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http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/34278| Título: | Estudo da cinética de secagem de semente de abóbora kabocha (Tetsukabuto) utilizando a ferramenta MATLAB |
| Título(s) alternativo(s): | MATLAB tool applied for drying kinetics study of kabocha (Tetsukabuto) pumpkin seed |
| Autor(es): | Barros, Leonardo de Oliveira |
| Orientador(es): | Lima, Mirela Vanin dos Santos |
| Palavras-chave: | Sementes - Testes Alimentos desidratados Hortaliças Reaproveitamento (Sobras, refugos, etc.) Modelos matemáticos Seeds - Testing Dried foods Vegetables Salvage (Waste, etc.) Mathematical models |
| Data do documento: | 1-Dez-2023 |
| Editor: | Universidade Tecnológica Federal do Paraná |
| Câmpus: | Campo Mourao |
| Citação: | BARROS, Leonardo de Oliveira. Estudo da cinética de secagem de semente de abóbora kabocha (Tetsukabuto) utilizando a ferramenta MATLAB. 2023. Trabalho de Conclusão de Curso (Bacharelado em Engenharia de Alimentos) – Universidade Tecnológica Federal do Paraná, Campo Mourão, 2023. |
| Resumo: | O presente trabalho, considerando a importância do aproveitamento de partes residuais de frutas e hortaliças, destaca a secagem como conservação de sementes de abóbora, que são usualmente descartadas pela indústria e pelo consumidor. A secagem é um dos métodos de conservação mais antigos conhecido pela literatura, que visa reduzir a quantidade de água livre no material ou alimento, preservar a qualidade e aumentar a vida de prateleira. A otimização desse processo por modelagem matemática pode ser feita através de simulações computacionais, para isso se faz o uso de modelos empíricos de secagem, com relação direta entre a umidade e o tempo de secagem do produto. O uso do software MATLAB r2022a facilita o ajuste de parâmetros empíricos a um modelo matemático para o processo de secagem. Neste sentido, o presente trabalho teve por objetivo estudar a secagem de sementes de abóbora cabotiá em estufa com circulação forçada de ar, na velocidade de 2 m.s-1 e nas temperaturas de 50, 60 e 70 ºC, e analisar o processo de secagem utilizando o software MATLAB r2022a para determinar o modelo matemático mais adequado. As sementes foram distribuídas em uma única camada sobre um recipiente de alumínio, com aferições periódicas de massa até atingir massa constante. Os modelos utilizados para ajuste das curvas de secagem foram o modelo de Henderson e Pabis, modelo de Midilli, modelo de Newton e o modelo de Page. A energia de ativação foi calculada para comparar a difusividade da água no produto nas condições de realização desse estudo, de acordo com a equação de Arrhenius. O valor da energia de ativação encontrado foi de 20,56 kJ mol-1, que está coerente com a literatura, que prevê uma faixa de 12,7 até 110 kJ mol-1 para produtos agrícolas, e também está próximo a outros estudos de secagem de resíduos de frutas e hortaliças. De acordo com os parâmetros de ajustes de curva, erro relativo médio e erro estimado médio, o modelo de Midilli foi o que melhor se ajustou aos dados experimentais, especialmente a 50 ºC, com baixo MRE de 0,0977, SE de 0,019 e X² de 3,61 10-4, indicando bom ajuste aos dados experimentais. |
| Abstract: | The present work, considering the importance of utilizing residual parts of fruits and vegetables, highlights drying as a method for preserving pumpkin seeds, which are typically discarded by the industry and consumers. Drying is one of the oldest preservation methods known in the literature, aiming to reduce the amount of free water in the material or food, preserve quality, and extend shelf life. The optimization of this process through mathematical modeling can be achieved through computational simulations, using empirical drying models with a direct relationship between moisture content and drying time. The use of MATLAB r2022a software facilitates the adjustment of empirical parameters to a mathematical model for the drying process. In this context, the present work aimed to study the drying of butternut squash pumpkin seeds in a forced-air circulation greenhouse at a speed of 2 m.s-1 and temperatures of 50, 60, and 70 ºC, and analyze the drying process using MATLAB r2022a to determine the most suitable mathematical model. The seeds were distributed in a single layer on an aluminum container, with periodic mass measurements until reaching constant mass. The models used to fit the drying curves were the Henderson and Pabis model, Midilli model, Newton model, and the Page model. The activation energy was calculated to compare the water diffusivity in the product under the study conditions, according to the Arrhenius equation. The calculated activation energy was 20.56 kJ mol-1, consistent with literature expectations ranging from 12.7 to 110 kJ mol-1 for agricultural products and close to other studies on drying fruit and vegetable residues. According to curve fitting parameters, mean relative error, and mean estimated error, the Midilli model demonstrated the best fit to the experimental data, especially at 50 ºC, with a low MRE of 0.0977, SE of 0.019, and X² of 3.61 x 10-4, indicating a good fit to the experimental data. |
| URI: | http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/34278 |
| Aparece nas coleções: | CM - Engenharia de Alimentos |
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