Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Mecânica, Florianópolis, 2015. / Made available in DSpace on 2016-05-24T17:28:52Z (GMT). No. of bitstreams: 1 338918.pdf: 4871050 bytes, checksum: 407f6c5033901fe6fcffcf62940575d3 (MD5) Previous issue date: 2015 / As políticas governamentais de redução de consumo de energia elétrica e a conscientização da população têm impulsionado os fabricantes de eletrodomésticos a uma busca incessante por melhorias na eficiência energética de seus equipamentos. Dentre os produtos de linha branca,refrigeradores e congeladores são responsáveis por 23% do consumo de energia elétrica residencial do país. Pode-se aprimorar a eficiência de um refrigerador doméstico através da redução da carga térmica imposta a ele. Os painéis de isolamento a vácuo, comumente chamados de VIPs (Vaccum Isulation Panels), têm sido considerados como uma alternativa promissora, uma vez que suas condutividades térmicas são cerca de cinco vezes menores que as das espumas de poliuretano. Contudo, fatores limitantes como o elevado custo e os cuidados necessários no manuseio, aplicação e armazenamento, restringem a utilização de VIPs. Assim, determinar tamanho e alocação dos painéis em torno do gabinete são requisitos para o melhor custo-benefício da aplicação dessa tecnologia. Os trabalhos disponíveis na literatura a respeito de VIPs em aplicações domésticas limitam-se a estudar uma quantidade reduzida de refrigeradores e em sua maioria, apenas numericamente. Assim sendo, este trabalho visa caracterizar experimentalmente o desempenho térmico de gabinetes refrigerados com painéis de vácuo através de um total de 16 amostras montadas com diferentes quantidades, posições e áreas de painéis em torno do gabinete. As amostras foram submetidas a testes defluxo de calor reverso e consumo cíclico de energia, e verificou-se que,apesar do aumento da área de cobertura proporcionar condutâncias térmicas globais e consumos de energia menores, isso não ocorreu de modo linear. Refrigeradores com áreas de painéis idênticas apresentaram consumo de energia e condutâncias térmicas globais distintas. Concluiu-se que os testes de fluxo de calor reverso não são adequados para a caracterização de refrigeradores com paredes cujo isolamento térmico seja heterogêneo. Tais ensaios são realizados sob as premissas de que não há estratificação de temperatura no interior dos compartimentos e que a distribuição do isolamento térmico é homogênea. Diante da dificuldade de explicar alguns resultados por análises comparativas, optou-se por analisá-los estatisticamente. A base de dados experimentais foi correlacionada de diversos modos para permitir a identificação das regiões mais indicadas para a instalação dos VIPs. Observou-se então que a inserção de painéis de vácuo em ambas as portas do gabinete reduz o consumo de energia em aproximadamente 6%. O acréscimo de painéis apenas na parede traseira reduz o consumo de energia na ordem de 11% e a instalação de painéis nas paredes laterais e superior do gabinete reduz o consumo em torno de 4%.Finalmente, a adição de VIPs em todas essas superfícies provoca uma redução de 21% no consumo de energia. Adicionalmente, verificou-seque a utilização de um compressor de menor capacidade de refrigeração provocou uma redução média de 4% no consumo de energia de amostras com isolamento térmico superior.<br> / Abstract : Current public policies and the consumers' growing tendency to reduce energy consumption have been constantly motivating household appliances manufacturers to improve energetic efficiency in their products. Considering the domestic line, refrigerators and freezers are responsible for 23% of residential energy consumption in Brazil. One way to improve the energetic efficiency of a domestic refrigerator is to reduce the thermal load applied to it. Following this line, vacuum insulation panels (VIPs) are a promising alternative for thermal insulation since they exhibit a thermal conductivity around five times lower than the conventional polyurethane foams. However, the elevated cost, care on handling, application and storage of VIPs represent limiting factors that restrict their utilization. Thus, establishing the adequate size and placement inside the cabinet constitute requirements to achieve the best cost-benefit ratio while applying that technology. The available studies on the use of VIPs in domestic appliances focus on researching a reduced amount of refrigerators, usually, only numerically. Therefore, the goal of this research is to experimentally characterize the thermal behavior of refrigerated cabinets insulated with vacuum panels using 16 samples with different quantity, position and areas of VIPs inside the cabinet. The samples were submitted to thermal heat leakage and energy consumption tests. As expected, the increase of VIP coverage reduced the energy consumption and the global thermal conductance, although not linearly. Samples with identical VIP coverage areas showed distinct energy consumption and global thermal conductance. One conclusion is that the thermal heat leakage test is not appropriate to characterize refrigerators with heterogeneous thermal insulation walls. That kind of test supposes that the temperatures are not stratified and that the thermal insulation is homogeneous. Due to the difficulty to explain some of the results, they were statistically analyzed. Therefore, the experimental data was correlated in several manners in order to identify the most adequate regions to install the panels. Another conclusion is that the use of VIP on both doors reduces the energy consumption around 6%. The application of VIP on the cabinet's rear wall reduces the energy consumption around 11%, and the installation of VIP on the cabinet's lateral and superior walls decreases the energy consumption around 4%. Finally, the addition of VIP on all these surfaces causes a reduction of 21% on energy consumption. In addition, it was identified that the use of a compressor with lower refrigeration capacity reduces energy consumption on around 4% in samples with a higher thermal insulation degree.