Author(s):
Cruz, Ana Catarina Pinto Nunes 
; Guiné, Raquel, orient. ; Gonçalves, João Carlos, co-orient. ; Correia, Ana Cristina Correia, co-orient.
Date: 2012
Persistent ID: http://hdl.handle.net/10400.19/1862
Origin: Repositório Científico do Instituto Politécnico de Viseu
Subject(s): Equipamento indústria alimentar; Secador; Convecção; Secagem por ar quente; Maçã; Golden Delicious; Granny Smith; Propriedade físico-química; Textura; Cor; Teor em humidade; Teor em matéria seca; Drying; Apples; Convection; Physico-chemical properties; Kinetics
Description
Dissertação de Mestrado em Qualidade e Tecnologia Alimentar A presente dissertação versa sobre a concepção e exploração de um secador convectivo de produtos alimentares. Partindo-se do invólucro exterior (secador), neste foi instalado o equipamento para promover o aquecimento e escoamento do ar interior. Para monitorizar e controlar o processo de secagem, procedeu-se à instrumentação da instalação para monitorização/controlo e registo de cada uma das variáveis, nomeadamente: temperatura e humidade do ar, assim como a pesagem contínua dos produtos durante a secagem. Com o objectivo de explorar o comportamento do secador, realizaram-se ensaios preliminares, em que se comparou a eficiência de secagem obtida com o secador desenvolvido e uma estufa. Nos ensaios finais comparam-se os resultados para duas variedades de maçã, a 'Golden Delicious' e a 'Granny Smith', ambas secadas no secador desenvolvido. Para efeitos de comparação realizaram-se várias análises, que envolveram a determinação da humidade, acidez, sólidos solúveis totais, a cor e a textura das respectivas maçãs, em fresco e depois de secadas, num intervalo de temperaturas de 30ºC e 60ºC. Além disso estudou-se também a cinética de secagem em termos de modelos de camada fina, e também por meio da equação de difusão de Fick. Assim, avaliaram-se algumas propriedades de transferência de massa, como a humidade de difusividade efectiva e o coeficiente de transferência convectiva de massa. Os resultados mostram que para ambas as variedades de maçãs estudadas, a secagem reduz a acidez e o teor em açúcares. No que respeita à cor, esta foi significativamente afetada pela secagem, resultando em elevados valores da diferença de cor total, entre 19.43 e 25,04. Quanto à textura, verificou-se que com a secagem as maçãs tornam-se menos duras e menos coesas. No que respeitou à cinética de secagem, os dados cinéticos foram tratados e ajustados de acordo com diferentes modelos de camada fina que foram: 'Page', 'Henderson' e 'Pabis', 'Logarítmico' e 'Vega-Lemus'. Dos modelos testados foi possível verificar que o modelo 'Vega-Lumus' foi o pior para descrever a cinética de secagem,sendo o de 'Page' o que mostrou melhor adaptação/comportamento. Além disso, verificou-se que a difusidade de massa aumenta com a temperatura, seguindo a função do tipo 'Arrhenius' para as variedades 'Golden Delicious' e 'Granny Smith'. ABSTRACT: This dissertacion examines the design and operation of a food convective dryer. Starting from the outer casing (dryer), all the equipment has been installed to promote the heating and air flow inside. To monitor and control the drying process, all the instrumentation for monitoring/control and registration of each variable was installed, in particular, regardind the variables such as temperature and humidity, as well as the continous weighing of the product during drying. In order to explore the behaviour of the dryer, preliminary tests were carried out, which compared the efficiency obtained by drying in the developed drier and in an oven dryer. In the definitive tests, two varieties of apples, 'Golden Delicious' and 'Granny Smith', were both dried in the developed drier and the results were compared. For this several tests were carried out, which involved the determination of humidity, acidity, total soluble solids, colour and texture of the respective apples, either in fresh and after dried at temperatures in the range of 30ºC to 60ºC. In addittion it was also studied the drying kinetics in terms of thin layer models, and also by Fick's diffusion equation. Thus, some mass tranfer properties were evaluated, such as moisture effective diffusivity and the coefficient of convective mass transfer.The results show that both varieties of apple at study, drying reduces the acidity and sugar content. As regards colour, this was significantly affected by drying, resulting in high values of total colour difference between 19.43 and 25.04. As to texture, it was found that drying turned the apples softer and less cohesive. With respect to drying kinetics, the experimental data were adjusted according to different thin layer models: 'Page', 'Henderson' and 'Pabis', 'logarithmic' and 'Vega-Lemus'. From the models tested, it was able to verify that the model Vega-Lemus was the worst to describe the kinetics of drying and the 'Page' showed the best fit/performance. Furthermore, it was found that the mass diffusivity increases with temperature, following an 'Arrhenius' function for varieties 'Golden Delicious' and 'Granny Smith'.
