Resumo: A redução do tempo de congelamento de produtos alimentícios é um objetivo almejado, devido este processo ser caro e que envolve elevado gasto energético. Os produtos alimentícios são predominantemente congelados em túneis com convecção forçada por insuflação de ar; porém, é preferível realizar a exaustão de ar, ao invés de insuflação, pelo fato da exaustão promover uma circulação de ar mais uniforme ao redor do produto. Um túnel de ar forçado por exaustão é composto por um ventilador que circula de forma a retirar o ar, produzindo uma região de baixa pressão, onde se localiza o produto, buscando uniformizar a circulação do ar frio em contato com o mesmo. Desse modo, este trabalho se propôs à montagem experimental de um túnel ¿portátil¿ de congelamento por ar forçado, onde se pode estudar a utilização de insuflação e exaustão de ar. Este túnel foi construído e alocado no interior de uma câmara de armazenagem de produtos congelados, buscando melhorar a distribuição do ar, potencializando a troca térmica entre o ar e o produto a ser congelado. A montagem foi monitorada através de termopares para determinação das curvas de congelamento e eficiência do sistema. Durante o processo de congelamento, foi avaliada a transferência de calor através da montagem, comparando os processos de exaustão e insuflação e analisados os coeficientes de transferência de calor entre o ar de resfriamento e o produto em diferentes posições e camadas do palete, bem como a distribuição do ar de resfriamento em circulação ao redor do produto. Os resultados mostraram uma redução no tempo de congelamento das amostras com a utilização do túnel ¿portátil¿ em relação ao processo sem a utilização deste aparato dentro da câmara. O processo de exaustão apresentou uma redução de até quatro horas para o congelamento em relação à insuflação. Os valores de coeficiente de convecção foram maiores para a exaustão do que para a insuflação em todas as camadas da montagem, com exceção da superior, que recebia o ar diretamente do interior da câmara na insuflação. Um coeficiente de heterogeneidade foi proposto para avaliar a diferença de temperaturas no produto durante o congelamento. Estes valores, juntamente com a análise das temperaturas obtidas no processo, mostraram que a distribuição do ar, bem como a transferência de calor, ocorre de maneira mais homogênea no interior do palete na exaustão do que na insuflação Ver menos

Abstract: The conditions necessary to keep the air temperature and movement at the product surface will determine the freezing process efficiency. Since the energy level could implement on the final cost, the reduction of the freezing process time was a major goal in the whole experiment. Food products are predominantly frozen in air blast freezing tunnels. Therefore, exhausting air is preferable than blowing it through, since it minimizes air short-circuiting and results in more uniform cooling. To produce an homogeneous refrigeration, the main configuration to be determined for pallets storing plastic packages in boxes are the package distribution and air orientation. The main components of an exhausting forced-air tunnel are a fan that causes the equipment inside air evacuation creating a low pressure region. The product is arranged on this spot creating uniform distribution of the cold air inside the equipment, around the product. Therefore, the objective of this work is to build an experimental portable forced-air freezing tunnel, and work on comparative studies with air exhausting and blowing. The tunnel was built and placed inside a freezing product storage chamber, and the objective was to improve the air circulation and the thermal distribution between the product and cold air, for a sample batch left inside the chamber. The batch was monitored using thermocouples for freezing variation and system efficiency graphic determination. It was also provided the heat transfer analysis, comparing the exhausting and blowing process, and the heat transfer coefficients of the cold air and the product as well as the air distribution around the product. The results have shown reduction of the freezing time of the samples when the portable tunnel was used comparing without the tunnel tests (reference). The air evacuation process reduced up to four hours with comparison to the blowing system the freezing process. Convective coefficient results were higher for air evacuation than air blowing in every part of the batch, except for the upper layer of products were the cold air of the chamber was directly in contact with the product. These results, with the temperature analysis obtained, indicated that the air distribution occurs more uniformly around the products in the exhausting process than blowing system, as well as the heat transfer Ver menos