Submitted by Dilene Paulo (dilene.fatima@ufcg.edu.br) on 2018-02-07T14:27:21Z No. of bitstreams: 1 WALDEMIR SOARES DA COSTA – TESE PPGEP 2015.pdf: 7105919 bytes, checksum: 23f299de189a3af192ed30f53d82a776 (MD5) / Made available in DSpace on 2018-02-07T14:27:21Z (GMT). No. of bitstreams: 1 WALDEMIR SOARES DA COSTA – TESE PPGEP 2015.pdf: 7105919 bytes, checksum: 23f299de189a3af192ed30f53d82a776 (MD5) Previous issue date: 2015-07-17 / Este trabalho tem como objetivo estudar o comportamento da transferência de calor em polpa de jaca acondicionada em recipiente cilíndrico. O estudo apresenta a solução para a equação de difusão com condição de contorno de primeiro tipo variável. Foi desenvolvida uma modelagem físico-matemática para solução de um problema direto de difusão de calor bidimensional, no interior de um recipiente cilíndrico contendo polpa de jaca. O método dos volumes finitos com formulação totalmente implícita foi usado para resolver o problema direto e, por conseguinte, determinar a distribuição de temperatura. O meio pastoso, homogêneo e isotrópico, foi considerado estacionário e, assim, eventuais trocas convectivas e radioativas no interior do meio foram negligenciadas. Dois softwares em Fortran foram desenvolvidos visando, primeiro, à solução do problema de estimativa da difusividade térmica utilizando-se, como função objetivo, o qui-quadrado e o outro para a solução do problema direto. Conjuntamente, foi usado um aparato experimental para a análise inversa (problema inverso). O sistema físico experimental consistiu de dois recipientes cilíndricos de alumínio de dimensões diferentes, que foram preenchidos com polpa de jaca para a qual se estimou a difusividade térmica. Dois termopares conectados a um termômetro digital de dois canais mediram as temperaturas no centro e na interface entre a polpa e o recipiente. As medidas foram enviadas a um computador via RS-232 e salvas em arquivo, através do software Data logger. No que concerne ao problema direto, um modelo de condução de calor bidimensional, com simetria radial e axial, foi usado para obter a resposta transiente das temperaturas medidas no centro e no contorno do cilindro. Quando comparados aos valores da literatura, os resultados obtidos se mostraram coerentes, ou seja, o software desenvolvido neste trabalho pode ser considerado válido, sendo que este pode ser utilizado para outras simulações. Mostraram, também, que a solução proposta representa satisfatoriamente o processo de tratamento térmico de polpa de jaca acondicionada em embalagens cilíndricas proporcionando segurança alimentar com um menor custo de energia. Conhecida a difusividade térmica em função da temperatura local, é possível precisar o tempo adequado de tratamento térmico, tornando desnecessária a realização de experimentos a cada vez que um novo recipiente cilíndrico for utilizado para armazenar o produto. / This work aims to study the heat transfer behavior in jackfruit pulp packed in cylindrical container. The study presents the solution to the diffusion equation type boundary condition for first variable. A physical-mathematical model for solving the problem of a direct two-dimensional diffusion of heat in the interior of a cylindrical container containing jackfruit pulp has been developed. The finite volume method with fully implicit formulation was used to solve the direct problem and therefore, determine the temperature distribution. The medium viscous, homogeneous and isotropic, was considered stationary and thus any radioactive and convective exchanges within the medium they were neglected. Two software in Fortran were developed first to find the solution of the estimated thermal diffusivity problem using as objective function, the chi-square and also for solving the direct problem it self. Together, an experimental apparatus was used to analyze the reverse (inverse problem). The experimental physical system consisted of using two cylindrical aluminum containers of different dimensions, which were filled with jackfruit pulp for which the thermal diffusivity is estimated. Two thermocouples connected to a digital two channel thermometer measured temperatures at the center and at the interface between the pulp and the container. The measures were sent to a computer via RS-232 and saved in a file, through the Data Logger software. Concerning to the direct problem a two-dimensional heat conduction model with radial and axial symmetry it has been used for the transient response of the measured temperatures at the center and the cylinder contour. Compared to literature values, the results obtained were consistent, so, the software developed in this work can be considered valid and this can be used for other simulations the results. Also showed that the proposed solution represents satisfactorily the heat treatment process of wrapped jackfruit pulp in cylindrical packaging providing food security with a lower energy cost. As we know the thermal diffusivity an depending on the local temperature is possible to determine the timing of heat treatment, making it unnecessary to perform experiments each time a new cylindrical container is used to store the product.

