Using Numerical Simulations in the Evaluation of Food Thermal Process

Documentos relacionados
UTILIZAÇÃO DE MODELAMENTO MATEMÁTICO DE TRANSFERÊNCIA DE CALOR NA AVALIAÇÃO DE PROCESSOS DE ESTERILIZAÇÃO DE CARNE BOVINA EM CONSERVA (CORNED BEEF)

MODELAGEM E SIMULAÇÃO DE PROCESSOS DE TRATAMENTOS TÉRMICOS EM ALIMENTOS SÓLIDOS ENLATADOS

Abstract. R. F. Brito 1, S. R. de Carvalho 2, S. M. M. de L. e Silva 3

DETERMINAÇÃO VIA CFD DE CAMPOS DE TEMPERATURA EM CÂMARAS DE ARMAZENAMENTO

DETERMINAÇÃO DO COEFICIENTE CONVECTIVO DE TRANSFERÊNCIA DE CALOR EXPERIMENTAL EM CUPCAKE DE CHOCOLATE RESFRIADO A TEMPERATURA AMBIENTE

ESTUDO EXPERIMENTAL E NUMÉRICO DA TRANSFERÊNCIA DE CALOR NO CONGELAMENTO DO PURÊ DE CENOURA

ANÁLISE COMPARATIVA ENTRE OS RESULTADOS DE SIMULAÇÕES TERMOENERGÉTICAS DE EDIFICAÇÕES SOB DIFERENTES CONDIÇÕES DE ENTRADA DAS PROPRIEDADES DOS VIDROS

International Journal of Thermal Sciences Archives of Thermodynamics Applied Thermal Engineering

PERFIS IPE AO FOGO: MÉTODO DA CAPACITÂNCIA GLOBAL VERSUS MODELO COMPUTACIONAL

VERIFYING THE INFLUENCE OF MODIFYING THE GEOMETRY PARAMETERS IN A TYPICAL PUMP S IMPELLER FROM AN ESP SYSTEM

Alimentos, Centro Tecnológico, Florianópolis/SC, Brasil. Natal/RN, Brasil

Paloma Paulino Vieira 1 ; Gustavo Ferreira Leonhardt 2. Aluna de Iniciação Científica da Escola de Engenharia Mauá (EEM/CEUN-IMT); 2

Parâmetros de resfriamento rápido do figo (Ficus carica L.) cv. Roxo de Valinhos embalado em caixa de exportação

Mapeamento de zonas térmicas de centro de dados

ANÁLISE TÉRMICA EM UM MODELO DE DISSIPADOR DE CALOR UTILIZANDO O MÉTODO DOS ELEMENTOS FINITOS

ESTUDO DA CONDUTIVIDADE TÉRMICA VARIÁVEL EM CILINDROS VAZADOS COM CONDIÇÕES DE CONTORNO DUPLAMENTE CONVECTIVAS

Transferência de Calor Escoamentos Externos

PERFIS IPE AO FOGO: MÉTODO DA CAPACITÂNCIA GLOBAL VERSUS MODELO COMPUTACIONAL

Resumo. Autores Authors

SOLUÇÃO DO ESCOAMENTO HIDRODINÂMICO EM AMBIENTES CONFINADOS COM CONVECÇÃO MISTA

MODELO MATEMATICO PARA O CALCULO DO RESFRIAMENTO DE BARRAS EM BOLSAS DE ACIARIA*

8º CONGRESSO IBEROAMERICANO DE ENGENHARIA MECANICA Cusco, 23 a 25 de Outubro de 2007

SIMULAÇÃO DO PROCESSO DE SECAGEM OSMO- CONVECTIVA DE BANANA PRATA

SIMULAÇÃO NUMÉRICA DO RESFRIAMENTO DE COMPONENTES ELETRÔNICOS EM AERONAVES

SOLUÇÃO NUMÉRICA PARA O PROBLEMA DE FILTRAÇÃO TANGENCIAL COM MALHAS NÃO- UNIFORMES

Simulação Numérica de Escoamento Reativo em Motor-Foguete com Refrigeração Regenerativa

