Uma abordagem analítica para a solução de problemas multidimensionais de secagem baseados no modelo de Luikov

Este trabalho pretende, na visão de novas tecnologias, discutir o processo de forjamento das ligas de alumínio (ABNT 6061), buscando propor uma metodologia baseada na ciência da engenharia. Deseja-se minimizar os procedimentos de tentativa e erro no desenvolvimento de processos de conformação. Para tanto, novas tecnologias disponíveis atualmente, tais como o Projeto Assistido por Computador (CAD), a Fabricação Assistida por Computador (CAM) e a Simulação do Processo (CAE) são empregadas. Resultados experimentais mostrando o comportamento da liga ABNT 6061 através das curvas de escoamento bem como o estabelecimento da condição do atrito no processo de conformação, avaliando dois lubrificantes comerciais disponíveis (Deltaforge 31 e Oildag) para aplicações nas ligas de alumínio, são reportados neste trabalho. A comparação dos resultados obtidos de um experimento prático de forjamento com a simulação pelo "Método dos Elementos Finitos" usando o código "QForm" é apresentada para uma peça de simetria axial em liga de alumínio. Finalmente, os resultados obtidos no forjamento de um componente automotivo em liga de alumínio (ABNT 6061), desenvolvido em parceria com a empresa Dana, são analisados e comparados com as simulações computacionais realizadas usando o código "Superforge".

Modelagem dos processos envolvidos nos sistemas de secagem e armazenamento de grãos

A produção de soja é uma das principais atividades econômicas na Região Noroeste do Estado do Rio Grande do Sul. As perdas de produto em condições de comercialização ocasionadas nas atividades de secagem e armazenamento são significativas, justificando a pesquisa e aprimoramento destes processos. Nesta tese foram pesquisados dois problemas: 1. Modelamento matemático dos processos de secagem, utilizando parâmetros conhecidos de soja e 2. Modelamento matemático do problema de aeração para o cálculo da distribuição da pressão e da velocidade do ar na massa de grãos em unidades de armazenamento de soja. No problema de secagem foi desenvolvido um sistema composto de quatro equações diferenciais parciais hiperbólicas acopladas não-lineares, que descreve o comportamento da temperatura e do teor de umidade do ar e dos grãos em função do tempo. Para resolver o sistema foram utilizados os métodos das diferenças finitas (p. ex., métodos de MacCormack e Crank- Nicolson.) e o método dos volumes finitos. A análise dos resultados permitiu recomendar o método mais adequado para cada tipo do problema. Para determinação da intensidade do fluxo de massa e de calor foram utilizados os dados experimentais de camada fina obtidos da literatura e complementados com dados experimentais desta tese. Foi desenvolvido um equipamento para obtenção das curvas de secagem de grãos em secador de leito fixo, a fim de identificar o modelo para secagem em camada espessa. A comparação entre os resultados experimentais e das simulações numéricas mostrou que o modelo descreve razoavelmente a dinâmica de secagem No problema de aeração foi desenvolvido um modelo matemático que descreve o escoamento do ar em sistemas de armazenamento de grãos, baseado em relações experimentais entre velocidade e gradiente de pressão. Para resolver o problema de aeração foi utilizado o método dos elementos finitos e desenvolvido um programa computacional. Um teste realizado com o programa mostrou que os resultados da solução numérica convergem para uma solução analítica conhecida. As simulações realizadas mostraram que o programa computacional pode ser usado como instrumento auxiliar para o projeto de silos, possibilitando o cálculo e a visualização gráfica da distribuição das pressões e das linhas de corrente em diferentes seções do armazém.

