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UNIVERSIDADE FEDERAL DE CAMPINA GRANDE
PRÓ-REITORIA DE PÓS-GRADUAÇÃO E PESQUISA
CENTRO DE TECNOLOGIA E RECURSOS NATURAIS
UNIDADE ACADÊMICA DE ENGENHARIA AGRÍCOLA
DISSERTAÇÃO
ÁREA DE CONCENTRAÇÃO EM PROCESSAMENTO E
ARMAZENAMENTO DE PRODUTOS AGRÍCOLAS
SECAGEM SOLAR E CONVENCIONAL DE GRÃOS DE ABÓBORA
ADELINO DE MELO GUIMARÃES DIÓGENES
Campina Grande, Paraíba
FEVEREIRO ± 2010
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SECAGEM SOLAR E CONVENCIONAL DE GRÃOS DE ABÓBORA
ADELINO DE MELO GUIMARÃES DIÓGENES
Dissertação apresentada ao Curso
de Pós-Graduação em Engenharia
Agrícola da Universidade Federal de
Campina Grande, como parte dos
requisitos necessários para obtenção
do título de Mestre em Engenharia
Agrícola.
ÁREA DE CONCENTRAÇÃO: Processamento e Armazenamento de Produtos
Agrícolas
ORIENTADORES: Prof. Dr. Alexandre José de Melo Queiroz
Profª. Drª. Rossana Maria Feitosa de Figueirêdo
Campina Grande, Paraíba
FEVEREIRO ± 2010
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FICHA CATALOGRÁFICA ELABORADA PELA BIBLIOTECA CENTRAL DA UFCG
D591s Diógenes, Adelino de Melo Guimarães.
Secagem solar e convencional de grãos de abóbora / Adelino de Melo
Guimarães Diógenes. ņCampina Grande, 2010.
155 f.: il.
Dissertação (Mestrado em Engenharia Agrícola) ± Universidade Federal
de Campina Grande, Centro de Tecnologia e Recursos Naturais.
Orientadores: Prof. Dr. Alexandre José de M. Queiroz, Profª. Drª.
Rossana Maria F. de Figueiredo.
Referências.
1. Curcubita Moschata. 2. Grãos. 3. Secagem . 4. Secador solar. I.
Título.
CDU ± 631.563.2(043)
³$VVLPTXHVHDOJXpPHVWiHP&ULVWRQRYDFULDWXUDpDVFRLVDVYHOKDVMiSDVVDUDP
HLVTXHWXGRVHIH]QRYR´,,&RU
AGRADECIMENTOS
A Jesus Cristo, pela oportunidade, perseverança, fé e coragem.
A meus pais, Francisco Guimarães Diógenes e Maria Gorete de Melo, e a minha tia
Maria Socorro Guimarães, pelos ensinamentos, exemplos, dedicação e base educacional
que me fizeram chegar até aqui.
Aos professores orientadores Dr. Alexandre José de Melo Queiroz e Dr
a
. Rossana
Maria Feitosa de Figueirêdo pelos conhecimentos, pela paciência aos meus
questionamentos e pelo auxílio sempre disponível e amizade.
A professora Dr
a
. Josivanda Palmeira e ao Dr. Renato, por estarem sempre
acessíveis quando precisei.
A meu irmão Guimarães Júnior e aos meus amigos Ronaldo Pessoa, Pedro
Henrique Viana, José Sarto e Ana Charles Diógenes que, mesmo à distância, colaboraram
para a realização deste projeto.
Aos amigos Lívia Lisboa, Sales Júnior, Ana Lúcia Silva, Paulo de Tarso, Paulo
Morais, Karla Melo, Vanessa Santiago, Flávio Gurjão, Tâmila Kassimura, Hermeval
Dantas, José Carlos, Victor Linhares, Débora Rafaelly, Denise Amaral, Alison Bruno,
Wolia Costa, Adalberto, Danilo e Poliana, pela ajuda sempre disponível neste trabalho de
dissertação, pelo compartilhamento de conhecimentos adquiridos e, principalmente, pela
amizade sincera.
Ao CNPq, pela bolsa concedida.
Ao Instituto CENTEC, pelo afastamento das minhas atribuições profissionais para
cursar este Mestrado.
Minha amizade e respeito estarão sempre com vocês.
Muito obrigado!
i
SUMÁRIO
LISTA DE FIGURAS ............................................................................................
iv
LISTA DE TABELAS ...........................................................................................
viii
RESUMO ................................................................................................................
xiv
ABSTRACT ............................................................................................................
xv
1 ± INTRODUÇÃO ................................................................................................
1
1.1 ± Objetivo geral ............................................................................................. 2
1.1.1 ± Objetivos específicos ..................................................................... 2
2 ± REVISÃO BIBLIOGRÁFICA ........................................................................
4
2.1 ± Abóbora ..................................................................................................... 4
2.1.1 ± Semente de abóbora ....................................................................... 5
2.2 ± Secagem ..................................................................................................... 8
2.2.1 ± Teorias de secagem ........................................................................ 11
2.2.2 ± Cinética de secagem ....................................................................... 13
2.2.2.1 ± Modelos matemáticas de secagem em camada fina ........ 13
2.2.2.1.1 ± Modelo de Aproximação da Difusão ............. 15
2.2.2.1.2 ± Modelo de Exponencial Dois Termos ........... 15
2.2.2.1.3 ± Modelo Henderson & Pabis .......................... 16
2.2.2.1.4 ± Modelo Logarítmico ...................................... 16
2.2.2.1.5 ± Modelo Page .................................................. 17
2.2.3 ± Secagem solar ..................................................................... 17
2.2.3.1. ± Secagem natural e em secadores solar ............ 18
2.2.4 ± Secagem artificial ............................................................... 19
2.3 ± Secadores ................................................................................................... 20
2.3.1 ± Secadores de leito fixo .................................................................. 21
2.3.2 ± Secadores solar .............................................................................. 21
3 ± MATERIAL E MÉTODOS .............................................................................
23
3.1 ± Local de realização .................................................................................... 23
3.2 ± Matéria-prima ............................................................................................ 23
3.3 ± Processamento das abóboras ..................................................................... 23
3.4 ± Preparo de amostras ................................................................................... 24
3.5 ± Secagem ..................................................................................................... 25
ii
3.5.1 ± Secagem em estufa ........................................................................ 27
3.5.2 ± Secagem utilizando energia solar .................................................. 27
3.5.2.1 ± Secadores ........................................................................ 27
3.5.2.1.1± Secador solar para uso diurno ....................... 27
3.5.2.1.2 ± Secador acumulador de energia solar para
secagem no período noturno (ACSN) .......... 28
3.5.2.1.2.1 ± Descrição das partes do secador
ACSN ...................................... 29
3.5.2.1.2.2 ± Montagem e funcionamento do
secador ACSN ......................... 32
3.5.2.2 ± Secagem por exposição direta ao sol combinada com o
secador ACSN ................................................................ 33
3.5.2.3 ± Secagem por exposição direta ao sol durante o dia e à
noite em abrigo ............................................................... 34
3.5.2.4 ± Secagem em secador solar de uso diurno combinado
com o secador ACSN ..................................................... 34
3.5.2.5 ± Secagem em secador solar durante o dia, e à noite, em
abrigo .............................................................................. 35
3.6 ± Cinética de secagem .................................................................................. 35
4 ± RESULTADOS E DISCUSSÃO .....................................................................
37
4.1 ± Secagem em estufa .................................................................................... 37
4.1.1 ± Grãos inteiros (GI) ........................................................................ 37
4.1.2 ± Grãos sem tegumento (GST) ....................................................... 41
4.1.3 ± Farinha de grãos (FG) ................................................................... 45
4.2 ± Secagem solar ............................................................................................ 48
4.2.1 ± Secagem por exposição direta ao sol combinada com o secador
ACSN ou abrigo no período noturno ............................................ 49
4.2.2 ± Secagem em secador solar combinada com o secador ACSN ou
abrigo no período noturno ............................................................. 59
4.2.3 ± Comparação entre a secagem em estufa e a secagem no secador
ACSN combinado com a exposição direta ao sol ......................... 70
4.2.4 ± Comparação entre a secagem em estufa e a secagem no secador
ACSN combinado com o secador solar ......................................... 73
iii
5 ± CONCLUSÕES ................................................................................................
76
6 ± REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS ...........................................................
77
APÊNDICE A .........................................................................................................
96
APÊNDICE B .........................................................................................................
120
APÊNDICE C .........................................................................................................
127
APÊNDICE D .........................................................................................................
