Modelagem matemática da secagem convectiva de fatias de yacon (Smallanthus sonchifolius)

Resumo

Yacón é uma planta originalmente cultivada na América do Sul. Seus tubérculos são ligeiramente doces. Seu baixos níveis de glicose e sacarose a tornam uma boa opção para dietas com restrição de carboidratos. Porém, a vida de prateleira do yacón é limitada, devido à sua grande proporção de água. A secagem convectiva pode estender sua vida de prateleira sem grandes inconvenientes. O objetivo deste projeto é estudar a secagem convectiva de yacón, usando um modelo numérico. Esta metodologia inclui a caracterização do produto ao longo do processo, identificação de parâmetros cinéticos relevantes às suas mudanças estruturais, implementação de um modelo fenomenológico incluindo essas mudanças, e análise de condições de operação selecionadas, visando à otimização do processo. Uma secadora convectiva será utilizada. Serão coletados dois conjuntos de dados. Para a fatia localizada no centro da bandeja de cima da secadora, o encolhimento e as mudanças estruturais serão monitorados ao longo do processo, usando um microscópio Leica S6D. Para as fatias restantes, a massa será medida ao longo do processo, e algumas terão a altura medida usando um micrômetro. Ambos os conjuntos de dados serão obtidos com repetições, sob condições selecionadas. A modelagem da transferência de calor e massa considerará i) parâmetros cinéticos identificados pelo monitoramento em tempo real e ii) propriedades termofísicas obtidas em laboratório. A confiabilidade das simulações será confirmada por comparação com dados independentes obtidos na mesma posição. O papel da convecção e da radiação térmica será discutida por comparação com dados adquiridos para fatias secas em outras posições.