Effect of concentration and temperature on the thermal conductivity of frozen acerola pulp

Abstract

The purpose of this work was the experimental determination of the thermal conductivity of acerola pulp at concentrations of 5.5, 7.5, 9.5, 11.5 and 13.5 °Brix and temperatures of 0, -5, -10, -15, -20, -25 and -30 °C. The methodology used involved a hot wire probe, and the experimental results were compared with values estimated by several theoretical models (series, parallel and Maxwell-Eucken models) to evaluate the error involved. We observed an influence both of the concentration and the temperature on the thermal conductivity of the pulp. An increase of the conductivity with a decrease in temperature and in the solids concentration was detected. We observed the greatest increases in the range of 0 to -10 °C. Linear and polynomial equations were adjusted for the direct determination of the thermal conductivity of the pulp in the range of temperature and concentration studied. Key words: Frozen acerola pulp, thermal conductivity, hot wire probe, theoretical model ResumoA finalidade deste trabalho foi a determinação experimental da condutividade térmica da polpa de acerola nas concentrações de 5.5, 7.5, 9.5, 11.5 e 13.5 °Brix e nas temperaturas de 0, -5, -10, -15, -20, -25 e -30 °C. A metodologia utilizada foi a da sonda linear de aquecimento e os resultados experimentais obtidos foram comparados com valores estimados pelos modelos teóricos em série, paralelo e Maxwell-Eucken, avaliando o erro envolvido. Observou-se uma influência tanto da concentração quanto da temperatura na condutividade térmica da polpa. Houve aumento da condutividade com a redução da temperatura e da concentração de sólidos, observando-se os maiores aumentos na faixa de 0 a -10 °C. Equações polinomiais e lineares foram ajustadas para a determinação direta da condutividade térmica da polpa de acerola na faixa de temperatura e concentração estudada. Palavras-chave: Polpa congelada de acerola, condutividade térmica, sonda de fio quente, modelo teórico