Análise das características de secagem da proteína texturizada de soja

As proteínas vegetais vêm sendo largamente utilizadas na indústria alimentícia como substitutas da proteína animal, além de agir como um ingrediente funcional nos mais variados produtos. Dentre as proteínas mais utilizadas encontra-se a proteína texturizada de soja. Seu processamento envolve uma etapa de secagem que é uma das operações unitárias mais relevantes e desafiadoras para a indústria alimentícia. Neste trabalho, determinaram-se as curvas de secagem de três diferentes tipos de proteína texturizada de soja (PTS), através de diferentes experimentos, variando-se a temperatura do ar de secagem (T) – 90, 110 e 130°C – a velocidade do ar de secagem (v) – 100, 125 e 150 cm.s-1 – e a altura da camada de produto (h) – 3 e 6 cm para a PTS Tipo I, 2,5 e 5 cm para a PTS Tipo II e 5 e 10 cm para a PTS Tipo III. A partir dos dados experimentais obtidos de teor de umidade em função do tempo, fez-se o ajuste a um modelo exponencial de duas constantes. Todas as combinações de parâmetros apresentaram ajustes de boa qualidade, cujos coeficientes de correlação foram superiores a 0,99. Uma das constantes obtidas (C1) apresentou valores muito próximos à unidade para todos os casos (e para os três tipos de PTS), enquanto que a outra constante (C2) apresentou valores variáveis. Realizouse, então, uma análise estatística (Teste F), a fim de verificar quais dos parâmetros estudados (bem como seus efeitos de interação) eram significativos para a determinação da constante C2 do modelo exponencial. Para as PTS tipos I e II, a um nível de 95% de significância, todos os parâmetros e efeitos de interação apresentaram-se significativos para a determinação de C2 e desenvolveu-se, então, um modelo estatístico de dez constantes em função destes Obteve-se um ótimo ajuste dos dados de C2 em função dos parâmetros aos modelos testados, atingindo-se valores de erro médio relativo (EMR) sempre inferiores a 10% e coeficientes de correlação elevados. Para a PTS Tipo III apenas dois dos parâmetros testados, somados a dois efeitos de interação, mostraram-se significativos. Apesar disso, foram obtidos os melhores ajustes através, novamente, do modelo de 10 constantes. Assim, para os três tipos de PTS, foi possível a obtenção de um modelo que prevê o tempo de processo de cada tipo de PTS, para que se atinja uma determinada umidade final, ou vice-versa, em função da umidade inicial da amostra, de sua umidade de equilíbrio e dos parâmetros de processo (T, v e h). Paralelamente, determinaram-se as isotermas de sorção de dois tipos de PTS (um contendo cerca de 20% de açúcares e outro não contendo açúcares) para quatro temperaturas (10, 20, 30 e 40°C). Para o ajuste dos dados experimentais foram utilizados os modelos de Oswin, Halsey, BET, GAB, Peleg e Darcy-Watt. Os modelos de Peleg e GAB foram os que melhor se ajustaram aos dados experimentais, embora outros modelos como Halsey e Oswin também se mostraram representativos para temperaturas mais elevadas. As isotermas de sorção da PTS que continha açúcar apresentaram uma inversão de comportamento em uma atividade de água em torno de 0,9, enquanto que as curvas obtidas para a outra PTS não se cruzaram em nenhum momento. O calor de sorção foi estimado, pela equação de Clausius-Clapeyron, para ambos os tipos de PTS e este aumentou com a diminuição de umidade. Estimaram-se valores de umidade de monocamada, através do ajuste dos dados ao modelo de GAB, entre 4,6 e 7,4% para a PTS Tipo I e entre 4,4 e 5,4% para a PTS Tipo IV; os valores de umidade de monocamada diminuíram com o aumento de temperatura.

Parâmetros biológicos e tabela de vida de Tetranychus urticae (Acari: Tetranychidae) em cultivares de mamão

Este trabalho foi realizado para avaliar o desenvolvimento e reprodução de Tetranychus urticae em cultivares comerciais de mamão Carica papaya. Foram utilizadas cultivares do grupo Formosa (Tainung 01 e Calimosa) e do grupo Solo (Golden e Sunrise). Para iniciar o bioensaio, foi transferida uma fêmea fertilizada por disco de folha (n=50 repetições) e retirado após um período de 12h, sendo avaliada a cada 12h, registrando-se o período de incubação, duração do estágio de imaturo, longevidade e fecundidade dos adultos e viabilidade desses estágios. Os resultados indicaram que as cultivares de mamão Tainung 01, Calimosa, Sunrise e Golden são bons hospedeiros para T. urticae. O parâmetro viabilidade não sofreu influência das cultivares em todas as fases de desenvolvimento avaliadas, apresentando valores superiores a 90%. Não houve diferença estatística entre as cultivares nos parâmetros: período de pre-oviposição e viabilidade dos ovos. A cultivar Tainung 01 apresentou menor potencial hospedeiro, embora houvesse menor duração nos estágios de ovo, larva, protoninfa e ovo-adulto. Nos parâmetros de tabela de vida e fertilidade, apresentou menores valores de Ro, r m e λ e maior valor de Td. Entre as cultivares, o Sunrise apresentou um elevado potencial hospedeiro para T. urticae, pois essa cultivar proporcionou a maior produção de ovos por fêmea, maior longevidade das fêmeas, bem como a maior taxa de reprodução (maior Ro, r m e λ e menor valor de Td).

