Cinética de secagem, higroscopicidade e propriedades físicas dos grãos de niger (Guizotia abyssinica (L.f.) Cass.)
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Data de Publicação: | 2017 |
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Resumo: | A secagem de produtos agrícolas é uma etapa fundamental para a manutenção da qualidade pós-colheita. O conhecimento do equilíbrio higroscópico e das propriedades físicas, auxilia no desenvolvimento e dimensionamento adequado de processos e equipamentos de aeração, movimentação de grãos, otimização, controle e operação de equipamentos utilizados nas etapas pós-colheita. O presente trabalho foi realizado com objetivo de avaliar e modelar as propriedades físicas, higroscopia e as curvas de secagem dos grãos de niger. Para a condução do experimento, foram utilizados grãos de niger (Guizotia abyssinica (L.f.) Cass.), cultivado no município de Dourados/MS. Para obtenção das curvas de secagem em camada delgada, os grãos de niger foram secos com circulação forçada de ar em um secador experimental de camada fixa, nas temperaturas de 40, 50, 60, 70 e 80 °C. A secagem aconteceu até os grãos atingirem teor de água de, aproximadamente 0,086 decimal base seca (b.s.). Aos dados experimentais de razão de umidade, foram ajustados oito modelos matemáticos frequentemente utilizados para representação da secagem de produtos agrícolas. Também foram determinados o coeficiente de difusão efetivo e a energia de ativação. Para obtenção do teor de água de equilíbrio dos grãos de niger por dessorção, utilizou-se o método estático em condições controladas de temperatura (30, 35 e 40 °C) e umidade relativa entre 7,0 e 78,9%. O teor de água inicial das amostras foi de 0,56 decimal b.s., as quais foram pesadas periodicamente até atingirem o teor de água de equilíbrio, nestas condições. Modelos matemáticos tradicionalmente utilizados para descrever a higroscopicidade de produtos agrícolas foram ajustados aos dados experimentais. As propriedades físicas foram determinadas para diferentes teores de água durante a secagem: 0,52; 0,43; 0,32; 0,24; 0,16 e 0,09 decimal b.s., Os grãos foram submetidos à secagem em estufa com circulação forçada de ar, a temperatura de 40 °C. Durante a redução do teor de água, avaliaram-se a massa específica aparente, unitária, e a porosidade, bem como a contração volumétrica da massa e unitária do produto. Diante dos resultados encontrados é possível concluir que: os modelos de Page, Aproximação da Difusão e Dois Termos, são adequados para a representação da cinética de secagem em camada delgada do niger; o coeficiente de difusão efetivo aumenta de acordo com a elevação de temperatura; dentre os dez modelos utilizados, Chung e Pfost, Henderson modificado, Oswin, Sabbah, Sigma Copace, Halsey, Smith e Copace foram os que representaram satisfatoriamente a dessorção dos grãos de niger, em diferentes condições de temperatura e atividades de água; todas as propriedades físicas dos grãos de niger estudadas neste trabalho foram influenciadas pela redução do teor de água, principalmente a massa específica aparente e a contração da massa. |
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O conhecimento do equilíbrio higroscópico e das propriedades físicas, auxilia no desenvolvimento e dimensionamento adequado de processos e equipamentos de aeração, movimentação de grãos, otimização, controle e operação de equipamentos utilizados nas etapas pós-colheita. O presente trabalho foi realizado com objetivo de avaliar e modelar as propriedades físicas, higroscopia e as curvas de secagem dos grãos de niger. Para a condução do experimento, foram utilizados grãos de niger (Guizotia abyssinica (L.f.) Cass.), cultivado no município de Dourados/MS. Para obtenção das curvas de secagem em camada delgada, os grãos de niger foram secos com circulação forçada de ar em um secador experimental de camada fixa, nas temperaturas de 40, 50, 60, 70 e 80 °C. A secagem aconteceu até os grãos atingirem teor de água de, aproximadamente 0,086 decimal base seca (b.s.). 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As propriedades físicas foram determinadas para diferentes teores de água durante a secagem: 0,52; 0,43; 0,32; 0,24; 0,16 e 0,09 decimal b.s., Os grãos foram submetidos à secagem em estufa com circulação forçada de ar, a temperatura de 40 °C. Durante a redução do teor de água, avaliaram-se a massa específica aparente, unitária, e a porosidade, bem como a contração volumétrica da massa e unitária do produto. Diante dos resultados encontrados é possível concluir que: os modelos de Page, Aproximação da Difusão e Dois Termos, são adequados para a representação da cinética de secagem em camada delgada do niger; o coeficiente de difusão efetivo aumenta de acordo com a elevação de temperatura; dentre os dez modelos utilizados, Chung e Pfost, Henderson modificado, Oswin, Sabbah, Sigma Copace, Halsey, Smith e Copace foram os que representaram satisfatoriamente a dessorção dos grãos de niger, em diferentes