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Type: Artigo de periódico
Title: Application of simulated annealing in simulation and optimization of drying process of Zea mays malt
Title Alternative: Aplicação do simulated annealing na simulação e otimização do processo de secagem do malte de Zea mays
Author: Benvenga, Marco A. C.
Araújo, Sidnei A. de
Librantz, André F. H.
Santana, José C. C.
Tambourgi, Elias B.
Abstract: Kinetic simulation and drying process optimization of corn malt by Simulated Annealing (SA) for estimation of temperature and time parameters in order to preserve maximum amylase activity in the obtained product are presented here. Germinated corn seeds were dried at 54-76 °C in a convective dryer, with occasional measurement of moisture content and enzymatic activity. The experimental data obtained were submitted to modeling. Simulation and optimization of the drying process were made by using the SA method, a randomized improvement algorithm, analogous to the simulated annealing process. Results showed that seeds were best dried between 3h and 5h. Among the models used in this work, the kinetic model of water diffusion into corn seeds showed the best fitting. Drying temperature and time showed a square influence on the enzymatic activity. Optimization through SA showed the best condition at 54 ºC and between 5.6h and 6.4h of drying. Values of specific activity in the corn malt were found between 5.26±0.06 SKB/mg and 15.69±0,10% of remaining moisture.
Este trabalho objetivou a simulação da cinética e a otimização do processo de secagem do malte de milho por meio da técnica Simulated Annealing (SA), para estimação dos parâmetros de temperatura e tempo, tais que mantenham a atividade máxima das enzimas amilases no produto obtido. Para tanto, as sementes de milho germinadas foram secas entre 54-76°C, em um secador convectivo de ar. De tempo em tempo, a umidade e a atividade enzimática foram medidas. Esses dados experimentais foram usados para testar os modelos. A simulação e a otimização do processo foram feitas por meio do método SA, um algoritmo de melhoria randômica, análogo ao processo de têmpera simulada. Os resultados mostram que as sementes estavam secas após 3 h ou 5 h de secagem. Entre os modelos usados, o modelo cinético de difusão da água através das sementes apresentou o melhor ajuste. O tempo e a temperatura de secagem mostraram influência quadrática sobre a atividade enzimática. A otimização usando SA mostrou que a melhor condição de processo foi quando se trabalhou a 54 ºC e entre 5,6 h e 6,4 h. No malte produzido, foram encontrados valores da atividade específica de 5,26±0,06 SKB/mg e umidade residencial de 15,69±0,10%.
Subject: Simulated annealing
Zea mays
curvas de secagem
otimização
simulação
simulated annealing
Zea mays
drying curves
optimization
simulation
Editor: Associação Brasileira de Engenharia Agrícola
Rights: aberto
Identifier DOI: 10.1590/S0100-69162011000500012
Address: http://dx.doi.org/10.1590/S0100-69162011000500012
http://www.scielo.br/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S0100-69162011000500012
Date Issue: 1-Oct-2011
Appears in Collections:Unicamp - Artigos e Outros Documentos

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