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
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
, 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
, 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:
Onde:
-
é o tempo em minutos na temperatura . -
é a temperatura de referência. -
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
. 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:
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
são:
-
Método dos minutos equivalentes:
- Vantagem: Simples e fácil de aplicar.
- Desvantagem: Menos preciso para curvas complexas de temperatura.
-
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
Determine o comprimento do tubo de retardo para o processo de pasteurização de um alimento de alta acidez baseado nas seguintes especificações considerando que por questões de segurança alimentar o processo térmico seja equivalente a um
.
- Temperatura do tubo de retardo
- Vazão média
- Diâmetro do tudo de retardo (D)
- Expansão Térmica (TE)= 7,5%
- Viscosidade
Pa.s - Densidade
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- Vazão
- Diâmetro do tudo de retardo (D)
- Comprimento total do tubo de retardo
- Viscosidade
Pa.s - Densidade
- Expansão Térmica (TE)= 8%
Determine a temperatura de processamento (T) requerida para que seja alcançada 4 reduções decimais da população de C. sporogenes.
A partir de cálculos matemáticos foi verificado que para reduzir a níveis seguros um determinado microrganismo é necessário submeter o produto a
. Explique detalhadamente como você definiria as condições de processamento para este produto.
Um produto estável de pH igual a 3.8 será tratamento termicamente através de um sistema UHT de acordo com as seguintes especificações:
- Comprimento total do tubo de retardo
- Diâmetro do tudo de retardo (D)
- Temperatura de Processamento
- Coeficiente de Correção (cf)
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