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Thermal conductivity of milk with different levels of moisture and fat: experimental measures and prediction models
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Universidade Estadual de Londrina
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Áreas Temáticas da Extenção
Objetivos de Desenvolvimento Sustentável
Dados abertos
Resumo
A condutividade térmica é uma das propriedades mais influentes durante a pasteurização, sendo
altamente dependente da composição do leite e da temperatura utilizada no processo. Este trabalho
objetivou modelar a condutividade em uma faixa de temperatura de 20 a 80°C para leites com teores de
umidade de 88,3 a 91,2% e teores de gordura entre 0 e 3,5%. Para o leite com menor porcentagem de
umidade, a condutividade variou de 0,560 a 0,637 W m -1 K -1 e para aquele com maior teor de umidade
a condutividade esteve entre 0,584 a 0,652 W m -1 K -1 . Três modelos teóricos de predição, série, paralelo
e de Maxwell-Eucken, os quais utilizam dados da composição do alimento foram testados e funções
polinomiais foram ajustadas para modelar o comportamento desta propriedade em função dos teores
de umidade e gordura do leite. Os resultados mostraram que os valores da condutividade térmica são
linearmente dependentes do teor de umidade e inversamente dependentes dos teores de gordura. Entre
os modelos testados, o modelo Paralelo foi o que melhor se ajustou aos dados experimentais com erro
máximo de 2,7%.
Abstract
Thermal conductivity is one of the most influential properties affecting the pasteurization of milk and is
highly dependent on the milk composition and the temperature used in the process. The purpose of this
work was to model the thermal conductivity of milk with a moisture content from 88.3 to 91.2% and fat
content from 0 to 3.5% from 20 to 80°C. For milk with a lower moisture percentage, the experimental
conductivity ranged from 0.560 to 0.637 W m -1 K -1 , and for those samples with a higher moisture
percentage, conductivity ranged from 0.584 to 0.652 W m -1 K -1 . Three theoretical predictive models,
series, parallel and Maxwell-Eucken, which use food composition data, were tested, and polynomial
functions were fit to model the behavior of this property as a function of moisture and fat content. The
results showed that thermal conductivity values are linearly dependent on the moisture content and
inversely dependent on the fat content. Among the models, the parallel model was the best fit to the
experimental data with a maximum error of 2.7%.
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Citação
PEREIRA, C. G. et al. Thermal conductivity of milk with different levels of moisture and fat: experimental measures and prediction models. Semina: Ciências Agrárias, Londrina, v. 34, n.3, p. 1153-1166, May/Jun. 2013.