Modeling and thermodynamic properties of ‘bacaba’ pulp drying

AUTOR(ES)
FONTE

Rev. bras. eng. agríc. ambient.

DATA DE PUBLICAÇÃO

12/08/2019

RESUMO

RESUMO Objetivou-se secar a polpa de bacaba em diferentes condições térmicas, ajustar diferentes modelos matemáticos às curvas de desidratação e calcular os coeficientes de difusão, a energia de ativação e as propriedades termodinâmicas do processo. Frutas da bacabeira foram despolpadas para a obtenção da polpa que foi secada nas temperaturas de 40, 50 e 60 °C e espessura de 1,0 cm. O aumento da temperatura de secagem reduziu os tempos de desidratação, bem como os teores de água de equilíbrio, sendo registradas, no início do processo, taxas de secagem com magnitudes de 0,65; 1,04 e 1,25 kg kg min-1 para as temperaturas de 40, 50 e 60 °C, respectivamente. A equação de Midilli foi selecionada como a mais adequada para predizer o fenômeno de secagem, apresentando os maiores R2, os menores valores de desvio quadrado médio (DQM) e χ2 na maioria das condições térmicas, e distribuição aleatória dos resíduos em todas as condições experimentais. Os coeficientes de difusão efetivos aumentaram com incrementos de temperatura, apresentando-se com magnitudes na ordem de 10-9 m2 s-1, sendo descrita satisfatoriamente pela equação de Arrhenius, que apresentou energia de ativação (Ea) de 37,01 kJ mol-1. A secagem foi caracterizada como endergônica, na qual a entalpia (ΔH) e a entropia (ΔS) reduziram com a ampliação da temperatura, enquanto que a energia livre de Gibbs (ΔG) foi aumentada.ABSTRACT This study aimed to dry ‘bacaba’ (Oenocarpus bacaba Mart.) pulp under different thermal conditions, fit different mathematical models to the dehydration curves, and calculate the diffusion coefficients, activation energy and thermodynamic properties of the process. ‘Bacaba’ fruits were meshed to obtain the pulp, which was dried at temperatures of 40, 50 and 60 °C and with thickness of 1.0 cm. Increase in drying temperature reduced the dehydration times, as well as the equilibrium moisture contents, and drying rates of 0.65, 1.04 and 1.25 kg kg min-1 were recorded at the beginning of the process for temperatures of 40, 50 and 60 °C, respectively. The Midilli’s equation was selected as the most appropriate to predict the drying phenomenon, showing the highest R2, lowest values of mean square deviation (MSD) and χ2 under most thermal conditions, and random distribution of residuals under all experimental conditions. The effective diffusion coefficients increased with increasing temperature, with magnitudes of the order of 10-9 m2 s-1, being satisfactorily described by the Arrhenius equation, which showed activation energy (Ea) of 37.01 kJ mol-1. The drying process was characterized as endergonic, in which enthalpy (ΔH) and entropy (ΔS) reduced with the increment of temperature, while Gibbs free energy (ΔG) was increased.

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