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Please use this identifier to cite or link to this item: https://tede.unioeste.br/handle/tede/7220
Tipo do documento: Tese
Title: Desempenho energético de liofilizador vertical para desidratação de filés de Tilápia do Nilo (Oreochromis niloticus)
Autor: Balcewicz Junior, Leonardo 
Primeiro orientador: Signor, Altevir
Primeiro membro da banca: Signor, Altevir
Segundo membro da banca: Hein, André Fernando
Terceiro membro da banca: Wissmann, Martin Airton
Quarto membro da banca: Feiden, Aldi
Resumo: O objetivo deste estudo foi avaliar o desempenho de um congelador vertical em termos de consumo energético para desidratação de filés de tilápia do Nilo em um protótipo de liofilizador vertical. Os filés de tilápia foram utilizados nos testes dos dois estudos, não havendo classificação precisa em termos de massa e dimensão nos lotes analisados. No primeiro estudo, foi utilizado um congelador vertical com túnel de congelamento Blast Chiller 230L, que utiliza em seu sistema de refrigeração o fluído refrigerante Freon R404A. Com base nos dados obtidos, foi avaliado o ciclo de congelamento, desempenho energético e testes experimentais em três lotes de filés de tilápia com as massas de 18,29 kg, 19,94 kg e 21,38 kg, totalizando a massa em 59,61 kg. Foram medidas as variações de potência consumida em relação aos tempos do ciclo de congelamento de cada lote, assim como as variações de calor latente e sensível durante todo o processo. Avaliou-se também, o comportamento do ciclo de congelamento dos lotes em duas diferentes posições do congelador vertical. No segundo estudo, o liofilizador vertical, ainda no estágio de protótipo, foi submetido a ensaios controlados dentro de câmara de ensaios durante o período de 432 horas. Para realização da avaliação do consumo energético no processo de desidratação dos lotes, foram testadas amostras de filés de tilápia de massas iniciais de 1,5 kg, 2,5 kg, 3,5 kg e 4,5 kg, totalizando 48 k submetidos à desidratação. O processo de liofilização foi realizado com durações de 18, 24, 30 e 36 horas para todas as amostras e, ao final do processo, mediu-se as massas finais, comparando a perda de peso percentual em relação às iniciais e ao consumo médio em W/h. Avaliou-se o consumo energético e o tempo estimado necessário para atingir o nível de 30,00% de matéria seca, considerado como ideal para desidratação dos filés de tilápia segundo Fellows (2006). Em seguida, realizou-se um comparativo entre o consumo energético de um congelador vertical de uso doméstico e o consumo energético estimado para liofilizar massa equivalente de filés de tilápia que podem ser armazenadas e conservadas no congelador vertical. Como resultado principal dessa comparação, verificou-se que o consumo energético estimado para o processo de liolifização somente teria vantagens a partir de 0,96 anos (350 dias) de armazenamento do produto para a massa do lote de filés de tilápia de 2,5 kg submetidos à liofilização. O pior resultado no processo de liofilização, quando comparado ao congelador vertical, é de 1,67 anos (611 dias) para o lote de filés de tilápia com massa inicial de 1,5 kg. Esta comparação é baseada somente no consumo energético, não levando em consideração outros fatores, como por exemplo, menor massa e volume dos filés liofilizados, área de armazenamento e manutenção do congelador vertical.
Abstract: This study aims to evaluate the energy consumption performance of a vertical freezer for dehydrating Nile Tilapia fillets in a prototype vertical freeze dryer. Tilapia fillets were used for the tests of both studies if they did not have a precise classification in terms of mass and size. In study 1, a vertical freezer with a Blast Chiller 230L freezing tunnel was used with Freon R404A refrigerant. Based on the data obtained, the freezing cycle, performance and experimental tests were evaluated. Three batches of tilapia fillets were used, containing masses of 18.29 kg, 19.94 kg, and 21.38 kg, totaling the mass of the batch at 59.61 kg. The variations in power consumed in relation to the freezing cycle times were measured, as well as the variations in latent and sensible heat throughout the process. The behavior of the freezing cycle was evaluated at 2 different points in the vertical freezer. In study 2, the vertical freeze dryer, still in the prototype stage, was subjected to controlled tests inside a test chamber for a period of 432 hours. To evaluate energy consumption, different samples of tilapia fillets with initial masses of 1.5 kg, 2.5 kg, 3.5 kg, and 4.5 kg, totaling 48 kg, were subjected to dehydration. The freeze-drying process lasts 18, 24, 30 and 36 hours and measures the final masses, comparing their percentage weight loss in relation to the initial masses and the average consumption in W/h. Energy consumption and the estimated time needed to reach the level of 30.00% dry matter, considered ideal for dehydrating tilapia fillets according to Fellows (2006), were evaluated. A comparison was made between the energy consumption of an upright freezer for domestic use and the estimated energy consumption to freeze-dry the equivalent mass of tilapia fillets that can be stored and preserved in the upright freezer. As the main result of the comparative study, it was found that the estimated energy consumption for the freezedrying process would only have advantages after 0.96 years (350 days) of product storage, for the mass of the batch of tilapia fillets of 2 .5 kg subjected to freeze-drying. The worst result in the freeze-drying process is 1.67 years (611 days) for the batch of tilapia fillets with an initial mass of 1.5 kg, when compared to the vertical freezer. This comparison is only based on energy consumption, not considering other factors, such as lower mass and volume of freeze-dried fillets, storage area and maintenance of the upright freezer.
Keywords: Congelamento de filés de tilápia do Nilo
Liofilizador
Desidratação filés de tilápia
CNPq areas: CIÊNCIAS AGRÁRIAS:DESENVOLVIMENTO RURAL SUSTENTÁVEL
Idioma: por
País: Brasil
Publisher: Universidade Estadual do Oeste do Paraná
Sigla da instituição: UNIOESTE
Departamento: Centro de Ciências Agrárias
Program: Programa de Pós-Graduação em Desenvolvimento Rural Sustentável
Campun: Marechal Cândido Rondon
Citation: BALCEWICZ JUNIOR, Leonardo. Desempenho energético de liofilizador vertical para desidratação de filés de Tilápia do Nilo (Oreochromis niloticus). 2024. 70 f. Tese (Doutorado em Desenvolvimento Rural Sustentável) - Universidade Estadual do Oeste do Paraná, Marechal Cândido Rondon, 2024.
Tipo de acesso: Acesso Aberto
Endereço da licença: http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/
URI: https://tede.unioeste.br/handle/tede/7220
Issue Date: 21-Mar-2024
Appears in Collections:Doutorado em Desenvolvimento Rural Sustentável (MCR)

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