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Engenharia de Alimentos. / Made available in DSpace on 2013-07-16T00:16:20Z (GMT). No. of bitstreams: 1 223341.pdf: 1115701 bytes, checksum: 9c729b6237990270927ea17cd8e4704c (MD5) / Para a definição da embalagem adequada de um produto cárneo é preciso classificá-lo como fresco ou processado, pois estes apresentam microflora e estado do pigmento químico diferenciado. Os produtos cárneos curados devem ser protegidos da ação da luz, evitando a descoloração; do oxigênio, minimizando a rancificação; da baixa umidade relativa, o que retarda a desidratação superficial do produto e da contaminação microbiana. A primeira etapa para identificar o principal requisito de proteção exercido pela embalagem é o estabelecer e quantificar o parâmetro crítico de qualidade do produto, e as variáveis que o afetam. A vida de prateleira dos produtos curados pode ser prolongada com o acondicionamento a vácuo em embalagens flexíveis ou em atmosfera modificada, com filme de baixa permeabilidade a gases e ao vapor de água. O acondicionamento a vácuo em embalagens flexíveis consiste na remoção do ar do interior da embalagem plástica de alta barreira a gases, com boa termossoldabilidade e boa resistência mecânica. Estas embalagens podem ser sacos pré-formados, bobinas ou tubos, encolhíveis ou não e termosseláveis. Uma das estruturas mais utilizadas para sacos não encolhíveis é a multicamada, sendo a poliamida a camada central, revestida em ambas as faces por adesivo químico e polietileno de baixa densidade. A poliamida confere à embalagem a característica de barreira aos gases e resistência mecânica, enquanto o polietileno as características termosselantes e barreira ao vapor de água. No entanto, o uso destas embalagens pode estar associado à ocorrência de lesões no filme polimérico, decorrentes do envase do produto. Estas lesões são responsáveis pela perda de vácuo da embalagem e conseqüente contato do produto com o oxigênio atmosférico, o que pode resultar na queda de sua qualidade nutricional e sensorial. A busca por soluções para este problema recai nas propriedades mecânicas do filme polimérico, sendo que estas estão diretamente relacionadas com as condições de acondicionamento a que são submetidos. A análise destas condições mostra que a resistência e o módulo de elasticidade do filme diminuem com o acréscimo da umidade relativa, o que pode ser explorado em um pré-tratamento da estrutura polimérica em câmaras de umidificação. Outros aspectos importantes estão sendo detalhados para a redução do número de defeituosos envolvidos neste processo, tal como a descrição e a caracterização do envase a vácuo de produtos cárneos curados e cozidos, a morfologia superficial da embalagem e a propriedade térmica do filme.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Engenharia de Alimentos. / Made available in DSpace on 2012-10-21T06:48:46Z (GMT). No. of bitstreams: 0 / Um estudo experimental sobre a impregnação a vácuo de alimentos porosos com soluções líquidas foi realizado. A impregnação de sal em queijo do tipo Minas e a impregnação de soluções de sacarose em maçã e abacaxi foram estudadas. O processo de impregnação a vácuo pode promover uma sensível diminuição do tempo de contato entre o sistema sólido-líquido. Os experimentos a vácuo foram realizados em uma câmara de vidro hermeticamente fechada, onde os alimentos foram mergulhados em uma solução contendo o soluto desejado, colorida ou não com azul de metileno. O vácuo foi realizado de forma contínua ou intermitente, dependendo do caso. Depois de um tempo pré-estabelecido, a câmara era aberta e os alimentos retirados, cortados e analisados qualitativamente, através de fotografias ou quantitativamente, determinando-se a concentração de sal. A aplicação de vácuo intermitente favoreceu o processo de salga do queijo. A distribuição de sal no interior das amostras foi mais homogênea nos queijos impregnados a vácuo, quando comparada a salga convencional. Nos ensaios com frutas, foi evidenciada a influência da viscosidade da solução de sacarose na eficiência da impregnação, o que é previsto pelo Mecanismo Hidrodinâmico publicado na literatura. A maçã foi mais adequada ao processo de impregnação a vácuo do que o abacaxi, provavelmente devido às características da matriz sólida.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-graduação em Engenharia Química / Made available in DSpace on 2012-10-22T05:46:12Z (GMT). No. of bitstreams: 1 208371.pdf: 2624854 bytes, checksum: a8a4c8f6a9d018973e86caa09ee57133 (MD5) / A embalagem a vácuo impede o contato do produto com o meio externo, principalmente com oxigênio que favorece o crescimento de microorganismos aeróbicos deteriorantes. A poliamida presente na estrutura do filme plástico coextrusado, oferece barreira à passagem dos gases. A perda de vácuo em embalagens de produtos cárneos curados cozidos embalados a vácuo basicamente ocorre em dois momentos: no processo de envase do produto por furos, defeitos de selagem ou manuseio impróprio e durante o tempo de vida útil do produto devido às interações produto-embalagem, condições de armazenagem e transporte. Um diagnóstico do processo de produção nas Unidades Industriais da empresa Perdigão Agroindustrial S/A e na Videplast Ind. de Embalagens Ltda, identificou como principais causas de perda de vácuo: os fatores operacionais no momento do envase do produto e as propriedades mecânicas da embalagem. Para melhorar o índice de perda de vácuo nas embalagens foi proposta a adição de EVA e de um modificador de impacto ao polietileno e à poliamida, foi realizado um comparativo entre filmes de polietileno metaloceno e de baixa densidade. As propostas estudadas para melhoria da embalagem foram avaliadas quanto à resistência à perfuração, resistência à tração e modulo secante. A perda de vácuo devido à interação produto-embalagem foi investigada através das alterações no filme da embalagem, caracterizadas por análises térmicas (DSC e TGA), composição química (FTIR) e por microscopia eletrônica de varredura (MEV) e, no produto embalado, quanto às propriedades físico-químicas, microbiológicas, sensoriais e pela cromatografia do óleo vegetal colocado sobre produto dentro da embalagem para dar brilho e conservação. O contato do produto com os materiais da embalagem promovem a migração de componentes do produto ou do óleo vegetal para o filme plástico. As moléculas permeantes ocupam os espaços vazios do polímero dificultando a passagem do oxigênio. Portanto, esta migração não afetou as propriedades de barreira a gases do material e as funções de proteger e conservar o produto, principais requisitos de uma embalagem.

