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dc.creatorSantos, Amanda Aparecida de Lima-
dc.date.accessioned2022-06-28T20:43:39Z-
dc.date.available2022-06-28T20:43:39Z-
dc.date.issued2022-06-28-
dc.date.submitted2022-05-10-
dc.identifier.citationSANTOS, A. A. de L. Estudo experimental e de simulação computacional da secagem de sementes de mamão em leito de jorro. 2022. 132 p. Dissertação (Mestrado em Engenharia de Alimentos) - Universidade Federal de Lavras, Lavras, 2022.pt_BR
dc.identifier.urihttp://repositorio.ufla.br/jspui/handle/1/50379-
dc.description.abstractPapaya and Formosa are widely cultivated in Brazil for their trade as fresh fruit, production of jellies, sweets, among others. In their processing there is generation of a large amount of seeds that are discarded. When it comes to sustainable development, the use of the seeds can contribute to it, since they can have great utility in pharmaceutical, food, and cosmetic industries, coming from the oil from the seeds because they have high added value thanks to the presence of fatty acids such as oleic, linoleic, stearic, and palmitic. However, this residue may contain high humidity, which contributes to its rapid degradation and, therefore, it is important that it goes through a drying stage. This operation can be performed in a spouted bed, equipment that stands out for its high rates of mass and heat transfer that contribute to a satisfactory reduction of particle humidity. In view of the above, the objective of this work was to perform characterization of papaya seeds with and without exotest and in natura and dried, experimentally investigate the drying of this material in a pilot unit of a spouted bed. In addition to establish empirical correlation for predicting the drying rate of papaya seed as a function of air velocity and temperature parameters, find the condition that favors drying among the conditions studied and perform computer simulations to investigate the characteristics of the flow inside the bed. Firstly, the physical characterization of papaya seeds was performed by obtaining the average Sauter diameter, sphericity, bulk and loose bulk density, bulk porosity, weight of one thousand seeds, moisture and angle of repose. After that, drying experiments were performed in a jet bed, varying the temperature in 40, 50 and 64 °C and air velocity in 21, 34 and 36 m/s. Furthermore, with the aid of Computational Fluid Dynamics (CFD) techniques, simulations of the flow inside the bed were performed. As results, the fresh papaya seeds without exotest presented higher porosity, lower humidity and better handling conditions and were used in the drying studies. This seed was classified according to the degree of flowability as being of good fluidity and according to the Geldart diagram as belonging to the particulate group D. The characteristic curve of the spouted bed presented behavior consistent with the typical pattern and allowed the identification of the minimum spouting velocity and minimum pressure drop of 22 m/s and 21 Pa, respectively. The computer simulations performed were able to represent the fluid dynamics of the seeds inside the bed. However, the experimental and simulated pressure drop values were not close. In addition, it was identified that higher values of temperature and velocity provide higher drying rates. In general, a satisfactory moisture removal of the seeds was achieved within the short operation time, besides obtaining a better understanding of the drying operation in a spouted bed provided by the experimental and simulated results.pt_BR
dc.description.sponsorshipFundação de Amparo à Pesquisa do Estado de Minas Gerais (FAPEMIG)pt_BR
dc.languageporpt_BR
dc.publisherUniversidade Federal de Lavraspt_BR
dc.rightsacesso abertopt_BR
dc.subjectResíduos de mamãopt_BR
dc.subjectSecador convectivopt_BR
dc.subjectFluidodinâmica computacionalpt_BR
dc.subjectPapaya residuespt_BR
dc.subjectConvective dryerpt_BR
dc.subjectComputational fluid dynamicspt_BR
dc.titleEstudo experimental e de simulação computacional da secagem de sementes de mamão em leito de jorropt_BR