131
iv
LISTA DE FIGURAS
Figura 2.1
- Frutos de abóbora (C. moschata Duchesne) variedade jacarezinho .. 4
Figura 2.2
- Semente de abóbora (C. moschata Duchesne var. jacarezinho) ........ 5
Figura 3.1
- Fluxograma do processamento dos grãos de abóbora ........................ 24
Figura 3.2
- Grãos inteiros de abóbora (GI) .......................................................... 24
Figura 3.3
- Grão sem tegumento de abóbora (GST) ........................................... 25
Figura 3.4
- Farinha de grãos de abóbora (FG) ..................................................... 25
Figura 3.5
-Fluxograma geral dos processos de secagem para diferentes
tratamentos ........................................................................................... 26
Figura 3.6
- Secador solar para uso diurno ............................................................ 28
Figura 3.7
- Secador ACSN ................................................................................... 28
Figura 3.8
- Coletores solares ................................................................................ 29
Figura 3.9
- Reservatório térmico .......................................................................... 30
Figura 3.10
- Câmara de secagem: parte externa (a) e parte interna (b) .................. 31
Figura 3.11
- %RPEDG¶iJXDHSDLQHOIRWRYROWDLFR 31
Figura 3.12
- Sistema completo de secador ACSN ................................................. 33
Figura 3.13
- Secagem em exposição direta ao sol .................................................. 34
Figura 3.14
- Secagem em secador solar de uso diurno .......................................... 35
Figura 4.1
- Curvas de secagem em estufa de grãos inteiros (GI) de abóbora nas
t
emperaturas de 40, 50, 60, 70 e 80 °C ................................................ 37
Figura 4.2
- Modelo Aproximação da Difusão ajustado à cinética de secagem
em estufa de grãos inteiros (GI) de abóbora nas temperaturas de 40,
50, 60, 70 e 80 °C ............................................................................... 40
Figura 4.3
- Curvas de secagem em estufa de grãos sem tegumento (GST) nas
temperaturas de 40, 50, 60, 70 e 80 °C................................................. 41
Figura 4.4
- Modelo Aproximação da Difusão ajustado à cinética de secagem
em estufa dos grãos sem tegumento (GST) nas temperaturas de 40,
50, 60, 70 e 80 °C.................................................................................. 44
Figura 4.5
- Curvas de secagem em estufa da farinha de grãos de abóbora (FG)
nas temperaturas de 40, 50, 60, 70 e 80 °C .......................................... 45
v
Figura 4.6
- Modelo Logarítmico ajustado à cinética de secagem em estufa da
farinha de grãos de abóbora (FG) nas temperaturas de 40, 50, 60, 70
e 80 °C .................................................................................................. 48
Figura 4.7
-
Secagem de grãos inteiros (GI) de abóbora por exposição direta ao
sol, combinada com a secagem no secador ACSN ou colocada no
abrigo (testemunha) durante o período noturno ................................... 52
Figura 4.8
- Secagem de grãos de abóbora sem tegumento (GST) por exposição
direta ao sol combinada com a secagem no secador ACSN ou
colocados no abrigo (testemunha) durante o período noturno ............. 53
Figura 4.9
- Secagem de farinha de grãos (FG) de abóbora por exposição direta
ao sol combinada com a secagem no secador ACSN ou colocada ao
abrigo (testemunha) durante o período noturno ................................... 54
Figura 4.10
- Secagem de grãos inteiros (GI) de abóbora em secador solar
combinada com a secagem no secador ACSN ou colocada no abrigo
(testemunha) durante o período noturno .............................................. 63
Figura 4.11
- Secagem de grãos de abóbora sem tegumento (GST) em secador
solar combinada com a secagem no secador ACSN ou colocados no
abrigo (testemunha) durante o período noturno ................................... 64
Figura 4.12
- Secagem de farinhas de grãos (FG) de abóbora em secador solar,
combinada com a secagem no secador ACSN ou colocada ao abrigo
(testemunha) durante o período noturno .............................................. 65
Figura 4.13
- Curvas de secagem dos grãos inteiros de abóbora (GI) em estufa e
no secador ACSN combinado com a exposição direta ao sol com
ajustes pelo modelo Aproximação da Difusão ..................................... 72
Figura 4.14
- Curvas de secagem dos grãos de abóbora sem tegumento (GST)
em estufa e no secador ACSN combinado com a exposição direta ao
sol, com ajustes pelo modelo Aproximação da Difusão ...................... 72
Figura 4.15
- Curvas de secagem da farinha dos grãos (FG) de abóbora em estufa
e no secador ACSN combinado com a exposição direta ao sol com
ajustes pelo modelo Aproximação da Difusão ..................................... 73
Figura 4.16
- Curvas de secagem dos grãos inteiros (GI) de abóbora em estufa e
no secador ACSN combinado com o secador solar, com ajustes pelo
modelo Aproximação da Difusão ......................................................... 74
vi
Figura 4.17
- Curvas de secagem dos grãos de abóbora sem tegumento (GST),
em estufa e no secador ACSN combinado com o secador solar, com
ajustes pelo modelo Aproximação da Difusão ..................................... 74
Figura 4.18
- Curvas de secagem da farinha dos grãos (FG) de abóbora, em
estufa e no secador ACSN combinado com o secador solar, com
ajustes pelo modelo Aproximação da Difusão ..................................... 75
Figura B.1
- Curvas de cinética de secagem em estufa, nas temperaturas de 40,
50, 60, 70 e 80 °C, dos grãos de abóbora inteiros (GI) com ajustes
p
elo modelo Exponencial Dois Termos ............................................... 121
Figura B.2
- Curvas de cinética de secagem em estufa nas temperaturas de 40,
50, 60, 70 e 80 °C, dos grãos de abóbora inteiros (GI) com ajustes
p
elo modelo Henderson & Pabis .......................................................... 121
Figura B.3
- Curvas de cinética de secagem em estufa nas temperaturas de 40,
50, 60, 70 e 80 °C, dos grãos de abóbora inteiros (GI) com ajustes
p
elo modelo Logarítmico ..................................................................... 122
Figura B.4
- Curvas de cinética de secagem em estufa nas temperaturas de 40,
50, 60, 70 e 80 °C, dos grãos de abóbora inteiros (GI) com ajustes
p
elo modelo de Page ............................................................................ 122
Figura B.5
- Curvas de cinética de secagem em estufa nas temperaturas de 40,
50, 60, 70 e 80 °C, dos grãos de abóbora sem tegumento (GST) com
ajustes pelo modelo Exponencial Dois Termos .................................. 123
Figura B.6
- Curvas de cinética de secagem em estufa nas temperaturas de 40,
50, 60, 70 e 80 °C, dos grãos de abóbora sem tegumento (GST) com
ajustes pelo modelo Henderson & Pabis .............................................. 123
Figura B.7
- Curvas de cinética de secagem em estufa nas temperaturas de 40,
50, 60, 70 e 80 °C, dos grãos de abóbora sem tegumento (GST) com
ajustes pelo modelo Logarítmico ......................................................... 124
Figura B.8
- Curvas de cinética de secagem em estufa nas temperaturas de 40,
50, 60, 70 e 80 °C, dos grãos de abóbora sem tegumento (GST) com
ajustes pelo modelo Page ..................................................................... 124
Figura B.9
- Curvas de cinética de secagem em estufa nas temperaturas de 40,
50, 60, 70 e 80 °C, da farinha dos grãos de abóbora (FG) com ajustes
p
elo modelo Aproximação da Difusão ................................................. 125
vii
Figura B.10
- Curvas de cinética de secagem em estufa nas temperaturas de 40,
50, 60, 70 e 80 °C, da farinha dos grãos de abóbora (FG) com ajustes
p
elo modelo Exponenecial Dois Termos ............................................. 125
Figura B.11
- Curvas de cinética de secagem em estufa nas temperaturas de 40,
50, 60, 70 e 80 °C, da farinha dos grãos de abóbora (FG) com ajustes
p
elo modelo Handerson & Pabis .......................................................... 126
Figura B.12
- Curvas de cinética de secagem em estufa nas temperaturas de 40,
50, 60, 70 e 80 °C, da farinha dos grãos de abóbora (FG) com ajustes
p
elo modelo de Page ............................................................................ 126
Figura D.1
- Curva de cinética de secagem dos grãos inteiros (GI) em exposição
direta ao sol associado ao secador ACSN com ajustes pelos
modelos de Aproximação da Difusão, Exponencial Dois Termos,
Henderson & Pabis, Logarítmico e Page ............................................ 132
Figura D.2
- Curva de cinética de secagem dos grãos sem tegumento (GST) em
exposição direta ao sol associado ao secador ACSN com ajustes
pelos modelos de Aproximação da Difusão, Exponencial Dois
Termos, Henderson & Pabis, Logarítmico e Page ............................. 132
Figura D.3
- Curva de cinética de secagem da farinha dos grãos de abóbora (FG)
sob em exposição direta ao sol associado ao secador ACSN com
ajustes pelos modelos de Aproximação da Difusão, Exponencial
Dois Termos, Henderson & Pabis, Logarítmico e Page ..................... 133
Figura D.4
- Curvas de cinética de secagem dos grãos inteiros de abóbora (GI)
em secador solar associado ao secador ACSN com ajustes pelos
modelos de Aproximação da Difusão, Exponencial Dois Termos,
Henderson & Pabis, Logarítmico e Page ............................................ 133
Figura D.5
-Curvas de cinética de secagem dos grãos de abóbora sem tegumento
(GST) em secador solar associado ao secador ACSN com ajustes
pelos modelos de Aproximação da Difusão, Exponencial Dois
Termos, Henderson & Pabis, Logarítmico e Page ............................. 134
Figura D.6
- Curvas de cinética de secagem da farinha dos grãos de abóbora
(FG) em secador solar associado ao secador ACSN com ajustes
pelos modelos de Aproximação da Difusão, Exponencial Dois
Termos, Henderson & Pabis, Logarítmico e Page ............................. 134
viii
LISTA DE TABELAS
Tabela 2.1
- Composição centesimal e teor de fibra alimentar da semente de
abóbora (Cucurbita pepo) cultivada em Santo Amaro da Imperatriz,
SC ......................................................................................................... 7
Tabela 2.2
- Composição química das farinhas de semente de abóbora (C.
maxima), proveniente da Central de Abastecimento do Rio de
Janeiro.................................................................................................. 7
Tabela 2.3
- Valores médios dos parâmetros químicos e físico-químicos dos
grãos de abóbora (Curcubita moschata) in natura............................... 8
Tabela 4.1
- Parâmetros dos modelos Aproximação da Difusão, Exponencial
Dois Termos, Henderson & Pabis, Logarítmico e de Page, com seus
respectivos coeficientes de determinação (R
2
) e desvios quadráticos
médios (DQM) da cinética de secagem em estufa dos grãos inteiros
de abóbora (GI) .................................................................................... 39
Tabela 4.2
- Parâmetros dos modelos Aproximação da Difusão, Exponencial
Dois Termos, Henderson & Pabis, Logarítmico e de Page, com seus
respectivos coeficientes de determinação (R
2
) e desvios quadráticos
médios (DQM) da cinética de secagem em estufa dos grãos sem
tegumento (GST) .................................................................................. 43
Tabela 4.3
- Parâmetros dos modelos Aproximação da Difusão, Exponencial
Dois Termos, Henderson & Pabis, Logarítmico e de Page, com seus
respectivos coeficientes de determinação (R
2
) e desvios quadráticos
médios (DQM) da cinética de secagem em estufa da farinha dos
grãos de abóbora (FG) .......................................................................... 47
Tabela 4.4
- Parâmetros dos modelos Aproximação da Difusão, Exponencial
Dois Termos, Henderson & Pabis, Logarítmico e Page com seus
respectivos coeficientes de determinação (R
2
) e desvios quadráticos
médios (DQM) da cinética de secagem dos produtos de grãos de
abóbora com exposição direta ao sol combinada com secagem no
secador ACSN ou colocados em ambiente abrigado ........................... 50
ix
Tabela 4.5
- Teores de água inicial e final das amostras GI, GST e FG na
p
rimeira etapa da secagem (1
a
noite) no secador ACSN (tratamento)
e das amostras colocadas em abrigo (testemunha) no primeiro
p
eríodo noturno .................................................................................... 55
Tabela 4.6
- Teores de água inicial e final das amostras GI, GST e FG na
segunda etapa de secagem: amostras colocadas sob exposição direta
ao sol (período diurno), oriundas do secador ACSN (tratamento) e
das amostras colocadas em abrigo (testemunha) .................................. 57
Tabela 4.7
- Teores de água inicial e final das amostras GI, GST e FG na
terceira etapa de secagem: amostras colocadas no secador ACSN
(tratamento) e em abrigo (testemunha) no período noturno, oriundas
da secagem por exposição direta ao sol ............................................... 58
Tabela 4.8
- Teores de água inicial e final das amostras GI na quarta (secagem
p
or exposição direta ao sol ± período diurno) e quinta (secador
ACSN - tratamento; e abrigo - testemunha) etapas de secagem .......... 59
Tabela 4.9
- Parâmetros dos modelos Aproximação da Difusão, Exponencial
Dois Termos, Henderson & Pabis, Logarítmico e Page com seus
respectivos coeficientes de determinação (R
2
) e desvios quadráticos
médios (DQM) da cinética de secagem dos produtos de grãos de
abóbora utilizando o secador solar de uso diurno combinada com a
secagem no secador ACSN ou colocados em ambiente abrigado ........ 61
Tabela 4.10
- Teores de água inicial e final das amostras GI, GST e FG na
p
rimeira etapa de secagem: amostras colocadas no secador ACSN
(tratamento) e em abrigo (testemunha) no período noturno ................. 67
Tabela 4.11
- Teores de água inicial e final das amostras GI, GST e FG na
segunda etapa de secagem: amostras colocadas no secador solar
(período diurno), oriundas do secador ACSN (tratamento) e das
amostras colocadas em abrigo (testemunha) ........................................ 68
Tabela 4.12
- Teores de água inicial e final das amostras GI e GST na terceira
etapa de secagem: amostras colocadas no secador ACSN
(tratamento) e em abrigo (testemunha) no período noturno, oriundas
do secador solar .................................................................................... 69
x
Tabela 4.13
- Teores de água inicial e final das amostras GI na quarta (secador
solar ± período diurno) e na quinta (secador ACSN - tratamento; e
abrigo - testemunha) etapas de secagem .............................................. 69