Orientador: Carlos Amadeu Pallerosi / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecanica / Made available in DSpace on 2018-07-21T15:39:42Z (GMT). No. of bitstreams: 1 CasaoJunior_Ruy_D.pdf: 48083639 bytes, checksum: 0076f861a0c84772a56d3668727648a7 (MD5) Previous issue date: 1996 / Resumo: A distribuição longitudinal apropriada de sementes, com baixa ocorrência de danos, no sulco de semeadura, é um fator de competitividade entre as indústrias de implementos agrícolas, assim como, requisito para o aumento da produtividade das culturas. Não menos importante, é a semeadura em precisão e em fluxo contínuo, realizada somente por um equipamento, constituindo-se como demanda real dos produtores, visando a redução de despesas. Com intuito de contribuir na solução dessas necessidades, desenvolveu-se a nível de laboratório, um sistema pneumático de dosagem e transporte de sementes em precisão, que poderá ser adaptado para o uso em fluxo continuo. Este sistema é constituído por uma válvula conversora de pressão em vácuo, um sistema de dosagem pneumático, acoplado ao transporte das sementes até a saída da tubulação de descarga, liberando-as a velocidade igual e em sentido contrário da semeadora, procurando com isso, evitar os erros de dosagem e deposição. O estudo de distribuição de sementes foi realizado usando-se sensores óticos, determinando-se a uniformidade do tempo de passagem entre elas. Inicialmente desenvolveu-se uma válvula de vácuo para a alimentação do sistema de dosagem e transporte. Posteriormente, a avaliação deu-se com o estudo da seleção das células de aspiração, seguido pelo desempenho do sistema conjugado de dosagem e transporte de sementes, em função da variação da rotação do rotor dosador e nível de vácuo. Dos resultados obtidos, observou-se a possibilidade de capturar e transportar pneumaticamente sementes com diferentes características, como é o caso do milho, da soja e do trigo. Os resultados indicaram que as células de aspiração devem ser construídas com material flexível,para evitar entrada de ar, selecionando-se diâmetros dos orifícios de 4.4, 3.3 e 1.5 mm para milho,soja e trigo respectivamente.O sistema de distribuição de sementes apresentou resultados de até 78.3% de tempos aceitáveis entre sementes de milho, 88.4% com soja e 58.4% com trigo, havendo efeito significativo com a variação da rotação e nível de vácuo. No estudo feito na saída da tubulação de descarga, observou-se a redução da uniformidade obtida no dosador, principalmente pela presença do desacelerador cinemático em espiral. Sendo que, os melhores resultados conseguidos com milho e soja, foram de 65.9% e 66.6% respectivamente. A ocorrência média de danos em milho foi de 0.2%, e em soja de 3.2%. O estudo da velocidade das sementes na tubulação de descarga mostrou a importância de se atingir a velocidade terminal, para a manutenção da uniformidade da distância entre elas. O uso dos desaceleradores, por sua vez, permitiu a redução da velocidade à níveis compatíveis ao da semeadora. Conclui-se que é possível usar o princípio pneumático para dosagem e transporte de sementes, mantendo-se ~ uniformidade de distribuição, sendo necessário aprofundar estudos com o uso de desaceleradores, a introdução de sistema eficiente de raspagem de sementes junto ao dosador e avaliação do equipamento construído em tamanho definitivo,com fluxo de sementes compatível as condições de campo / Abstract: A low damage and appropriated linear seed distribution in sowing furrow is a competing factor for agricultural machinery and a requisite for increasing crop yield. Not less important is the cost reduction coming from a single device doing both precision drilling and planting. In attempt to contribute to solve such a problem, a precision pneumatic metering and transport system for seeds was developed. This system can be adapted for continuous flow. It includes a valve for conversion of pressure to vacuum and a pneumatic metering system coupled to a seed transport device to an outlet tube. The system was built to release the seed in at the same speed but in opposite direction to seeder motion. This would allow precise on seed meetering and ground deposition. Seed distribuition was assessed using optical sensors by determining the time between released seeds. Initially, a vacuum valve for implementation of the metering and transport system was constructed. Then, suction cells were selected for different crops, followed by the evaluation of the combined meetering-transport seed system for several rotation and vacuum levels. The system showed the capability to capture and transport seeds with different characteristics, such as maize, soybeans and wheat. The results indicated also that suction cells should be constructed using a flexible material in order to avoid air linkage. The appropriate diameters are 4.4, 3.3 and 1.5 for maize, soybeans and wheat, respectively. The system performed up to 78.3% of accepted time ofseed distribution for maIze, 88.4% for soybeans, and 58.4% for wheat. A significant effect due to variaton of vacuum was observed. A reduction in the meetering uniformity was observed, in an evaluation on the outlet tube, mostly due to presence of a kinematic spiral acceleration detainment devece. As a result, the highest values obtained for maize and soybeans were 65.0% and 66.6%, respectively.The mean seed damage for maize was 0.2% and 3.2% for soybeans equal. Terminal velocity of seeds in outlet tube is required to achieve the best uniformity on seed distribution. The acceleration detainment device helped to reduce seed velocity to near to seeder speed. As a conclusion, the pneumatic principie is suitable for seed metering and transport, allowing good uniformities of distribution. There is a need of further studies on the acceleration detainment devices and cleaning systems in the metering apparatus. The system should be also evaluated using a real scale prototype with compatible seed flux in field conditions / Doutorado / Projeto Mecanico / Doutor em Engenharia Mecânica

