Estudo da difusão de umidade em grãos de trigo durante a secagem

Abstract

ResumoO objetivo do presente trabalho foi ajustar o modelo da difusão líquida às curvas de secagem do trigo considerando a contração volumétrica do grão e determinar os coeficientes de difusão para diversas condições controladas de temperatura e umidade relativa. Foram utilizados grãos de trigo, com teor de água inicial de 0,32 b.s. A secagem do produto foi realizada para diferentes condições controladas de temperatura, entre 25 e 55 °C, e umidade relativa de 55 ± 1%. A contração volumétrica do grão foi determinada pela relação entre o volume para cada teor de água e o volume inicial. Com base nos resultados obtidos, conclui-se que o modelo da difusão líquida representa satisfatoriamente a cinética de secagem do trigo para as diversas condições de ar experimentadas, não tendo sido considerado o efeito da contração volumétrica dos grãos. O coeficiente de difusão aumenta com a elevação da temperatura do ar, apresentando valores de 8,6775 x 10 -11 e 42,8743 x 10 -11 m 2 .s -1 para a faixa de temperatura estudada e considerando a contração volumétrica. A relação entre o coeficiente de difusão e a temperatura pode ser descrita pela expressão de Arrhenius, que apresenta uma energia de ativação para a difusão líquida nos grãos de trigo de 42,00 kJ.mol -1 . Palavras-chave: coeficiente de difusão; contração volumétrica; modelagem; grãos de trigo. AbstractThe aim of this work was to adjust the liquid diffusion model to the wheat drying curves considering the shrinkage of the grains and to determine the diffusion coefficients under different air conditions. Rough rice with 0.32 (d.b.) moisture content was used in this experiment. The drying procedure was done under different controlled temperatures of 25 to 55 °C with the drying air relative humidity of 55 ± 1%. The shrinkage of the grains was determined by the ratio between the volume of each moisture content and the initial volume. Based on the results, it can be concluded that the liquid diffusion model represents the wheat drying kinetics satisfactorily for experimental conditions in this test, however, the shrinkage of grains was not considered. The diffusion coefficient increases with the increase of the air temperature, with values ranging between 8.6775 x 10 -11 and 41.0977 x 10 -11 m 2 .s -1 for the strip of studied temperature. The variation of the diffusion coefficient with the temperature may be described by the Arrhenius expression, presenting an activation energy of liquid diffusion wheat of 42.00 kJ.mol a simulação e a obtenção de informações teóricas a respeito do comportamento de cada produto durante a remoção de água. Para a simulação, cujo princípio se fundamenta na secagem de sucessivas camadas delgadas do produto, utiliza-se um modelo matemático que representa, satisfatoriamente, sua perda de água durante o período de secagem 4 . As curvas de secagem em camada delgada variam com a espécie, variedade, condições ambientais, métodos de preparo pós-colheita, entre outros fatores. BROOKER et al. 5 relatam que a maioria dos modelos empregados para represent...

Drying Kinetics of Peanut Kernels in Thin Layers

“…According to Kashaninejad et al (2007), the activation energy is a barrier that must be overcome so that the diffusion process can be triggered in the product. The lower the activation energy is, the greater will be the water diffusivity in the product during the drying process (Morais et al, 2013).The value of the activation energy obtained for the peanut kernels resembles those found for corn grains (26.79 kJ mol -1 , Baptestini et al, 2014) and pistachio nuts (30.79 kJ mol -1 , Kashaninejad (Table 1), which was significantly lower than that observed for wheat grains (42.00 kJ mol -1 , Goneli et al, 2007) and higher than that of crambe grains (21.00 kJ mol -1 , Costa et al, 2015).…”

Cinética de secagem de folhas de erva baleeira (Cordia verbenacea DC.)

“…A dependência do coeficiente de difusão efetivo com relação à temperatura do ar de secagem tem sido satisfatoriamente descrita pela equação de Arrhenius Goneli et al, 2007;Resende et al, 2007). A Figura 3 mostra os valores de ln (D) em função do inverso da temperatura absoluta (1/K -1 ) obtidos para as folhas de erva baleeira.…”

Modelos de predição da cinética de secagem dos grãos de guandu

“…Verifi ca-se na Figura 4 que, durante a secagem, a difusividade efetiva apresentou valores entre 2,1x10 -10 e 6,8x10 -10 m 2 .s -1 , para o intervalo de temperatura de 40 a 70 °C, aumentando com o incremento da temperatura do ar de secagem. Como já descrito por vários pesquisadores (ALMEIDA et al, 2009;CORRÊA et al, 2006;GONELI et al, 2007), a difusividade efetiva aumenta com a elevação da temperatura de secagem.…”

“…Os resultados encontrados estão de acordo com os obtidos por Gouveia et al (2011) Verifi cou-se que, com o aumento da temperatura do ar de secagem, ocorre maior taxa de remoção de água do produto, evidenciando o aumento da taxa de secagem, fato este observado por outros pesquisadores para inúmeros produtos agrícolas (GONELI et al, 2007;RESENDE et al, 2008;PESSOA et al, 2011). Contudo, o encolhimento dos grãos foi observado no decorrer do processo com o aumento da temperatura, mas sem alteração da cor.…”