Para calcular a eficiência de um tratamento térmico precisamos do conhecimento do binômio de tempo temperatura, entretanto, a maioria dos alimentos não tem um aquecimento e resfriamento instantâneo. A partir da curva de tempo e temperatura devemos calcular o Fequiv do processo. Quais são os dois métodos que podemos utilizar para este cálculo? Quais as principais vantagens e desvantagens de cada um deles?

Passo 1

Vamos resumir o que foi pedido: precisamos calcular a eficiência de um tratamento térmico usando o Fequiv, que é baseado na curva de tempo e temperatura. Para fazer isso, vamos usar conceitos de engenharia de alimentos relacionados à pasteurização e esterilização. Precisaremos entender dois métodos para calcular o Fequiv, além de conhecer suas vantagens e desvantagens.

Passo 2

Primeiro método: Método dos minutos equivalentes.
Esse método compara o processo em questão com um processo de referência padrão, geralmente uma pasteurização a uma temperatura específica. A ideia é calcular quantos minutos equivalem o tratamento térmico realizado em outra temperatura para obter o mesmo efeito microbiano.

Passo 3

Para aplicar o método dos minutos equivalentes, usamos a fórmula:
Fequiv = sumi=1^n mi cdot 10^(Ti - Tref)/z
Onde:
  • mi é o tempo em minutos na temperatura Ti.
  • Tref é a temperatura de referência.
  • z é o fator que indica a mudança na temperatura que equivale a uma variação de 10 vezes na taxa de destruição microbiana.

Passo 4

Vantagens do método dos minutos equivalentes:
  • Simplicidade na aplicação.
  • Fácil de entender e calcular.
Desvantagens:
  • Menos preciso para curvas de temperatura complexas.
  • Assume que a detrimento microbiano é linear, o que nem sempre é verdade.

Passo 5

Segundo método: Método da área sob a curva (F-valor).
Esse método integra toda a curva de tempo-temperatura para calcular o Fequiv. Basicamente, calcula-se a área abaixo da curva de tratamento térmico ajustada pela temperatura, proporcionando uma medida mais precisa da eficiência do processo.

Passo 6

Para aplicar o método da área sob a curva, usamos a integral:
Fequiv = integral0^t 10^(T(t') - Tref)/z , dt'
Isso significa somar todas as contribuições de tempo em cada temperatura ao longo do tratamento.

Passo 7

Vantagens do método da área sob a curva:
  • Maior precisão para processos com variação contínua de temperatura.
  • Considera todas as variações de temperatura ao longo do tempo.
Desvantagens:
  • Mais complexo para calcular, especialmente sem ferramentas computacionais.
  • Requer dados detalhados da curva de tempo-temperatura.

Resposta

Os dois métodos para calcular o Fequiv são:
  1. Método dos minutos equivalentes:
    • Vantagem: Simples e fácil de aplicar.
    • Desvantagem: Menos preciso para curvas complexas de temperatura.
  2. Método da área sob a curva (F-valor):
    • Vantagem: Maior precisão ao considerar todas as variações de temperatura.
    • Desvantagem: Mais complexo e requer cálculos detalhados.

Exercícios relacionados