Orientador: Alfredo de Almeida Vitali / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas. Faculdade de Engenharia de Alimentos / Made available in DSpace on 2018-07-27T08:47:24Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Schmidt_FlavioLuis_D.pdf: 27091958 bytes, checksum: 82ce0e0edc4da73190d61eec04fc4ccb (MD5) Previous issue date: 2000 / Resumo: Alimentos tipo "solid pack" são conhecidos como aqueles produtos particulados enlatados sob alto vácuo (25 pol Hg) processados termicamente, contendo aproximadamente 10% de líquido em relação ao volume da embalagem. Apesar desta tecnologia ser conhecida desde 1970, há relativamente poucos estudos a respeito do fenômeno de transferência de calor e sobre o uso de vapor ou água com sobrepressão de vapor como meio de aquecimento para este processo. Um sistema para a rotação tipo extremidade sobre extremidade das latas foi adaptado numa cuba acrílica. Esferas de polietileno de 11 mm de diâmetro foram utilizadas como simulantes de alimentos e testes de penetração de calor foram conduzidos em latas (73x95)mm, completamente cheias com as esferas, recravadas sob vácuo de O, 12,5 e 25 pol Hg; volumes livres de 23 e 38%, e velocidade de rotação de O,16 e 32 rpm. Termopares foram fixados ao longo da extensão das latas, perfazendo o perfil de temperatura nos processo. Testes em escala piloto realizados em autoclaves também foram executados e a temperatura no centro das esferas foi medida e comparada com valores estimados pelo método da função de transferência em z, com intuito de validar este método de predição. Os resultados demonstraram a influência do vácuo no tempo de processo, sendo os processos térmicos mais longos na ausência de vácuo, principalmente com 38% de volume-livre. Os pontos de aquecimento mais lento e mais rápido estiveram localizados, respectivamente, a 1/2 (maioria) e 1/5 da altura da lata, nos processos estáticos. O ponto de aquecimento mais lento nos alimentos enlatados tipo "solid pack" pode ser diferente dos alimentos convencionais, principalmente no caso de processamento estático. É essencial controlar o vácuo de recravação o qual deve ser considerado com ponto crítico de controle. A agitação incrementou os coeficientes de transferência de calor, observados pelo reduzido tempo de processo. O uso das funçôes de transferência em z demonstrou uma boa resolução e poderia ser utilizado para predição da temperatura das esferas e facilitar a obtenção de coeficientes de transferência de calor. / Abstract: Solid pack foods are known as those particulated heat processed canned product, closed under high vacuum (25 Hg inch) and containing aproximately 10% of the packadge volume in liquid. In spite of this technology is known since 1970, there are relatively few studies conceming on the heat transfer phenomena and the use of steam as heating medium. The objective of this work was to understand the heat transfer phenomena inside the can and some of the variables that affect the solid pack processo A controlled system for the end-over-end rotation of cans was adapted in a acrilic vessel. Poliethylene spheres (11 mm diameter) were used as simulant of foods and heat penetration tests were carried out in (73x95)mm cans, completely filled with the spheres, with closure vacuum of O, 12,5 and 25 in Hg; free volume of 23 and 38%, and rotation speed of O, 16 and 32 rpm. Thermocouples were fixed along the axis of the cans, showing the temperature profiles. Pilot tests were also performed in a retort and for these tests, the center temperature of the spheres was experimentaly determined and checked out with the theoretical z-transfer function method with the purpose of validate it. Results showed the influence of vacuum on the process time, mainly those at 38% free volume, being the thermal process longer at lower vaccum. The slowest and fastest heating points were located respectivelyat 1/2 (or 2/3) and 1/5 can height on the static tests. The slowest heating point in solid pack type canned foods may be different from those conventional convective products, mainly if static process takes place. It is essential to control the vaccum closure that was considered a critical control point. Agitation improved the heat transfer coefficients, observed by reduced process time. The z-transfer function method showed good performance and could be used for sphere temperature prediction and heat transfer coefficients determination. / Doutorado / Doutor em Ciência de Alimentos

