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Type: Artigo Cientifico
Title: Aplicação de modelo matemático fenomenológico para análise e simulação do congelamento de fishburguer
Author: Kreuz, Dyonathan Felipe
First advisor: Santos, Gustavo Henrique Fidelis dos
Resume: O objetivo do presente trabalho foi realizar o estudo teórico e avaliar modelos matemáticos, utilizando códigos computacionais em linguagem Maple®16, que simulem o processo de congelamento do fishburguer de tilápia. Ensaios foram conduzidos em freezer convencional com função de congelamento rápido (H500, Eletrolux). Pelas curvas de congelamento foram obtidos parâmetros como velocidade de congelamento (8,33 10-7 m s-1),temperatura do ar de congelamento no interior do freezer (-30 °C) e temperatura no centro do fishburguer medida por termopares tipo T (Novus). O modelo matemático avaliado foi de parâmetros distribuídos, considerando o fishburguer como um sistema físico que troca calor por condução e convecção natural com as vizinhanças, resfriamento uniforme e transferência de calor unidimensional. As propriedades termofísicas foram estimadas a partir de equações empíricas que consideram a composição do produto. O método numérico selecionado para a resolução do modelo matemático foi o método das linhas. A partir da determinação das propriedades termofísicas e a resolução das equações foi possível simular o comportamento da temperatura em função do tempo no processo de congelamento do fishburguer de tilápia. A simulação que apresentou maior coeficiente de correlação (0,92) entre a curva experimental e a curva simulada foi obtida utilizando a condutividade térmica em função da temperatura e um coeficiente convectivo de 12,6 W m-2 K-1. Estes resultados mostraram que o modelo matemático proposto se ajustou aos dados experimentais, portanto, o modelo proposto simulou o perfil de congelamento do fishburguer de tilápia.
Abstract: The objective of this work was to carry out a theoretical study and to evaluate mathematical models, using computer codes in Maple®16 language that simulate the freezing process of tilapia’s fishburger. Experimentals were conducted in a conventional freezer with fast freezing function (H500, Eletrolux). Parameters were obtained from the freezing curves such as freezing speed (8.33 10-7 m s-1), freezing air temperature inside the freezer (-30 °C) and temperature in the center of the fishburger measured by T-type thermocouples (Novus). The mathematical model evaluated was of distributed parameters, considering the fishburger as a physical system that exchanges heat by conduction and natural convection with its surroundings, uniform cooling and one-dimensional heat transfer. The thermophysical properties were estimated from empirical equations that consider the product composition. The numerical method selected for solving the mathematical model was the method of lines. After determining the thermophysical properties and solving the equations, it was possible to simulate the temperature behavior as a function of time in the freezing process of tilapia’s fishburger. The simulation that presented the highest correlation coefficient (0.92) between the experimental and the simulated curve was obtained using the thermal conductivity as a function of temperature and a convective coefficient of 12.6 W m-2 K-1. These results showed that the proposed mathematical model fitted the experimental data, therefore, the proposed model simulated the freezing profile of the tilapia’s fishburger.
Keywords: Modelos matemáticos
Congelamento
Hambúrguer
Conservação de alimentos pelo frio
Language: por
Country: Brasil
Publisher: Universidade Federal da Fronteira Sul
Acronym of the institution: UFFS
College, Institute or Department: Campus Laranjeiras do Sul
Type of Access: Acesso Aberto
URI: https://rd.uffs.edu.br/handle/prefix/7635
Issue Date: 2022
Appears in Collections:Engenharia de Alimentos

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