Tabela A.1
- Dados experimentais da cinética de secagem dos grãos inteiros (GI)
de abóbora em estufa a 80 °C ............................................................... 97
Tabela A.2
- Dados experimentais da cinética de secagem dos grãos inteiros (GI)
de abóbora (GIA) em estufa a 70 °C .................................................... 98
Tabela A.3
- Dados experimentais da cinética de secagem dos grãos inteiros (GI)
de abóbora em estufa a 60 °C ............................................................... 99
Tabela A.4
- Dados experimentais da cinética de secagem dos grãos inteiros (GI)
de abóbora em estufa a 50 °C ............................................................... 100
Tabela A.5
- Dados experimentais da cinética de secagem dos grãos inteiros (GI)
de abóbora em estufa a 40 °C ............................................................... 101
Tabela A.6
- Dados experimentais da cinética de secagem dos grãos de abóbora
sem tegumento (GST) em estufa a 80 °C ............................................. 102
Tabela A.7
- Dados experimentais da cinética de secagem dos grãos de abóbora
sem tegumento (GST) em estufa a 70 °C ............................................. 103
Tabela A.8
- Dados experimentais da cinética de secagem dos grãos de abóbora
sem tegumento (GST) em estufa a 60 °C ............................................. 104
Tabela A.9
- Dados experimentais da cinética de secagem dos grãos de abóbora
sem tegumento (GST) em estufa a 50 °C ............................................. 105
Tabela A.10
- Dados experimentais da cinética de secagem dos grãos de abóbora
sem tegumento (GST) em estufa a 40 °C ............................................. 106
Tabela A.11
- Dados experimentais da cinética de secagem farinha dos grãos de
abóbora (FG) em estufa a 80 °C ........................................................... 107
Tabela A.12
- Dados experimentais da cinética de secagem farinha dos grãos de
abóbora (FG) em estufa a 70 °C ........................................................... 108
Tabela A.13
- Dados experimentais da cinética de secagem farinha dos grãos de
abóbora (FG) em estufa a 60 °C ........................................................... 109
Tabela A.14
- Dados experimentais da cinética de secagem farinha dos grãos de
abóbora (FG) em estufa a 50 °C ........................................................... 110
Tabela A.15
- Dados experimentais da cinética de secagem farinha dos grãos de
abóbora (FG) em estufa a 40 °C ........................................................... 111
xi
Tabela A.16
- Dados experimentais da cinética de secagem dos grãos inteiros (GI)
de abóbora em exposição direta ao sol combinada com o secador
ACSN ................................................................................................... 112
Tabela A.17
- Dados experimentais da cinética de secagem de grãos sem
tegumento em exposição direta ao sol combinada com o secador
ACSN ................................................................................................... 113
Tabela A.18
- Dados experimentais da cinética de secagem de farinha de grãos em
exposição direta ao sol combinada com o secador ACSN ................... 113
Tabela A.19
- Dados experimentais da cinética de secagem de grãos inteiros (GI)
em secador solar combinada com o secador ACSN ............................. 114
Tabela A.20
- Dados experimentais da cinética de secagem de grãos sem
tegumento (GST) em secador solar combinada com o secador ACSN 115
Tabela A.21
- Dados experimentais da cinética de secagem de farinha de grãos
(FG) em secador solar combinada com o secador ACSN .................... 115
Tabela A.22
- Dados experimentais da cinética de secagem dos grãos inteiros (GI)
de abóbora sob exposição direta ao sol e ao abrigo à noite
(testemunha) ......................................................................................... 116
Tabela A.23
- Dados experimentais da cinética de secagem dos grãos de abóbora
sem tegumento (GST) sob exposição direta ao sol e ao abrigo à noite
(testemunha) ......................................................................................... 117
Tabela A.24
- Dados experimentais da cinética de secagem da farinha dos grãos
(FG) de abóbora sob exposição direta ao sol e ao abrigo à noite
(testemunha) ......................................................................................... 117
Tabela A.25
- Dados experimentais da cinética de secagem dos grãos inteiros de
abóbora (GI) em secador solar diurno e ao abrigo à noite
(testemunha) ......................................................................................... 118
Tabela A.26
- Dados experimentais da cinética de secagem dos grãos de abóbora
sem tegumento (GST) em secador solar diurno e ao abrigo à noite
(testemunha) ......................................................................................... 118
Tabela A.27
- Dados experimentais da cinética de secagem da farinha de grãos de
abóbora (FG) em secador solar diurno e ao abrigo à noite
(testemunha) ......................................................................................... 119
xii
Tabela C.1
- Valores médios das condições termodinâmicas do ambiente externo
durante a secagem dos grãos inteiros (GI) de abóbora sob exposição
direta ao sol (período diurno) combinada com a secagem no secador
ACSN (período noturno) ...................................................................... 128
Tabela C.2
- Valores médios das condições termodinâmicas do ambiente externo
durante a secagem dos grãos de abóbora sem tegumento (GST) sob
exposição direta ao sol (período diurno) combinada com a secagem
no secador ACSN (período noturno) .................................................... 128
Tabela C.3
- Valores médios das condições termodinâmicas do ambiente externo
durante a secagem da farinha dos grãos de abóbora (FG) sob
exposição direta ao sol (período diurno) combinada com a secagem
no secador ACSN (período noturno) .................................................... 128
Tabela C.4
- Valores médios das condições termodinâmicas do ambiente externo
durante a secagem dos grãos inteiros (GI) de abóbora no secador
solar (período diurno) combinada com a secagem no secador ACSN
(período noturno) .................................................................................. 128
Tabela C.5
- Valores médios das condições termodinâmicas do ambiente externo
durante a secagem dos grãos de abóbora sem tegumento (GST) no
secador solar (período diurno) combinada com a secagem no secador
ACSN (período noturno) ...................................................................... 129
Tabela C.6
- Valores médios das condições termodinâmicas do ambiente externo
durante a secagem da farinha dos grãos de abóbora (FG) no secador
solar (período diurno) combinada com a secagem no secador ACSN
(período noturno) .................................................................................. 129
Tabela C.7
- Temperaturas de secagem no secador ACSN comparada a
temperatura ambiente, durante o tratamento de secagem sob
exposição direta ao sol combinado com o secador ACSN para os
grãos de abóbora inteiros (GI) .............................................................. 129
Tabela C.8
- Temperaturas de secagem no secador ACSN comparada com a
temperatura ambiente, durante o tratamento de secagem sob
exposição direta ao sol combinado com o secador ACSN para os
grãos de abóbora sem tegumento (GST) .............................................. 129
xiii
Tabela C.9
- Temperaturas de secagem no secador ACSN comparada a
temperatura ambiente, durante o tratamento de secagem sob
exposição direta ao sol combinado com o secador ACSN para a
farinha dos grãos de abóbora (FG) ....................................................... 130
Tabela C.10
- Temperaturas de secagem no secador ACSN comparada a
temperatura ambiente, durante o tratamento de secagem no secador
solar combinado com o secador ACSN para os grãos de abóbora
inteiros (GI) .......................................................................................... 130
Tabela C.11
- Temperaturas de secagem no secador ACSN comparada a
temperatura ambiente, durante o tratamento de secagem no secador
solar combinado com o secador ACSN para os grãos de abóbora sem
tegumento (GST) .................................................................................. 130
Tabela C.12
- Temperaturas de secagem no secador ACSN comparada a
temperatura ambiente, durante o tratamento de secagem no secador
solar combinado com o secador ACSN para a farinha dos grãos de
abóbora (FG) ........................................................................................ 130
xiv
RESUMO
No intuito de diminuir perdas e desperdícios de resíduos, alimentos não
convencionais tem sido incorporados à alimentação como fonte alternativa de nutrientes,
razão pela qual folhas, cascas e grãos, entre estes, grãos de abóbora, são incorporados a
SUHSDUDGRVDOLPHQWtFLRVFRPRDV³PXOWLPLVWXUDV´Neste trabalho estudou-se a secagem de
grãos de abóbora em secador solar e em estufa. Foram estudados grãos inteiros, grãos sem
tegumento e farinhas de grãos de abóbora. A secagem em estufa com circulação de ar foi
realizada nas temperaturas de 40, 50, 60, 70 e 80 °C. Para a secagem com energia solar
foram utilizados dois secadores, um para secagem durante o dia e outro para secagem
noturna. O secador solar para uso diurno consiste de uma caixa quadrada, em chapa de
zinco revestida internamente com lâminas de isopor pintadas de preto, tendo por cobertura
uma placa de vidro plano. O secador para uso noturno (ACSN) é composto de dois
sistemas de circulação de água independentes, dotados de registros a fim de se controlar a
circulação da água entre os coletores solares e o reservatório térmico e deste para a câmara
de secagem. Durante o dia funcionava o circuito formado pelos coletores solares e o
reservatório, com a circulação da água incrementada por uma bomba acionada por energia
fotovoltaica. No período noturno este circuito era interrompido, sendo então aberto o
circuito integrado pelo reservatório térmico e a câmara de secagem, cuja circulação da
água era propiciada pelo princípio do sifão térmico. O secador solar para uso noturno foi
montado de forma que a água aquecida durante o dia, armazenada em um reservatório
térmico, circulava em um trocador de calor durante a noite de maneira a fornecer calor para
a câmara de secagem. A adaptação de uma bomba ligada a um painel fotovoltaico ao
circuito de aquecimento de água diurno aumentou a eficiência da secagem do secador
ACSN, o qual atingiu temperatura máxima de 65 °C. As secagens em secador solar e em
exposição ao sol, associadas ao secador ACSN, tiveram desempenho semelhante aos das
secagens a 40 °C e entre 40 e 50 °C em estufa, respectivamente. A utilização do secador
noturno resultou em uma secagem mais rápida, superando a perda de água da testemunha.
Os modelos difusional, exponencial a dois termos, Henderson & Pabis, logarítmico e de
Page, foram ajustados aos dados das cinéticas de secagem das amostras em estufa e nos
secadores solar de uso diurno e noturno, em que todos os modelos utilizados foram
satisfatórios, destacando-se o difusional e o logarítmico.
Palavras-chave: Cucurbita moschata, grãos, secagem, secador solar
xv
ABSTRACT
Intending to reduce the losses and wastes of residues, no conventional food has
EHHQ DGGHG WR WKH DOLPHQWDWLRQ DV DOWHUQDWLYH VRXUFH RI QXWULHQWV WKDW¶V WKH UHDVRQ ZK\
leaves, peels and grains, among the ones, pumpkin seeds, are incorporated to alimentary
SUHSDUDWLRQVDV³PXOWLPL[WXUHV´,QWKLVZRUNLWKDVVWXGLHGWKHGU\LQJRISXPSNLQVseeds
in sun dryer and stove. The drying in stove with air circulation was done at 40, 50, 60, 70
and 80 ºC. For drying with sun energy two driers were used, one for drying during the day
and another one for the nocturne drying. The sun dryer for the diurnal use consists of a
quadrate box, in a zinc metal sheet, revested in the internal part with
polystyrene sheet painted
in black, and the box was covered with a plain glass plate. The dryer for the nocturnal use
(ACSN) is composed of two independent systems of water circulation with stop valves to
control the water circulation between the solar collectors and the thermic water tank and
from this one to the drying chamber. During the day, the circuit formed by the solar
collectors was functioning and the water tank, with the water circulation increased by a
pump put to action by photovoltaic energy. In the nocturnal period, this circuit was
interrupted, and then, the circuit integrated by the hot water tank and the drying chamber
were opened, and the circulation of water was provided by the principle of thermal siphon.
The sun dryer for the nocturnal use was set in a way that the water warming during the
day, stored in a hot water tank, could circulate in a heat exchanger for the whole night to
provide heat to the drying chamber. The adaptation of the pump connected to a
photovoltaic panel to the diurnal water warming increased the efficiency of the drying of
the ACSN dryer that reached the maximum temperature of 65 ºC. Dryings in the solar
dryer and the exposures to the sun, associated to the ACSN dryer, provided almost the
same results as the ones done at a temperature of 40 ºC and between 40 and 50 ºC in stove,
respectively. The use of nocturnal dryer resulted in a more rapid drying, topping the loss of
water of the landmarks. The difusional, exponential to two terms, Henderson & Pabis,
logarithmic and Page models were fitted to the data of the drying kinetics of the samples in
stove and in the sun driers of diurnal and nocturnal use, where all the models used were
satisfactory, especially the difusional and the logarithmic ones.
Keywords: Cucurbita moschata, grains, drying, sun dryer
Introdução
1
1 - INTRODUÇÃO
A manutenção da qualidade dos produtos agrícolas depende da coordenação e da
integração cuidadosa de várias etapas do seu manuseio; da colheita até o consumo. Durante
a execução das operações do manuseio podem ocorrer vários problemas que reduzem a
disponibilidade e a qualidade desses produtos, como processos fisiológicos (transpiração,
respiração), doenças e danos mecânicos, entre outros, além do descarte de alimentos não
convencionais (CHITARRA & CHITARRA, 2005; CONAB, 2005).
No intuito de diminuir essas perdas, alimentos alternativos, como farelo de cereais,
folhas verde-escuro, sementes e casca de frutas, têm sido introduzidos como forma de
HQULTXHFHUDGLHWDKDELWXDO6$17¶$1$HWDOIsto faz com que sementes ou grãos
de várias espécies vegetais se tornem fontes alternativas de proteínas para a alimentação
humana como, por exemplo, as de abóbora (CERLETTI et al., 1978; HOLFFMANN,
1995).
