Desempenho do método de dissipação térmica na medida do fluxo de seiva em seringueira

A medida da transpiração de árvores no campo é de difícil consecução. Nas duas últimas décadas, tem-se dado ênfase à medida de fluxo de seiva no caule como indicador da transpiração, principalmente se a escala de tempo usada é igual ou menor que um dia. Para essas medidas, são usados métodos térmicos com fornecimento de calor ao caule. O método de dissipação térmica (MDT) é um deles e vem sendo bastante utilizado pelo seu princípio simples e pela boa sensibilidade às variações de fluxo de seiva. Entretanto, tem-se evidenciado a necessidade de cuidados no seu uso, sendo uma das causas de perda de precisão o efeito da carga radiante sobre a planta, geradora de gradiente térmico natural, que interfere nos resultados. Além disso, o desempenho do método em condições diferentes daquelas em que foi desenvolvido deve ser testado. Assim, o presente trabalho teve como objetivos analisar o desempenho do MDT em árvores de seringueira, considerando que essa espécie produz látex que poderia interferir sobre o bom funcionamento do sensor, e avaliar o efeito do gradiente térmico natural do caule sobre as estimativas. Os resultados demonstraram que essa técnica de medida pode ser utilizada nessa espécie e que, nas condições em que foram realizados os testes, não há interferência do gradiente térmico natural sobre as estimativas. Entretanto, para melhorar o grau de precisão, deve ser realizado melhor estudo de caraterização da área condutora da seiva em relação ao diâmetro do caule.

Desempenho da sonda de dissipação térmica na medida da transpiração de plantas jovens de Lima Ácida

Devido à dificuldade de se quantificar o consumo individual de água de uma árvore, tem surgido uma série de técnicas de medida do fluxo de seiva que passa por meio do caule, o qual é relacionado diretamente com a transpiração da planta. Este trabalho teve como objetivo avaliar o desempenho de uma dessas técnicas, denominada método da sonda de dissipação térmica (SDT), na medida de fluxo de seiva em plantas de lima ácida ‘Tahiti’. O experimento foi instalado em pomar de plantas jovens, localizado na fazenda experimental de irrigação, do Departamento de Engenharia Rural da ESALQ, em Piracicaba - SP, sendo a avaliação feita utilizando dois lisímetros de pesagem. Os resultados indicaram que o método estudado pode ser utilizado para essa finalidade em condições de campo; no entanto, a exatidão de suas medidas depende de certos conceitos teóricos que devem ser considerados e de certas correções que devem ser realizadas. Essas considerações, assim como as vantagens e desvantagens desse método, são discutidas neste trabalho.

Ambiências térmica, aérea e acústica para reprodutores suínos

O ambiente de alojamento de instalações para reprodutores suínos tem influência direta no desempenho dos animais. Este trabalho teve como objetivo estimar um padrão de avaliação dos ambientes térmicos, aéreo e acústico em instalações para reprodutores de suínos (cachaços), de maneira que pudesse prover os animais de bem-estar. O experimento foi realizado em granja comercial localizada no município de Salto -SP. Foram levantados os dados de ambiências térmica, aérea e acústica do ambiente de criação, sendo analisados estatisticamente, tendo como base a condição de ambiência ideal para proporcionar bem-estar animal. Os resultados mostraram que a temperatura ambiente ficou cerca de 70% fora da normalidade, enquanto a umidade relativa do ar, a velocidade do ar e a concentração de gases estavam dentro da normalidade. Os dados de nível de ruídos, além de estarem dentro da faixa ideal, não apresentam variações muito altas. Com relação à análise feita utilizando lógica fuzzy, foi possível elaborar um cenário que indicou que os melhores índices de bem-estar para reprodutores suínos ocorrem quando o índice de conforto térmico se aproxima de 80%, e quando o nível de ruído é menor do que 40 dB. Em contrapartida, os piores índices de bem-estar ocorrem no setor em que os valores de conforto térmico são menores que 40%, ao mesmo tempo em que o nível de ruído seja maior que 80 dB, promovendo condições inadequadas ao animal e podendo interferir diretamente no desempenho do sistema reprodutivo.

Modelagem da extração de óleos essenciais empregando coeficiente de difusão variável

Óleos essenciais são compostos químicos voláteis, característicos por sua fragrância e frequentes atividades antimicrobianas e antioxidantes. São extraídos dos tricomas de plantas aromáticas a partir de diversos métodos diferentes de extração. As indústrias dão preferência à extração por arraste a vapor (destilação a vapor), por ser um processo tradicional, de simples operação e baixo custo. A modelagem matemática deste processo é um passo inevitável para projetar plantas industriais de extração de óleo essencial visando a boas condições operacionais. O modelo empregado neste trabalho é baseado na difusão do óleo no interior da folha. Apresentam-se o procedimento de discretização deste modelo por método de diferenças finitas e a validação deste por comparação com a solução analítica. Dados da literatura de perfis de rendimento por tempo de extração foram empregados para a estimação do coeficiente de difusão. Propôs-se a melhoria do modelo por meio da estimação de parâmetros de equações empíricas para a descrição do coeficiente de difusão como função da concentração de óleo. A partir desta modificação, o modelo não possui mais solução analítica, o que justifica o procedimento numérico adotado. O modelo foi validado através de um conjunto de dados disponíveis na literatura.

