APPLICATION OF SIMULATED ANNEALING IN SIMULATION AND OPTIMIZATION OF DRYING PROCESS OF Zea mays MALT

Engenharia Agrícola

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ISSN: 1809-4430
Editor Chefe: Rogério Teixeira de Faria
Início Publicação: 31/12/1971
Periodicidade: Bimestral
Área de Estudo: Engenharia Agrícola

APPLICATION OF SIMULATED ANNEALING IN SIMULATION AND OPTIMIZATION OF DRYING PROCESS OF Zea mays MALT

Ano: 2011 | Volume: 31 | Número: 5
Autores: MARCO A. C. BENVENGA, SIDNEI A. DE ARAÚJO, ANDRÉ F. H. LIBRANTZ, JOSÉ C. C. SANTANA, ELIAS B. TAMBOURGI
Autor Correspondente: MARCO A. C. BENVENGA | [email protected]

Palavras-chave: Simulated annealing, Zea mays, curvas de secagem, otimização, simulação.

Resumos Cadastrados

Resumo Português:

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%.



Resumo Inglês:

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.