A produção de abóbora no Vale do São Francisco foi de 15,6 toneladas em 269,8 ha
plantados (NOBREGA, 2004); já em Minas Gerais esta produção ultrapassou 59 toneladas
(ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE HORTICULTURA, 2004). E de acordo com BEE &
BARROS (1999), o Brasil produziu 26 toneladas anuais de sementes de abóbora
(Curcubita pepo L.) var. melopepo. A abóbora é um fruto que poderia ser melhor
contemplado na alimentação pois, de acordo com a Pesquisa de Orçamento Familiar
(POF), o consumo per capita deste fruto aumentou de 1,4 kg para 4,6 kg no Brasil, entre os
anos de 2002 e 2003 (POF/IBGE, 2004). Trata-se de um fruto bastante difundido na
FXOLQiULDGR1RUGHVWHHFRQKHFLGRUHJLRQDOPHQWHFRPR³MHULPXQ´e pode ser consumido
de várias formas, em virtude de sua versatilidade e variedade.
Assim como os frutos, os grãos de abóbora podem ser consumidos torrados inteiros,
na forma de farinha, na produção de óleo e como ingrediente culinário. Além do gosto
agradável são ricos em nutrientes, especialmente ferro (10,9 mg/100 g), proteínas (320
g/kg) e óleo (450 g/kg), sendo incorporados mundialmenWH j FRQKHFLGD ³PXOWLPLVWXUD´
além possuírem um componente chamado curcubitacina, que combate a infestação de
vermes nas pessoas (BRASIL, 2005; DVORKIN & SONG, 2002; EL-ADAWY & TAHA,
2001; EL-SOUKKARY, 2001).
Como qualquer outra semente ou grão, a exploração comercial dos grãos de
abóbora exige conhecimentos sobre a armazenabilidade e comportamento na secagem para
Introdução
2
garantir a qualidade do produto. Segundo SILVA (1995), a inadequação da armazenagem
de sementes acarreta perdas superiores a 20% do total armazenado.
A secagem é uma forma de minimizar essas perdas, possibilitando o transporte, o
armazenamento e aumentando a vida útil, garantindo a viabilidade econômica e segurança
microbiológica pela eliminação da água do material, através da evaporação. As vantagens
de se utilizar o processo de secagem são várias, dentre as quais se tem: facilidade na
conservação do produto, estabilidade dos componentes aromáticos a temperatura ambiente
por longos períodos de tempo, proteção contra degradação enzimática e oxidativa, redução
do seu peso e economia de energia (PARK et al., 2001).
A secagem de produtos agrícolas pode ser realizada de forma natural ou artificial. A
secagem natural emprega a radiação solar para aumentar o potencial de secagem do ar e
pode ser realizada com o produto ainda na planta, em terreiros ou em painel solar
(ALMEIDA et al., 1997; SILVA, 2004).
O painel solar ou secador solar, envolve o aproveitamento da energia solar, que é
gratuita e renovável. Além disso, apresenta baixo custo operacional, não necessita de mão-
-de-obra especializada, podendo ser construído na própria fazenda atendendo, assim, ao
pequeno produtor, além de proteger contra os insetos e a poeira (MARTINS et al., 2002;
TO
RUL & PEHLIVAN, 2002).
Considerando a importância da redução do desperdício de alimentos e o
aproveitamento dos grãos de abóbora, ressalta-se a necessidade de se estudar métodos de
conservação dos mesmos através de uma energia não poluente utilizando-se para isto,
secadores a energia solar.
1.1 - Objetivo geral
Secar grãos de abóbora (Cucúrbita moschata Duschene) em secadores solar e
convencional.
1.1.1 - Objetivos específicos
Secar grãos de abóbora pelo método convencional (estufa) em temperaturas de
40, 50, 60, 70 e 80 °C;
Secar grãos de abóbora sob exposição direta ao sol e em secador solar;
Introdução
3
Combinar as secagens dos grãos de abóbora por exposição direta ao sol e em
secador solar com as secagens noturnas em secador acumulador de calor (ACSN);
Comparar as secagens dos grãos de abóbora em estufa com as secagens,
utilizando-se energia solar;
Ajustar os modelos Aproximação da Difusão, Exponencial Dois Termos,
Henderson & Pabis, Logarítmico e Page, aos dados experimentais de secagem dos grãos de
abóbora.
Revisão bibliográfica
4
2 - REVISÃO BIBLIOGRÁFICA
2.1 - Abóbora
Uma família botânica com vários representantes de importância como hortaliças, é
a família Cucurbitaceae, que compreende aproximadamente 760 espécies distribuídas em
todo o mundo.
A família inclui pepinos (Cucumis sativus), melões (Cucumis melo L.),
melancias (Citrillus lanatus (Thunb.) Matsun et Nakai) e abóboras (Cucurbita) (FAO,
2006; RAMOS, 1999; ZITTER et al., 1998). Dentre as hortaliças pertencentes a esta
família se destacam as abóboras, Cucurbita maxima Duchesne, Curcubita moschata
Duchesne, Curcubita. pepo L. e diversos híbridos interespecíficos (FILGUEIRA, 2003).
A abóbora é um vegetal originário das Américas do Norte e Central e atualmente é
cultivada em todo o mundo, com significativa participação na alimentação de muitos
países devido às suas características nutricionais e à coloração atrativa (CARAMEZ et al.,
2008). No Brasil são consumidos frutos de duas espécies do gênero Cucurbita: C. pepo L e
C. moschata D. (CARDOSO, 2007a).
A abóbora C. moschata D. (Figura 2.1) contém em média 1,3% de fibras e 96% de
água, com a seguinte composição em 1 kg: 40 calorias, 280 mg de vitamina A, 700 mg de
vitamina B5, 100 mg de vitamina B2, 55 mg de vitamina B, além de minerais como cálcio,
fósforo, potássio, sódio, ferro e enxofre (LUENGO et al., 2000). Vários autores
pesquisaram a C. moschata D., seja no que se refere ao seu valor econômico quanto ao
aspecto ornamental e à composição nutricional dos frutos (BOITEUX et al., 2007;
CARDOSO, 2007a; CARDOSO, 2007b; GARCIA et al., 2007; MELLO et al., 2004).
Figura 2.1 ± Frutos de abóbora (C. moschata Duchesne) variedade jacarezinho
Revisão bibliográfica
5
Outros autores estudaram a cinética de desidratação osmótica verificando as
mudanças microestruturais no tecido da abóbora C. pepo, métodos de secagem para suas
sementes citando, também, seu potencial econômico e o uso na culinária e da produção
mundial (DOYMAZ, 2007; MAYOR et al., 2006; MAYOR et al., 2008; MURKOVIC et
al., 2004; 085.29,&3)$11+$86(53$.62<$,'<13(5,ý,1
et al., 2008; SACILIK, 2007; SIEGMUND & MURKOVIC, 2004). Outra espécie muito
estudada em pesquisas sobre secagem foi a C. máxima (ARÉVALO-PIÑEDO & MURR,
2006; CERQUEIRA et al., 2008; GONÇALVES et al., 2007; PORTO et al., 2004).
2.1.1 - Sementes de abóbora
A semente é uma fonte de alimento básico e, mediante sua produção agrícola, é
essencial para o ser humano, servindo direta ou indiretamente na sua alimentação e na de
vários animais (YANES, 1997).
Dentre diversas fontes alimentares alternativas ricas em fibra, pode-se citar um dos
subprodutos da abóbora (C. pepo L. e C. máxima Duch.): a semente
(DEL-VECHIO et al.,
2005), que é oval-oblonga, achatada e mais afilada em uma de suas extremidades (Figura
2.2). Possui coloração branca ou amarelada com reflexos esverdeados em ambas as faces
(CARAMEZ et al., 2008). Exibe propriedades funcionais únicas, como: alta absorção de
água e gordura e possui propriedade emulsificante, o que sugere a habilidade da
incorporação da semente de abóbora a produtos de padaria (MANSOUR, 1999).
Figura 2.2 ± Semente de abóbora (C. moschata Duchesne var. jacarezinho)
A semente possui elevado teor de fibra alimentar, efeito vermífugo e antioxidante e
representa, também, uma boa fonte protéica (ESUOSO et al., 1998). Entretanto, seu
consumo, in natura sem sofrer tratamento térmico prévio, poderá diminuir a
Revisão bibliográfica
6
biodisponibilidade de determinados nutrientes
(DEL-VECHIO et al., 2005). Além disso, a
semente de abóbora está sendo aplicada de várias formas na alimentação humana, como
aperitivo, óleo ou em forma de farinha (ESUOSO et al., 1998).
As sementes são ricas em ferro, devendo ser utilizadas em regiões onde se verifica
deficiência de ferro na alimentação, tendo função reconstituinte para crianças anêmicas,
desnutridas e raquíticas (KALLUF, 2006). As sementes descascadas são ricas em gorduras
(40-60%) e proteínas (30-40%), contendo baixo teor de açúcares livres e amido
(ROBINSON, 1997).
MURKOVIC et al. (2004) estudando as alterações da composição química do óleo
de semente de abóbora (C. pepo) durante o processo de torrefação, afirmaram que este é de
grande interesse devido ao sabor característico e também à sua potencial cura no câncer de
próstata, além de possuir ácidos graxos e micronutrientes que incluem vitamina E,
fitoesteróis e esteróis vegetais, que reduzem o efeito do colesterol sérico. O óleo deve ser
usado em saladas, em virtude de sua composição química possuir ácidos graxos: ácido
esteárico (12,4%), ácido palmítico (5,43%), ácido oléico (27,6%) e ácido linoléico (54,2%)
(MURKOVIC et al., 2004; SIEGMUND & MURKOVIC, 2004).
EL-ADAWY & TAHA (2001) avaliando a composição química de farinhas de
sementes de pimentão (Capsicum annuum), abóbora (C. pepo) e melancia (Citrullus
vulgaris), verificaram uma quantidade significativa de P, K, Mg, Mn e Ca, sendo que a
farinha de sementes de abóbora apresentou os maiores valores de aminoácidos essenciais e
proteínas digestíveis in vitro, em relação às outras farinhas examinadas. Esses autores
ainda concluíram que a utilização dessas sementes poderia proporcionar renda extra e, ao
mesmo tempo, ajudar a minimizar os problemas de eliminação de resíduos.
SANT´ANNA (2005), avaliando a composição
centesimal e teor de fibra alimentar
da semente de abóbora
(C. pepo) verificou os teores observados na Tabela 2.1,
comprovando o alto valor nutritivo desta semente.
Revisão bibliográfica
7
Tabela 2.1 - Composição centesimal e teor de fibra alimentar da semente de abóbora
(Cucurbita pepo) cultivada em Santo Amaro da Imperatriz, SC
Componente Valor
Umidade (%) 29,24
Proteína bruta (%) 21,43
Cinzas (%) 2,37
Lipídeos (%) 28,80
Fibras solúveis (%) 3,10
Fibras insolúveis (%) 12,23
Energia (Kcal/100 g) 356,16
Fonte: SANT´ANNA (2005)
CERQUEIRA et al. (2008), avaliando o efeito da farinha de semente de abóbora (C.
maxima) sobre o metabolismo glicídico e lipídico em ratos, verificaram tratar-se de uma
boa fonte de proteína, lipídeos e, especialmente, fibras alimentares, além de baixar os
níveis de glicose e triacilgliceróis dos animais. Os resultados da composição química da
farinha de semente de abóbora podem ser observados na Tabela 2.2.
Tabela 2.2 ± Composição química das farinhas de semente de abóbora (C. maxima),
proveniente da Central de Abastecimento do Rio de Janeiro
Componente
Farinha de semente de abóbora (g/100 g)
Integral Peneirada
Residual
Umidade 8,41 7,80
8,36
Cinzas 4,32 4,27
3,19
Proteínas 25,69 28,68
25,34
Lipídeos 31,76 32,96
19,28
Fibra alimentar 29,49 24,88
43,51
Carboidratos totais 0,33 1,41
0,31
Kcal 389,92 417,00
276,12
Fonte: CERQUEIRA et al. (2008)
BELMIRO (2009) caracterizando, química e fisico-quimicamente, grãos de
abóbora (Curcubita moschata) in natura, encontrou diferentes teores médios, os quais
estão apresentados na Tabela 2.3.