Processamento mínimo de mamão 'formosa'

Este trabalho foi conduzido para verificar o efeito do tamanho do corte, 2,5 x 2,5cm (corte 1) e 2,5 x 5,0cm (corte 2), e da temperatura de armazenamento (3, 6 e 9ºC), na velocidade da modificação da atmosfera ambiente e nas características químicas de mamões do grupo `Formosa' minimamente processados e embalados em copos plásticos (500ml). A concentração de CO2 no interior destes copos aumentou 2 a 3 vezes, durante as primeiras 6 horas após o corte, para depois diminuir e se estabilizar. Esta concentração aumentou com o aumento da temperatura de armazenamento. A umidade dos pedaços diminuiu consideravelmente nos dois primeiros dias, e a temperatura que melhor conservou a umidade foi a de 6ºC. A acidez total titulável foi menor no corte 2, com as maiores reduções a 6 e 9oC. Os teores de sólidos solúveis totais não variaram entre os tratamentos, e os cuidados higiênicos adotados durante o processamento permitiram a obtenção de produtos com baixa contagem microbiana, 10³UFC.g-1 nos pedaços armazenados a 9ºC após sete dias, e com boa manutenção da qualidade sensorial das mesmas. Estes resultados permitem indicar o mamão `Formosa' para a produção de produtos minimamente processados, na forma de pedaços, com conservação refrigerada (3 e 6ºC ) por um período de 7 dias.

Conservação de mamão 'Formosa' minimamente processado armazenado sob refrigeração

O objetivo deste trabalho foi avaliar a qualidade de produtos minimamente processados de mamão 'Formosa', fatias ou metades, armazenados sob diferentes temperaturas (3ºC, 6ºC e 9ºC). Utilizou-se de frutos que, depois de selecionados quanto ao grau de maturação e ausência de danos, foram lavados, desinfeccionados com cloro (200 mg.L-1) e armazenados a 12ºC, por 12 horas antes do processamento, que foi feito manualmente, a 12ºC. Os mamões, depois de descascados, foram cortados em fatias (5,0 x 2,5 cm) ou em metades longitudinais sem as pontas, que, depois de enxaguadas com água sanitizada (20 mg de cloro.L-1) e escorridas por 2-3 minutos, foram embaladas em bandejas de isopor recobertas com filme de PVC esticável (metades) ou em bandejas de tereftalato de polietileno - PET (fatias) e imediatamente armazenadas sob refrigeração. A avaliação destes produtos foi feita a cada 3 dias, quanto à resistência da polpa, coloração, pH e conteúdos de sólidos solúveis, acidez titulável, ácido ascórbico e de carboidratos, solúveis e de redutores. Durante o armazenamento, as fatias tenderam a se tornarem mais firmes, com a sua polpa apresentando pequeno escurecimento. Os conteúdos de carboidratos solúveis e de redutores e de sólidos solúveis não foram afetados pelo tipo de corte, temperatura de armazenamento ou embalagem. Durante o armazenamento, os teores de acidez titulável aumentaram nas fatias e diminuíram nas metades e observou-se influência da temperatura. Não se observaram reduções nos teores de ácido ascórbico durante o armazenamento, ou influência dos cortes ou das embalagens. Os produtos mantiveram-se adequados para comercialização até o 10º dia de armazenamento.