Orientador: Kil Jin Park / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Agricola / Made available in DSpace on 2018-08-13T20:46:30Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Oliveira_RafaelAugustusde_D.pdf: 10632157 bytes, checksum: 6f94ba79ddf0845152f3eee7a34b2df2 (MD5) Previous issue date: 2009 / Resumo: No processo de secagem, a utilização de equipamentos que promovem um incremento nos coeficientes de transferência é de grande interesse. A secagem vibro-fluidizada se baseia na passagem de um fluxo de ar aquecido através do leito do material colocado sobre uma grade distribuidora de ar, aliado ao efeito mecânico da agitação do leito do secador. É utilizada para materiais termolábeis, que requerem tempos de residência curtos, altas taxas de secagem e baixas temperaturas de secagem, tais como: materiais granulares, pastas e pós; tanto para materiais farmacêuticos, biológicos e alimentares. Neste estudo pretendeu-se então, submeter materiais biológicos a um processo de secagem utilizando diversos dispositivos e avaliar o comportamento da secagem, consumo de energia, propriedades do material e extração de componente. Os secadores utilizados foram: secador vibrofluidizado (patente PI 9302443-6 e auxílio FAPESP n°: 00/05543-2) e secador agitador/misturador (patente PI 0506639-5). O processo de secagem foi avaliado com grãos de milho no secador vibrofluidizado e batata e raízes de yacon no secador agitador/misturador. Realizaram-se o levantamento do tempo de residência com análise de imagens e seleção manual; levantamento da perda de carga e do perfil de velocidade no secador vibrofluidizado com sistemas aberto e fechado. A partir dos testes para levantamento da distribuição do tempo de residência, foi desenvolvida uma metodologia para avaliação da quantidade de traçador na massa de produtos com base somente em imagens digitais das amostras. Com isso é possível encontrar valores de tempo de residência sem o uso de práticas manuais e, consequentemente, trabalhosas. Levantamento do tempo de residência foi também realizado no secador agitador/misturador que pode ser utilizado tanto como secador contínuo como secador a batelada. Esse secador permite a aplicação de vácuo e de energia radiante infravermelha durante a secagem. Foi utilizado, ainda, na secagem de batata e raiz de yacon e na avaliação destes recursos tecnológicos. A extração de inulina proveniente das raízes de yacon foi avaliada. A utilização de temperaturas de secagem mais altas resultou em um maior consumo de energia por quilograma de água retirada do produto, enquanto que a aplicação de energia infravermelha durante a secagem reduziu o tempo de secagem e, consequentemente, a energia elétrica gasta. A influência dos parâmetros operacionais de secagem não se mostrou significativa estatisticamente na extração de inulina a partir de raízes secas de yacon / Abstract: In the drying process, the use of equipments which promote an increment in the transfer coefficients is of great interest. The vibrofluidized drying is based on the passage of a warm air flow through the bed of the material put on an air distributing grille, allied to the mechanical effect of the agitation of the drying bed. It is used for thermo sensible materials, which request short residence times, high drying taxes and low drying temperatures, such as: granular materials, pastes and powders; so much for pharmaceutical, biological and food materials. In this project it was intended then, to submit biological materials to a drying process using several devices and to evaluate the behavior of the drying, energy consumption, material properties and component extraction. The used dryers were: vibrofluidized dryer (patent PI 9302443-6 and FAPESP financial support n°: 00/05543-2) and agitator/mixer dryer (patent PI 0506639-5). The drying process was evaluated with corn grains in the vibrofluidized dryer and potato and yacon roots in the agitator/mixer dryer. The survey of the residence time with analysis of images and manual selection; the survey of pressure drop and air velocity profile in the vibrofluidized dryer in open and closed systems were also carried out. Starting from the survey of the residence time distribution, a methodology was developed for evaluation of the tracer amount in the mass of products based on only digital images of samples. In this way, it is possible to find residence time without using manual procedures and, consequently, laborious. Survey of the residence time was accomplished also in the agitator/mixer dryer which can be used as continuous dryer as well as batch dryer. This dryer allows vacuum and infrared radiant energy application during drying. It was used, even, in potato and yacon root drying and in the evaluation of these technological devices. The extraction of inulin originated from yacon roots was also evaluated. The use of higher drying temperatures resulted in a larger consumption of energy per kilogram of removed water from product, while the infrared energy application during drying reduced the drying time and, consequently, the consumed electric energy. The influence of drying operational parameters was not statistically significant in the extraction of inulin from dried yacon roots / Doutorado / Tecnologia Pós-Colheita / Doutor em Engenharia Agrícola