Revisão bibliográfica
8
Tabela 2.3 - Valores médios dos parâmetros químicos e físico-químicos dos grãos de
abóbora (Curcubita moschata) in natura
Parâmetro Média e desvio padrão
Teor de água (%) 18,36 ± 0,12
Proteína bruta (%) 27,43 ± 0,22
Fibra bruta (%) 40,41 ± 0,94
Cinzas (%) 3,96 ± 0,004
Açúcares totais (% glicose) 1,07 ± 0,02
Amido (%) 5,45 ± 0,12
Acidez total titulável (% ácido oléico) 0,26 ± 0,01
pH 6,58 ± 0,04
Luminosidade (L*) 57,97 ± 0,04
Intensidade de vermelho (+a*) 7,81 ± 0,15
Intensidade de amarelo (+b*) 10,26 ± 0,28
Fonte: BELMIRO (2009)
Outro fator a ser observado nos grãos de abóbora são os componentes
antinutricionais. DEL-VECHIO et al. (2005), investigaram os teores de alguns
antinutrientes de sementes cruas, cozidas e tostadas de três espécies de abóboras, C.
máxima (CMA), C. moschata (CMO) e o híbrido F1 (CMA X CMO), a fim de assegurar
seu uso em preparações dietéticas, produtos industrializados e formulação de novos
produtos mas os autores não detectaram, em nenhuma das espécies estudadas, teores de
ácido oxálico e nitrato porém a espécie C. maxima apresentou, em níveis mais baixos,
cianeto e polifenóis.
2.2 - Secagem
Dentre os métodos utilizados para conservação de grãos e sementes, a secagem é o
mais econômico, não só do ponto de vista de processamento, mas permitindo a preservação
do produto em ambiente natural durante longo período de tempo, pela diminuição da
quantidade de água do material reduzindo, assim, a atividade biológica e as mudanças
químicas e físicas, assegurando sua qualidade e estabilidade, possibilitando colheitas
antecipadas, além de evitar deteriorações que poderiam ocorrer no campo (CORRÊA et al.,
2007; GARCIA et al., 2004; SOUZA et al., 2002).
Revisão bibliográfica
9
Uma vez incorreto, o processo de secagem, ocasiona deterioração dos grãos ao
longo do armazenamento, devido aos teores de água inicial e final, da temperatura, fluxo
de ar e período de exposição; daí se faz necessário o cuidado em realizá-lo de forma
correta (FARONI et al., 2006; MIRANDA et al., 1999). Segundo SHIGEMATSU et al.
(2005), se a temperatura de secagem não for bem controlada poderá provocar alterações
indesejáveis na aparência, cor e textura tal como, também, no conteúdo de nutrientes do
produto final.
Os produtos biológicos são muito diferentes entre si devido a variações em sua
forma, estrutura e dimensões (DAUDIN, 1983). Com isto, a velocidade de secagem varia,
principalmente em função da umidade inicial e final das sementes, do tipo de secagem e do
secador, da temperatura e umidade relativa do ar de secagem e da espécie e/ou cultivares
utilizados (VILLELA & SILVA, 1992).
Essas variações são observadas em todos os métodos de secagem, sejam quais
forem suas classificações: quanto ao uso do equipamento ± secagem solar, feita pelo uso
do sol e/ou vento, e secagem artificial, que necessita do fornecimento de energia; quanto à
periodicidade do fornecimento de calor ± contínuo ou intermitente, e quanto à
movimentação de massa de sementes ± estacionário ou contínuo (GARCIA et al., 2004).
Em todos os métodos o objetivo básico de secar produtos alimentícios é a remoção da água
dos sólidos, sejam alimentos frescos ou conservados, para um nível em que o crescimento
dos microrganismos seja minimizado, prolongando sua vida útil, diminuindo o peso do
produto para o transporte e o espaço para o armazenamento (LIMA et al., 2000;
MANNHEIM et al., 1994).
Durante a remoção da água na secagem ocorrem dois processos simultâneos: a
transferência de calor, que é a energia necessária para vaporizar os fluidos do produto a ser
secado, e a transferência de massa, que é o vapor retirado na superfície do produto
(CAVALCANTI MATA, 1997; MORAES, 2000)
Nos dois métodos de secagem, natural e artificial, o produto é colocado em contato
com o ar de secagem, ocorrendo transferência do calor do ar ao produto sob o efeito da
diferença de temperatura existente entre eles (AKPINAR & BICER, 2006).
Simultaneamente, a diferença de pressão parcial de vapor de água existente entre o ar e a
superfície do produto determina a transferência de vapor para o ar (ALMEIDA et al., 2002;
ATHIÉ et al., 1998; OLIVEIRA et al., 2006). Para que isto ocorra a pressão de vapor do ar
deve ser menor que a pressão de vapor no produto, condição esta que pode ser obtida pelo
aquecimento do ar (ATHIÉ et al., 1998). Uma parte do calor que chega ao produto é
Revisão bibliográfica
10
utilizada para evaporar a água e a outra para elevar sua temperatura (DAUDIN, 1983).
Com isto, ocorre o transporte do vapor de água da superfície da semente para o ar, na
forma gasosa, e o movimento da água na forma líquida, do interior para a superfície da
semente, até que seja atingido o equilíbrio higroscópico (BROOKER et al., 1981).
Durante a secagem deve haver um sorvedor de umidade para remover o vapor de
água formado a partir da superfície do material a ser seco (PARK et al., 2004).
A evolução dessas transferências simultâneas de calor e de massa no decorrer da
operação de secagem sob condições constantes de temperatura, umidade relativa e
velocidade do ar, faz com que esta seja dividida esquematicamente em três períodos:
período de indução, período em taxa constante e período em taxa decrescente de secagem
(PARK, 1987; VILLELA & SILVA, 1992).
No período de indução a transferência de massa e a taxa de secagem são pequenas
devido a temperatura entre o ar e o produto ser baixa, além da pressão do vapor de água na
superfície do mesmo ser fraca (PARK et al., 2001).
Durante o período de velocidade constante a temperatura do produto se mantém
igual à do ar de secagem saturado e as transferências de calor e massa se compensam
(PARK et al., 2001; SODHA et al., 1987). Contudo, para os materiais biológicos o período
de secagem a velocidade constante é muito curto ou é difícil sua existência, que se deve ao
fato das resistências às transferências de água se encontrarem no seu interior, tornando a
taxa de evaporação superficial superior à taxa de reposição de água do interior para a
superfície (LASSERAN, 1978).
De acordo com KREYGER (1973), grãos e sementes apresentam, em geral,
apresentam um período de secagem a taxa constante muito curto ou inexistente porque, nas
condições operacionais de secagem, as resistências às transferências de água se encontram
essencialmente no seu interior, tornando a taxa de evaporação superficial acentuadamente
superior à taxa de reposição de água do interior para a superfície do produto.
No decorrer do período de secagem a taxa decrescente que, segundo BROD (2003),
é a única observada para produtos biológicos, a migração de água é que fixa a cinética de
secagem, tendo-se, então, a teoria da difusão e a teoria capilar, como as teorias utilizadas
para a explicação da migração da água. Quando o produto atinge o ponto de água de
equilíbrio em relação ao ar de secagem, o processo é encerrado (PARK et al., 2004).
Vários autores constataram que o volume, durante a secagem do produto, decresce
linearmente com o conteúdo de água (PRADO, 1998; VAGENAS & MARINOS-
KOURIS, 1991).
Revisão bibliográfica
11
A complexidade dos fenômenos de secagem conduz os pesquisadores a proporem
numerosas teorias e múltiplas fórmulas empíricas para predizerem a taxa de secagem
(PARK et al., 2004).
De acordo com QUEIROZ et al. (1985), são dois os métodos comumente usados
para analisar a secagem de produtos biológicos no período de taxa decrescente: o empírico
e o teórico, em que o empírico consiste em formar grupos físicos adimensionais que podem
ser facilmente investigados por experimentos de laboratório e se baseia nas condições
externas, como temperatura, umidade e velocidade do ar de secagem porém este método
negligencia os fundamentos do processo de secagem e, embora possam descrever a curva
de secagem para as condições do experimento, não podem dar uma visão clara e exata dos
importantes processos que ocorrem durante a secagem; os métodos teóricos usados para
descrever o processo de secagem são baseados em leis físicas que tentam explicar o
mecanismo de transferência de água.
Muita ênfase se tem dado ao desenvolvimento de modelos semiteóricos, que
concorrem para que haja harmonia entre a teoria e a facilidade de uso. Tais modelos se
baseiam, de modo geral, na Lei de Newton para resfriamento aplicada à transferência de
massa (PARK et al., 2004). Entre os modelos semiteóricos, o modelo de Dois Termos, o de
Henderson & Pabis, o de Lewis, o de Page e o de Page Modificado, têm sido amplamente
utilizados (PANCHARIYA et al., 2001).
As considerações sobre como a água é transportada do interior do sólido à
superfície, fundamentam as teorias existentes na área de secagem (PARK et al., 2004).
2.2.1 - Teorias de secagem
Várias teorias e fórmulas empíricas foram desenvolvidas para predizer a taxa de
secagem. Dependendo do material que se está secando, a água pode movimentar-se no seu
interior, por
mecanismos diferentes. Em produtos capilares porosos, como a maioria dos
produtos de origem agrícola, os possíveis mecanismos de transporte de água se dão pelas
seguintes teorias: Teoria difusional; Teoria capilar; Teoria de Luikov; Teoria de Philip &
de Vries; Teoria de Krisher ± Berger & Pei e Teoria da condensação±evaporação. As duas
primeiras teorias são básicas e fundamentam as outras teorias (MARTINAZZO et al.,
2007a; MARTINAZZO et al., 2007b).
Segundo BROD (2003), os mecanismos mais importantes do movimento de água
do interior do material até a superfície, são:
Revisão bibliográfica
12
Difusão líquida: ocorre devido à existência do gradiente de concentração;
Difusão de vapor: ocorre devido ao gradiente de pressão de vapor, causado pelo
gradiente de temperatura;
Escoamento de líquido e de vapor: ocorrem em razão da diferença de pressão
externa, de concentração, capilaridade e alta temperatura.
A teoria difusional se baseia na equação da difusão líquida (2ª Lei de Fick)
(Equação 2.1), em que o fluxo de massa é proporcional ao gradiente de concentração no
interior do sólido (EL-AQUAR & MURR, 2003; OLIVEIRA et al., 2006). O modelo
Difusional baseado na 2ª Lei de Fick, foi utilizado por TOGRUL & PEHLIVAN (2004b)
para predizer a secagem de uva, pêssego, figo e ameixa, por BABALIS & VELESSIOTIS
(2004) em figos e por ARÉVALO-PIÑEDO & MURR (2006) em secagem a vácuo, de
cenoura e abóbora.
; = (D
ef
X) (2.1)
W
em que:
D
ef
- difusividade efetiva (m
2
s
-1
)
X ± teor de água (kg
H2O
/kg
ms
)
t ± tempo (s)
CRANK (1975) calculou um grande número de soluções da equação de difusão
para condições iniciais e de contorno, variadas. Essas soluções se aplicam aos sólidos de
formas geométricas simples (corpos semi-infinitos, placas, cilindros e esferas) e quando a
difusividade é constante ou varia linearmente ou exponencialmente com a concentração de
água. Este coeficiente de difusão (D
ef
) é uma difusividade efetiva, que engloba os efeitos
de todos os fenômenos podendo intervir sobre a migração da água no interior dos sólidos,
tendo em vista que D
ef
é constante ou dependente da temperatura e do teor de água e seu
valor é sempre obtido pelo ajuste das curvas experimentais (AFONSO JÚNIOR &
CORRÊA, 1999; GOUVEIA et al., 1999; MARTINAZZO et al., 2007a).
