Modelagem e simulação da difusão multicomponente durante a desidratação osmótica em pedaços de melão



Document title: Modelagem e simulação da difusão multicomponente durante a desidratação osmótica em pedaços de melão
Journal: Alimentos e nutricao
Database: PERIÓDICA
System number: 000366724
ISSN: 0103-4235
Authors: 1
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Institutions: 1Universidade Estadual de Londrina, Departamento de Quimica, Londrina, Parana. Brasil
2Universidade Estadual de Londrina, Laboratorio de Microscopia Eletronica e Microanalise, Londrina, Parana. Brasil
Year:
Season: Jul-Sep
Volumen: 22
Number: 3
Pages: 379-389
Country: Brasil
Language: Portugués
Document type: Artículo
Approach: Experimental, aplicado
English abstract Water loss and sugar gain were modeling during the osmotic dehydration process of pieces of melon. The transfer of solute to the fruit and the water to the solution was based on a generalization of the 2nd Fick’s law for simultaneous diffusion and solved by the fi nite element method using the software COMSOL Multiphysics 3.2. The main and cross diffusion coeffi cients, the relationship between the mass transfer and mass conductivity coeffi cients, as well, the Biot number were determined on the simulation with the implementation of the simplex optimization method through minimization of the percentage deviations. The value of deviation between the experimental and the simulated data were 4.71% for sucrose and 4.51% for water and the simulation indicated that the external resistance may be neglected in the mass transfer phenomenon studied. The simulation results presented good agreement with the experimental values and validated the predictive capacity of the model. The system developed to simulate the diffusion of water and solute allows control and modulation of sugar content in the pieces of melon
Portuguese abstract A perda de água e o ganho de açúcar foram modelados durante o processo de desidratação osmótica de pedaços de melão. A transferência de soluto para a fruta e de água para a solução, foi modelada com base na 2ª Lei generalizada de Fick para difusão simultânea e resolvida por meio do método de elementos fi nitos utilizando o software COMSOL Multiphysics 3.2. Os coefi cientes de difusão principais e cruzados, a relação entre o coefi ciente de transferência de massa e o de condutividade mássica, bem como o número de Biot foram determinados na simulação com a aplicação do método de otimização simplex por meio da minimização dos desvios percentuais. O valor dos desvios entre os dados experimentais e simulados foi de 4,71% para a sacarose e 4,51% para a água e a simulação indicou que a resistência externa pode ser desprezada no fenômeno de transferência de massa estudado. O resultado da simulação apresentou bom ajuste dos coefi cientes de difusão aos valores experimentais validando a capacidade preditiva do modelo empregado. O sistema desenvolvido para simular a difusão da água e do soluto permitirá o controle e a modulação do conteúdo de açúcar nos pedaços de melão
Disciplines: Química
Keyword: Química de alimentos,
Frutales,
Deshidratación de frutos,
Deshidratación osmótica,
Azúcares,
Melón
Keyword: Chemistry,
Food chemistry,
Fruit trees,
Fruit dehydration,
Osmotic dehydration,
Sugars,
Melon
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