condições de temperatura e atividades de água; todas as propriedades físicas dos grãos de niger estudadas neste trabalho foram influenciadas pela redução do teor de água, principalmente a massa específica aparente e a contração da massa.Agricultural products drying is a fundamental process in post-harvest quality maintenance. The knowledge of the hygroscopic balance and the physical properties, assists in the improvement as in the appropriate dimensioning of processes and equipments used in grain aeration and handling, optimization, control and operation of equipments used in post-harvest stages. The aim of this work was to evaluate and modeling the physical properties, hygroscopy and drying curves of niger grains. To conduct the experiment were used grains of niger (Guizotia abyssinica (L.f.) Cass.), cultivated in Dourados/MS. In order to obtain thin-layer drying curves, the Niger grains were dried in forced air circulation in a fixed-layer experimental dryer in temperatures of 40, 50, 60, 70 and 80 °C. The grains were dried until they reached water content of approximately 0.086 decimal dry basis (d.b). Were adjusted eight mathematical models, frequently used to represent agricultural products drying, to the experimental data of moisture ratio. Also, were determined the effective diffusion coefficient, and the activation energy. To obtain the moisture content balance of niger grains by desorption, the static method was employed under controlled temperature conditions (30, 35 and 40 °C) and relative humidity between 7 and 78.9%. The initial moisture content of the samples were 0.56 decimal (d.b), obtained periodically until reached the moisture content balance, under these conditions. Traditional mathematical models used to describe the hygroscopicity of agricultural products were adjusted to the experimental data. Physical properties were determined for different moisture contents during the drying of: 0.52, 0.43, 0.32, 0.24, 0.16 and 0.09 decimal (d.b). The grains were submitted to oven-drying with forced air circulation, the temperature of 40 °C. During the reduction of moisture content, bulk density, true density, and porosity, as the mass and unit volumetric shrinkage of the product were evaluated. Based of the results found, it is possible to conclude that: the models of Page, Diffusion Approximation and Two Terms are suitable for the representation of the kinetics of thin layer drying of niger; The effective diffusion coefficient increase with the elevation of temperature; In order to evaluate the desorption of niger grains under different temperature conditions and water activities, the models of Chung and Pfost, modified Henderson, Oswin, Sabbah, Sigma Copace, Halsey, Smith and Copace were satisfactory. The physical properties of the niger grains were influenced by the reduction of moisture content mainly the bulk density and the weight volumetric shrinkage.Submitted by Alison Souza (alisonsouza@ufgd.edu.br) on 2019-07-23T18:45:35Z No. of bitstreams: 1 FernandaPimenteldaSilva.pdf: 1295727 bytes, checksum: 245f12f9e4c46931ffabde08bf1e37d7 (MD5)Made available in DSpace on 2019-07-23T18:45:35Z (GMT). No. of bitstreams: 1 FernandaPimenteldaSilva.pdf: 1295727 bytes, checksum: 245f12f9e4c46931ffabde08bf1e37d7 (MD5) Previous issue date: 2017-05-12Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)porUniversidade Federal da Grande DouradosPrograma de pós-graduação em Engenharia AgrícolaUFGDBrasilFaculdade de Ciências AgráriasGuizotia abyssinicaCNPQ::CIENCIAS AGRARIAS::ENGENHARIA AGRICOLASecagem de sementesDessorçãoSeed dryingDesorptionCinética de secagem, higroscopicidade e propriedades físicas dos grãos de niger (Guizotia abyssinica (L.f.) Cass.)Kinetics of drying, hydroscopicity and physical properties of niger grains (Guizotia abyssinica (L.f.) Cass.)info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisinfo:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Repositório Institucional da UFGDinstname:Universidade Federal da Grande Dourados (UFGD)instacron:UFGDTEXTFernandaPimenteldaSilva.pdf.txtFernandaPimenteldaSilva.pdf.txtExtracted texttext/plain119369https://repositorio.ufgd.edu.br/jspui/bitstream/prefix/1325/3/FernandaPimenteldaSilva.pdf.txtfb8d8b130322b2c217af164992360cb2MD53LICENSElicense.txtlicense.txttext/plain; charset=utf-81866https://repositorio.ufgd.edu.br/jspui/bitstream/prefix/1325/2/license.txt43cd690d6a359e86c1fe3d5b7cba0c9bMD52ORIGINALFernandaPimenteldaSilva.pdfFernandaPimenteldaSilva.pdfapplication/pdf1295727https://repositorio.ufgd.edu.br/jspui/bitstream/prefix/1325/1/FernandaPimenteldaSilva.pdf245f12f9e4c46931ffabde08bf1e37d7MD51prefix/13252023-09-14 01:37:27.443oai:https://repositorio.ufgd.edu.br/jspui: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ório InstitucionalPUBhttps://repositorio.ufgd.edu.br/jspui:8080/oai/requestopendoar:21162023-09-14T05:37:27Repositório Institucional da UFGD - Universidade Federal da Grande Dourados (UFGD)false |
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