ELECTRONIC SUPPLEMENTARY INFORMATION

ESTUDO DA TRANSFERÊNCIA DE CALOR EM MOTORES

Análise de transferência de calor em um reator trifásico de leito fixo com aplicação da transformada

A UTILIZAÇÃO DO MÉTODO NODAL NA SIMULAÇÃO DE PROCESSOS TÉRMICOS

Estimativa da Difusividade e Condutividade Térmica da Massa de Tomate Comercial pelo Método de Levenberg-Marquardt

CONSTRUCTAL DESIGN DE CAMINHOS CONDUTIVOS NÃO UNIFORMES EM FORMA DE T PARA A REFRIGERAÇÃO DE CORPOS GERADORES DE CALOR

A SIMULAÇÃO COMPUTACIONAL APLICADA AO ESTUDO DA VENTILAÇÃO NATURAL NA ESCALA DA CIDADE E DO EDIFÍCIO O uso dos softwares COMSOL e CFX

ANÁLISE DO ESCOAMENTO SOBRE AEROFÓLIOS USANDO A TÉCNICA DOS VOLUMES FINITOS

Manual de uso do objeto Energy Management System do programa EnergyPlus

English version at the end of this document

SIMULAÇÃO NUMÉRICA DA TRANSFERÊNCIA DE CALOR NA ARTICULAÇÃO DO JOELHO CANINO EM NEUTRALIDADE TÉRMICA

Brazilian Journal of Animal and Environmental Research

1M5. DE JANEIRO, de dezembro de 1981 ESTUDO ANALÍTICO EXPERIMENTAL COM TUBOS DE CALOR

SIMULAÇÃO CFD DAS CONDIÇÕES DE CONFORTO DE UM SISTEMA DE CONDICIONAMENTO DE AR UTILIZANDO CONTROLADOR PROPORCIONAL

O EFEITO DA AMPLITUDE DIÁRIA DA TEMPERATURA DO AR EXTERIOR E DO RESFRIAMENTO NOTURNO NA INÉRCIA TÉRMICA DE HABITAÇÃO

ANÁLISE NUMÉRICA-EXPERIMENTAL DA INFLUÊNCIA DA ESPESSURA DA CHAPA NO CAMPO DE TEMPERATURA EM SOLDAGEM TIG DO AISI 1020

Conservação a Baixas Temperaturas Congelação

ANÁLISE DO CONFORTO TÉRMICO DE UM AMBIENTE CONDICIONADO COM DIFERENTES SISTEMAS DE DISTRIBUIÇÃO DE AR ATRAVÉS DE SIMULAÇÃO CFD

onde Gr é o número de Grashof e Pr é o número de Prandtl que são definidos da forma: ; Re = UH ν ; X x

DETERMINAÇÃO DE FUNÇÕES DE TRANSFERÊNCIA DE PROCESSOS QUÍMICOS ATRAVÉS DO MÉTODO DE EVOLUÇÃO DIFERENCIAL UTILIZANDO O SCILAB

ANÁLISE NUMÉRICA-EXPERIMENTAL DO CAMPO DE TEMPERATURA EM SOLDAGEM TIG DO AISI 304

SIMULATION OF FLOW AROUND FLOATING STRUCTURES: SHIPS AND PLATFORMS

AVALIAÇÃO DO ESCOAMENTO DE FLUIDOS INCOMPRESSÍVEIS EM TUBULAÇÕES USANDO CFD

English version at the end of this document

ESTIMATIVA DA LOCALIZAÇÃO DA GERAÇÃO DE CALOR BIDIMENSIONAL VIA SOLUÇÃO NUMÉRICA DA EQUAÇÃO DE PENNES

VALIDAÇÃO DE UM SOFTWARE DE PREDIÇÃO DA PRESSÃO INTERNA DURANTE PROCESSO DE ESTERILIZAÇÃO DE ALIMENTOS


Desenvolvimento de um sistema de aquecimento baseado em placa de Peltier para microdispositivos

