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.