Processos de transferência de calor e de espécies químicas em maças armazenadas: abordagem experimental e numérica /

Abstract

O presente trabalho tem como objetivo desenvolver um modelo matemático, baseado na difusão molecular com reação química, de modo a representar as transferências de calor e espécies químicas (O2 e CO2) entre a maçã e a atmosfera a seu redor, durante a estocagem em atmosfera controlada e ar atmosférico. Utiliza-se neste trabalho maçãs comercializadas na região de Santa Catarina: as cultivares Royal Gala, Gala e Fuji, uma vez que estas maçãs têm a preferência do mercado nacional, sendo assim as mais comercializadas. No modelo também é considerado que o processo de respiração da fruta sofre uma reação química de primeira ordem. Os ensaios experimentais propostos permitem determinar as propriedades das maçãs, requeridas no modelo fenomenológico proposto. São determinadas experimentalmente a taxa de respiração, a concentração interna média de gás e a concentração de gás embaixo da casca da maçã, para algumas temperaturas. Com isto, obtém-se os valores das difusividades, condutâncias e a constante da taxa de reação química de primeira ordem. Os valores obtidos nos ensaios experimentais são utilizados na simulação numérica, a qual nos fornece perfis de concentração dos componentes ao longo do tempo e do raio da maçã. Resultados experimentais de temperatura e concentração de gases para armazenamento em atmosfera controlada e ar atmosférico são obtidos e comparados. Este estudo permite predizer os perfis de concentração e temperatura no interior da maçã, a partir dos dados experimentais obtidos. Os resultados numéricos obtidos, podem vir a ser utilizados para ajudar a escolher as melhores condições de armazenamento das maçãs, com o objetivo de retardar seu amadurecimento.