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Título: Desenvolvimento e validação de metodologia para determinação de propriedades termofísicas em alimentos
Título(s) alternativo(s): Development and validation of methodology for determination of thermophysical properties in foods
Autor(es): Leal, Fernando Castro
Orientador(es): Demczuk Junior, Bogdan
Palavras-chave: Alimentos - Análise
Calor específico
Difusividade térmica
Food - Analysis
Specific hear
Thermal diffusivity
Data do documento: 6-Dez-2017
Editor: Universidade Tecnológica Federal do Paraná
Câmpus: Campo Mourao
Referência: LEAL, Fernando Castro. Desenvolvimento e validação de metodologia para determinação de propriedades termofísicas em alimentos. 2017. 50 f. Trabalho de Conclusão de Curso (Graduação) – Universidade Tecnológica Federal do Paraná, Campo Mourão, 2017.
Resumo: Os processos térmicos estão entre as mais importantes técnicas da preservação de alimentos. No processamento, propriedades como densidade, condutividade térmica, calor específico e difusividade térmica apresentam mudanças substanciais dependendo da composição, da temperatura e da estrutura física do alimento.Devido à escassez desses dados ou diferenças entre métodos de determinação, é necessária a avaliação da eficiência dos procedimentos na rotina do laboratório. Tal avaliação envolve um processo conhecido como validação, que leva em conta a relação entre resultados experimentais e as questões que o método deve responder. A validação é usada para o desenvolvimento de um método analítico, adaptação ou implementação de um método conhecido. O método é considerado validado somente se suas características estiverem de acordo com os pré-requisitos estabelecidos, havendo assim diferença entre a execução de experimentos e a validação. O presente trabalho teve o objetivo de desenvolver e validar uma metodologia para determinação do calor especifico e da difusividade térmica em alimentos, através dos parâmetros linearidade, precisão e exatidão e além disso, utilizar os dados experimentais de densidade, calor específico e difusividade térmica para determinação indireta da condutividade térmica em alimentos. As amostras utilizadas foram polpa comercial de tangerina em diferentes teores de sólidos solúveis totais. A densidade real foi obtida através da utilização de picnômetro e balança analítica. O calor específico foi obtido através do método das misturas. A difusividade térmica foi obtida por meio da utilização de um tubo de alumínio, sensores e banho termostático.Foi obtida também a condutividade térmica, indiretamente através da combinação dos parâmetros determinados experimentalmente.O valor médio de calor específico encontrado para a polpa de tangerina, contendo sete diferentes diluições,foi de 2,276 ± 0,209 J/kgºC, o valor médio da difusividade térmica foi de 1,75x10-7 ± 8,975x10-9 m²/s e o valor médio obtido para a condutividade térmica foi de 0,415± 0,0305 W/mºC.Em relação aos parâmetros de validação do experimento do calor especifico, apesar de alguns apresentarem valores aceitáveis, ao serem comparados com a literatura, a validação deste método não foi considerada, por apresentar a maior parte dos valores de precisão acima do recomendado e altos valores de erro experimental.Para a determinação da difusividade térmica, os parâmetros de validação calculados apresentaram respostas coerentes com a literatura, podendo assim ser possível considerar a validação do experimento.
Abstract: Thermal processes are among the most important techniques of food preservation. In the processing, properties such as density, thermal conductivity, specific heat and thermal diffusivity present substantial changes depending on the composition, temperature and physical structure of the food. Due to the scarcity of these data or differences between methods of determination, it is necessary to evaluate the efficiency of the procedures in the laboratory routine. Such evaluation involves a process known as validation, which considers the relationship between experimental results and the questions that the method must answer. Validation is used for the development of an analytical method, adaptation or implementation of a known method. The method is considered validated only if its characteristics agree with the established prerequisites, thus there is a difference between the execution of experiments and the validation. The present work had the objective of developing and validating a methodology for the determination of specific heat and thermal diffusivity in foods through the parameters linearity, precision and accuracy and to use the experimental data of density, specific heat and thermal diffusivity for determination of thermal conductivity in food. The samples used were commercial pulp of mandarin in different contents of total soluble solids. The actual density was obtained using pycnometer and analytical balance. Specific heat was obtained by the blends method. The thermal diffusivity was obtained using an aluminum tube, sensors and thermostatic bath. The thermal conductivity was also obtained indirectly through the combination of experimentally determined parameters. The average specific heat value found for the mandarin pulp containing seven different dilutions was 2,276 ± 0,209 J / kg ºC, the average value of the thermal diffusivity was 1.75x10- 7 ± 8.975x10-9 m² /s and value obtained for the thermal conductivity was 0.415 ± 0.0305 W / m. Regarding the validation parameters of the specific heat experiment, although some presented acceptable values, when compared with the literature, the validation of this method was not considered, since most of the values of precision were above the recommended and high values of experimental error. For the determination of the thermal diffusivity, the calculated validation parameters presented coherent answers with the literature, so it may be possible to consider the validation of the experiment.
URI: http://repositorio.roca.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/8566
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