DETERMINAÇÃO DA CINÉTICA DE SECAGEM DE PRODUTOS ALIMENTÍCIOS USANDO ALGORITMOS GENÉTICOS
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https://doi.org/10.32404/rean.v3i3.1205Abstract
A secagem de produtos alimentícios consiste na redução do seu volume e de sua massa durante o processo de desidratação que ocorre através da remoção de água. Esta operação unitária é amplamente utilizada na indústria com o objetivo de obter um produto com determinadas especificações de mercado. Entre as variáveis que mais influenciam este fenômeno, pode-se citar o tempo e a temperatura. Matematicamente, o estudo da cinética de secagem de produtos alimentícios é realizado considerando a determinação de parâmetros que caracterizam a cinética de secagem. Neste trabalho é formulado e resolvido um problema de otimização que consiste da minimização da diferença entre os dados experimentais e o calculado usando diferentes modelos matemáticos, empregados para estudar as características de secagem de dois produtos alimentícios, a saber, abacaxi e banana usando Algoritmos Genéticos. Foram determinadas quatro equações empíricas para a cinética de secagem de cada um dos produtos estudados. Os resultados obtidos demonstraram que a metodologia proposta configurou-se como uma interessante abordagem para a estimação de parâmetrosReferences
(1) AKPINAR, E. K. Determination of suitable thin layer drying curve model for some vegetables and fruits. Journal of Food Engineering, London-United Kingdom, v. 73, n. 12, p. 75–84, 2006.
(2) ARRUDA, E. B.; LOBATO, F. S.; ASSIS, A. J.; BARROZO, M. A. S. Modeling of fertilizer drying in roto-aerated and conventional rotary dryers. Drying Technology, London-United Kingdom, v. 27, n. 3, p. 1192–1198, 2009.
(3) CEYLAN, I.; AKTAS, M.; DOGAN, H., Mathematical modeling of drying characteristics of tropical fruits. Applied Thermal Engineering, London-United Kingdom, v. 27, n. 4, p. 1931–1936, 2007.
(4) CHAPRA, S. C. Métodos numéricos aplicados com Matlab para engenheiros e cientistas. 3ª ed. Editora Mc Graw Hill, New York-USA, 2013, 655 p.
(5) DARWIN, C. On the origin old species: by means of natural selection or the preservation of favoured races in the struggle for life. London, 1859, 1028 p.
(6) DIAMANTE, L. M.; MUNRO, P. A. Mathematical modelling of the thin layer solar drying of sweet potato slices. Solar Energy, London-United Kingdom, v. 51, n. 4, p. 271–276, 1993.
(7) ERBAY, Z.; ICIER, F. A review of thin layer drying of foods: theory, modeling, and experimental results. Critical Reviews in Food Science and Nutrition, London-United Kingdom, v. 50, n. 134, p. 441–464, 2010.
(8) FARIA, R. Q.; TEIXEIRA, I. R; DEVILLA, I. A.; ASCHERI, D. P. R.; RESENDE, O. Cinética de Secagem de sementes de crambe. Revisa Brasileira de Engenharia Agrícola e Ambiental, Campina Grande-PB, v. 16, n. 3, p. 573–583, 2012.
(9) FILITTO, D. Algoritmos genéticos: uma visão explanatória. Revista Multidisciplinar da Uniesp – Saber Acadêmico, São Paulo-SP, v. 6, n.3, p. 136–143, 2008.
(9) HENDERSON, S. M. Progress in developing the thin layer drying equation. Transactions of ASAE, St. Joseph-USA, v. 17, n. 4, p. 1167–1172, 1974.
(10) KEMP, I. C.; OAKLEY, D. E. Modeling of particulate drying in theory and practice. Drying Technology, London-United Kingdom, v. 20, n. 45, p. 1699–1750, 2002.
(11) KUMAR, C.; KARIM, A.; SAHA,S. C.; JOARDDER, M. U. H.; BROWN, R.; BISWAS, D. Multiphysics modelling of convective drying of food materials. Proceedings of the Global Engineering, Science and Technology Conference, Dhaka, Bangladesh, 2012.
(12) LEWIS, W. K. The rate of drying of solid materials. Journal of Industrial & Engineering Chemistry, London-United Kingdom, v. 13, n. 5, p. 427–432, 1921.
(13) LOBATO, F. S.; ARRUDA, E. B.; BARROZO, M. A. S.; STEFFEN JR, V. Estimation of drying parameters in rotary dryers using differential evolution. Journal of Physics Conference Series, New York-USA, v. 135, n.1, p. 1-8, 2008.
(14) MICHALEWICZ, Z. Genetic algorithms + data structure = evolution programs. 3rd ed. Berlin: Springer, 1996, 568 p.
(15) MONTEIRO, R. L.; A. M. B., CARCIOFI; LAURINDO, J. B. A microwave multi-flash drying process for producing crispy bananas. Journal of Food Engineering, London-United Kingdom, v. 178, n. 4, p. 1–11, 2016.
(16) OVERHULTS, D. G.; WHITE, G. M.; HAMILTON, H. E.; ROSS, I. J. Drying soybeans with heated air. Transactions of the ASAE, New York-USA, v. 16, n. 3, p. 112–113, 1973.
(17) PAGE, G. E. Factors influencing the maximum rate of air drying shelled corn in thin-layers. M. S. Thesis, Purdue University, West Lafayette, Indiana, 1949.
(18) PANCHARIYA, P. C.; POPOVIC, D.; SHARMA, A. L. Thin-layer modelling of black tea drying process. Journal of Food Engineering, London-United Kingdom, v. 52, n.4, p. 349–357, 2002.
(19) SARAMAGO, S. F. P. Métodos de otimização randômica: algoritmos genéticos e simulated annealing, Notas em Matemática Aplicada, v. 6, São Carlos-SP: SBMAC, 1999, 35 p.
(20) SHAHARI, N. A., Mathematical modelling of drying food products: application to tropical fruits. Nottingham: University of Nottingham, 2012, 247 p.
(21) SINGH, F.; KATIYAR, V. K.; SINGH, B. P. Mathematical modeling to study drying characteristic of Apple and potato. International Conference on Chemical, Environment & Biological Sciences (CEBS-2014), Kuala Lumpur (Malaysia), 2014.
(22) TADINI, C. C.; TELIS, V. R. N.; MEIRELLES, A. J. A.; PESSOA-FILHO, P. A. Operações unitárias na indústria de alimentos. v. 2 São Paulo-SP: Editora LTC, 2016, 652 p.
(23) UDOMKUN, P.; ARGYROPOULOS, D.; NAGLE, M.; MAHAYOTHEE, B.; JANJAI, S.; MÜLLER, J. Single layer drying kinetics of papaya amidst vertical and horizontal airflow. LWT - Food Science and Technology, London-United Kingdom, v. 64, n. 23, p. 67–73, 2015.
(24) WHITAKER, T.; BARRE, H. J.; HAMDY, M. Y. Theoretical and experimental studies of diffusion in spherical bodies with a variable diffusion coefficients, Transactions of ASAE, New York-USA, v. 11, n. 2, p. 668–672, 1969.
(25) WHITE, G. M.; BRIDGES, T. C.; LOEWER, O. J.; ROSS, I. J. Seed coat damage in thin layer drying of soybeans as affected by drying conditions. ASAE Journal, New York-USA, v. 34, n. 3052, 1978.
(26) ZLATANOVIC, I; KOMATINA M.; ANTONIJEVIC, D. Low-temperature convective drying of apple cubes. Applied Thermal Engineering, London-United Kingdom, v. 53, n. 1, p. 114–123, 2013
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