Isotermas de sorção e cinética de secagem dos grãos de pimenta bode (Capsicum chinense L. Jacquin).
| Autor(a) principal: | |
|---|---|
| Data de Publicação: | 2014 |
| Tipo de documento: | Tese |
| Idioma: | por |
| Título da fonte: | Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFRRJ |
| Texto Completo: | https://rima.ufrrj.br/jspui/handle/20.500.14407/9960 |
Resumo: | Os grãos de pimenta são considerados como subprodutos na indústria de alimentos, podendo ser empregados como suplemento alimentar e para extração de óleo. Estes também são explorados pela indústria de cosméticos e de fármacos devido as suas propriedades medicinais. A secagem dos grãos é uma etapa fundamental na fase de pré-processamento que permite a redução de água em seu interior e possibilita o armazenamento do grão por maior período evitando maiores perdas da qualidade física, química e nutricional. Neste trabalho objetivou-se determinar as isotermas de adsorção e dessorção dos grãos de pimenta bode nas temperaturas do ar de 30, 35 e 40 °C e umidade relativa de equilíbrio entre 10,54 e 97,27%, bem como avaliar a cinética de secagem nas mesmas condições de temperaturas das isotermas e determinar suas propriedades termodinâmicas. Os experimentos de adsorção e dessorção foram realizados com os grãos empregando o método estático gravimétrico com a utilização de soluções salinas saturadas. A massa das amostras foi determinada diariamente até atingir massa constante. Na avaliação da cinética de secagem, foram utilizadas estufas de ventilação forçada onde as camadas delgadas de grãos foram submetidas ao ar de secagem e pesadas periodicamente até atingir o equilíbrio higroscópico. Vários modelos matemáticos foram ajustados aos dados experimentais de adsorção e de dessorção, sendo realizado por análise de regressão não linear e selecionados com base em parâmetros estatísticos. A igualdade dos parâmetros dos modelos das isotermas para as temperaturas estudadas foi realizada pela técnica de identidade dos modelos. Foram determinados o calor isostérico, o coeficiente de difusão efetivo e as propriedades termodinâmicas da cinética de secagem. Assim, pelos resultados obtidos foi possível concluir que o modelo de Peleg foi recomendado para descrever a adsorção e dessorção dos grãos de pimenta bode para toda faixa de temperatura estudada (30, 35 e 40 °C); o calor isostérico integral de dessorção é maior que o calor isostérico integral de adsorção e reduz com o aumento do teor de água nos grãos; Cavalcanti Mata foi o melhor modelo para representação da cinética de secagem dos grãos de pimenta bode; o aumento da temperatura do ar de secagem possibilita o aumento da difusividade de água nos grãos (2,67 10-12; 2,89 10-12; 3,33 10-12 m2s-1 para 30, 35 e 40 °C), que proporciona a redução da entalpia, o aumento da energia livre de Gibbs e mantém entropia negativa |
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Rodovalho, Renato SouzaRossetto, Claudia Antonia Vieira11070247812http://lattes.cnpq.br/1297230815845355Devilla, Ivano AlessandroResende, OsvaldoPaes, Juliana LoboLatorraca, João Vicente de Figueiredo93704186104http://lattes.cnpq.br/44705053302720882023-12-21T18:55:40Z2023-12-21T18:55:40Z2014-06-11RODOVALHO, Renato Souza. Isotermas de sorção e cinética de secagem dos grãos de pimenta bode (Capsicum chinense L. Jacquin).. 2014. 85 f.]. Tese( Programa de Pós-Graduação em Fitotecnia) - Universidade Federal Rural do Rio de Janeiro, [Seropédica-RJ] .https://rima.ufrrj.br/jspui/handle/20.500.14407/9960Os grãos de pimenta são considerados como subprodutos na indústria de alimentos, podendo ser empregados como suplemento alimentar e para extração de óleo. Estes também são explorados pela indústria de cosméticos e de fármacos devido as suas propriedades medicinais. A secagem dos grãos é uma etapa fundamental na fase de pré-processamento que permite a redução de água em seu interior e possibilita o armazenamento do grão por maior período evitando maiores perdas da qualidade física, química e nutricional. Neste trabalho objetivou-se determinar as isotermas de adsorção e dessorção dos grãos de pimenta bode nas temperaturas do ar de 30, 35 e 40 °C e umidade relativa de equilíbrio entre 10,54 e 97,27%, bem como avaliar a cinética de secagem nas mesmas condições de temperaturas das isotermas e determinar suas propriedades termodinâmicas. Os experimentos de adsorção