Eficácia do teste de acidez graxa na avaliação da qualidade do café Arábica (Coffea arabica L.) submetido a diferente períodos e temperaturas de secagem

This work had the aim of evaluating the effect of different temperatures and pre-drying periods on yard on the chemical composition and quality of the beverage of peeled cherry coffee. Temperatures of 40 degrees C, 50 degrees C and 60 degrees C were used in the mass with air flow of 20m(3)m(-1)m(2). After drying, the visible defects of the coffee samples were removed. For evaluation of quality, the following analyses were performed: sensorial analyses, total sugars, reducing sugars and non-reducing sugars, electrical conductivity, potassium leaching and fatty acidity. One verified that lower drying temperature and greater pre-drying period had contributed for the attainment of a better quality drink. The increase of temperature and pre-drying periods decreased the non-reducing sugars content while the values of reducing sugars increased. The electrical conductivity, potassium leaching and fatty acidity increased significantly with the rise of temperature and potassium leaching reduced with increasing of the pre-drying period. The fatty acidity test showed to be sensible to the drying temperature.

Avaliação do desempenho de um sistema de secagem projetado para os pequenos produtores rurais

O presente trabalho foi realizado na Fazenda Experimental Lageado, da Universidade Estadual Paulista em Botucatu, SP, e objetivou-se analisar o desempenho de um silo secador alambrado com ar à temperatura ambiente, de projeto simples, com possibilidades de atender às necessidades de pequenos cafeicultores. Para a avaliação do desempenho da secagem, foram realizadas medições do teor de água do café, temperaturas da massa de grãos, do ar de exaustão, do ar de secagem e do ar ambiente, umidade relativa ambiente, velocidade do ar de secagem e o tempo total de secagem. Para avaliar a qualidade do produto seco, foi feito o teste de bebida. Paralelamente, realizou-se a secagem em terreiro para se formar a testemunha. Os resultados observados permitiram concluir que o silo secador alambrado apresentou uma boa eficiência energética, proporcionando um produto seco com o mesmo padrão de qualidade do café seco em terreiro.

Sementes de feijão submetidas a ciclos e períodos de hidratação-secagem

A técnica de hidratação-secagem pode ocasionar alterações fisiológicas e bioquímicas em sementes de feijão e afetar sua qualidade fisiológica. Sementes do cultivar Carioca foram submetidas a tratamentos de hidratação-secagem por 6, 12 e 24 horas com três ciclos de hidratação, com o objetivo de avaliar os efeitos causados por períodos e ciclos de hidratação-secagem na qualidade fisiológica das sementes. O delineamento experimental utilizado foi inteiramente casualizado, com quatro repetições, analisado estatisticamente em esquema fatorial 3 x 3 com uma testemunha absoluta. Para a primeira contagem da germinação, os tratamentos de períodos combinados com ciclos de hidratação-secagem, apresentaram superioridade em relação ao tratamento testemunha. Na avaliação de grupos de proteínas, as concentrações de globulinas e prolaminas nas sementes submetidas aos tratamentos, foram significativamene superiores a testemunha. Os cátions (Ca, Mg e K) lixiviados para solução de embebição das sementes tiveram comportamento semelhante à condutividade elétrica das mesmas.

Tamanho e secagem de sementes de palmeira Jussara sobre a germinação e o vigor

With the objective to determine the influence of the dehydration and of the size and/or weight on germination percentage and the vigor of jussara palm seeds (Euterpe edulis Mart.), 10 individuals' ripe fruits, picked in the Experimental Station of Ubatuba (IAC) they were classified by size in 5 sieves of circular sieve: 26/64" (10,31mm), 28/64" (11,11mm), 30/64" (11,90mm), 32/64" (12,69mm) and 34/64" (13,49mm). It was determined, the medium weight of the classified seeds. The quality of the seeds was evaluated through the following parameters: water content of the seeds; germination and vigor (first germination counting). It was evaluated the drying speed of different seed sizes for 48 hours, in dry chamber. The sizes of 28/64", 30/64" and 32/64" represented 98,7% of the total weight of the harvested seeds and showed similar drying speed, percentage of germination and vigor. With the increase of the drying period, the smaller seeds (28/64") had their germination less affected them the intermediate (30/64") and bigger sized seeds (32/64").