Submitted by Johnny Rodrigues (johnnyrodrigues@ufcg.edu.br) on 2018-08-03T17:08:27Z No. of bitstreams: 1 ANA PAULA PRETTE - TESE PPGEA 2012..pdf: 24680734 bytes, checksum: 1ae74f0a6e5641ff2a39682b249a0e6b (MD5) / Made available in DSpace on 2018-08-03T17:08:27Z (GMT). No. of bitstreams: 1 ANA PAULA PRETTE - TESE PPGEA 2012..pdf: 24680734 bytes, checksum: 1ae74f0a6e5641ff2a39682b249a0e6b (MD5) Previous issue date: 2012-10 / A relação entre o conteúdo de umidade e a atividade de água proporciona informações úteis para o armazenamento e processamento de alimentos. Objetivou-se a aplicação do processo de secagem para polpa e resíduos de jaca (Artocarpus heterophyllus Lam.), visando seu possível aproveitamento na indústria. Na pesquisa foram determinadas isotermas de dessorção para a polpa, casca, mesocarpo, eixo central e sementes de jaca a 40, 50, 60 e 70 °C, na faixa de conteúdo de umidade entre 0,001 e 0,278 kg-kg"1 e atividades de água entre 0,02 a 0,753. O modelo teórico de GAB e os modelos empíricos de Oswin, Halsey, Henderson e Iglesias-Chirife foram empregados para a modelagem. Foi proposta a primeira derivada da solução analítica da equação de Clausius-Clapeyron para calcular o calor isostérico de sorção e a entropia diferencial para os resíduos e polpa de jaca, através dos modelos de GAB e Oswin quando o efeito da temperatura em equilíbrio higroscópico foi considerado. Secagem de casca, polpa e sementes de jaca foram realizadas em um secador de leito fixo, nas velocidades do ar de 0,7; 1,4 e 1,8 nrs"1 e temperaturas de 40, 50, 60 e 70 °C. Os modelos de Peleg, Page, Henderson-Pabis e difusivo foram empregados na modelagem das curvas de secagem. Observou-se período de taxa decrescente nos experimentos. Com as informações obtidas na secagem, foram formulados produtos alimentícios a base de polpa e resíduos de jaca, os quais foram caracterizados via química, nutricional, sensorial e microbiológica. / The objective of this paper is the drying process implementation for pulp and jackfruit waste items {Artocarpus heterophyllus Lam.) for a possible application in the industry.The relationship between moisture content and water activity provides useful information for processing and storage of jackfruit wastes. The desorption isotherms for pulp, peel, mesocarp, central axis and seeds of jackfruit were determined at four different temperatures (40, 50, 60 and 70 °C) over wide ranges of moisture content (0,001-0,278 kg-kg"' and water activity (0,02-0,753). The theoretical model of GAB and the empirical models of Oswin, Halsey, Henderson and Iglesias-Chirife were used to modeling the desorption isotherms. The analytical solution of the Clausius-Clapeyron equation was proposed to compute the isosteric heat of sorption and the differential entropy, for peel, mesocarp and pulp of jackfruit, by means of the GAB and Oswin models when the effect of temperature on hygroscopic equilibrium was considered. Drying kinetics for peel, pulp and seeds of jackfruit in convective hot air forced equipment were determined, at three air velocities (0,7; 1,4 and 1.8 nvs"1) and four temperatures (40, 50, 60 and 70 °C).In the graphical analysis, a falling rate period was found for all experimental curves. Finally, with the information obtained in the drying process, products were formulated with the pulp and others jackfruit items, which were characterized via chemical, nutritional, sensory and microbiological.