Propriedades termodinâmicas de grãos de milho para diferentes teores de água de equilíbrio

Oliveira, Daniel Emanuel Cabral de; Resende, Osvaldo; Smaniotto, Thaís Adriana de Souza; Sousa, Kelly Aparecida de; Campos, Rafael Cândido

doi:10.1590/s1983-40632013000100007

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“…Telis et al (2000) obtiveram para o processo de dessorção de caqui os seguintes valores de temperaturas isocinéticas: 467 K e 475 K, respectivamente para a casca e para a polpa da fruta. Sousa et al (2012) encontraram o valor de T B = 361,22 K na dessorção de castanha de caju, enquanto que, para grãos de milho, Oliveira et al (2013) reportaram o valor de 436,81 K.…”

Section: Resultsunclassified

Isotermas de dessorção de pimentão verde e energia envolvida no processo

Alves

Fóz

Nicoleti

2015

Braz. J. Food Technol.

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Isotermas de dessorção de pimentão verde e energia envolvida no processo Desorption isotherms of green bell peppers and the energy involved in the process*Autor Correspondente | Corresponding Author Recebido: Out. 01, 2014 Aprovado: Maio 18, 2015 ResumoEste trabalho teve como objetivos a obtenção das isotermas de dessorção do pimentão verde e a avaliação das propriedades termodinâmicas de sorção do fruto. As isotermas foram obtidas em função da temperatura (30°C, 40°C, 50°C e 60°C) em umidades relativas entre 4,0-90,0%. Os dados experimentais foram ajustados aos modelos matemáticos GAB, BET, Halsey, Henderson e Oswin para se descrever seu comportamento. Os resultados demonstram que o modelo de GAB descreveu com maior precisão as isotermas de dessorção do pimentão verde entre as faixas de atividade de água (a w ) selecionadas, em uma temperatura fixa. O calor isostérico de sorção (q st ) pôde ser determinado a partir de dados de sorção de umidade utilizando-se a derivada da equação de Clasius-Clapeyron, obtendo-se então o calor envolvido no processo de dessorção de umidade do pimentão verde fresco. A teoria da compensação entalpia-entropia ou isocinética foi aplicada aos dados experimentais, sugerindo que o processo de dessorção é conduzido pela entalpia. Palavras-chave: Calor isostérico; Secagem; Modelo de GAB; Compensação Entálpica-Entrópica. SummaryThis study aimed to obtain the desorption isotherms of green bell peppers and evaluate the thermodynamic properties of the moisture sorption of the fruit. The isotherms were obtained as a function of temperature (30°C, 40°C, 50°C and 60 °C) between 4.0 and 90.0% of relative humidity. The experimental data were fitted to the GAB, BET, Halsey, Henderson and Oswin mathematical models to describe their behaviour. The results showed that the GAB model described the sorption isotherms of green bell peppers with greater accuracy in the range of water activities (aw) selected, at a fixed temperature. The isosteric sorption heat (qst) could be determined from the moisture sorption data using the derivative of the Clasius-Clapeyron equation, to obtain the heat involved in the desorption process of the moisture of fresh green bell peppers. The enthalpy-entropy compensation or isokinetic theory was applied to the experimental data and suggested that the desorption process was driven by enthalpy.

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Section: Resultsunclassified

Isotermas de dessorção de pimentão verde e energia envolvida no processo

Alves

Fóz

Nicoleti

2015

Braz. J. Food Technol.

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“…According to Oliveira et al (2013), this information gives us an indication of the adsorbent affinity level (product dry matter) by water, as well as the spontaneity of the sorption process.…”

Section: Introductionmentioning

confidence: 99%

Drying Kinetics of Peanut Kernels in Thin Layers

et al. 2017

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The aim of this study was to adjust mathematical models to the experimental data on the peanut kernels drying in thin layer, as well as to determine the effective diffusion coefficient and the main thermodynamic properties involved in drying of the grains under different air conditions. The peanut kernels, with a water content of 0.59 ± 0.002 (dry basis, d.b.), were dried in a forced air ventilation oven with different temperature levels (40, 50, 60 and 70 ºC) until reaching a water content of 0.04 ± 0.001 (d.b.). For the experimental data, eight mathematical models traditionally used to represent the drying kinetics of thin layer of agricultural products were adjusted, also being determined the effective diffusion coefficient and the thermodynamic properties, specific enthalpy and entropy and Gibbs free energy. The Diffusion Approximation, Two Terms, Midilli, Page and Thompson models represent the drying kinetics of peanut kernels in thin layers. The effective diffusivity increases with the increase of temperature, being the relation with the drying temperature described by the Arrhenius' equation. The increase in temperature promotes the decrease of the enthalpy and entropy values and the increase of the Gibbs free energy.