A solução da equação de difusão é uma das mais simples e parece ser a principal
razão do seu emprego (MARTINAZZO et al., 2007a; OLIVEIRA et al., 2006; PRADO,
1998). Pode-se entender a difusividade como a facilidade com que a água é removida do
Revisão bibliográfica
13
material. Como a difusividade varia conforme mudam as condições de secagem
(temperatura e velocidade do ar), ela não é intrínseca ao material e se convenciona chamá-
la de difusividade efetiva (OLIVEIRA et al., 2006).
O mecanismo da difusão líquida é muito complexo devido à diversidade da
composição química e estrutura física dos produtos. Os dados disponíveis na literatura
apresentam elevada variação nos seus valores, não só devido à complexidade dos produtos
mas, também, em função dos diferentes métodos de estimação, tipo de material, teor de
água, processo de secagem e metodologia utilizada para sua obtenção (CORRÊA et al.,
2006).
A teoria da difusão líquida tem sido amplamente empregada na área de secagem
embora existam algumas suposições a serem consideradas para sua aplicação, como:
redução do volume desprezado, não existência do efeito de capilaridade, equilíbrio térmico
instantâneo com o ar e os efeitos da transferência de energia e massa de um corpo para
outro, admitidos como desprezíveis (PARK et al., 2002; ROMERO-PEÑA &
KIECKBUSCH, 2003).
2.2.2 - Cinética de secagem
A análise da cinética de secagem fornece informações sobre o comportamento da
transferência de massa entre o produto e o agente de secagem, normalmente o ar
atmosférico, o qual é de importância fundamental para a modelagem matemática e o
projeto de secadores (GUEDES et al., 2000). É através deste estudo que se estabelecem as
equações do teor de água em função do tempo de secagem para os diferentes períodos de
secagem (PRADO, 2004).
Os métodos de cálculo da cinética de secagem são aplicados de modo diferente,
dependendo do período de secagem considerado, cujo período de taxa decrescente de
secagem é quase sempre o único observado para a secagem de produtos agrícolas e
alimentícios, sendo que as transferências internas é que são as limitantes (PARK et al.,
2004).
2.2.2.1 - Modelos matemáticos para secagem em camada fina
Os modelos matemáticos dos processos de secagem são usados para projetar novos
ou já existentes modelos, melhorando sistemas de secagem ou mesmo para o controle do
Revisão bibliográfica
14
processo de secagem. Muitos modelos matemáticos propõem descrever o processo de
secagem. Diversos são os modelos de secagem em camada delgada, amplamente usados e
disponíveis na literatura para explicar o comportamento de secagem de produtos agrícolas
(McMINN, 2006).
O controle do processo de secagem de grãos em camada fina é baseado na curva de
secagem do produto obtida pela pesagem da amostra periodicamente (MONTE et al.,
2006). Para a modelagem dessas curvas de equilíbrio higroscópico, têm sido utilizadas
relações matemáticas semiteóricas (Lewis, Page, Page Modificado, Henderson & Pabis,
Logarítmico, Dois-termos, Dois-termos exponencial, Difusional, e os modelos de Verma et
al.), e empíricas (modelos de Wang e Singh), uma vez que nenhum modelo teórico
desenvolvido tem sido capaz de predizer com precisão o teor de água de equilíbrio de
grãos em todas as faixas de temperatura e umidade relativa do ar, apesar de sua validade
estar restrita às condições sob as quais os dados experimentais foram obtidos (BROOKER
et al., 1992; McMINN, 2006).
Esses modelos se baseiam, geralmente, em variáveis externas em relação ao
produto, como a temperatura e a umidade relativa do ar de secagem, não fornecendo,
entretanto, indicações sobre os fenômenos de transporte de energia e de água no interior
dos grãos considerando-se ainda, que todo o processo de secagem ocorre apenas no
período de taxa decrescente (CORRÊA et al., 2006).
ALMEIDA et al. (2009) utilizaram a Equação 2.2 para a determinação das razões
de água nas diferentes temperaturas do ar de secagem do feijão adzuki.
ei
e
XX
XX
RX
(2.2)
em que:
RX ± razão de água do produto (adimensional)
X ± teor de água do produto
X
i
± teor de água inicial do produto
X
e
± teor de água de equilíbrio do produto
Revisão bibliográfica
15
2.2.2.1.1 - Modelo Aproximação da Difusão
BENNAMOUN & BELHAMRI (2006) usando simulação numérica de secagem
sob as condições variáveis externas para secagem solar de uvas sem sementes, verificaram
que o modelo Aproximação da Difusão (Equação 2.3) detectou as condições de mudança
externa, como velocidade do ar e temperatura ambiente. Vários autores secaram diferentes
produtos agrícolas utilizando o modelo Aproximação da Difusão (CORREA et al., 2007;
DOYMAZ, 2007; MARTINAZZO et al., 2007b; McMINN, 2006).
)t.b.kexp().a1()t.kexp(.aRX
(2.3)
em que:
RX ± razão de água (adimensional)
a, b, k ± constantes do modelo
t ± tempo (min)
2.2.2.1.2 ± Modelo Exponencial Dois Termos
Diversos autores utilizaram as equações exponenciais (simples, com dois termos -
Equação 2.4, três termos ou quatro termos) para ajustá-las aos seus dados experimentais de
produtos agrícolas secos (AFONSO JÚNIOR & CORRÊA, 1999; CARLESSO et al., 2007;
CORRÊA et al., 2001; MARTINAZZO et al., 2007a; SANTOS et al., 2001).
)t.a.kexp().a1()t.kexp(.aRX
(2.4)
em que:
RX ± razão de água (adimensional)
a, k ± constantes do modelo
t ± tempo (min)
Revisão bibliográfica
16
2.2.2.1.3 - Modelo de Henderson & Pabis
Vários autores aplicaram a equação de HENDERSON & PABIS (1961) (Equação
2.5) para a secagem de diversos produtos agrícolas (MENGES & ERTEKIN, 2006;
MOHAPATA & RAO, 2005; MWITHIGA & OLWAL, 2005; VEGA et al., 2007).
)t.kexp(.aRX
(2.5)
em que:
RX ± razão de água (adimensional)
a, k ± constantes de secagem do modelo (adimensional)
t ± tempo (min)
2.2.2.1.4 ± Modelo Logarítmico
Outro modelo semiempírico bastante utilizado na secagem de produtos agrícolas é a
equação logarítmica (Equação 2.6).
MIDILLI & KUCUK (2003) verificaram ao ajustar oito modelos matemáticos
(semiteóricos e/ou empíricos) as curvas de secagem em camada fina de pistache (Pistacia
vera), que o modelo logarítmico apresentou o melhor resultado mostrando boa
concordância com os dados experimentais obtidos a partir dos experimentos.
MARTINAZZO et al. (2007b) constataram que dentre os modelos utilizados para estimar
as curvas de secagem de folhas de capim limão (Cymbopogon citratus), o modelo
logarítmico foi o que apresentou os maiores coeficientes de determinação. Dos quatro
modelos testados por SACILIK (2007), o modelo logarítmico também apresentou um
excelente ajuste (R
2
> 0,99) aos dados experimentais da secagem solar de pistache. A
pesquisa realizada por TO RUL & PEHLIVAN (2002) também definiu o modelo
logarítmico como o que melhor descreveu a secagem de damascos em camada fina em
secador solar, com temperaturas entre 50 ± 80°C, velocidade do ar de 0,11±0,15 m/s e
umidade relativa entre 13±15%.
Revisão bibliográfica
17
c)t.kexp(.aRX
(2.6)
em que:
RX ± razão de água (adimensional)
a, k, c ± constantes do modelo
t ± tempo (min)
2.2.2.1.5 - Modelo de Page
Em algumas situações a teoria difusional não é adequada para ajustar o
comportamento da taxa de secagem em virtude de interferências no efeito de resistência
interna do material. Para essas situações pode-se aplicar alguns modelos empíricos, como o
modelo de Page (PAGE, 1949), mostrado na Equação 2.7.
)t.kexp(RX
n
(2.7)
em que:
RX ± razão de água (adimensional)
k ± constante de velocidade de secagem (min
-1
)
n ± constante do modelo
t ± tempo (min)
DOYMAZ (2004) ao ajustar diferentes modelos de secagem às curvas de secagem
experimentais de cubos de cenoura realizada em um secador de gabinete nas temperaturas
de 50, 60, 65 e 70° C, constatou que o modelo de Page foi o que se ajustou melhor. SIMAL
et al. (2005) usaram o modelo de Page para descrever as curvas de secagem de pimenta
vermelha (Capsicum annuum) em temperaturas variando de 30 a 90 °C, cuja percentagem
média de variância obtida foi de 99,0 ± 0,2%.
2.2.3 - Secagem solar
Do ponto de vista físico, o sol é constituído de 70% de H
2
, sendo um enorme reator
nuclear que irradia uma potência 3,8 x 10
23
kW. Desta quantidade a terra recebe 1,7 x 10
14
Revisão bibliográfica
18
kW, sendo que 30% desta radiação recebida são refletidas ao espaço, 47% são absorvidas
para manter a temperatura ambiente e os 23% restantes é usado para manter a convecção
atmosférica e o ciclo hidrológico (MONTERO PUERTAS, 2005).
Um parâmetro básico que surge quando se trabalha com energia solar, é a constante
solar, que é a energia proveniente do sol e que incide, na unidade de tempo, sobre uma
superfície de área unitária, disposta perpendicularmente aos raios solares e situada no
espaço na distância média entre a terra e o sol. A radiação solar, embora se saiba da sua
importância, não tem muito valor prático devido a uma série de eventos que ocorre até ela
atingir a superfície terrestre, tais como: alteração da distância entre a terra e o sol,
variações relativas à absorção de energia solar por moléculas do ar e dispersão devido às
partículas de poeira e vapores de água presentes na atmosfera (BROD, 2003).
Em consequência das diferentes regiões e composição da atmosfera, a radiação que
incide sobre a terra consta de três componentes: radiação direta ± que vem diretamente do
sol sem sofrer alterações; radiação difusa ± é a energia dispersada pelos componentes da
atmosfera e a radiação refletida ± é a que chega a uma superfície inclinada procedente do
reflexo da radiação solar no solo (MONTERO PUERTAS, 2005).
2.2.3.1 - Secagem natural e em secadores solar
A secagem natural tem, como principal vantagem, o baixo custo, tanto das
instalações como no requerimento de energia, mas requer maior tempo de secagem e é
altamente dependente das condições climáticas favoráveis para que a secagem ocorra com
sucesso (DALBELLO, 1995).
Segundo SILVA & PINTO (1993), cerca de 80% da produção de grãos brasileira
são secados de maneira natural, ocasionando, na maioria das vezes, perdas irreparáveis, já
que ainda adotam a forma primitiva de secagem onde os grãos são espalhados em camada
fina sobre o chão, colocando em risco a qualidade do produto final, caso as condições de
clima não sejam favoráveis (DALBELLO, 1995; REINATO et al., 2002). De acordo com
ALVES (1995) quando a secagem natural de grãos com alto teor de água ocorre por longo
período de tempo, existe o favorecimento no desenvolvimento de fungos e na secagem
artificial, com altas temperaturas pode ocorrer trincamento nos grãos, o que também
propicia condições favoráveis ao ataque de microrganismos.
TO
RUL & PEHLIVAN (2002), comentam que a produção em larga escala de
produtos agrícolas limita a secagem natural ao sol; e entre essas estão a falta de capacidade
Revisão bibliográfica
19
de controlar o processo de secagem, as condições meteorológicas incertas, os altos custos
do trabalho, a infestação por insetos, poeira e outros materiais estranhos, e assim por
diante. A solução que envolve o aproveitamento da energia solar é sua coleta através de
secadores solar, pois além de se aproveitar uma energia gratuita, renovável e não poluente,
protege contra os insetos e poeira.