Coberturas do solo sobre a amplitude térmica e a produtividade de pimentão

Com o objetivo de avaliar o efeito dos sistemas de plantio direto e convencional e estratégias de manejo de plantas daninhas na variação da temperatura do solo e na produtividade de pimentão, realizou-se, na Universidade Federal do Semiárido, em Mossoró-RN, um experimento no esquema de parcelas subdivididas, distribuídas no delineamento experimental em blocos casualizados com quatro repetições. Os sistemas de plantio direto e convencional do pimentão foram avaliados nas parcelas; nas subparcelas, avaliaram-se três estratégias de manejo de plantas daninhas (cobertura do solo com filme de polietileno preto, com capinas e sem capinas). Em cada subparcela foram instalados sensores tipo termopares, a 5 cm de profundidade, para medir a temperatura do solo. A partir dos dados obtidos, determinou-se a variação da temperatura ao longo do dia, no período de 20 a 30 dias após o plantio das mudas de pimentão, e a cada cinco dias, a média das temperaturas máxima e mínima e a amplitude térmica diária. Aos 60 e 147 dias após o transplante das mudas de pimentão, foram feitas avaliações da densidade e massa seca de plantas daninhas nos tratamentos sem capinas. Os tratamentos com filme de polietileno e capinado no sistema de plantio convencional apresentaram elevação na temperatura máxima diária do solo em 6,7 e 5,0 ºC, respectivamente, em relação ao sistema de plantio direto com capinas. A amplitude térmica no sistema de plantio convencional nos tratamentos com capinas regulares e com filme de polietileno foi de 11 ºC, ao passo que no sistema de plantio direto a amplitude foi de 6,3, 4,5 e 4,0 ºC nos tratamentos com capinas, sem capinas e com filme de polietileno, respectivamente. A interferência das plantas daninhas nos tratamentos sem capinas resultou em redução de 94,95 e 92,10% da produtividade comercial nos sistemas de plantio direto e convencional, respectivamente.

Medição da condutividade térmica de milho triturado pelo método da sonda

O milho é um produto de muita importância comercial, pois sua produção e comercialização são intensas, além de sua grande importância nutricional. Desta forma, o conhecimento de suas propriedades termofísicas são imprescindíveis para o seu perfeito armazenamento e para o processamento. Neste trabalho determinou-se a condutividade térmica do milho triturado e verificou-se sua relação com o teor de umidade e com o nível de compactação. A metodologia utilizada foi o método da sonda linear, que consiste em se aplicar uma quantidade de calor conhecida através de uma sonda e medir a variação da temperatura em intervalos de tempo definidos.

Difusão do cloreto de sódio no processo de salga de queijos: modelagem matemática com o emprego do método de elementos finitos

A transferência de um soluto (cloreto de sódio), através de uma matriz sólida tridimensional (queijo) foi estudada aplicando-se o método de elementos finitos. A formulação variacional (Galerkin) do problema diferencial (modelo de difusão) teve como base teórica a 2ª lei de Fick. Os procedimentos para integração no tempo foram o de Crank-Nicolson e o de Euler-modificado, que foram escolhidos por apresentarem estabilidade incondicional. O programa computacional desenvolvido mostrou-se versátil para resolver situações de amostragem em condições mais realistas e pode ser aplicado para geometrias complexas. O modelo proposto permitiu uma boa estimativa do ganho de sal no queijo, usando um coeficiente de difusão cujo valor pode ser obtido por extrapolação de dados experimentais. A aplicação do método numérico (MEF), com o esquema de Crank-Nicolson, na simulação da difusão do cloreto de sódio na salga de queijos, mostrou boa aproximação quando os resultados foram comparados com os valores experimentais encontrados na literatura especializada.

Determinação experimental da condutividade e difusividade térmica de grãos em regime permanente

Foram determinadas experimentalmente em regime permanente a difusividade e a condutividade térmica de materiais biológicos. O equipamento com termopares de Cobre-Constantan dispostos radialmente no interior do cilindro conectados a uma unidade registradora de dados acoplados a um microcomputador fornece a leitura das temperaturas dos termopares. Os valores obtidos de difusividade (1,12x10-4 m2/s) e condutividade térmica (0,138W/moC) para o trigo (Triticum aestivum) e os valores de difusividade (1,67x10-4 m2/s) e condutividade térmica (0,122W/moC) para o arroz em casca (Orysa sativa)concordam com os valores encontrados nos ASAE STANDARTS [1], demonstrando a funcionalidade do equipamento.