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“…De acordo com OLIVEIRA et al (2013) e TEIXEIRA et al (2012, a energia adicional necessária para remover a água associada com um material higroscópico, em relação à energia necessária para vaporizar igual quantidade de água livre, sob mesma condição de temperatura e pressão, é caracterizada como calor isostérico de dessorção. O calor isostérico, também denominado calor de sorção ou entalpia de vaporização, é um parâmetro capaz de permitir a avaliação da demanda energética necessária aos processos de desidratação, secagem e queima de materiais biológicos, além de serem essenciais para a escolha da melhor estratégia de armazenamento (LI et al, 2011).…”

Section: Methodsunclassified

“…Dessa maneira, considerando a proporcionalidade inversa entre a necessidade de calor e o teor de água do produto, também é possível avaliar, com essa característica, o estado da água presente no produto e em sua microestrutura, e, consequentemente, as mudanças físicas que acontecem em sua superfície (OLIVEIRA et al, 2013;TEIXEIRA et al, 2012). De acordo com OLIVEIRA et al (2013) e TEIXEIRA et al (2012, um indicador de água livre na superfície do produto pode ser considerado quando o calor isostérico de sorção é quase idêntico ao calor latente de vaporização da água livre.…”

Section: Methodsunclassified

“…Para o cálculo do calor isostérico líquido (q st ), foram aplicados o modelo exponencial de Sopade e Ajisegiri (equação 12) que representa o comportamento do calor isostérico de sorção em função apenas do teor de água de equilíbrio (OLIVEIRA et al, 2013;TEIXEIRA et al, 2012), e a equação de Clausius-Clapeyron (equação 13), modificada por WANG & BRENNAN (1991), que considera além do teor de água de equilíbrio também a temperatura, sendo largamente utilizada na literatura da área. A, B e C -Coeficientes de ajuste.…”

Section: Methodsunclassified

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Determinação do equilíbrio higroscópico e do calor isostérico do bagaço de cana-de-açúcar

Teixeira¹,

Andrade²,

Espíndola³

et al. 2015

Eng. Agríc.

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RESUMO:Com o intuito de analisar a dinâmica de sorção e a energia necessária para a vaporização da água na desidratação do bagaço da cana-de-açúcar, o presente trabalho teve como objetivo a determinação de seu equilíbrio higroscópico e calor isostérico, a partir de diferentes condições controladas de temperatura (20; 40; 55 e 70 ºC) e umidade relativa do ar (10; 12; 17; 18; 30; 40; 45; 50; 60 e 85%), assim como avaliar, entre diversos modelos descritos na literatura, o que melhor represente o comportamento de sorção. Como resultado, foi verificado que o modelo que melhor se ajustou aos dados empíricos do processo de sorção do bagaço de cana-de-açúcar foi o Modelo de Henderson Modificado, com coeficiente de determinação de 0,972, enquanto o calor isostérico integral de dessorção variou de 2524,09 a 2951,95 kJ kg -1 , para os teores de água de equilíbrio de 0,014 a 0,170 b.s., respectivamente. PALAVRAS-CHAVE:bagaço de cana-de-açúcar; equilíbrio higroscópico; calor isostérico. HYGROCOPIC EQUILIBRIUM AND ISOSTERIC HEAT OF SUGARCANE BAGASSABSTRACT: This study aimed to determine the hygroscopic equilibrium and isosteric heat of sugarcane bagasse to evaluate sorption dynamics and the required energy to vaporize water in the bagasse dehydration. The reaction was assessed at different controlled conditions of temperature (20, 40, 55 and 70 ºC) and air relative humidity (10, 12, 17, 18, 30, 40, 45, 50, 60 and 85%), as well as testing various models described in the literature to identify the condition that better represents sorption behavior. As a result, we found that the model that best fit empirical data of sugarcane bagasse sorption was the modified Henderson with determination coefficient of 0.972; while the integral isosteric heat of desorption ranged from 2,524.09 to 2,951.95 kJ kg -1 , for all water contents and equilibrium of 0.014 until 0.170 bs, respectively.

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Propriedades termodinâmicas de grãos de milho para diferentes teores de água de equilíbrio

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Determinação do equilíbrio higroscópico e do calor isostérico do bagaço de cana-de-açúcar

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