Diversos trabalhos sobre secagem natural são realizados buscando-se sistemas que
utilizam a energia do ar para a secagem natural ou mesmo o ar aquecido, por meio de
coletores solares, unindo economia e aproveitamento das potencialidades climáticas de
cada região (AHRENS & LOLLATO, 1997; GALLALI et al., 2000; MWITHIGA &
KIGO, 2006; SANTOS, 1980; TO
RUL & PEHLIVAN, 2004a).
PANGAVHANE et al. (2002) comparando a secagem de uvas secadas ao sol e por
um secador solar, constataram que as uvas secadas ao sol levaram de 15 a 17 dias para se
transformar em passas, ao passo que as secadas em secador solar levaram 4 dias,
produzindo uma qualidade melhor de passas reduzindo, assim, em 43%, o tempo de
secagem. Já TIWARI et al. (1994), analisaram um sistema de simulação experimental de
secagem de grãos e relataram que os secadores solar devem substituir a secagem ao sol
quando um produto de maior qualidade é desejado.
2.2.4 - Secagem artificial
O que caracteriza um método como artificial é o fato de que o processo é executado
com o auxílio de alternativas mecânicas, elétricas ou eletrônicas, e o ar, que atravessa a
massa de semente, é forçado (CAVARIANI, 1996).
O processo de secagem realizado de maneira artificial é apontado por vários
pesquisadores como uma das principais maneiras de conservação de sementes e alimentos.
Este processo é um dos principais pontos de estrangulamento do sistema de pós-colheita e
requer grande quantidade de energia para sua realização. As características do ar de
secagem e as dimensões dos secadores influenciam diretamente o seu desempenho e a
qualidade do produto por ele secado (SOUZA et al., 2007). Isto configura-se em secadores
que apresentam diferentes acessórios, como: sistema de aquecimento do ar ± contínua ou
intermitente (por fornalhas a lenha ou queimadores de gás); sistema de ventilação do ar ±
ventiladores ou sistema de movimentação dos grãos ± estacionário ou contínuo (elevadores
de caçamba, transportadores helicoidais ou fitas transportadoras). Em função da
Revisão bibliográfica
20
temperatura, a secagem artificial é subdividida em: secagem a baixa temperatura e a alta
temperatura (SILVA, 2004).
Na secagem a baixa temperatura o ar de secagem é aquecido em no máximo 10 °C
acima da temperatura ambiente, devido a temperaturas próximas a 30 °C e umidade
relativa do ar abaixo de 60%. A secagem neste tipo de secador pode levar de 15 a 30 dias e
depende da temperatura, umidade relativa e vazão do ar de secagem. Esta modalidade é
altamente recomendada para secagem de arroz, tendo em vista a alta susceptibilidade deste
produto a trincas, devido a choques térmicos. Já a secagem a altas temperaturas opera com
a temperatura do ar de secagem superior em mais de 10 °C a temperatura ambiente.
Exemplos desta modalidade são os secadores de leito fixo, fluxos cruzados, fluxos
contracorrentes, fluxos concorrentes e fluxos mistos (SILVA, 2004).
A secagem artificial é uma operação relativamente cara pois demanda uma grande
quantidade de energia para o aquecimento e transporte do ar (MEDEIROS, 2004) mas,
segundo BROOKER et al. (1981), apresenta algumas vantagens:
Colheita antecipada reduzindo perdas e otimizando a utilização de máquinas e
mão-de-obra;
Maior tempo de estocagem;
O grau de germinação não é prejudicado e
Comercialização do produto com melhor qualidade.
2.3 - Secadores
Quando a secagem se faz necessária, deve-se escolher um secador adequado que se
integre ao processo como um todo, e ele deverá comparar as vantagens e desvantagens
dentre as várias alternativas disponíveis tendo em conta tanto o ponto de vista técnico
como o econômico (ALONSO & PARK, 2005).
Segundo MEDEIROS (2004) a escolha de um secador é, em geral, função das
características do produto e de sua posterior utilização. São considerados os custos e suas
dificuldades operacionais em função da qualidade final do produto, tornando-se
interessante a escolha de um secador que possua versatilidade para os mais variados tipos
de grãos.
Considerando-se o fornecimento de calor, os mecanismos básicos de transferência
de calor empregados indicam os possíveis equipamentos necessários. A retirada do vapor
de água, formado na superfície do material, é analisada do ponto de vista de movimento do
Revisão bibliográfica
21
fluido (mecânica dos fluidos), indicando também os prováveis equipamentos para esta
finalidade (PARK, 1987).
As informações fundamentais variam entre: quantidades, métodos de operação,
propriedades físicas da matéria-prima, propriedades químicas da matéria-prima,
especificações do produto seco, propriedades do produto seco, dados de secagem
disponíveis, perdas, local de operação, limitações construtivas e limites de temperatura
(ALONSO, 2001).
2.3.1 - Secadores de leito fixo
Segundo FREGOLENTE et al. (2004) a secagem de grãos em leito fixo é um
processo complexo, ocorrendo simultaneamente a transferência de calor e de massa,
dificultando a estimativa dos parâmetros térmicos efetivos, pois podem sofrer variações
significativas no decorrer da secagem em função de alterações no teor de água.
Nos sistemas de secagem em leito fixo, geralmente o ar de secagem é movimentado
da camada inferior para a porção superior da massa de grãos. A troca de umidade que
ocorre entre os grãos e o ar, acontece em uma região denominada zona de secagem.
Normalmente, o movimento dessa zona de secagem acontece da camada inferior para a
superior da massa, à medida em que vai ocorrendo à secagem (BROOKER et al., 1992)
Esta camada de massa é classificada como secagem em camada espessa, termo este
utilizado para um leito de grãos (estacionário ou móvel) no qual ocorrem gradientes de
temperatura e umidade entre os grãos e o ar de secagem (MEDEIROS, 2004), porém
JAYAS et al. (1991) aplicam a expressão secagem em camada delgada ou fina a um único
grão livre suspenso no ar ou a uma monocamada de grãos, caso a temperatura e a umidade
do ar de secagem possam ser consideradas no mesmo estado termodinâmico para qualquer
tempo de secagem.
Exemplo de secadores de leito fixo e camada espessa, de mais ampla utilização, são
os chamados silos secadores, principalmente nas pequenas propriedades rurais (ELIAS et
al., 2002).
2.3.2 - Secadores solar
A secagem ao sol é o método mais comum usado em países de clima tropical e
subtropical para a conservação de produtos agrícolas. Nesta técnica, as características
Revisão bibliográfica
22
sensoriais do produto final podem perder a qualidade devido à ação desprotegida de chuva,
sujeira, poeira e infestação por insetos. Além disso, o tempo exigido de secagem pode ser
bastante longo; portanto, o processo de secagem de produtos agrícolas pode ser realizado
em equipamentos fechados (solar ou industrial) para melhorar a qualidade do produto final
(DIAMANTE & MUNRO, 1993; ERTEKIN & YALDIZ, 2004).
Os secadores solar têm adquirido, recentemente, grande destaque, em razão do
custo elevado dos combustíveis fósseis associado à escassez dessas reservas
(JAYARAMAN & GRUPTA, 2006), já que a secagem artificial é uma operação que
consome muita energia na tecnologia pós-colheita (PANGAVHANE et al., 2002).
MARTINS et al. (2002) citam que os secadores solar têm a radiação solar como
fonte de energia limpa; complementando, LAWLAND (1981) comenta que os secadores
solar geralmente são classificados de acordo com o modo de aquecimento ou a maneira
como a radiação solar é utilizada.
No secador que utiliza energia solar direta, o material a ser secado é colocado em
bandejas com uma cobertura transparente. O calor é gerado por absorção de radiação solar
no produto e também no interior da câmara secante. Este calor evapora a água do produto,
além de aquecer o ar, enquanto causa a remoção da umidade pela circulação de ar
(JAYARAMAN & GRUPTA, 2006).
VIEIRA (1984) comenta que o uso da energia solar por meio de dispositivos que
utilizam essas técnicas, é válido, mas alerta para aspectos como disponibilidade solar,
escolha adequada de matérias isolantes, escolha entre coletores planos e concentradores,
dimensionamento de reservatórios de energia e disponibilidade regional de materiais de
construção.
Trabalhos com secadores solares diretos, como o de MWITHIGA & KIGO (2006),
foram realizados; determinaram-se a temperatura e a velocidade em um secador solar para
secagem de café pergaminho, observando-se que a temperatura no interior da câmara
atingiu o máximo de 70,4 °C e o secador baixou o teor de água dos grãos de café de 54,8%
para 13% (b.u.) em 2 dias, enquanto a secagem aberta ao sol exigiu de 5 a 7 dias.
SANTOS (1980) relatou que coletores solares são capazes de aquecer grandes
vazões de ar (de 2 a 6 °C acima da temperatura ambiente), e podem ser construídos a baixo
custo além de apresentarem grande eficiência térmica (acima de 50%).
Material e métodos
23
3 - MATERIAL E MÉTODOS
3.1 - Local de realização
O trabalho foi conduzido no Laboratório de Armazenamento e Processamento de
Produtos Agrícolas (LAPPA) da Unidade Acadêmica de Engenharia Agrícola (UAEA), do
Centro de Tecnologia e Recursos Naturais (CTRN) da Universidade Federal de Campina
*UDQGH8)&*3%FRPFRRUGHQDGDV¶6¶/DOWLWXGHP
3.2 ± Matéria-prima
Foram utilizadas sementes de abóbora (Cucurbita moschata Duchesne) da
variedade jacarezinho, adquiridas na Empresa Paraibana de Abastecimento e Serviços
Agrícolas (EMPASA), em Campina Grande, PB.
3.3 ± Processamento das abóboras
As abóboras foram transportadas ao laboratório, onde foram selecionadas,
descartando-se os frutos danificados e os verdes; em seguida, os frutos foram lavados em
água corrente com auxílio de uma esponja sintética e detergente neutro, afim de se retirar
matéria orgânica e demais impurezas aderidas ao produto; posteriormente foram secados a
temperatura ambiente.
Os frutos foram abertos com o auxílio de facas de aço inoxidável, previamente
higienizadas, e os grãos (sementes) retirados manualmente, juntamente com a mucilagem
que os envolve. Os grãos foram separados da mucilagem através de lavagem em água
corrente; a seguir, foram postos em bandejas de aço inoxidável e colocados sobre as
bancadas do laboratório expostos a temperatura ambiente, para eliminação do excesso de
água; após esses procedimentos os grãos foram colocados em sacos de polietileno de baixa
densidade, contendo aproximadamente 100 g em cada embalagem e em seguida retirado o
ar das embalagens com o auxilio de uma bomba de vácuo; as embalagens foram lacradas
em seladora mecânica e armazenadas em freezer a -22 ºC onde permaneceram até o
momento da realização dos ensaios.
Na Figura 3.1 se apresenta o fluxograma com a sequência do processamento dos
grãos de abóbora.
Material e métodos
24
Figura 3.1 - Fluxograma do processamento dos grãos de abóbora
3.4 ± Preparo das amostras
Afim de se avaliar os grãos de abóbora obtidos conforme o item 3.3 nas suas
apresentações mais prováveis, os mesmos foram estudados em três diferentes tipos de
amostras:
9 Grãos inteiros (GI - Figura 3.2): procedia-se apenas o descongelamento dos grãos
e se esperava a amostra atingir a temperatura ambiente.
Figura 3.2 - Grãos inteiros de abóbora (GI)
Extração dos grãos
Lavagem dos grãos
Pesagem
Eliminação do excesso da
água de lavagem
Embalagem dos grãos in
natura a vácuo
Congelamento dos grãos
Recepção/ Seleção
Lavagem das abóboras
Material e métodos
25
9 Grãos sem tegumento (GST - Figura 3.3): após o descongelamento dos grãos de
abóbora procedeu-se à retirada do seu tegumento, com auxílio de uma espátula de aço
inoxidável devidamente higienizada.
Figura 3.3 - Grãos sem tegumento de abóbora (GST)
9 Farinha de grãos (FG - Figura 3.4): depois de descongelados, os grãos de abóbora
eram triturados inteiros em liquidificador doméstico.
