Registro fonte: Modelagem da cinética de secagem e caracterização físico-química do bagaço de malte da produção de cerveja artesanal

Modelagem da cinética de secagem e caracterização físico-química do bagaço de malte da produção de cerveja artesanal

The beer is one of the most consumed drinks in the world. In its fabrication process, various residues are generated. Among them, stand out the brewer’s spent grain. This residue is generated abundantly, and it is intrinsic to the process. In this way, it is necessary to reuse it. However, this resi...

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Autor principal:	Ceccato, Bruno Telli
Formato:	Trabalho de Conclusão de Curso (Graduação)
Idioma:	Português
Publicado em:	Universidade Tecnológica Federal do Paraná 2020
Assuntos:	Bebidas alcoólicas Reaproveitamento (Sobras, refugos, etc.) Malte Alcoholic beverages Recycling (Waste, etc.) Malt CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA QUIMICA
Acesso em linha:	http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/11554
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spelling	riut-1-115542020-11-13T17:51:12Z Modelagem da cinética de secagem e caracterização físico-química do bagaço de malte da produção de cerveja artesanal Ceccato, Bruno Telli Nicolin, Douglas Junior Morés, Silvane Nicolin, Douglas Junior Morés, Silvane Prado, Naimara Vieira do Bebidas alcoólicas Reaproveitamento (Sobras, refugos, etc.) Malte Alcoholic beverages Recycling (Waste, etc.) Malt CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA QUIMICA The beer is one of the most consumed drinks in the world. In its fabrication process, various residues are generated. Among them, stand out the brewer’s spent grain. This residue is generated abundantly, and it is intrinsic to the process. In this way, it is necessary to reuse it. However, this residue contains a high value of moisture, which makes it impossible to store it for long periods of time. With this, the drying of this material becomes a viable option, not only to avoid its degradation by microorganisms, but also to reduce the volume occupied by it. In this way of sense, the present work had the objective of studying and proposing a model that describes the drying kinetics of brewer’s spent grain. From the Lewis equation, the drying kinetic was analyzed for three different temperatures. For this, the software MATLAB® was used for the computational routines, since obtaining analytical solutions usually becomes impractical or arduous, and therefore, the use of numerical methods provides its validation. With the production of the craft beer, the brewer’s spent grain was separated and the experimental data of its drying were obtained. Thus, a mathematical model was fitted based on the Lewis equation, by considering that the mass transfer coefficient (k) varied exponentially with moisture, and it was compared with a model of constant k (Newton’s model). In addition, the parameters and the model used were validated using histograms and qqplots (quantil vs quantil) of the residues, as well as the Mean Squared Errors. Very low errors were reached with the model with a variable k, showing that the drying of brewer’s spent grain can be represented by the proposed model. In addition, in order to study the best destinations for this dry material, brewer’s spent grain was physical-chemically characterized, its properties were analyzed and the best destinations for this product with great economic potential were established. A cerveja é uma das bebidas mais consumidas no mundo. Em seu processo de fabricação, diversos resíduos são gerados. Dentre eles, destaca-se o bagaço de malte. Este resíduo é gerado abundantemente e é intrínseco ao processo. Dessa maneira, faz-se necessário reaproveitá-lo de alguma forma. Porém, este resíduo contém alto valor de umidade, o que inviabiliza sua armazenagem por longos períodos. Com isso, a secagem deste material se torna uma opção viável não só para evitar sua degradação por microrganismos, mas também para reduzir o volume ocupado por ele. Nesse sentido, o presente trabalho teve por objetivo estudar e propor um modelo que descreve o fenômeno de secagem do bagaço de malte. Partindo-se da equação de Lewis, a cinética de secagem foi analisada para três temperaturas diferentes. Para isso, utilizou-se o software MATLAB® para as rotinas computacionais, já que a obtenção da solução analítica normalmente se torna inviável ou trabalhosa e, portanto, a utilização de métodos numéricos permitiu sua validação. Com a fabricação da cerveja artesanal, separou-se o bagaço de malte e os dados experimentais de sua secagem foram obtidos. Com isso, foi ajustado um modelo matemático com base na equação de Lewis, em que se considerou um coeficiente de transferência de massa (k) variando exponencialmente com a umidade, e ele foi comparado com um modelo de k constante (modelo de Newton). Além disso, validou-se os parâmetros e o modelo utilizado por meio de histogramas e qqplots (quantil vs quantil) dos resíduos, bem como o erro quadrático médio. Erros muito baixos foram atingidos com o modelo com k variável, comprovando que a secagem do bagaço de malte pode ser representada pelo modelo proposto. Além disso, com o intuito de estudar as melhores destinações para este material seco, caracterizou-se físico-quimicamente o bagaço de malte, analisou-se suas propriedades e foram estabelecidos os melhores destinos para este produto com grande potencial econômico. 2020-11-13T17:51:12Z 2020-11-13T17:51:12Z 2019-07-01 bachelorThesis CECCATO, Bruno Telli. Modelagem da cinética de secagem e caracterização físico-química do bagaço de malte da produção de cerveja artesanal. 2019. Trabalho de Conclusão de Curso (Graduação) – Universidade Tecnológica Federal do Paraná, Francisco Beltrão, 2019. http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/11554 por openAccess application/pdf Universidade Tecnológica Federal do Paraná Francisco Beltrao Brasil Engenharia Química UTFPR
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description	The beer is one of the most consumed drinks in the world. In its fabrication process, various residues are generated. Among them, stand out the brewer’s spent grain. This residue is generated abundantly, and it is intrinsic to the process. In this way, it is necessary to reuse it. However, this residue contains a high value of moisture, which makes it impossible to store it for long periods of time. With this, the drying of this material becomes a viable option, not only to avoid its degradation by microorganisms, but also to reduce the volume occupied by it. In this way of sense, the present work had the objective of studying and proposing a model that describes the drying kinetics of brewer’s spent grain. From the Lewis equation, the drying kinetic was analyzed for three different temperatures. For this, the software MATLAB® was used for the computational routines, since obtaining analytical solutions usually becomes impractical or arduous, and therefore, the use of numerical methods provides its validation. With the production of the craft beer, the brewer’s spent grain was separated and the experimental data of its drying were obtained. Thus, a mathematical model was fitted based on the Lewis equation, by considering that the mass transfer coefficient (k) varied exponentially with moisture, and it was compared with a model of constant k (Newton’s model). In addition, the parameters and the model used were validated using histograms and qqplots (quantil vs quantil) of the residues, as well as the Mean Squared Errors. Very low errors were reached with the model with a variable k, showing that the drying of brewer’s spent grain can be represented by the proposed model. In addition, in order to study the best destinations for this dry material, brewer’s spent grain was physical-chemically characterized, its properties were analyzed and the best destinations for this product with great economic potential were established.
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Modelagem da cinética de secagem e caracterização físico-química do bagaço de malte da produção de cerveja artesanal

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