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Document type: Dissertação
Access type: Acesso Aberto
Title: Produção de uvas-passas variedade Crimson: modelagem matemática e estudo experimental
Alternate title (s): Crimson raisins production: mathematical modelling and experimental study
Author: Francisquetti, Marielle Cristine Cano
First Advisor: Murata, Valéria Viana
Second Counselor: Lopes, Luis Cláudio Oliveira
First member of the Committee: Silva, Jader Conceição da
Second member of the Committee: Schmidt, Vivian Consuelo Reolon
Third member of the Committee: Longhi, Daniel Ângelo
Summary: O Brasil é o terceiro maior produtor mundial de frutas, dentre as quais destaca-se a uva - rica em carboidratos e fonte de ferro, vitaminas e minerais. A produção brasileira de uvas se concentra no Rio Grande do Sul e na região do Vale do São Francisco. A uva Crimson, objeto dessa dissertação, é produzida principalmente nos municípios de Juazeiro do Norte (Bahia) e Petrolina (Pernambuco). Ela é considerada do tipo uvas finas de mesa, é apirênica e tem coloração avermelhada. A uva-passa é obtida através da secagem, que reduz a quantidade de água e aumenta o seu tempo de prateleira. Não há registro de uvas-passas produzidas no Brasil em escala comercial e o aumento da produção registrada nos últimos anos justifica a produção de uvas-passas nacionais. A secagem pode ser realizada através de estufas solares ou utilizando secadores de bandejas. A produção de uvas-passas nestes secadores permite um maior monitoramento da operação, que não fica sujeita a variações climáticas e propicia um melhor controle da qualidade do produto. A otimização da secagem e o aprimoramento do projeto dos secadores utilizando modelos matemáticos é eficiente, permite avaliar cenários diferentes que considerem as propriedades do alimento, a temperatura e a velocidade do ar de secagem, o tipo de recirculação deste ar e definir os fatores que mais influenciam o processo e garantam a melhoria da qualidade do produto obtido. Nesta dissertação um modelo matemático fenomenológico, unidimensional e transiente representativo da secagem de um leito com propriedades constantes e equivalentes às das uvas Crimson, é desenvolvido e validado com resultados experimentais obtidos em uma estufa de recirculação. O fenômeno do encolhimento da superfície desse leito é considerado no desenvolvimento do modelo. O calor específico, a condutividade térmica, a densidade do sólido seco e o coeficiente de encolhimento das uvas Crimson foram obtidas experimentalmente, e comparados com valores reportados na literatura para outros produtos. Os demais parâmetros foram estimados através de correlações. O modelo matemático formado por equações diferenciais parciais foi resolvido utilizando o método das linhas com discretização por diferenças finitas. Os resultados simulados de umidade, de temperatura e de encolhimento de um leito unidimensional são consistentes e representam qualitativamente a secagem de um conjunto de uvas-passas com geometria oblato-esferoidal. A qualidade do produto obtido foi avaliada por técnicas de análise sensorial. Os atributos sensoriais das uvas-passas variedade Crimson são considerados bons, indicando uma avaliação positiva do consumidor.
Abstract: Brazil is the third largest producer of fruits in the world, among which the grapes rich in carbohydrates and source of iron, vitamins and minerals. The Brazilian production of grapes is concentrated in Rio Grande do Sul and in the region of the São Francisco Valley. The Crimson grape, object of this dissertation, is produced mainly in the city of Juazeiro do Norte (Bahia) and Petrolina (Pernambuco). It is considered a kind of table grapes, is apirénica and has reddish coloration. The raisins is obtained by drying, which reduces the amount of water and increases its shelf life. There is no record of raisins produced in Brazil on a commercial scale but the increase in the production recorded in recent years justifies the production of Brazilians raisins. Drying used to be produced through solar dryer or by using tray dryers. The production of raisins in these dryers allows a greater monitoring of the operation, which is not subject to climatic variations and allows a better control of the quality of the product. The optimization of the drying and improvement of the design of the dryers using mathematical models is efficient because allows to evaluate different scenarios that consider those properties of the food, the temperature and the velocity of drying air, the type of recirculation of this air. Which define the factors that more influence the process and ensure the improvement of the product quality. In this dissertation a phenomenological, unidimensional and transient mathematical model representative of the bed drying with constant and equivalent properties to the Crimson grapes, is developed and validated with experimental results obtained in a recirculation dryer. The phenomenon of shrinkage of the surface of this bed is considered in the development of the model. The specific heat, thermal conductivity, dry solid density and shrinkage coefficient of Crimson grapes were obtained experimentally and was compared with values reported in the literature. The other parameters were estimated through correlations. The mathematical model use partial differential equations that is solved using the discrete finite difference method. The simulate moisture, temperature and shrinkage results of a one-dimensional bed are consistent and qualitatively represent the drying of a set of raisins with oblato-spheroidal geometry. The quality of the product obtained was evaluated by sensory analysis techniques. The sensory attributes of Crimson variety raisins are considered to be good, indicating a positive consumer assessment.
Keywords: Uvas crimson
Uvas-passas
Modelagem matemática
Secagem
Encolhimento
Análise sensorial
Crimson grapes
Raisins
Mathematical modelling
Drying
Shrinkage
Sensory analysis
Engenharia química
Uva- cultivo
Uva - Secagem
Area (s) of CNPq: CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA QUIMICA
Language: por
Country: Brasil
Publisher: Universidade Federal de Uberlândia
Program: Programa de Pós-graduação em Engenharia Química
Quote: FRANCISQUETTI, Marielle Cristine Cano. Produção de uvas-passas variedade Crimson: modelagem matemática e estudo experimental. 2017. 154 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Química) - Universidade Federal de Uberlândia, Uberlândia, 2017.
Document identifier: http://dx.doi.org/10.14393/ufu.di.2018.218
URI: https://repositorio.ufu.br/handle/123456789/21029
Date of defense: 31-May-2017
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