Obtenção e caracterização de farinha de frutas e vegetais através do uso de um sistema de secagem solar de baixo custo

In this work a solar drying system for food dehydration was developed. It is a direct exposition drying apparatus that uses solar energy to heat the circulating air. First, the construction and assembly of this apparatus was described, in which was used scrap wraps of used tires for thermal insulation, allowing the reuse of solid waste, being an ecologically correct recycling option. After, the results obtained in experiments for cashew drying showed the thermal and economical feasibility of the proposed solar drying system, focusing on the process of flour production and in its chemical characterization. It was also demonstrated the social importance of this production for socially excluded people, since the value added to this fruit, in relation to its in nature form, may represent an option for job and income generation. The main features of the proposed dryer are its low cost and its easy fabrication and assembly process. After cashew drying, the obtained product was processed into flour by using a knife mill and it was added crushed rapadura to reduce the rancid taste caused by tannin

Secagem e formação de sementes duras em mucuna-preta

A mucuna-preta, leguminosa empregada como adubação verde e forrageira, produz sementes com dormência causada pela impermeabilidade do tegumento à água (dureza). O objetivo do trabalho foi estudar as relações entre a secagem das sementes no interior das vagens e a ocorrência desse fenômeno. Para tanto, nas colheitas realizadas semanalmente entre 40 e 89 dias após o florescimento, foram obtidas sementes de vagens submetidas ou não à secagem. Foram realizadas determinações de teor de água das sementes na colheita, coloração nas vagens e nas sementes no momento da colheita, condutividade elétrica, germinação e presença de sementes duras. A secagem das sementes nas vagens, separadas da planta-mãe, favorece o surgimento da dureza; essa ocorrência, contudo, é atenuada com o retardamento da referida separação.

Viabilidade do uso de secadores solar de convecção natural e forçada para a secagem do coco Licuri

Licuri is a palm tree from the semiarid regions of Bahia State, Brazil. It is an important source of food and feed in that region, since their nuts are commonly eaten by humans and used as maize substitute for poultry feeding. The aim of this dissertation is to study the feasibility for use of natural convection solar dryers and forced being compared with the traditional drying outdoors for drying coconut licuri Syagrus coronate. The study led to the construction of two prototype solar dryer for carrying out experiments proving: model Solar Drying System Direct Exposure to Natural Convection built with wood, has a drying chamber with direct cover transparent glass laminates 4 mm, using techniques for proper isolation of the drying chamber. The two prototypes were comparatively analyzed for performance and drying efficiency with traditional extractive use by the community. Were evaluated the variables: time and drying rates and quality of the final samples of coconut licuri. The fruits were harvested and brought the town of Ouricuri, in the city of Caldeirão Grande, BA for the experiments comparing the three methods of drying was used a standard load of 4.0 kg The quantitative analysis for the result of the drying rate was found in 74% yield and 44% for natural and forced convection respectively compared with the traditional drying. These drying rates represent variation 3-5 times lower. Drying using forced convection licuri showed better quality, was found in a reddish pulp, representing the quantities that were kept of the nutrient beta carotene, and not notice the flavor change from the previous system, the final cost of construction of this system were higher . The prototypes built competitive advantage and had testified fully to resolve the technical difficulties previously encountered in the production of products made of coconut licuri. Allowing add value and increase their potential use for the fruit extractive communities of semi-arid region of Bahia

Avaliação da secagem do bagaço de cajá usando planejamento fatorial composto central

This work deals with the kinetics assay of Cajá (Spondias mombin L.) bagasse drying by an experimental design using a tray dryer. In order to add-value to this product a kinetic study has been carried out. A central composite experimental design has been carried out to evaluate the influence of the operational variables: input air temperature (55; 65 e 75ºC); the drying air velocity (3.2; 4.6 e 6.0 m/s) and the fixed bed thickness (0.8; 1.2 e 1.6 cm) and as response variable the the moisture content (dry basis). The results showed that the diffusional Fick model fitted quite well the experimental data. The best condition found has been input air temperature of 75ºC, drying air velocity of 6.0 m/s as well as fixed bed thickness of 0.8 cm. The experimental design assay showed that the main effects as well as the second ones were significant at 95% confindance level. The best operational condition according to statistical planning was 75 oC input air temperature, 6.0 m.s-1 drying air velocity and 0.8 cm fixed bed thickness. In this case, the equilibrium moisture content (1.3% dry basis) occured at 220 minutes