Freezing evaluation of model solution by thermal conductivity.

Resumo: As propriedades termofisicas dos alimentos são requeridas para o cálculo de tempo de processamento em projetos de equipamentos para a indústria de alimentos. Os processos de congelamento exigem dados precisos das propriedades térmicas do produto, tais como condutividade térmica, fração de gelo, calor específico e entalpia. A necessidade do conhecimento do comportamento destas propriedades tem levado ao desenvolvimento de alguns modelos matemáticos para suas predições. A condutividade térmica dos alimentos é uma propriedade fortemente dependente da composição química e da temperatura do alimento. Neste trabalho compararam-se os resultados experimentais de condutividade térmica de soluções modelo congeladas em três diferentes velocidades de congelamento, utilizando o método da sonda linear de aquecimento, com os obtidos pelo modelo matemático "Maxwell-Eucken" ou disperso como função da fração de gelo contida nos alimentos. Foi obtida uma divergência com o modelo por não considerar a velocidade de congelamento. Determinou-se que a condutividade térmica é uma propriedade termofísica diretamente proporcional ao aumento da velocidade de congelamento Os valores de condutividade térmica das amostras foram calculados através da inclinação obtida da regressão linear determinada pelo perfil do logaritmo natural do tempo versus temperatura. Os resultados da condutividade térmica foram correlacionados com as velocidades de congelamento e com a fração de gelo, indicando sua dependência devido à dispersão do gelo no produto.Abstract: The thermophysical properties of foods are required to calculate freezing time in the equipments design for foods industry. Freezing process demand exacts data of product thermal properties, as thermal conductivity, ice fraction, specific heat and enthalpy. The necessity of knowledge of the behavior of these properties has led to development of some mathematical models for their prediction. Thermal conductivity of foods is a property strongly dependent of chemical composition and food temperature. In this work, the experimental thermal conductivity results of model solutions freezing in three different velocities using line source probe method have been compared with the results obtained by the Maxwell-Eucken mathematical model or disperse as a function of ice fraction contained in foods, getting a divergence of the model for not considerer freezing velocities. Model solutions were frozen in three different velocities of freezing. Was determined that the thermal conductivity is a thermophysical property directly proportional to the increase of the freezing velocity. The thermal conductivity values of samples were calculated by the angular coefficient obtained by the linear regression which was determinate by the time natural logarithmic profile versus temperature. The thermal conductivity results were correlated with freezing velocities and ice fraction, indicating its dependence due to ice dispersion in the product