e dessorção foram realizados com os grãos empregando o método estático gravimétrico com a utilização de soluções salinas saturadas. A massa das amostras foi determinada diariamente até atingir massa constante. Na avaliação da cinética de secagem, foram utilizadas estufas de ventilação forçada onde as camadas delgadas de grãos foram submetidas ao ar de secagem e pesadas periodicamente até atingir o equilíbrio higroscópico. Vários modelos matemáticos foram ajustados aos dados experimentais de adsorção e de dessorção, sendo realizado por análise de regressão não linear e selecionados com base em parâmetros estatísticos. A igualdade dos parâmetros dos modelos das isotermas para as temperaturas estudadas foi realizada pela técnica de identidade dos modelos. Foram determinados o calor isostérico, o coeficiente de difusão efetivo e as propriedades termodinâmicas da cinética de secagem. Assim, pelos resultados obtidos foi possível concluir que o modelo de Peleg foi recomendado para descrever a adsorção e dessorção dos grãos de pimenta bode para toda faixa de temperatura estudada (30, 35 e 40 °C); o calor isostérico integral de dessorção é maior que o calor isostérico integral de adsorção e reduz com o aumento do teor de água nos grãos; Cavalcanti Mata foi o melhor modelo para representação da cinética de secagem dos grãos de pimenta bode; o aumento da temperatura do ar de secagem possibilita o aumento da difusividade de água nos grãos (2,67 10-12; 2,89 10-12; 3,33 10-12 m2s-1 para 30, 35 e 40 °C), que proporciona a redução da entalpia, o aumento da energia livre de Gibbs e mantém entropia negativaCoordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPESThe grains of bode pepper are considered by-products of food industry. They can be used as food supplements and for oil extraction. They are also exploited by the cosmetics and pharmaceutics industries due to their medicinal properties. In the phase previous to processing, the drying of grains is a fundamental stage, facilitating the reduction of water internally and allowing for the storage of the grains for a longer period of time, avoiding major losses of physical, chemical and nutritional qualities. This research had objectives to determine the isotherms of adsorption and desorption of the bode pepper grains at air temperatures 30, 35 and 40 °C and equilibrium relative humidity between 10.54 and 97.27%, and determinate drying kinetics under the same conditions of temperatures of the isotherms and to evaluate its thermodynamic properties. The adsorption and desorption experiments were carried out with grain, performing through the static gravimetric method, using saturated saline solution. The mass of the samples were daily measured, until they reached a constant mass. In the kinetic evaluation of the drying process, forced air ventilation oven were used, in which the thin layers of grains were exposed and weighed periodically, until they reached a equilibrium moisture content. Several mathematical models were adjusted to the experimental data of adsorption and desorption through non linear type of regression analysis and the selection of models were considered the statistical parameters. The equality of model parameters of the isotherms for the temperatures studied was performed by identity models. From the best selected models were determined the integral isosteric heat, the effective diffusion coefficient and the thermodynamic properties of the drying kinetics. It was conclude that Peleg's model was recommended to describe the adsorption and desorption of bode pepper grain used for all temperature range studied (30, 35 and 40 ° C); Integral isosteric heat of desorption is higher than the isosteric heat of adsorption and reduces with the increase of moisture content in the grains; Cavalcanti Mata was the best model to represent the drying kinetics of bode pepper grains; increasing the temperature of the drying air enables the increase the diffusivity of water in the grains (2.67 10-12; 2.89 10-12; 3.33 10-12 m2s-1 for 30, 35 and 40 °C), which provides reduction the enthalpy, increased Gibbs free energy and entropy remains negative.application/pdfporUniversidade Federal Rural do Rio de JaneiroPrograma de Pós-Graduação em FitotecniaUFRRJBrasilInstituto de AgronomiaCapsicum chinense LJacquinequilíbrio higroscópicocalor isostéricomodelagem matemáticadifusão líquidaCapsicum