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Consultar: Programa de Ps-Graduao em Engenharia Qumica

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Ttulo [PT]: Otimizao do processo de produo de doce de leite com substituio de parte do leite por soro de queijo in natura
Autor(es): Francielle Cristina Fenerich
Palavras-chave [PT]:

Doce de leite (vaca, cabra). Otimizao. Soro de queijo. In natura. Programao no-linear. Modelo matemtico. Produo. Otimizador GAMS. Brasil.
Palavras-chave [EN]:
Optimization. Non-Linear Programming. Doce de Leite. Cheese Whey. Brazil.
rea de concentrao: Desenvolvimento de Processos
Titulao: Mestrado em Engenharia Qumica
Banca:
Mauro Antonio da Silva S Ravagnani [Orientador] - UEM
Rosngela Bergamasco [Co-orientador] - UEM
Antonio Roberto Giriboni Monteiro - UEM
Paulo Roberto Paraso - UEM
Resumo:
Resumo: O presente trabalho tem como objetivo desenvolver um modelo matemtico para minimizar o custo de produo do doce de leite substituindo parte do leite por soro de queijo in natura, e atravs da modelagem matemtica, determinar a quantidade mxima de soro de queijo in natura que pode ser utilizada na produo de doce, permitindo que o produto final continue com a aprovao do consumidor e da legislao vigente para o produto. Para o desenvolvimento do modelo matemtico os balanos de massa, de energia e os balanos por componente do processo de produo de doce leite foram utilizados. A funo objetivo desenvolvida o somatrio dos custos multiplicado pelas quantidades de matrias-primas. O modelo desenvolvido foi inserido no software GAMS (General Algebraic Modeling System). Foram realizados trs estudos de caso. No primeiro caso estudou-se a produo do doce de leite utilizando leite de vaca e soro de queijo in natura. No segundo caso estudou-se a produo do doce de leite utilizando leite de cabra e soro de queijo in natura. No terceiro caso estudou-se a produo de doce de leite utilizando leite de vaca e leite de cabra. Para todos os casos foram desenvolvidos modelos para os doces padres (doce de leite somente com leite de vaca e o doce somente com leite de cabra) para que fosse possvel a comparao de custos. Os resultados obtidos por meio da aplicao dos modelos desenvolvidos mostram que a melhor porcentagem para mistura de leite de vaca e soro de queijo in natura na produo do doce de leite, 73,3% de leite de vaca e 26,7% de soro de queijo in natura. A produo de doce de leite com leite de cabra e soro de queijo in natura pode ocorrer na proporo de 50% de leite de cabra e 50% de soro de queijo in natura. A mistura do leite de cabra com o leite de vaca pode implicar na maximizao do rendimento do produto final, ou seja, um aumento no rendimento do processo. Diante dos resultados obtidos pode-se concluir que o modelo desenvolvido para o doce de leite com soro de queijo in natura um modelo representativo, pois assim como os resultados obtidos em ensaios de laboratrio, ele minimizou o custo de produo, chegando a uma porcentagem ideal para as quantidades de leite de vaca e soro de queijo in natura, alm de possibilitar sua aplicao em outros casos, como por exemplo, com outros tipos de leite. J os modelos desenvolvidos para o doce de leite de cabra com soro de queijo in natura e o doce de leite com leite de vaca e leite cabra, precisam ser levados a pratica para que o modelo seja validado. O otimizador GAMS foi um software eficiente na resoluo dos modelos, apresentando tambm rapidez na resoluo para este tipo de problema.

Abstract: The objective of this work was to develop a mathematical model to minimize the cost of "doce de leite" production, replacing the milk for the cheese whey in natura, and through mathematical modeling to determine the maximum amount of cheese whey in natura which can be used in the "doce de leite" production, allowing the final product remains with the approval of the consumer and the law for the product. The mathematical model was developed using the balances of mass, energy and component of the "doce de leite" production process. The objective function of the problem was developed through the summation of costs multiplied to quantities of raw materials. It was also defined the variables and the parameters for the problem. Three cases were studied. In the first case, it was studied the "doce de leite" production with cow's milk and cheese whey. In the second case, was studied the "doce de leite" production with goat's milk and cheese whey. In the third case, was studied the "doce de leite" production with cow's milk and goat's milk. In all cases were developed a standard "doce de leite" ("doce de leite" with only cow's milk and doce de leite with only goat's milk) allowing the comparison of costs. The results obtained from the models developed shown that the best completion percentage for both the mixture of cow's milk and cheese whey in natura, in the production of "doce de leite" was 73,3% cow's milk and 26,7% of cheese whey. The production of "doce de leite" with goat milk and cheese whey can happen with 50% of goat milk and 50% of cheese whey. The mix of goat milk and cow milk can involve in earning maximization of final product, which means, an increase in the process performance. In front of the results obtained, one can conclude that the developed model for the "doce de leite" with cow's milk and cheese whey is a representative model, because the same way that the results were obtained in laboratories tests, it minimized the cost of production, finding a ideal percentages for cow's milk and cheese whey, besides its application in other cases with different milks. The models developed for "doce de leite" with goat's milk and cheese whey in natura and the "doce de leite" with cow's milk and goat's milk, need to be taken in practice to the model can be valided. The optimazer GAMS was an efficient software in the resolution of the models, also showing a quickly resolution for this type of problem.
Data da defesa: 07/07/2008
Cdigo: vtls000178693
Informaes adicionais:
Idioma: Portugus
Data de Publicao: 2009
Local de Publicao: Maring, PR
Orientador: Prof. Dr. Mauro Antonio da Silva S Ravagnani
Co-Orientador: Prof. Dr. Rosngela Bergamasco
Instituio: Universidade Estadual de Maring . Departamento de Engenharia Qumica
Nvel: Dissertao (mestrado em Engenharia Qumica)/
UEM: Programa de Ps-graduao em Engenharia Qumica

Responsavel: beth
Categoria: Aplicao
Formato: Documento PDF
Arquivo: Dissertao_final_francielle.pdf
Tamanho: 909 Kb (930506 bytes)
Criado: 28-06-2010 08:58
Atualizado: 28-06-2010 09:17
Visitas: 1868
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