dc.title.alternativeExperimental and computational simulation study of the drying of papaya seeds in a spout bedpt_BR
dc.typedissertaçãopt_BR
dc.publisher.programPrograma de Pós-Graduação em Engenharia de Alimentospt_BR
dc.publisher.initialsUFLApt_BR
dc.publisher.countrybrasilpt_BR
dc.contributor.advisor1Bicalho, Isabele Cristina-
dc.contributor.advisor-co1Ansoni, Iara Hernandez Rodriguez-
dc.contributor.referee1Corrêa, Renata de Alquino Brito Lima-
dc.contributor.referee2Santana, Ricardo Corrêa de-
dc.description.resumoO mamão papaia e formosa são amplamente cultivados no Brasil para seu comércio como fruta fresca, produção de geleias, doces, entre outros. Nos seus processamentos há geração de grande quantidade de sementes que possuem como destino o descarte. Ao se tratar de desenvolvimento sustentável, a utilização das sementes poderá contribuir com este, visto que elas podem ter grande utilidade em indústrias farmacêuticas, alimentícias e cosméticas, advinda do óleo das sementes por possuírem alto valor agregado graças a presença de ácidos graxos como o oleico, linoleico, esteárico e palmítico. No entanto, esse resíduo pode conter alta umidade o que contribui para sua degradação rápida e, por isso, é importante que ele passe por uma etapa de secagem. Essa operação pode ser realizada em um leito de jorro, equipamento que se destaca pelas suas altas taxas de transferência de massa e calor que contribuem para uma redução satisfatória da umidade das partículas. Diante do exposto, o objetivo deste trabalho foi realizar caracterização das sementes de mamão com e sem exotesta e in natura e seca, investigar experimentalmente a secagem desse material em uma unidade piloto de leito de jorro. Além de estabelecer correlação empírica para a previsão da taxa de secagem da semente de mamão em função dos parâmetros velocidade e temperatura do ar, encontrar a condição que favorece a secagem dentre as condições estudadas e realizar simulações computacionais para investigar as características do escoamento no interior do leito. Primeiramente, foi feita a caracterização física das sementes de mamão por meio da obtenção do diâmetro médio de Sauter, esfericidade, densidade aparente e bulk solta e compactada, porosidade bulk, peso de mil sementes, umidade e ângulo de repouso. Após isso, foram realizados experimentos de secagem em leito de jorro variando-se a temperatura em 40, 50 e 64 °C e velocidade do ar em 21, 34 e 36 m/s. Ademais, com o auxílio de técnicas de Fluidodinâmica Computacional (CFD) foram realizadas simulações do escoamento no interior do leito. Como resultados, as sementes de mamão in natura sem exotesta apresentaram maior porosidade, menor umidade e melhores condições de manuseio e foram utilizadas nos estudos de secagem. Essa semente foi classificada de acordo com o grau de escoabilidade como sendo de boa fluidez e de acordo com o diagrama de Geldart como pertencentes ao grupo particulado D. A curva característica do leito de jorro apresentou comportamento coerente com o padrão típico e permitiu identificar a velocidade e queda mínima de jorro de 22 m/s e 21 Pa, respectivamente. As simulações computacionais realizadas se mostraram capazes de representar a fluidodinâmica das sementes no interior do leito. No entanto, os valores de queda de pressão experimental e simulados não se mostraram próximos. Além disso, identificou-se que maiores valores de temperatura e velocidade proporcionam maiores taxas de secagem. De maneira geral alcançou-se uma remoção de umidade satisfatória das sementes dentro do pequeno tempo de operação, além da obtenção de um maior entendimento da operação de secagem em leito de jorro proporcionado pelos resultados experimentais e simulados.pt_BR
dc.publisher.departmentDepartamento de Ciências dos Alimentospt_BR
dc.subject.cnpqEngenharia de Alimentospt_BR
dc.creator.Latteshttp://lattes.cnpq.br/9107727459761263pt_BR
Aparece nas coleções:Engenharia de Alimentos - Mestrado (Dissertações)



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