chinense Lequilibrium moisture contentisosteric heatmathematical modelingliquid diffusionAgronomiaIsotermas de sorção e cinética de secagem dos grãos de pimenta bode (Capsicum chinense L. Jacquin).Sorption isotherm and drying kinetics of Bode pepper grains (Capsicum chinense L. Jacquin).info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/doctoralThesisABALONE, R.; GASTÓN, A.; CASSINERA, A.; LARA, M. A. Thin Layer Drying of Amaranth Seeds. Biosystems Engineering, Wrest Park, v. 93, n. 2, p. 179-188, 2006. AFONSO JÚNIOR, P. C.; CORRÊA, P. C. Comparação de modelos matemáticos para descrição da cinética de secagem em camada fina de sementes de feijão. Revista Brasileira de Engenharia Agrícola e Ambiental, Campina Grande, v. 3, n. 3, p.349-353, 1999. ALMEIDA, F. A. C.; FONSECA, K. S.; GOUVEIA, J. P. G. Secagem natural de gergelim e determinação da umidade de equilíbrio. Revista Brasileira de Engenharia Agrícola e Ambiental, Campina Grande, v. 3, n. 3, p. 343-348, 1999. ALVES, W. M.; FARONI, L. R. D.; QUEIROZ, D. M.; CORRÊA, P. C.; GALVÃO, J. C. C. Qualidade dos grãos de milho em função da umidade de colheita e da temperatura de secagem. 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Capsicum chinense L Jacquin equilíbrio higroscópico calor isostérico modelagem matemática difusão líquida Capsicum chinense L equilibrium moisture content isosteric heat mathematical modeling liquid diffusion Agronomia |
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Os grãos de pimenta são considerados como subprodutos na indústria de alimentos, podendo ser empregados como suplemento alimentar e para extração de óleo. Estes também são explorados pela indústria de cosméticos e de fármacos devido as suas propriedades medicinais. A secagem dos grãos é uma etapa fundamental na fase de pré-processamento que permite a redução de água em seu interior e possibilita o armazenamento do grão por maior período evitando maiores perdas da qualidade física, química e nutricional. Neste trabalho objetivou-se determinar as isotermas de adsorção e dessorção dos grãos de pimenta bode nas temperaturas do ar de 30, 35 e 40 °C e umidade relativa de equilíbrio entre 10,54 e 97,27%, bem como avaliar a cinética de secagem nas mesmas condições de temperaturas das isotermas e determinar suas propriedades termodinâmicas. Os experimentos de adsorção e dessorção foram realizados com os grãos empregando o método estático gravimétrico com a utilização de soluções salinas saturadas. A massa das amostras foi determinada diariamente até atingir massa constante. Na avaliação da cinética de secagem, foram utilizadas estufas de ventilação forçada onde as camadas delgadas de grãos foram submetidas ao ar de secagem e pesadas periodicamente até atingir o equilíbrio higroscópico. Vários modelos matemáticos foram ajustados aos dados experimentais de adsorção e de dessorção, sendo realizado por análise de regressão não linear e selecionados com base em parâmetros estatísticos. A igualdade dos parâmetros dos modelos das isotermas para as temperaturas estudadas foi realizada pela técnica de identidade dos modelos. Foram determinados o calor isostérico, o coeficiente de difusão efetivo e as propriedades termodinâmicas da cinética de secagem. Assim, pelos resultados obtidos foi possível concluir que o modelo de Peleg foi recomendado para descrever a adsorção e dessorção dos grãos de pimenta bode para toda faixa de temperatura estudada (30, 35 e 40 °C); o calor isostérico integral de dessorção é maior que o calor isostérico integral de adsorção e reduz com o aumento do teor de água nos grãos; Cavalcanti Mata foi o melhor modelo para representação da cinética de secagem dos grãos de pimenta bode; o aumento da temperatura do ar de secagem possibilita o aumento da difusividade de água nos grãos (2,67 10-12; 2,89 10-12; 3,33 10-12 m2s-1 para 30, 35 e 40 °C), que proporciona a redução da entalpia, o aumento da energia livre de Gibbs e mantém entropia negativa |
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2014 |
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RODOVALHO, Renato Souza. Isotermas de sorção e cinética de secagem dos grãos de pimenta bode (Capsicum chinense L. Jacquin).. 2014. 85 f.]. Tese( Programa de Pós-Graduação em Fitotecnia) - Universidade Federal Rural do Rio de Janeiro, [Seropédica-RJ] . |
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