Incertezas na determinação de propriedades termofísicas de maçãs durante o resfriamento. - SANTOS, Newton Carlos. (2020)
O presente trabalho teve como objetivo determinar as propriedades termofísicas de maçãs durante o seu resfriamento, bem como avaliar o efeito do tempo de armazenamento sobre a manutenção das características físicas, químicas e de compostos bioativos das mesmas mantidas em temperatura ambiente e refrigerada. A maçã “Fuji” foi submetida a uma cinética de resfriamento em um refrigerador doméstico por convecção natural e suas propriedades termofísicas foram determinadas pressupondo a geometria de uma esfera equivalente. A posição do termopar dentro da maçã não foi determinada durante o experimento sendo, portanto, desconhecida e determinada fazendo-se o uso de soluções analíticas e numéricas. Um software (Solver) de condução de calor foi desenvolvido para a solução do problema inverso, usando a geometria esférica da equação de difusão e a condição de contorno do terceiro tipo, obtendo-se os valores das propriedades térmicas e as suas incertezas. O problema direto consistiu na solução da equação diferencial parcial, onde a partir do solver desenvolvido foi possível simular a cinética de resfriamento de um ponto previamente especificado dentro da esfera. E por fim foi feito um estudo de armazenamento das maçãs na temperatura ambiente (25 °C) e na temperatura de refrigeração (4 °C) sendo avaliados os parâmetros físicos, químicos de compostos bioativos em intervalos de 7 dias até que as mesmas apresentassem podridões. Os valores médios da difusividade e do coeficiente convectivo de transferência de calor foram (@= 1,42 ± 0,11) ×10-7 m2.s-1 e (@=3,196 ± 0,039) ×10-6 m.s-1, respectivamente. Sendo o valor da difusividade obtido pelo modelo proposto, mostrou-se coerente com o valor obtido a partir da estimativa da correlação de Riedel ( = 1,38 x 10-7 m2.s-1). O ajuste da curva simulada aos pontos experimentais apresentou coeficiente de determinação (R2) maior que 0,99 e baixos valores da função qui-quadrado (  2 ). A posição do termopar na esfera equivalente por solução numérica e analítica foi de r = 6,6 mm e r = 7,7 mm, respectivamente. Apresentando uma diferença de 14,3% entre os dois métodos utilizados. Obeservou-se no decorrer do armazenamento nas duas condições estudadas aumento nos teores de sólidos solúveis totais, acidez total titulável, atividade de água, umidade, antocianinas, flavonoides e nas coordenadas cromáticas (a*, b* e C*); redução nos valores de pH, firmeza, coordenada cromática (L*), vitamina C, compostos fenólicos totais e teores de clorofila (“a”, “b” e total). Portanto, pode-se concluir que a geometria esférica e a condição de contorno do terceiro tipo foi adequada para descrever o processo de transferências de calor para a maçã e a refrigeração apresentou-se como uma técnica viável na conservação pós colheira das maçãs, possibilitando um armazenamento de até 42 dias com maior preservação dos compostos bioativos.