Medidas da condutividade térmica efetiva de modelos de polpas de frutas no estado congelado

As propriedades termofísicas de alimentos, necessárias nas simulações e cálculos do processo de congelamento, incluem principalmente a densidade, condutividade térmica e calor específico. Neste trabalho, as difusividades e condutividades térmicas da solução, usadas como modelo para o congelamento de polpas de frutas, foram medidas pelo método da sonda com aquecimento. Os experimentos foram conduzidos na faixa de -25 a 0ºC com modelos alimentícios constituídos de 0,5% de K- carrageenan + 10% de sacarose (massa/volume de água). Modelos estruturais foram usados para as avaliações da condução de calor, combinada com a fração de gelo predita para as amostras a partir dos modelos de Heldman e foram comparados com os valores das condutividades térmicas efetivas medidas. Os modelos estruturais empregados foram: em série, paralelo e Maxwell-Eucken, com o gelo considerado como a fase dispersa. Em todos os ensaios, o modelo de Maxwell-Eucken apresentou os melhores resultados (erro máximo de 6,13% quando comparado com os valores experimentais medidos) e foi escolhido para a predição da condutividade térmica efetiva de soluções-modelo de polpas de frutas congeladas. Os valores calculados da condutividade térmica foram ajustados em termos de funções polinomiais, divididas em quatro faixas de temperatura e podem ser usadas na resolução dos problemas de transferência de calor, nos processos de congelamento.

Análise térmica da carne de coelhos

O objetivo deste trabalho foi avaliar o efeito da adição de condimentos na carne de coelho, sobre a estabilidade térmica de suas proteínas miofibrilares. Retalhos de 24 músculos Longissimus dorsis foram moídos e misturados, para a obtenção de um lote homogêneo. Foram adicionados, em alíquotas dessa carne: 1,0; 2,0 ou 3,0% de sal; 2,5; 5,0 ou 7,5% de sacarose e 1,5; 3,0 ou 4,5% de ácido acético 3% em solução aquosa, e uma mistura perfazendo 3% de sal, 5% de sacarose e 3% da mesma solução de ácido acético. Após homogeneização manual, as amostras foram mantidas em repouso sob refrigeração, por 30 minutos. Alíquotas da ordem de 10mg foram usadas para análise térmica e o restante, para análises de pH, proteínas e umidade. As análises térmicas foram realizadas em um calorímetro diferencial de varredura DSC-TA2010, a 10ºC/min, entre 0 e 100ºC. As curvas de DSC da carne pura apresentaram endotermas nas temperaturas de (Td) 58,4(0,7ºC (miosina) e 78,2(0,2ºC (actina), envolvendo entalpia (DHd) de 17,5J/g de proteínas. O sal e o ácido acético desestabilizaram as proteínas, provocando redução da Td da miosina e actina, contrariamente à sacarose, que apresentou efeito estabilizante. A adição da mistura dos condimentos desestabilizou as proteínas miofibrilares. Apenas o ácido, adicionado acima de 1,5%, provocou desnaturação das proteínas.

Difusão multicomponente durante a salga mista de queijo prato

A relação entre o NaCl e a hipertensão arterial tem estimulado a sua substituição parcial por KCl em queijos. Entretanto, para manter a qualidade final do produto, é de suma importância assegurar uma proporção adequada de NaCl/KCl, bem como a distribuição homogênea destes sais. Os modelos que estimam a concentração salina, portanto, são valiosas ferramentas para o controle de qualidade. Para simular a difusão multicomponente durante a salga em salmoura estática, foi proposto um modelo unidimensional, baseado na solução analítica da 2ª lei de Fick generalizada para dois solutos. A solução analítica, implementada através de um algoritmo computacional, permitiu o ajuste dos coeficientes de difusão e a avaliação da resistência externa. Os resultados da simulação obtidos apresentaram boa concordância com os valores experimentais (desvio de 2,7% para o NaCl e 6,6% para o KCl), validando a capacidade preditiva do modelo proposto. Além disso, a simulação pode permitir um ajuste de ganhos de produtividade (redução do tempo de salga) através da estimativa do tempo de salga para teores salinos desejados.

