Análise do sistema de resfriamento de uma linha de produção de biscoitos: um estudo do caso - Ferrari, Estela (My University, 2018)
The food industry is in a competitive market and growing in the current economic scenario. As a way to meet the demands generated by the market, production lines are implemented with the aim of increasing productivity without fail to ensure the quality of products. In the lines of biscuits filled there is a forced cooling process for the filling of cristalize biscuits, so that makes the product more palatable, but the tunnel to study this process is not efficient. In this way, the objective of this work was to analyze concepts and properties of refrigeration systems and steam heat transfer to understand the functioning and propose solutions for the cooling tunnel. Another fundamental point was the knowledge of the properties of existing fat in the filling of the biscuits in the process of crystallization, since they must acquire a desirable structure in the process of cooling to be consumed, without which the product ceases to consider the Brazilian norms in relation to the quantities allowed in industrialized food. Therefore, through numerical methods were analyzed the variables of the cracker and the tunnel in order to obtain the convective coefficient and air outlet temperature of the biscuit. With this, we analyzed the properties of air for a biscuit 1 which is produced and has inlet and outlet temperature known as 40 and 24 °C respectively, getting a convective coefficient of 272.56 W/m²K. With the value of the convective coefficient was able to find the unknown temperature output of the biscuit 2, resulting in 30.4 °C. With this result were discussed factors that influence this cookie to the non-fulfilment of the temperature of 24 °C, and discovered that to obtain this temperature without change in the tunnel is required 27 meters of additional tunnel. Were also discussed the factors that imply the value of the convective coefficient and which must be changed to meet the difference in temperature of 16°C and compared the thermal loads to cool the cookie by transfer of heat from 27.1 kW and the load of the tunnel of 25.2 kW. With the comparison it was concluded that the tunnel has no ability to cool the cookie the proper temperature requiring additional tunnel. However, an economic analysis was performed through payback, internal rate of return and net present value that proved the company's feasibility of investing in the additional tunnel.(sic)
A indústria alimentícia situa-se em um mercado competitivo e crescente no cenário econômico atual. Como forma de atender às demandas geradas pelo mercado, linhas de produção são implementadas com o intuito de aumentar a produtividade sem deixar de zelar pela qualidade dos produtos. Nas linhas de biscoitos recheados há um processo de resfriamento forçado para que o recheio dos biscoitos cristalize, de forma que torne o produto mais saboroso, porém no túnel em estudo este processo não é eficiente. Desta forma, o presente trabalho teve o objetivo de analisar conceitos e propriedades de sistemas de refrigeração a vapor e transferência de calor para compreender o funcionamento e propor soluções para o túnel de resfriamento. Outro ponto fundamental foi o conhecimento das propriedades da gordura existente no recheio dos biscoitos no processo de cristalização, pois devem adquirir uma estrutura desejável no processo de resfriamento para serem consumidos, sem que o produto deixe de considerar as normas brasileiras em relação às quantidades permitidas nos alimentos industrializados. Portanto, através de métodos numéricos foram analisadas as variáveis do biscoito e do túnel a fim de obter o coeficiente convectivo do ar e temperatura de saída do biscoito. Com isso, foram analisadas as propriedades do ar para um biscoito 1 que é produzido e tem temperatura de entrada e saída conhecidas como 40 e 24 °C respectivamente, obtendo um coeficiente convectivo de 272,56 W/m²K. Com o valor do coeficiente convectivo foi possível encontrar a temperatura desconhecida de saída do biscoito 2, resultando em 30,4 °C. Com esse resultado foram discutidos fatores que influenciam este biscoito ao não atingimento da temperatura de 24 °C, e descoberto que para obter esta temperatura sem alteração no túnel é necessário 27 metros de túnel adicionais. Também foram discutidos os fatores que implicam no valor do coeficiente convectivo e que devem ser alterados para satisfazer a diferença de temperatura de 16°C e comparado as cargas térmicas para resfriar o biscoito por transferência de calor de 27,1 kW e a carga do túnel de 25,2 kW. Com a comparação foi concluído que o túnel não tem capacidade de resfriar o biscoito a temperatura adequada necessitando do túnel adicional. Contudo, foi realizada análise econômica por meio de payback, taxa interna de retorno e valor presente líquido que comprovou a viabilidade da empresa de investir no túnel adicional.(sic)
Keywords: Alimentos - Indústria - Resfriamento; Qualidade dos produtos; Biscoitos