Modeling of the shrinkage kinetics of coffee berries during drying

Abstract

ABSTRACT. The effects of drying conditions on the shrinkage of Coffea arabica L., cultivar Catuaí Vermelho, were studied. An exponential model derived from the kinetic model was used to describe the shrinkage kinetics. In addition, an equation was proposed to describe the relationship between the superficial areas and weights of the coffee berries. Coffee berries were dried at temperatures (T) of 35, 45, 55 RESUMO. Modelagem da cinética de contração de frutos de café durante a secagem. Neste trabalho foi estudado o efeito das condições de secagem sobre a contração de frutos de café (Coffea arabica L.), cultivar Catuaí Vermelho. Um modelo exponencial derivado do modelo cinético foi utilizado para descrever a cinética da contração. Ademais, uma equação foi proposta para descrever a relação entre a área superficial e a massa dos frutos de café. Frutos de café foram secos às temperaturas de (T) de 35, 45, 55 e 65ºC, juntamente com umidades relativas (φ) de 25, 35, 45 e 55%, totalizando 16 condições diferentes, com um teor de água inicial de 2,27 base seca (b.s.), secos até 0,11 b.s. As alterações nas dimensões do produto foram mensuradas continuamente durante a secagem. Os valores de relação superfície-volume aumentaram com a diminuição do teor de água. O modelo foi adequado para representar a cinética da contração, bem como a equação empírica para predição da área superficial. A temperatura teve maior influência sobre a taxa constante de mudança da dimensão (k) que φ. Energias de ativação foram obtidas, com magnitudes de 39,31; 37,32; 36,28 e 36,22 kJ mol -1 para umidades relativas de 25, 35, 45 e 55%, respectivamente.Palavras-chave: relação superfície-volume, pós-colheita, energia de ativação, Coffea arabica L., contração.

Variation of the physical and aerodynamic properties of coffee cherries during drying: Determination and modeling

“…It is noted that at the beginning of drying the reduction in volume is more significant and that this reduction tends to stabilize at the lowest water levels. A similar result is reported by Oliveira et al (2011) for coffee cherries of the Catuaí Vermelho variety. According to these authors, the reduction in product volume during drying is known as shrinkage and occurs when the viscoelastic matrix contracts in the space previously occupied by the water removed from the cells.…”