Congelamento de alimentos em condições operacionais alternativas

Abstract

pela concessão da bolsa de estudos (processo número 140704/2017-5).À Japanese Student Service Organization (JASSO), pela concessão da bolsa referente ao período sanduíche no Japão.À Unicamp, à FEA, e à Tokyo University of Agriculture and Technology pela oportunidade.Aos professores Vivaldo Silveira Junior e Seishu Tojo, pela oportunidade, orientação, paciência e confiança.Aos membros da banca examinadora, pela contribuição para a melhoria do trabalho.Aos companheiros do Laboratório de Automação e Controle de Processos de Alimentos, do Agro-Environment Control and Renewable Energy Laboratory e do programa La-CEP, pela parceria, incentivos e sugestões.Aos meus pais, pelo companheirismo, apoio e confiança.À minha família e aos amigos do Eletrota, Taekwondo Unicamp, ECA e BSGI, pela torcida e carinho. RESUMOO congelamento de alimentos se divide em três etapas: resfriamento, congelamento e têmpera. Na etapa de congelamento, ocorre a formação e crescimento de cristais de gelo, de cujo tamanho e distribuição depende a qualidade do produto. O tamanho dos cristais, por sua vez, depende da taxa de congelamento. Assim, quanto maior a taxa de congelamento, menores são os cristais, melhor é sua distribuição e melhor é a qualidade do produto. Visando alcançar essa qualidade, os processos convencionais de congelamento empregam baixas temperaturas do ar, que são mantidas constantes durante toda a operação, acarretando elevado consumo energético. Considerando que as etapas de resfriamento e têmpera não influem diretamente no tamanho dos cristais, foram propostas diferentes estratégias de congelamento, que envolvem a modificação das condições operacionais de temperatura do ar nestas etapas. As estratégias foram comparadas quanto à qualidade do produto e consumo energético do sistema. Para tanto, nabo oriental liofilizado foi produzido, empregando 4 condições operacionais distintas no congelamento das amostras: temperatura do ar constante a -20 °C, constante a -30 °C (processo convencional) e dois processos alternativos modificados (condições de temperatura do ar variáveis por diferentes patamares e condições dinâmicas). Todos os processos foram avaliados, quanto a suas taxas de congelamento, como congelamentos comerciais, sendo que os processos alternativos modificados apresentaram taxa mais próxima ao processo convencional. As amostras liofilizadas foram reidratadas por imersão em água destilada por 5 h. A qualidade das amostras foi avaliada com base em parâmetros de reidratação, referente às diferentes taxas de congelamento. Constatou-se que o processo de congelamento sob condições dinâmicas, resultou no produto de maior qualidade, em termos de reidratação, e que o processo variável por patamares apresentou qualidade similar ao convencional. Por fim, foi desenvolvido um simulador com o qual foram simulados os mesmos processos em condições constantes e modificadas, visando avaliar seu potencial de economia energética. Na simulação, os processos modificados apresentaram economia de energia da ordem de 9 %, com relação ao processo ...