Tesis
Secagem do bagaço de laranja em secador cilíndrico rotativo assistido por micro-ondas
Drying of the bagasse of orange in dryer cylindrical Rotary assisted by microwave
Registro en:
Autor
Cavichiolo, Jose Roberto, 1960-
Institución
Resumen
Orientadores: João Domingos Biagi, Antonio Marsaioli Junior Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Agrícola Resumo: É indiscutível a importância do sistema agroalimentar citrícola para a economia nacional. O Brasil é o maior produtor e exportador mundial de suco de laranja e seus subprodutos, disputando com os Estados Unidos à hegemonia nesse mercado. Na fabricação do suco de laranja concentrado congelado, para cada 100 kg de laranja são produzidos 55 kg de suco simples e os 45 kg restantes são os resíduos do processo constituídos de laranjas descartadas, casca, semente, borra de extração de óleo essencial, polpa lavada, denominados genericamente de "bagaço", com umidade de aproximadamente 82%, que após passar pelo processo de industrialização, tem sua umidade reduzida até chegar a 14% e por fim peletizada atingindo a umidade final ao redor de 8%. O farelo de polpa cítrica peletizado é usado como complemento para a ração de rebanhos bovinos (leite e corte). Na safra 2014, computados os resultados até o mês de outubro, foram exportadas cerca de 120 mil toneladas faturando cerca de US$ 13 milhões, atingindo a cotação média em torno de U$ 300,00/tonelada, para exportação. O consumo de energia térmica na fábrica de ração, setor responsável pela transformação do bagaço de laranja úmido em farelo de polpa cítrica é alto, principalmente para a secagem de bagaço peletizado. Levantamento realizado sobre o consumo de energia térmica em uma unidade industrial no Estado de São Paulo mostrou que a demanda para produzir uma tonelada de ração foi equivalente ou superior à quantidade consumida para produzir uma tonelada de suco de laranja concentrado congelado. Este trabalho teve como objetivo desenvolver uma pesquisa para avaliar a utilização de energia de micro-ondas à etapa final do processo de secagem do farelo de polpa cítrica para fabricação de ração animal, comparando-se sua eficiência com a do processo tradicional, no qual são utilizados secadores rotativos. Foram elaborados ensaios comparativos da secagem do bagaço de laranja com e sem aplicação de micro-ondas, onde se verificou a redução da energia consumida entre os diferentes processos de secagem, utilizando-se de parâmetros energéticos tais como: Eficiência energética e o Consumo específico de energia térmica relacionando a quantidade de energia necessária para evaporar 1 kg de água. A determinação da energia térmica consumida pelo secador rotativo com aplicação de micro-ondas foi conduzida conforme planejamento estatístico com duas variáveis independentes: potência de micro-ondas e temperatura do ar de secagem. Os resultados obtidos mostraram uma redução de 1,99 vezes no consumo energético por quilo de água evaporada (CEET) e 1,96 vezes para a energia térmica total fornecida (ETtf), em relação aos valores obtidos nos testes onde não foram aplicado a energia de micro-ondas. Em relação ao tempo de secagem, o processo foi finalizado em 18 minutos contra os 46 minutos gastos para realizar a mesma operação sem aplicação de micro-ondas, comprovando sua eficiência, proporcionando a redução no tempo final de secagem em aproximadamente 60% Abstract: There is no doubt the importance of citrus agro-food system to the national economy. Brazil is the largest producer and exporter of orange juice and its by-products, competing with the United States hegemony in this market. In the manufacture of frozen concentrated orange juice for every 100 kg of oranges are produced 55 kg of simple juice and the remaining 45 kg are process wastes consisting of discarded oranges, peel, seed, lees from essence oil extraction, washed pulp, generically called "bagasse", with humidity of about 82%, which after going through the process of industrialization has reduced its moisture to reach 14% and pelletized so reaching the final moisture around 8%. The pelletized citrus pulp meal is used as a supplement to feed cattle herds (dairy and beef). In the season 2014, considering the results until the month of October, were exported about 120 thousand tons earning about U$ 13 million, reaching an average price around US $ 300.00 / ton for export. The consumption of thermal energy in the factories is high, especially in the dryng of pelleted bagasse. A survey carried on the conservation and consumption of energy in a industrial unit plant in the State of Sao Paulo showed that the demand for thermal energy to produce one ton animal feed was equivalent to or greater than the amount consumed to produce one ton of frozen concentrated orange juice. This study aimed to develop a research to survey the use of microwave energy in the final stage of the drying process of citrus pulp meal for animal feed manufacturing, comparing their performance with that of the traditional process, in which Rotary dryers are used. Comparative tests by which the drying of orange pulp are prepared with and without application of microwaves, where there was a reduction in energy consumption between different drying processes, using energy parameters such as: Energy efficiency and the specific consumption of thermal energy relating the amount of energy needed to evaporate 1 kg of water. The determination of thermal energy consumed by rotary drier with application of microwave was conducted as statistical design with two independent variables: the microwave power and drying air temperature. The results showed a decrease of 1.99 times the energy consumption per kilogram of evaporated water (CEET) and 1.96 in the total thermal energy supplied (ETtf) compared to the values obtained in the tests which were not applied to power of microwaves. Regarding the drying time, the process was completed in just 18 minutes against 46 minutes spent to perform the same operation without continuous application of microwaves, proving the efficiency of your application, accelerating moisture removal, providing reduction in the final drying time of approximately 60% Doutorado Tecnologia Pós-Colheita Doutor em Engenharia Agrícola