This paper presents a three-dimensional computational model for nonlinear microwave heating problems. In order to reduce the computational costs, a new finite element method adaptive time-stepping scheme is proposed. Numerical results are compared with experimental measurements on a problem of dielectric heating of water
RESUMOEste trabalho busca, como função principal, determinar o valor do coeficiente convectivo de transferência de calor através da metodologia de modelagem matemática e simulação numérica associada ao processo experimental previamente realizado, de resfriamento rápido com ar forçado de figos "Roxo de Valinhos". O objetivo foi comparar o resultado com o definido pelo ajuste entre os dados experimentais e o uso de equação empírica da literatura, já realizado. Para a predição da temperatura próximo ao centro das frutas, considerou-se o modelo da lei de Fourier em coordenadas esféricas e se implementaram algoritmos segundo os métodos de diferenças finitas e dos elementos finitos para os modelos unidimensional e tridimensional, respectivamente. O estabelecimento do referido valor se dá a partir da comparação desses dados simulados com os dados experimentais. Os valores resultantes dos dois modelos foram coincidentes e resultaram menores valores residuais que o obtido pela equação empírica; além disso, a representatividade da curva simulada mostra que a atual metodologia é mais precisa que a anteriormente realizada e, portanto, adequada para este e trabalhos futuros. ABSTRACTThe main purpose of this study is to determine the convective heat transfer coefficient value by using the methodology of mathematical modeling and numerical simulation associated with the experimental process previously performed, of the forced air precooling of the figs type 'Roxo de Valinhos'. The objective was to compare the result with the one determined by fitting an empirical equation from the literature to the experimental data. For the prediction of the temperature, near to the center of fruits, the Fourier law model was considered. Algorithms employing the finite differences and finite elements methods were implemented for the one-dimensional and three-dimensional models. The establishment of the referred value was performed through the comparison of these simulated data with the experimental data. The resulting values of the two models were coincident and generated a smaller residual value than the one obtained by the empirical equation. Furthermore, the representation of the simulated curve shows that the methodology of the mathematical modeling and numerical simulation is more accurate than the previous one and suitable for this and future work.
Com a crescente busca por uma vida saudável e a grande demanda pela prática de atividades físicas, o mercado de bebidas isotônicas começou a expandir-se e ampliar-se, com variadas marcas e sabores para atender ao consumidor. Segundo a Agência de Vigilância Sanitária (ANVISA), por meio da Resolução da Diretoria Colegiada (RDC) n° 18/2010, as bebidas isotônicas são repositoras hidroeletrolíticas destinadas a atletas (pessoas que praticam atividades físicas intensas, frequentes e de longa duração). Com o intuito de averiguar-se a qualidade físico-química das bebidas e a correspondência entre as concentrações de sódio e potássio rotuladas nas embalagens do produto e as encontradas nas amostras, realizou-se determinações de acidez titulável, pH, sólidos solúveis e dos íons sódio e potássio. Para a determinação da acidez titulável e pH, foram utilizadas técnicas potenciométricas. Para a quantificação de sólidos solúveis, utilizou-se um refratômetro de Abbé e para a determinação dos íons sódio e potássio foi empregada a espectrometria de absorção atômica (EAA) com atomização em chama. As amostras apresentaram pH entre 3,05 e 3,78; acidez titulável entre 2,71 e 6,35 e os sólidos solúveis entre 0,19 e 7,3 °Brix. As concentrações dos analitos Na e K na maioria das amostras diferiram significativamente em relação ao rotulado. A maioria das amostras isotônicas apresentou concentrações de sódio superiores e de potássio inferiores em relação ao rotulado no produto. Já as amostras de bebidas carboidratadas apresentaram comportamento oposto, uma vez que foram encontradas concentrações superiores para o potássio e inferiores para o sódio, em relação ao rotulado. Os valores permitidos pela RDC 18/2010 para as bebidas isotônicas são de 460 a 1150 mg L-1 para o sódio e máximo de 700 mg L-1 para o potássio, além de máximo de 8% m v-1 para os carboidratos. Apenas a amostra da marca B, sabor 4 apresentou concentração de sódio inferior ao limite permitido.
A desidratação é um processo que consiste na eliminação de água de um produto por evaporação, com transferência de calor e massa, reduzindo a contaminação por microrganismos. A desidratação de alimentos pode representar uma opção no aproveitamento de excedentes de produção e de produtos fora dos padrões de qualidade para consumo in natura, promovendo o aumento da vida de prateleira e agregação de valor ao produto. O objetivo desse estudo foi determinar a estabilidade de sopas desidratadas, por meio de análises físico-químicas (pH e umidade) e microbiológicas (coliformes totais e termotolerantes, Staphylococcus aureus, Salmonella, bactérias mesófilas aeróbias, fungos e leveduras). Essas análises foram realizadas em intervalos de três em três meses durante 60 dias. A primeira análise realizada apresentou ausência de crescimento microbiano, pH em torno de 5,8 e umidade de 9,0%. Já nas análises realizadas após 30 dias, observou-se crescimento dos microrganismos mesófilos, coliformes totais e termotolerantes, Escherichia coli, enquanto os testes físico-químicos mantiveram os resultados próximos ao anterior, sendo 9,0% de umidade e pH em torno de 5,5. A terceira análise, após 60 dias, apresentou crescimento de coliformes totais e de leveduras. Os testes físico-químicos apresentaram uma média de umidade de 11,15%e o pH em torno de 5,61. Tais alterações podem indicar que a qualidade de um produto varia com o tempo sob influência de vários fatores, tais como temperatura de armazenamento, umidade e luz. Sendo assim, observou-se a presença de microrganismos contaminantes durante as duas últimas análises.
A cana-de-açúcar é a base de muitos subprodutos relevantes para a economia brasileira, desde a colonização até os dias atuais. A capacidade de sobrevivência da agricultura familiar depende da produção e do consumo alimentos provenientes de metodologias ecológicas, com razões sociais e relevância ambiental. Em Minas Gerais, na comunidade de Rio Vermelho – Jaboticatubas, ainda se faz presente a produção de derivados da cana, que efetivam a importância da manufatura tradicional e artesanal. Assim, o açúcar oriundo de processos manuais acrescido de componentes do campo, como terra de formigueiro e argila, recebe o nome de açúcar purgado. Neste trabalho, foram realizadas análises físico-químicas e microbiológicas de três amostras de açúcar de purga para avaliar se atendem aos padrões de qualidade, a fim de assegurar a segurança dos alimentos dos consumidores que movimentam o mercado interno. Como a classe de produtos orgânicos rurais normalmente não se enquadra nos padrões legislativos vigentes para alimentos, buscou-se referência na literatura. Avaliando-se os critérios de qualidade microbiológica, observou-se discrepância entre o resultado esperado e o obtido em amostras analisadas, confirmando-se a necessidade de relacionar o processo produtivo com condições higiênico-sanitária favoráveis.
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