CARACTERIZAÇÃO TÉRMICA DE DIÓXIDO DE URÂNIO PELO MÉTODO FLASH LASER DE 23 ºC A 175 ºC

SOLUÇÕES ANALÍTICAS DE TRANSFERÊNCIA DE CALOR CONJUGADA ESTACIONÁRIA EM DUTOS. Djane Rodrigues Cerqueira

Minimização do gasto energético no processo de secagem intermitente de grãos de arroz

EQUAÇÕES DIFERENCIAIS PARCIAIS: ESTUDO DE CASO

Modelagem Matemática dos Processos de Transferência de Calor e Massa na secagem intermitente de Grãos de Soja

Modelagem Numérica. Andréa Maria Pedrosa Valli

ESTIMAÇÃO DO VALOR DO COEFICIENTE GLOBAL DE TRANSFERENCIA DE CALOR E DA TEMPERATURA DO ÓLEO TÉRMICO EM REATOR DO TIPO BATELADA ALIMENTADA

Sistemas computacionais para a previsão da qualidade e segurança alimentar: Uma perspectiva de sistemas complexos

MODELO TERMODINÂMICO DE UMA TURBINA A GÁS

Laboratório de Engenharia Térmica e Ambiental

U N I C A M P C A M P I N A S - S P 2 9 O U T U B R O

Constructal design aplicado às cavidades convectivas inseridas em um sólido cilíndrico

Ar-Condicionado Térmico

AVALIAÇÃO ANALÍTICA E NUMÉRICA PARA RECUPERADOR DE CALOR DE TUBOS CONCÊNTRICOS

Simulação das curvas de resfriamento e da microestrutura resultantes da solidificação unidirecional da liga Al-4,5%Cu.

Relatório final do projeto

HORÁRIO DE 5 PROVA ENSINO FUNDAMENTAL 8 ANO

SIMULAÇÃO NUMÉRICA DA DETECÇÃO DE VAZAMENTO EM OLEODUTO CONTENDO CONEXÃO TÊ

ANÁLISE COMPARATIVA ENTRE OS RESULTADOS DE SIMULAÇÕES TERMOENERGÉTICAS DE EDIFICAÇÕES SOB DIFERENTES CONDIÇÕES DE ENTRADA DAS PROPRIEDADES DOS VIDROS

Curriculum Vitae de Jorge Facão Setembro de 2011

Mass and related quantities publications by the National Institute of Metrology, Quality and Technology INMETRO (Brazil)

PREMIUM OFFROAD ACCESSORIES ABOUT AFN OUR PRODUCTS RESEARCH AND DEVELOPMENT PRODUCTION FINISHING ASSEMBLY WAREHOUSE TECHNOLOGY

SIMULAÇÃO NUMÉRICA DO PROCESSO DE VAZAMENTO E DE SOLIDIFICAÇÃO DA LIGA CU-5%ZN EM UM MOLDE PERMANENTE

USO DE VIDRO DUPLO E VIDRO LAMINADO NO BRASIL: AVALIAÇÃO DO DESEMPENHO ENERGÉTICO E CONFORTO TÉRMICO POR MEIO DE SIMULAÇÃO COMPUTACIONAL

SIMULAÇÃO NUMÉRICA DE ALETAS EM UM CONTEXTO DE ALTAS TEMPERATURAS. R. Sobral.

USO DO CFD NA AVALIAÇÃO DA VELOCIDADE E DA TEMPERATURA NUMA SALA EM CUIABÁ

SIMULAÇÃO DE SECAGEM DE MILHO E ARROZ EM BAIXAS TEMPERATURAS

Utilização de Estacas Geotérmicas em Região de Clima Tropical 4 CG Fundações

PALAVRAS-CHAVES: CANAL EM FORMA DE T. CONVECÇÃO FORÇADA. AVALIAÇÃO GEOMÉTRICA. DESIGN CONSTRUTAL.

