor em Engenharia Química