Estudo da difusão de umidade em grãos de trigo durante a secagem

O objetivo do presente trabalho foi ajustar o modelo da difusão líquida às curvas de secagem do trigo considerando a contração volumétrica do grão e determinar os coeficientes de difusão para diversas condições controladas de temperatura e umidade relativa. Foram utilizados grãos de trigo, com teor de água inicial de 0,32 b.s. A secagem do produto foi realizada para diferentes condições controladas de temperatura, entre 25 e 55 °C, e umidade relativa de 55 ± 1%. A contração volumétrica do grão foi determinada pela relação entre o volume para cada teor de água e o volume inicial. Com base nos resultados obtidos, conclui-se que o modelo da difusão líquida representa satisfatoriamente a cinética de secagem do trigo para as diversas condições de ar experimentadas, não tendo sido considerado o efeito da contração volumétrica dos grãos. O coeficiente de difusão aumenta com a elevação da temperatura do ar, apresentando valores de 8,6775 x 10-11 e 42,8743 x 10-11 m².s-1 para a faixa de temperatura estudada e considerando a contração volumétrica. A relação entre o coeficiente de difusão e a temperatura pode ser descrita pela expressão de Arrhenius, que apresenta uma energia de ativação para a difusão líquida nos grãos de trigo de 42,00 kJ.mol-1.

Determinação experimental da viscosidade e condutividade térmica de óleos vegetais

O presente trabalho tem por objetivo reportar valores experimentais de condutividade térmica e viscosidade dinâmica dos óleos vegetais refinados de soja, milho, girassol, algodão, canola, oliva e de farelo de arroz. As medidas de condutividade térmica foram realizadas em célula acoplada a um banho termostático no intervalo de temperatura de 20 a 70 °C, utilizando uma sonda de fio quente. Os resultados obtidos demonstram que para todos os óleos vegetais investigados a condutividade térmica possui fraca dependência com a temperatura, apresentando ligeiro decréscimo com o aumento desta variável. O método gravimétrico foi empregado para a medida da densidade dos óleos vegetais estudados à temperatura ambiente, não tendo sido verificada diferença significativa entre os valores encontrados. Para as medidas de viscosidade dos óleos vegetais foi utilizado um viscosímetro do tipo Brookfield, acoplado a um banho termostatizado com controle de temperatura. A partir dos resultados obtidos verificou-se que a viscosidade decresce acentuadamente com o aumento da temperatura para todos os óleos vegetais.

Caracterização físico-química, reológica, morfológica e térmica dos amidos de milho normal, ceroso e com alto teor de amilose

O objetivo do presente estudo foi avaliar os amidos de milho normal, ceroso e com alto teor de amilose, fabricados pela National Starch, por meio da determinação das suas características físico-químicas, morfológicas, térmicas e reológicas. O amido de milho com alto teor de amilose (AM) apresentou teor de amilose igual a 71%, sendo que os valores obtidos para o amido de milho normal (M) e o amido de milho ceroso (AP) foram de 27,8 e 1,8%, respectivamente. Traços de proteína e lipídios foram encontrados nas amostras. O amido de milho ceroso apresentou maior viscosidade máxima e uma menor tendência à retrogradação, se comparado ao amido de milho normal. O amido AP apresentou menor entalpia de gelatinização, como pode ser observado nas análises de calorimetria exploratória diferencial (DSC), na qual a temperatura de gelatinização foi de 75 °C e o ΔH de 3,34 J.g-1, e também na análise de RVA (Rapid Visco Analyser), em que a temperatura de pasta foi de 71 °C. Apresentando, dessa forma, valores inferiores aos verificados para os outros amidos. O valor do ΔH de retrogradação do amido AP, mostrou-se 25,8% inferior ao ΔH do amido M. O amido AM apresentou o valor de 26,38 J.g-1, demonstrando o maior envolvimento da molécula de amilose no processo de retrogradação. Isso também foi evidenciado pela medida da força dos géis: o gel de AM apresentou força 99,18% superior, retrogradando mais que os outros amidos. As análises de difração de raio X mostraram que os amidos de milho normal e ceroso apresentaram um padrão de difração do tipo A e o amido de milho com alto teor de amilose apresentou padrão do tipo B.

Obtenção dos tempos de equilíbrio e coeficientes de difusão de ácido e de sal para desenhar o processo de marinado de filés de Engraulis anchoita

Foi estudada a difusão simultânea de cloreto de sódio e ácido acético em filés de anchoíta. Os resultados mostram que foram alcançadas condições de equilíbrio entre os filés e a solução de marinado, de acordo com os valores K obtidos para fechar a unidade. A solução de marinado precisou de agitação para evitar a formação de uma camada superficial diluída nos filés de pescado. Os tempos de equilíbrio para ácido e sal foram maiores para as amostras agitadas durante o marinado. O gasto de cloreto de sódio e ácido acético durante o marinado dos filés de anchoíta pode ser explicado pela lei de Fick. Os valores do coeficiente de difusão para ácido acético a 20 °C foram 3,39 × 10-6 e 3,49 × 10-6 cm²/segundos para marinado com e sem agitação, respectivamente. O valor do coeficiente de difusão de cloreto de sódio para marinado sem agitação foi de 2,39 × 10-7 cm²/segundos, contudo, para marinado com agitação, não pôde ser fixado.