Orientador : Fernanda Elizabeth Xidieh Murr / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia de Alimentos / Made available in DSpace on 2018-08-03T14:22:41Z (GMT). No. of bitstreams: 1 ArevaloPinedo_Aroldo_D.pdf: 8941567 bytes, checksum: 91ffc09e41728c02c23f58f3f126d55e (MD5) Previous issue date: 2003 / Resumo: Neste trabalho estudou-se experimentalmente a cinética de secagem a vácuo de cenoura e abóbora "in natura" e pré-tratadas por congelamento e branqueamento. As corridas experimentais foram conduzidas em um secador a vácuo, nas pressões de 5, 15 e 25 kPa e temperaturas de 50, 60 e 70°C. Estudou-se a influência da pressão e temperatura, assim como os pré-tratamentos adotados, sobre a cinética de secagem. A análise do efeito dos pré-tratamentos e dos parâmetros pressão e temperatura sobre a velocidade de secagem, revelou que os melhores valores foram obtidos com a temperatura de 70°C e pressão de 5 kPa para as amostras pré-tratadas por congelamento. Quanto ao tipo de matéria-prima utilizado a abóbora apresentou maiores velocidades de secagem que as de cenoura independente do tratamento recebido e da condição de secagem utilizada. As curvas experimentais de secagem foram ajustadas ao modelo difusional de Fick para uma placa plana infinita considerando ou não o encolhimento. Os valores da difusividade efetiva considerando o encolhimento da amostra são menores que os calculados sem considerar este fenômeno / Abstract: In this work it was studied experimentally the kinetics of carrot and pumpkin under vacuum drying in nature and pre-treatment by freezing and bleaching. The experimental runs were driven in a dryer under vacuum, at pressures of 5, 15 and 25 kPa and temperatures of 50,60 and 70oe. The influences on the drying kinetics of the pressures and temperature were studied, as well as effect of adopting pre-treatment. It was observed that the best values were obtained at the temperature of 70oe and pressure of 5 kPa for the samples pretreatment by freezing. As concerns to the raw material employed pumpkin presented higher drying speeds than the one shown by carrot, independently of the treatment received and of the operational condition of drying. The experimental curves of drying were adjusted to the difusional model of Fick for an infinite slab with or without shrinkage. The values of effective diffusivity obtained by considering the samples shrinkage were smaller than those calculated without considering this phenomenon / Doutorado / Doutor em Engenharia de Alimentos

Orientador: Expedito Tadeu Facco Silveira / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia de Alimentos / Made available in DSpace on 2018-08-03T22:51:31Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Bedendi_RafaelaFerrari_M.pdf: 1078798 bytes, checksum: 4d00a8483869fd9a13387496464d8a85 (MD5) Previous issue date: 2003 / Resumo: Este trabalho teve como objetivo avaliar a eficiência de sistemas de embalagem com atmosfera modificada na preservação da qualidade de presunto cozido fatiado. Para tanto, acompanhou-se a estabilidade do produto a 4 :t 1°C, acondicionado em uma embalagem barreira a gases denominada "master pack" , com três tipos de atmosferas modificadas (100% CO21 60% CO2 I 40% N2 e 25% CO2 I 75% Nz). Comparativamente, foi avaliada a estabilidade do produto no sistema convencional sob vácuo. Bandejas de poliestireno não expandido contendo cerca de 200g de presunto cozido fatiado foram acondicionadas em embalagens de um filme poliolefínico selado a quente, sendo denominadas como embalagens primárias. Em seguida, seis embalagens primárias, de presunto cozido fatiado, foram colocadas dentro de um saco barreira a gases chamado de "master pack" (embalagem secundária), constituído de polietileno de baixa densidade e copolímeros de etileno e álcool vinílico. A taxa de permeabilidade ao oxigênio do material foi de 1,87 cm3 (CNTP)/m2/atm/dia a 23°C e a seco. No produto convencional, as bandejas foram envoltas em um filme termo-encolhível. Periodicamente, os produtos foram avaliados quanto à qualidade sensorial (aparência e odor), qualidade microbiológica (contagens de enterobactérias, psicrotróficas aeróbias, bactérias lácticas e Pseudomonas sp.) e características físicas e químicas (coloração e pH). As embalagens com atmosfera modificada foram periodicamente avaliadas quanto à composição gasosa do espaço-livre. Não foram verificadas alterações físicas e químicas no presunto cozido fatiado, nos diversos sistemas de acondicionamento, durante os períodos estudados. A estabilidade do produto para cada sistema de acondicionamento foi determinada com base em alterações sensoriais, tendo sido definidas como limitantes as classificações: cor característica do presunto fresco e odor característico de presunto fresco moderados. A vida útil do presunto no sistema convencional sob vácuo foi de 15 dias e no final deste período, as contagens de enterobactérias, psicrotróficas aeróbias, bactérias lácticas e Pseudomonas sp. foram de 4,0 109 UFC/g, 5,1 109 UFC/g, 4,5 109 UFC/g e < 1 109 UFC/g, respectivamente. No produto em atmosfera de 25% CO2/75% N2, o período de vida útil foi de 22 dias, ao final da qual, o presunto apresentava contagens de enterobactérias, psicrotróficas aeróbias, bactérias lácticas e Pseudomonas sp. de < 1, 5,1, 4,5 e < 1 log UFC/g, respectivamente. Contudo, constatou-se um prolongamento significativo da durabilidade do presunto cozido fatiado quando acondicionado sob atmosferas contendo altas concentrações