Integrating a kinetic microbial model with a heat transfer model to predict Byssochlamys fulva growth in refrigerated papaya pulp

Modelagem e simulação do crescimento de Talaromyces flavus em abacaxi: uma integração entre modelos cinéticos e de fenômenos de transporte

Resumo O estudo da dinâmica de crescimento de microrganismos em alimentos é de vital importância para a extensão da vida de prateleira desses produtos. No presente trabalho, um modelo de cinética microbiológica descrevendo o crescimento de Talaromyces flavus em abacaxi foi integrado com um modelo térmico. O modelo integrado foi utilizado para simular a shelf life do produto em processos de aquecimento. Os experimentos cinéticos foram realizados em 4 temperaturas distintas (de 20 °C a 35 °C) e índices estatísticos foram empregados para a seleção dos melhores modelos primários e secundários. O modelo térmico baseou-se na solução analítica da equação da difusão de calor para placas planas e cilindros infinitos. Observou-se que o modelo de Gompertz modificado (BF=1,003, AF=1,049, RSS=3,687 e RMSE=1,286), juntamente com os modelos de raiz quadrada estendida (BF=0,999, AF=1,012 e RSS=0,2684) e polinomial de ordem 2 (BF=0,991, AF=1,011, RSS=0,006 e RMSE=0,078) foram os modelos mais satisfatórios. O modelo cinético foi validado em condições estáticas e dinâmicas de temperatura (em dois cenários distintos) para assegurar que pudesse ser integrado com as equações de transferência de calor. As simulações demonstraram acréscimo de 23,3% na vida de prateleira com o aumento do comprimento do produto (de 2 para 30 cm) e acréscimo de 88,2% com diminuição da temperatura do ar ambiente (de 34 °C para 22 °C). Efeitos menos pronunciados foram obtidos variando o diâmetro do produto e a velocidade do ar ambiente.