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Previous issue date: 2010-02-22 / Conselho Nacional de Desenvolvimento Cient?fico e Tecnol?gico / Nowadays, Brazil has both the greatest goat herd and the greatest goat milk production of South America. The state of Rio Grande do Norte, located in northeast of Brazil, has an average year production of three thousand cubic meters of goat milk in natura. Part of this milk production is homemade and it comes from small farms, which unite in rural cooperatives created to encourage the production and implementation of
industrial processes for preservation and processing of milk. Results presented by literature and obtained from preliminary essays in this thesis show that non conventional dryer of
spouted bed with inert particles is able to produce powder milk from in natura milk (cattle or goat), with the same quality of spray dryer, however, operating at low cost. The method
of drying in spouted bed consists of injecting milk emulsion on the bed of inert particles gushed by hot air. This emulsion covers the particles with a thin film, which dries and is reduced to powder during the circulation of inerts inside the bed. The powder is dragged by exhaustion air and separated in the cyclone. The friction among particles resulted from the
particles circulation, encourages high taxes of shear in the thin film of emulsion, breaking the cohesive forces and making this process possible. Studying the drying process and the
powder goat milk production in one unit of spouted bed with inert particles, seeing the development of a low cost technological route for powder milk production is the aim of this
thesis. The powder milk produced by this route must attend the local demand of food industries which need an intermediate product to be used as a food ingredient (ice-cream, milk candy). In order to reach this aim, this thesis approaches the aspects related to physical, thermodynamics and physic-chemicals characteristics of goat milk, whose complete data are still inexistent in the literature. The properties of materials are of great importance to the project of any process which involves the operations of transportation of movement, heat and mass quantity, such as the dryers which operate in fluid dynamically active regime, like the spouted bed. It was obtained new data related to the goat milk properties in function of concentration of solids and temperature. It is also important to mention the study developed about the kinetic of solids retention in the bed of inert particles during the drying of goat milk. It was found more adequate processes conditions
to the proposed technological route to be implemented in small and micro-industries, with simplifications in the system of milk injection as well as in the form of operation of the dryer. Important data were obtained for a posterior stage of this research which involves the v modeling, simulation, control and optimization of the process. The results obtained in this
thesis, in relation to process performance as well as to the quality of produced powder milk validate the proposal of using the spouted bed dryer in the production of powder goat milk / Atualmente o Brasil tem o maior rebanho caprino e ? o maior produtor de leite de cabra da Am?rica do Sul. O estado do Rio Grande do Norte localizado no Nordeste do Brasil tem uma produ??o anual m?dia de tr?s mil metros c?bicos de leite de cabra in natura. Parte desta produ??o de leite ? dom?stica e prov?m de pequenas fazendas as quais se unem em cooperativas rurais, criadas para incentivar a produ??o e implementa??o de processos industriais para preserva??o e processamento do leite. Resultados apresentados
na literatura e obtidos em ensaios preliminares nesta tese indicam que o secador n?oconvencional de leito de jorro com part?culas inertes ? capaz de produzir o leite em p? a
partir do leite in natura (bovino ou caprino), com a mesma qualidade que o secador spray, por?m operando a baixo custo. O m?todo de secagem em leito de jorro consiste em injetar
uma emuls?o de leite sobre um leito de part?culas inertes jorradas pelo ar quente. Esta emuls?o recobre as part?culas com uma pel?cula fina, que seca e? reduzida a p? durante a circula??o dos inertes dentro do leito. O p? ? arrastado pelo ar de exaust?o e separado no ciclone. O atrito entre as part?culas, resultado da circula??o das part?culas, induz altas taxas
de cisalhamento na pel?cula fina da emuls?o quebrando as for?as coesivas e tornando poss?vel este processo. Estudar o processo de secagem e produ??o do leite de cabra em p?
em uma unidade de leito de jorro com part?culas inertes, visando o desenvolvimento de uma rota tecnol?gica de baixo custo para produ??o de leite em p? ? o objetivo principal desta tese. O leite em p? produzido por esta rota dever? atender a demanda local dasind?strias aliment?cias que necessitam de um produto intermedi?rio para ser utilizado como ingrediente em alimentos (sorvete, doce de leite). Para atingir este objetivo s?o abordados, ii nesta tese, os aspectos relacionados com as caracter?sticas f?sicas, termodin?micas e f?sicoqu?micas
do leite de cabra, cujos dados completos ainda s?o inexistentes na literatura. As propriedades dos materiais s?o de fundamental import?ncia para o projeto de qualquer processo que envolve opera??es de transporte de quantidade de movimento, calor e
massa tais como os secadores que operam em regime fluidodinamicamente ativos, como o leito de jorro. Foram obtidos dados in?ditos relativos ?s propriedades do leite de cabra em
fun??o da concentra??o de s?lidos e da temperatura. Destaca-se tamb?m o estudo realizado sobre a cin?tica de reten??o de s?lidos no leito de part?culas inertes ao longo da secagem do leite de cabra. Encontraram se condi??es de processos mais adequadas ? rota tecnol?gica proposta para ser implementada em pequenas e micro-ind?strias, com simplifica??es tanto no sistema de inje??o do leite como na forma de opera??o do secador. Obtiveram-se dados
importantes para uma etapa posterior desta pesquisa que, envolva a modelagem, simula??o, controle e otimiza??o do processo. Os resultados obtidos nesta tese, tanto em rela??o ao
desempenho do processo como ? qualidade do leite em p? produzido validam a proposta de se utilizar o secador de leito de jorro na produ??o de leite de cabra em p?
| Identifer | oai:union.ndltd.org:IBICT/oai:repositorio.ufrn.br:123456789/15898 |
| Date | 22 February 2010 |
| Creators | Medeiros, Uliana Karina Lopes de |
| Contributors | CPF:41294734415, http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4788622A0, Alsina, Odelsia Leonor Sanchez de, CPF:20616538472, http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4783955Z6, Souza, Domingos Fabiano de Santana, CPF:90595920500, http://lattes.cnpq.br/7400460833577257, Birchal, Viviane Santos, CPF:90286111691, http://lattes.cnpq.br/0342014878408861, Mata, Ana L?cia de Medeiros Lula da, CPF:14086034468, http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4787367Y9, Medeiros, Maria de F?tima Dantas de |
| Publisher | Universidade Federal do Rio Grande do Norte, Programa de P?s-Gradua??o em Engenharia Qu?mica, UFRN, BR, Pesquisa e Desenvolvimento de Tecnologias Regionais |
| Source Sets | IBICT Brazilian ETDs |
| Language | Portuguese |
| Detected Language | English |
| Type | info:eu-repo/semantics/publishedVersion, info:eu-repo/semantics/doctoralThesis |
| Format | application/pdf |
| Source | reponame:Repositório Institucional da UFRN, instname:Universidade Federal do Rio Grande do Norte, instacron:UFRN |
| Rights | info:eu-repo/semantics/openAccess |
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