DINÂMICA DOS FLUIDOS COMPUTACIONAL. CFD = Computational Fluid Dynamics

SIMULAÇÃO POR CFD DE UM FLUIDO VISCOELÁSTICO UTILIZANDO OS MODELOS DE GIESEKUS E PTT.

MELHORIA DA ESTRATÉGIA DE CONTROLE DE AUTOCLAVES ESTACIONÁRIAS COM BASE EM MODELO MATEMÁTICO

INSTRUÇÕES. UNIVERSIDADE ESTADUAL DE PONTA GROSSA COMISSÃO PERMANENTE DE SELEÇÃO VESTIBULAR DE INVERNO a etapa: QUÍMICA, MATEMÁTICA E FÍSICA

SIMULAÇÃO COMPUTACIONAL DO AMBIENTE TÉRMICO E ESTRUTURAL DE VEÍCULOS ESPACIAIS

DESENVOLVIMENTO DE SIMULADOR COMPUTACIONAL PARA EVAPORADOR DE SUCO DE LARANJA

DISTRIBUIÇÃO DE LETALIDADE NO TRATAMENTO TÉRMICO CONTÍNUO DE SUCOS DE FRUTAS EM PASTEURIZADOR A PLACAS

MEDIÇÃO DA CORRENTE ELÉCTRICA COM SENSOR DE EFEITO HALL

3 MSc, Pesquisador Núcleo de Simulação Termohidráulica de Dutos DEM PUC/Rio

RESUMO

Simulação Numérica do Aquecimento de Água Utilizando-se um Cilindro Ferromagnético

Utilização de Energia Solar Concentrada para a Geração de Energia com Geradores Termoelétricos

MARTINS, Monalisa Coelho 1 a

Relatório técnico final do projeto Estimativa de Erros de Discretização em Dinâmica dos Fluidos Computacional

PPGEM. Pontíficia Universidade Católica do Paraná PUCPR. Mechanical Engineering Graduate Program

O USO DA PROTEÔMICA NA AVALIAÇÃO DA QUALIDADE DOS ALIMENTOS. Caroline Mellinger Silva Embrapa Agroindústria de Alimentos Maio / 2017

21º CBECIMAT - Congresso Brasileiro de Engenharia e Ciência dos Materiais 09 a 13 de Novembro de 2014, Cuiabá, MT, Brasil

Transcrição:

Using Numerical Simulations in the Evaluation of Food Thermal Process Pedro E. D. Augusto COTUCA, FEA UNICAMP Marcelo Cristianini FEA UNICAMP

Thermal Process The most effective and used method for guarantee of food safety and quality Enzymes inactivation Sensorial perception Nutrition Energy Thermal Process Microbial inactivation

Cold spot and slowest heating zone (SHZ) (Augusto et al, 2008; Santana, 2007; Pinho, Cristianini, 2005)

Cold spot and slowest heating zone (SHZ) (Augusto, 2009; Augusto et al, 2009; Augusto, Cristianini, 2008; Augusto et al., in press - b)

SSR Convective heat transfer coefficient (h) 3,000 2,250 1,500 750 SSR F 1.5 1.0 0.5 F model /F experimental G1 G2 0 G2 500 600 700 800 900 1000 h (W/m²K) 0.0 h G1,cooling = 1,125 W m-2 K-1 h G2,cooling = 675 W m-2 K-1 h G1,heating = 2,150 W m-2 K-1 h G2,heating = 1,450 W m-2 K-1 Dh ~ 67% (Augusto et al., in press - d)

Convective heat transfer coefficient (h) Meat Cubes 2 x 2 x 2 cm Meat Matrix Orientation of the meat cubes in the space (Santana, 2007)

Process control: retort temperature Fp t t f i 10 T ( t) T z ref dt Fm 1 V V V n t t f 1 i 10 T ( t, V ) T z ref dtdv D(1ºC) DFp ~ 20% (Augusto et al., 2008)

