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Modelo para medida da degradação em tempo real e estimativa de vida útil de confeitos vítreo
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Modelo para medida da degradação em tempo real e estimativa de vida útil de confeitos vítreo
Spanemberg, Flavio Edney Macuglia
Data da Defesa:
2020-06-28
Orientador:
Sellitto, Miguel Afonso
Resumo:
A forte concorrência no mercado global e às crescentes demandas dos consumidores por novos produtos e de maior qualidade estimulam a indústria de confeitos a melhorar continuamente a confiabilidade e o processo de desenvolvimento de produtos. Frente a isto, o uso de modelos matemáticos pode proporcionar maior precisão e rapidez nos processos de estimativa de vida útil, além do conhecimento em tempo real da qualidade do alimento. O tempo de vida útil de confeitos vítreos é influenciado pela temperatura e umidade relativa do ambiente. Estes fatores aceleram o processo de absorção de água durante o período de transporte e armazenamento. Neste caso a degradação do alimento está relacionada ao seu teor de umidade. Quando esse atinge um valor crítico, alterações indesejáveis de textura inviabilizam a venda e o consumo. Portanto, a previsão do teor de umidade em função do tempo e de outros parâmetros permite avaliar a degradação a qualquer instante. O objetivo deste estudo foi desenvolver um modelo matemático para a estimativa da vida útil e a degradação de confeitos vítreos em tempo real. O método para a construção do modelo é ilustrado por meio da aplicação em balas duras produzidas em escala industrial. A influência dos parâmetros no modelo foi obtida por meio de modelos de difusão de umidade baseados na primeira lei de Fick. Em testes estáticos acelerados a 20, 25, 30 e 35°C o modelo foi suficientemente confiável para prever a vida útil de confeitos vítreos, com erros relativos menores que 6,39%. Na aplicação do modelo em teste dinâmico, o erro médio relativo entre o teor de umidade experimental e previsto foi de 0,87%, apontando que o modelo é suficientemente confiável para a previsão da degradação em função do tempo. O método e as propostas de melhoria sugeridas neste estudo podem ser utilizados como referência para a determinação do prazo de validade e em futuros estudos de estabilidade no meio acadêmico e na indústria. A aplicação do modelo dinâmico permite conhecer a degradação em tempo real, contribuindo para a redução de reclamações de clientes, perdas por devoluções e o consequente impacto ambiental.
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PPG Engenharia de Produção e Sistemas [58]
PPG Engenharia de Produção e Sistemas