1
Um produto de baixa acidez de vida útil estável é envasado assepticamente através de um sistema UHT com uma linha de retardo a quente de passagem única, com as seguintes especificações:
  • Vazão máxima (incluindo a expansão térmica)
  • Comprimento do tudo de retardo de passagem única
  • Diâmetro do tudo de retardo (D)
  • Temperatura de Processamento
  • Assumir escoamento laminar
    Calcule o entregue pela linha de retardo.

Passo 1

Beleza, vamos dar uma olhada no que a questão tá pedindo. A gente tem um sistema UHT (Ultra Alta Temperatura) que embala um produto com baixa acidez e vida útil estável. O sistema tem uma linha de retardo a quente de passagem única com algumas especificações: vazão máxima, comprimento, diâmetro, e temperatura de processamento. A gente precisa calcular o entregue por essa linha de retardo. Para isso, vamos precisar entender um pouco sobre escoamento de fluidos e cálculos térmicos em processos de esterilização.

Passo 2

Primeiro, vamos entender o que é o . O é uma medida que representa o poder estéril do processo, ou seja, a quantidade de destruição de microorganismos equivalente a manter seu produto a 121,1°C por um minuto. Ele é usado para garantir que o produto esteja devidamente esterilizado.

Passo 3

Como a linha de retardo está operando a 135°C, que é uma temperatura diferente dos 121,1°C padrão, precisamos ajustar o para essa diferença de temperatura. Isso envolve calcular o tempo equivalente neste novo ponto de temperatura.

Passo 4

Para ajustar o , usamos a seguinte fórmula:
Onde:
  • é o tempo de processamento a 135°C
  • é a temperatura de processamento (135°C)
  • é o coeficiente de variação de temperatura (geralmente 10°C para muitos microorganismos)

Passo 5

Primeiro, precisamos determinar o tempo que o produto passa na linha de retardo. Para isso, podemos usar a vazão máxima , o comprimento , e o diâmetro para calcular a velocidade do fluido e, consequentemente, o tempo de residência.

Passo 6

Vamos calcular a área da seção transversal da linha de retardo usando o diâmetro fornecido:

Passo 7

Agora, vamos calcular a velocidade do fluido usando a vazão máxima :
Primeiro, convertemos 18 L/min para m³/min:
Então:

Passo 8

Com a velocidade calculada, podemos determinar o tempo de residência na linha de retardo de comprimento :
Convertendo para segundos:

Passo 9

Agora, aplicamos a fórmula do com , , e :

Resposta

O entregue pela linha de retardo é aproximadamente 8,02 minutos.

Exercícios relacionados

Considere que você é o responsável pelo setor de tratamento térmico da Indústria XX Alimentos Ltda. Esta indústria, processa extrato de tomate em embalagem de 1 Kg e utiliza matéria-prima com contaminação do microrganismo que se deseja eliminar na ordem de e gostaria de ter a expectativa de encontrar apenas uma embalagem contaminada em cada 10 milhões de embalagens processadas. O microrganismo que se deseja destruir apresenta um valor de minutos e valor de . Observa-se abaixo os dados referentes ao tratamento térmico que o extrato de tomate foi submetido. Pergunta-se: O tratamento térmico realizado é suficiente para atender tal objetivo? Se negativo, qual o valor de tempo total de autoclave ligada para que isto ocorra?
Defina o termo letalidade ou taxa letal. Demonstre a equação.
Você acrescentou um novo componente na formulação do seu produto (uma sopa) com o propósito de aumentar a sua consistência. Tal componente, quando submetido a uma temperatura crítica ( ) irá gelatinizar, aumentando o calor específico do produto ( ). A temperatura crítica de mudança acontece no meio do processamento térmico ( . Desenhar o gráfico de versos tempo de processo, considerando a formulação anterior (sem o novo componente) e com a nova formulação. Mostrar as duas curvas no mesmo gráfico e explicar o comportamento das mesmas.
Um produto estável de baixa acidez é processado pelo sistema UHT com as seguintes especificações.
  • 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.