Process control: temperature sensors (Augusto, Cristianini, 2008) DFp ~ 60%

Physical properties Dk(5%) DCp(5%) DFp ~ 20% (Augusto et al., 2008)

Fm (PU) Packaging orientation 60s 100s 200s 300s 1.300s 15 12 conventional inverted horizontal 9 6 3 (Augusto et al., in press - a) 0 0 260 520 780 1040 1300 t (s)

Fm (UP) Packaging orientation 15 12 posição convencional posição invertida 20s 30s 60s 100s 300s 9 6 3 0 0 300 600 900 1200 1500 t (s) (Augusto et al., in press - c)

Thermal process optimization Dretention ~ 15% (Pinho, 2003)

Fm (min) Fp (min) Thermal process optimization Packaging geometry DFp ~ 25% 35 30 LC LP 35 30 25 25 20 15 20 15 DFp ~ 320% 10 10 5 0 0 15 30 45 60 75 90 105 120 135 150 165 5 0 (Augusto et al., 2009; Augusto et al., in press - b) t (min)

Thermal process optimization v (m.s -1 ) 30s 60s 180s 420s 480s 900s (Augusto, 2009) g G1 / g G2 = 1,3

Conclusions The numerical simulation of heat transfer and fluid flow is proving to be a powerful tool in the evaluation of different aspects of food thermal process, contributing to obtain safer and high quality foods.

References Augusto, P. E. D. Modelamento matemático da transferência de calor durante o tratamento térmico de alimentos líquidos embalados. Dissertação (Mestrado em Tecnologia de Alimentos), Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP), 2009. Augusto, P. E. D.; Cristianini, M. Avaliação de erros na determinação de histórias térmicas de produtos processados termicamente com registradores internos de temperatura. Brazilian Journal of Food Technology, VII BMCFB, 9-19, 2008. Augusto, P. E. D.; Pinheiro, T. F.; Cristianini, M. Using computational fluid-dynamics (CFD) on the evaluation of beer pasteurization: effect of can orientation. Ciência e Tecnologia de Alimentos, in press - a. Augusto, P. E. D.; Pinheiro, T. F.; Cristianini, M. Utilização de fluidodinâmica computacional (CFD) na avaliação de tratamentos térmicos de bebidas em garrafas. Brazilian Journal of Food Technology, in press - c. Augusto, P. E. D.; Pinheiro, T. F.; Tribst, A. A. L.; Cristianini, M. Evaluation of methodologies for mathematical modeling of packaged conductive foods heat process. International Journal of Food Engineering, 5(4), article 6, 2009. Augusto, P. E. D.; Santana, F. F.; Cristianini, M. Utilização de modelagem matemática para avaliação dos efeitos da temperatura de processo e das propriedades térmicas na esterilização de alimentos. Brazilian Journal of Food Technology, 11(2), 159-168, 2008. Augusto, P. E. D.; Santana, F. F.; Cristianini, M. Mathematical modeling of the heat transfer for evaluation of corned beef sterilization. Brazilian Journal of Agri-Industrial Products, in press - b. Pinho, C. R. G. Modelamento matemático do processo de esterilização de alimentos condutivos em embalagem de vidro. Dissertação (Mestrado em Tecnologia de Alimentos), Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP), 2003. Augusto, P. E. D.; Pinheiro, T. F.; Cristianini, M. Determining convective heat transfer coefficient (h) for heating and cooling of bottles in water immersion. Journal of Food Process Engineering, in press d.

References Pinho, C. R. G.; Cristianini, M. Three-dimensional mathematical modeling of microbiological destruction of Bacillus stearothermophilus in conductive baby food packed in glass container. International Journal of Food Engineering, 1(2), 1-8, 2005. Santana, F. F. Modelamento matemático de alimentos com particulados pelo método dos elementos finitos. Dissertação (Mestrado em Tecnologia de Alimentos), Universidade Estadual decampinas (UNICAMP), 2007. Acknowledgements pedro@cotuca.unicamp.br olecram@fea.unicamp.br