de gás carbônico, em relação ao sistema convencional, uma vez que o período de estabilidade determinado foi de 29 dias (aumento de 93,3%), para os produtos em atmosfera 100% CO2 e 60% CO2/ 40% N2. Quanto à ação bacteriostática do gás carbônico, comprovou-se retardamento no desenvolvimento de bactérias psicrotróficas aeróbias e inibição do crescimento de enterobactérias e Pseudomonas sp. quando a atmosfera foi de 100% CO2. Quando esta atmosfera foi de 60% CO2 I 40% N2, houve um retardamento tanto no desenvolvimento de psicrotróficas aeróbias como no de Pseudomonas sp., sendo que a contagem de Pseudomonas sp. foi de 4,7 log UFC/g, no 50° dia de estocagem e inibição do crescimento de enterobactérias. Com base nos resultados obtidos confirmou-se o efeito positivo do acondicionamento sob atmosfera modificada com gás carbônico na extensão da vida útil de presunto cozido fatiado, sendo mais eficiente o seu efeito quanto maior for a concentração desse gás no espaço-livre / Abstract: The purpose of this study was to evaluate the efficiency of packaging systems with modified atmosphere to preserve the quality of sliced cooked ham. Thus the quality stability of the product at 4 +/_:t 1°C, packed in a gas barrier package with three kinds of modified atmosphere (100% CO2, 60% CO2/40% N2 and 25% CO2 I 75% N2), was studied. The shelf-life of each condition of atmosphere was analysed. Comparatively, the shelf-life of the same product packed in conventional under vacuum was also evaluated. No expanded polystyrene trays with about 200g of sliced cooked ham were placed in a hot sealed poliolefinic film packages, nominated as primary packages. After that, six primary packages of sliced cooked ham were placed inside a barrier bag called "master pack" (secondary packages), formed of low density polyethylene and copolymer of ethylene vinylindene alcohol. The material permeability rates to oxygen was 1,87 cm3 (CNTP)/m2/atmlday at 23°C and dry. For the conventional product, the trays were wrapped in a thermoform film. The products were periodically evaluated as to their organoleptie quality (appearance and odour), microbiological quality (counts of Enterobacteriaceae, aerobic psychrotrophic microorganisms, lactic acid bacteria and Pseudomonas sp.) and physical and chemical characteristics (colour and pH). The headspace gas composition of the modified atmosphere packages were periodically evaluated. The cooked ham did not present any physical or chemical alteration in any of the packaging systems during the analysed period. The shelf-life for each packaging system was established based on organoleptic alterations that defined as the limitin classification: characteristic collor of the fresh ham and characteristic odour of the fresh ham moderates. The shelf life of the ham in the conventional under vacuum was 15 days. At the end of this period, the counts of Enterobacteriaceae, aerobic psychrotrophie microorganisms, ladie acid bacteria and Pseudomonas sp. were 4,0 log CFU/g, 5,1 log CFU/g, 4,5 log CFU/g and < 1 CFU/g, respectively. The product placed in a 25% CO2/75% N2 atmosphere, the shelf-life of the was 22 days and during this period, the counts of Enterobacteriaceae, aerobic psychrotrophie microorganisms, lactic acid bactería and Pseudomonas sp. were < 1, 5,1, 4,5 and < 1 109 CFU/g, respectively. higher it's effect. However, it was verified a significant shelf-life increase of sliced cooked ham in atmospheres with high concentrations of carbon dioxide in relation to the conventional under vacuum, as fo 11 ows: 29 days (93,3% increase) for products in 100% CO2 and 60% CO21 40% N2 atmosphere. Due to the bacteriostatic action of the carbon dioxide, the development of aerobic psychrotrophics microorganisms was retarded and the growth of Enterobacteriaceae and Pseudomonas sp. was inhibited in the 100% CO2 atmosphere. When the atmosphere was 60% CO2 I 40% N2, the development of both aerobic psychrotrophic microorganisms and Pseudomonas was retarded, and the counts of Pseudomonas sp. was 4,7 log CFU/g, after 50 days of storage and the development of Enterobacteriaceae was inhibited. Based on the obtained results, it was confirmed the positive effect of the packaging in modified atmosphere with carbon dioxide on the shelf-life increase of sliced cooked ham. It has been proved that, the higher the concentration of carbon dioxide in the headspace / Mestrado / Mestre em Tecnologia de Alimentos

Orientador: Maria Regina Wolf Maciel / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Química / Made available in DSpace on 2018-08-18T11:39:35Z (GMT). No. of bitstreams: 1 BalthazarVadinal_Rodolfo_M.pdf: 4017653 bytes, checksum: 24ed8d49e2574dfe4064c3bc37735f3b (MD5) Previous issue date: 2011 / Resumo: Nos últimos dois anos, o Brasil vem estampando as manchetes dos principais veículos de comunicação mundiais com os anúncios das novas descobertas de reservatórios de petróleo na camada do Pré-Sal. Enormes investimentos estão sendo direcionados para viabilizar a exploração e a produção de petróleo em profundidades ultra-profundas. Enquanto isso, as refinarias brasileiras (e mundiais) se ajustam às características dos óleos processados atualmente: cada vez mais pesado e com maiores teores de contaminantes. Para atender às crescentes demandas das indústrias e mercados consumidores, os