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http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/31961| Título: | Estimação dos parâmetros reológicos do suco de laranja industrializado adicionado de nanopartículas de curcumina |
| Título(s) alternativo(s): | Estimation of the rheological parameters of industrially processed orange juice supplemented with curcumin nanoparticles |
| Autor(es): | Costa, Luis Gustavo Médice Arabel |
| Orientador(es): | Gonçalves, Odinei Hess |
| Palavras-chave: | Reologia Suco de frutas concentrado Nanopartículas Viscosidade Modelos matemáticos Rheology Concentrated fruit juices Nanoparticles Viscosity Mathematical models |
| Data do documento: | 12-Jun-2023 |
| Editor: | Universidade Tecnológica Federal do Paraná |
| Câmpus: | Campo Mourao |
| Citação: | COSTA, Luis Gustavo Médice Arabel. Estimação dos parâmetros reológicos do suco de laranja industrializado adicionado de nanopartículas de curcumina. 2023. Trabalho de Conclusão de Curso (Bacharelado em Engenharia Química) - Universidade Tecnológica Federal do Paraná, Campo Mourão, 2023. |
| Resumo: | O Brasil foi responsável por produzir aproximadamente 60% do volume mundial de suco de laranja entre 2020 e 2022. A Alicyclobacillus acidoterrestris é definida como uma bactéria capaz de deteriorar o suco de laranja industrializado, e é apontado como um grande problema para a indústria de bebidas. Desta forma visando solucionar esta problemática, foram estudados os efeitos nos parâmetros reológicos a partir da adição de nanopartículas de curcumina no suco de laranja concentrado. A mudança de parâmetros reológicos no suco de frutas pode afetar diretamente as operações unitárias presentes nas rotinas industriais, como o bombeamento. Dessa forma o presente trabalho visou avaliar a mudança dos parâmetros reológicos do suco de laranja concentrado adicionado de nanopartículas de curcumina em 3 concentrações distintas, através de duas metodologias de otimização: Otimização por Enxame de Partículas (PSO) e Curve Fitting, no Matlab. Foram utilizados três modelos matemáticos para avaliação dos parâmetros reológicos do suco de laranja concentrado, sendo eles: Lei de Potência, Hershell Bulkley e Casson. Alguns parâmetros reológicos, como a viscosidade, apresentaram alteração com o aumento da concentração de nanopartículas no suco de laranja concentrado. A otimização por enxame de partículas apresentou um ajuste similar ao obtido pelo Curve Fitting para os parâmetros avaliados com valores de RMSE aproximados, equivalentes a 2,626 e 2,606 para a menor concentração testada, respectivamente. O modelo de Hershell Bulkley apresentou um melhor ajuste para os parâmetros reológicos em ambos métodos de otimização estudados. |
| Abstract: | Brazil was responsible for approximately 60% of the global orange juice production between 2020 and 2022. Alicyclobacillus acidoterrestris is defined as a bacterium capable of deteriorating industrialized orange juice, and it is recognized as a major issue for the beverage industry. Therefore, in order to address this problem, the effects on rheological parameters were studied by adding curcumin nanoparticles to concentrated orange juice. Changes in rheological parameters in fruit juice can directly affect unit operations in industrial routines, such as pumping. Thus, this study aimed to evaluate the changes in rheological parameters of concentrated orange juice with the addition of curcumin nanoparticles at three distinct concentrations, using two optimization methodologies: Particle Swarm Optimization (PSO) and Curve Fitting, in Matlab. Three mathematical models were employed to assess the rheological parameters of concentrated orange juice: Power Law, Herschel-Bulkley, and Casson. Some rheological parameters, such as viscosity, exhibited alterations with increasing nanoparticle concentration in the concentrated orange juice. Particle swarm optimization demonstrated a similar fit to that obtained by curve fitting for the evaluated parameters, with approximate root mean square error (RMSE) values of 2.626 and 2.606 for the lowest tested concentration, respectively. The Herschel-Bulkley model showed a better fit for the rheological parameters in both optimization methods studied. |
| URI: | http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/31961 |
| Aparece nas coleções: | CM - Engenharia Química |
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