processos de refino de fundo de barril, dentre os quais se destaca a unidade de craqueamento catalítico (FCC), ganham importância. O craqueamento catalítico converte frações pesadas em frações mais leves e de maior interesse industrial. A principal unidade de uma refinaria que fornece as matérias-primas necessárias para o funcionamento do FCC é a unidade de destilação a vácuo (UDV), usadas para recuperar frações de óleo pesadas, especialmente o gasóleo de vácuo leve (GOL) e o gasóleo de vácuo pesado (GOP). A torre de vácuo é utilizada para o processamento de óleos pesados e ultrapesados, fazendo uso de pressões sub-atmosféricas para evitar a decomposição térmica dos constituintes do petróleo. Apesar do desenvolvimento e avanço tecnológico das refinarias, modelos computacionais que permitam uma análise mais detalhada para melhorar a compreensão do funcionamento da torre de vácuo são necessários. Sendo assim, o objetivo deste trabalho é apresentar novos esquemas computacionais para a representação da torre de vácuo, realizando um procedimento de análise de sensibilidade das variáveis de processo e identificando um novo ponto operacional que maximize a produção de gasóleos de vácuo (GVAC). A metodologia proposta neste projeto consiste na utilização de três resíduos atmosféricos (RAT) de diferentes características e na implementação da UDV no simulador de processos Aspen Plus, versão 22.0. Para representar a torre de vácuo, fez-se uso de quatro colunas de destilação a vácuo distintas, cada uma representando, do topo para a base: seção de retirada de GOL; seção de retirada de GOP; zona de lavagem; e seção de esgotamento. Após a implementação da torre e a criação de especificações para os produtos GOP e GOL, foi realizada uma análise de sensibilidade para avaliar a influência das variáveis operacionais no processo de recuperação do RAT. Os parâmetros estudados foram: injeção de vapor de retificação; vazão e temperatura do refluxo circulante da seção de retirada de GOL e de GOP; vazão de óleo de lavagem; vazão de hot reflux; vazão de sobrevaporizado; porcentagem de entrainment e temperatura do forno. Para um RAT particular foi possível aumentar a produção de GVAC em até 14%. O desenvolvimento dos modelos computacionais e os resultados das simulações são importantes por dois motivos: primeiro, por não serem facilmente encontrados na literatura aberta e, segundo, pela possível utilização no treinamento de operadores / Abstract: In the last two years, Brazil has been stamping the headlines of major media world with announcements of new discoveries of oil reservoirs in the Pre-Salt layer. Huge amounts of investments are being directed to facilitate the exploration and production of oil in ultra-deep depths. Meanwhile, refineries in Brazil (and worldwide refineries) now process oils that getting heavier and with higher levels of contaminants. To meet the growing demands of industries and consumer markets, conversion processes, among which stands out the fluid catalytic cracking unit (FCC), are highlighted. The catalytic cracking converts heavy fractions into lighter fractions and larger industrial interest. The main unit of a refinery that supplies the raw materials necessary for the operation of the FCC is the vacuum distillation unit (VDU), used to recover heavy oil fractions, especially the light vacuum gasoil (LVGO) and heavy vacuum gasoil (HVGO). The vacuum tower is used for processing heavy and ultra-heavy oils, making use of sub-atmospheric pressures to avoid thermal decomposition of petroleum constituents. Despite the technological advancement and development of refineries, computational models that allow a more detailed analysis to better understand the operation of the vacuum tower are necessary. Therefore, the objective of this work is to present new computational schemes for representation of the vacuum tower, performing a procedure for sensitivity analysis of process variables and to identifying a new operational point that maximizes the production of vacuum gasoil (VGO). The methodology proposed in this project is the use of three atmospheric residue (ATR) of different characteristics and the implementation of the VDU in the process simulator Aspen Plus, version 22.0. To represent the vacuum tower, four vacuum distillation columns are used, each one represents, from top to bottom: withdrawal section of LVGO; withdrawal section of HVGO; washing zone; and stripping section. After the implementation of the vacuum tower and the creation of specifications for LVGO and HVGO products, a sensitivity analysis was performed to evaluate the effect of operating parameters on the recovery process of ATR. The parameters studied were: injection of stripping steam; flow and temperature of the LVGO pumparound circuit; flow and temperature of the HVGO pumparound circuit; flow of washing oil; flow of hot reflux; overflash percentage; percentage of entrainment and furnace temperature. For a particular ATR, it was possible to increase the VGO production by up to 14%. The development of computational models and simulation results are important for two reasons: firstly, because they are not easily found in the open literature and, secondly, for the possible use in operator training / Mestrado / Desenvolvimento de Processos Químicos / Mestre em Engenharia Química