Figura 3.4 - Farinha de grãos de abóbora (FG)
3.5 - Secagem
Neste trabalho os três diferentes tipos de amostras (Grãos inteiros de abóbora ± GI;
Farinha dos grãos de abóbora - FG e Grãos de abóbora sem tegumento - GST) são
designados produtos, os quais foram submetidos a diferentes processos de secagem
utilizando-se estufa convencional e secagem com energia solar (exposição direta ao sol,
secadores de uso diurno e noturno), denominadas tratamento.
Em todos os tratamentos de secagem as diferentes amostras foram pesadas em
balança de precisão, em 4 repetições contendo 47 g cada uma e distribuídas em cestas
confeccionadas com tela de arame para as amostras GI e GST e em recipientes de alumínio
com diâmetro de 13,43 cm, altura de 1,74 cm e espessura de 0,11 cm para as amostras FG.
A temperatura do ar, em todos os tratamentos de secagem, foi acompanhada de um
Material e métodos
26
termopar conectado a um medidor de temperatura digital (Minipa, modelo MT-455),
enquanto a umidade relativa do ar foi medida com higrômetro digital (Marca ± Pacer;
modelo DH 100).
Na Figura 3.5 é apresentado o fluxograma com a sequência das etapas da secagem
dos diferentes tipos de amostra para todos os tratamentos. Inicialmente, determinava-se o
teor de água inicial das diferentes amostras, em estufa a 105 °C, durante 24 h, de acordo
com a metodologia do Instituto Adolfo Lutz (BRASIL, 2005).
Para a realização da cinética de secagem, as amostras eram pesadas e levadas aos
diferentes tipos de tratamento, acompanhando-se a perda de massa durante a secagem, até
que atingissem massa constante. As pesagens das amostras para o tratamento realizado em
estufa foram feitas, inicialmente, em intervalos a cada 5 minutos e depois aumentados para
10, 15, 30, 60, 120 e 180 minutos. Para as amostras submetidas aos tratamentos utilizando
energia solar, suas pesagens foram realizadas em intervalos iniciais a cada 30 minutos e,
posteriormente a cada 60, 120, 180 e 240 minutos. Quando as amostras dos vários
tratamentos atingiram massa constante os produtos resultantes da secagem foram
colocados na estufa a 105 °C por 24 h (BRASIL, 2005), o que possibilitou não só medir a
massa seca de cada amostra como, também, calcular o teor de água de equilíbrio.
Figura 3.5 ± Fluxograma geral dos processos de secagem para os diferentes tratamentos
Secagem em estufa ou com
energia solar com
acompanhamento da perda
de massa
Determinação do teor de
água final
Determinação do teor de
água inicial
Pesagem
Material e métodos
27
3.5.1 - Secagem em estufa
As secagens dos três tipos de amostras (GI, GST e FG) por meio de aquecimento
artificial, foram realizadas em quadruplicata, em camada fina, utilizando uma estufa com
circulação forçada de ar nas temperaturas de 40, 50, 60, 70 e 80 °C e velocidade do ar de
secagem de aproximadamente 1 m s
-1
, medida com a ajuda de um anemômetro digital
Renê Graf.
3.5.2 ± Secagem utilizando energia solar
As amostras (GI, GST e FG) foram submetidas a secagem utilizando-se energia
solar de quatro formas a saber:
9 Secagem por exposição direta ao sol durante o dia, combinada com secagem no
período noturno no secador ACSN (Acumulador de Calor para Secagem Noturna);
9 Secagem por exposição direta ao sol durante o dia e à noite as amostras eram
colocadas sobre a bancada do laboratório (testemunha);
9 Secagem em secador solar durante o dia, combinada com secagem no período
noturno no secador ACSN;
9 Secagem em secador solar durante o dia e à noite as amostras eram colocadas
sobre a bancada do laboratório (testemunha).
3.5.2.1 ± Secadores
3.5.2.1.1 -Secador solar para uso diurno
Para a secagem durante o dia utilizou-se um secador (Figura 3.6) em chapa zincada,
revestido internamente com isopor pintado na cor preta, tendo por cobertura um vidro
plano com 0,40 cm de espessura. O secador, com formato quadrado, media 71,0 cm de
lado e 9,0 cm de profundidade. Este secador foi referenciado em todo o texto, como
secador solar ou secador solar para uso diurno.
Material e métodos
28
Figura 3.6 ± Secador solar para uso diurno
3.5.2.1.2 - Secador acumulador de calor para secagem no período noturno (ACSN)
Para a secagem durante a noite dos diferentes tipos de amostra (GI, GST e FG)
montou-se um equipamento (Figura 3.7) denominado, neste trabalho, secador acumulador
de calor, para secagem no período noturno (ACSN). Este equipamento foi construído
inicialmente por DANTAS (2007) e modificado no presente trabalho. O objetivo deste
secador é aproveitar a energia solar para aquecer água durante o dia, utilizando-se coletores
solares. O secador possui um reservatório termicamente isolado para armazenar a água
aquecida durante o dia, que era utilizada à noite como fonte de calor para aquecer a câmara
de secagem. A água quente circulava dentro da tubulação, passando pelo trocador de calor,
construído em tubo de cobre em formato de serpentina, localizado abaixo da bandeja
contendo as amostras. Para acelerar a circulação de água colocou-se um sistema de
circulação forçada de água, usando-se uma bomba movida a energia fotovoltaica.
Figura 3.7 ± Secador ACSN
Material e métodos
29
3.5.2.1.2.1 ± Descrição das partes do secador ACSN
Coletores solares
Foram utilizados três coletores solares (Figura 3.8) de placas planas com sistema de
circulação de água composto cada um, de carcaça em alumínio, base termicamente isolada
em lã de vidro, placa absorvedora de calor, trocador de calor em tubos de cobre e cobertura
transparente de vidro com 0,30 cm de espessura. A carcaça, em forma retangular, possui
172 cm de comprimento por 102 cm de largura e 10 cm de profundidade. O fechamento da
carcaça na face superior é feito com a cobertura de vidro, utilizando-se como adesivo um
selante flexível. As placas absorvedoras têm dimensões retangulares de 170
100 cm e são
fabricadas em chapa de alumínio, rebitadas em torno dos trocadores de calor em tubos de
cobre, onde a água é aquecida. Os eixos longitudinais dos coletores são posicionados para
o norte e inclinados na mesma direção em 7
o
, a fim de compensar a latitude local
(aproximadamente 7
o
sul). Esta inclinação não é propícia ao aquecimento nos meses
chuvosos; em compensação, favorece a captação de energia nos meses de maior incidência
solar, que é entre novembro e fevereiro. Os experimentos realizados neste secador
ocorreram no mês de dezembro.
Figura 3.8 ± Coletores solares
Reservatório térmico
O reservatório térmico (Figura 3.9) utilizado para armazenamento da água aquecida
nos coletores é constituído de caixa de isopor com capacidade para 150 L, revestido
internamente com filme plástico a fim de manter a impermeabilidade e um recipiente para
reposição da água de evaporação.
Placas de vidro
Material e métodos
30
Figura 3.9 ± Reservatório térmico
Câmara de secagem
A câmara de secagem (Figura 3.10) é composta de chapa de zinco em forma de
coluna com seção quadrada, com isolamento térmico interno em poliestireno expandido
com 3,0 cm de espessura (Figura 3.10a). A coluna central possui as seguintes dimensões:
50 cm de altura e topo em tronco de pirâmide com 33 cm de base e 26 cm de altura. O
interior da câmara tem 33 cm de lado e suporte para bandeja em tela de alumínio, para a
colocação das amostras em camada fina. A câmara foi projetada com pés que a mantêm 13
cm elevada em relação ao solo. O tronco de pirâmide do topo é provido de abertura de 30
cm de lado para a saída do ar de secagem. No interior da câmara, abaixo da posição da
bandeja, tem-se um trocador de calor elaborado em serpentina de tubo de cobre com
diâmetro interno de 3/4 de polegada, em que a água proveniente do reservatório térmico
provê o aquecimento do ar de secagem (Figura 3.9b).
A utilização da câmara com esta configuração demonstrou que a velocidade do
vento influenciava na temperatura interna, o que se explica pelo fato de que a mesma
permanece ao ar livre; para eliminar este efeito, a câmara foi protegida com uma caixa de
madeira (Figura 3.10a).
Recipiente
Reservatório
Material e métodos
31
Figura 3.10 ± Câmara de secagem: parte externa (a) e parte interna (b)
%RPEDG¶iJXDHSDLQHOIRWRYROWDLFR
Com o intuito de aumentar a circulação da água pela tubulação montada baseada no
princípio de circulação por sifão térmico H SRU PHLR GH XPD GHULYDomR ³E\-SDVV´
incorporou-se um sistema de bombeamento auxiliar movido com energia fotovoltaica. A
alimentação elétrica da bomba foi realizada diretamente na saída do painel fotovoltaico
(Figura 3.11), sem uso de acumuladores. Desta forma, o bombeamento de água funcionou
de forma mais eficiente, promovendo um incremento de circulação nos momentos de
maior radiação solar. Em momentos de cobertura parcial por nuvens, o calor residual dos
coletores ainda provoca aquecimento na água e, nessas ocasiões, prepondera a circulação
por sifão térmico, com tempos de residência maiores.
Figura 3.11 - %RPEDG¶iJXDHSDLQHOIRWRYROWDLFR
(a) (b)
Porta
Saída do ar
Bandeja
Trocador
de calor
Caixa de
madeira
Painel
fotovoltaico
%RPEDG¶iJXD
Material e métodos
32
3.5.2.1.2.2 ± Montagem e funcionamento do secador solar ACSN
A montagem do secador ACSN (Figura 3.12) foi realizada com os quatro
FRPSRQHQWHVFROHWRUHVVRODUHVUHVHUYDWyULRWpUPLFRFkPDUDGHVHFDJHPHERPEDG¶iJXD
com painel fotovoltaico) trabalhando em alturas diferentes, de tal forma que a água
circulava em dois circuitos independentes, conforme fosse dia ou noite. Durante o dia, por
meio dos registros, a água tinha circulação restrita ao circuito coletores/reservatório
térmico; no período noturno, visando à realização das secagens, a circulação neste circuito
era interrompida sendo então liberada a circulação no circuito reservatório/câmara de
secagem.
A circulação da água entre os coletores e o reservatório (circulação diurna) é levada
a efeito com base no princípio do sifão térmico. Para isto, a água aquecida nos coletores
percorre uma tubulação necessariamente ascendente, desde a saída superior do coletor,
localizado na posição mais alta em relação aos demais, até a entrada do reservatório,
localizada na posição mais alta de todo o circuito. Ao ascender pelo efeito convectivo
produzido pelo aquecimento, cria-se um sifão térmico que succiona a água fria da parte
inferior do reservatório em direção à entrada do coletor localizado na posição mais baixa
em relação aos demais, promovendo, assim, a circulação. Para acelerar o movimento da
água foi introduzLGD XPD ERPED G¶iJXD PRYLGD D HQHUJLD IRWRYROWDLFD XP VLVWHPD GH
circulação forçada de água, proporcionando um aquecimento mais rápido da água nos
coletores solares, com menores tempos de residência, com consequente melhoria no
aproveitamento dos eventos de sol aberto.
A circulação da água entre o reservatório térmico e a câmara de secagem
(circulação noturna) também se baseia no princípio do sifão térmico mas, ao contrário do
circuito coletores/reservatório, a circulação é levada a efeito pelo resfriamento da água no
trocador de calor localizado na câmara de secagem. Ao ser resfriada no trocador de calor,
fornecendo calor para a secagem, a água tem aumentada sua massa específica tendendo a
ocupar posições mais baixas. Como o trocador de calor dentro da câmara de secagem é
construído em forma de espiral, a água resfriada desce pela tubulação necessariamente
descendente, que vai da parte mais baixa da espiral até a entrada inferior do reservatório
térmico, criando um sifão que succiona a água quente da parte superior do reservatório em
direção ao trocador de calor, completando a circulação neste circuito.
Material e métodos
33
Figura 3.12 ± Sistema completo do secador ACSN
3.5.2.2 ± Secagem por exposição direta ao sol combinada com o secador ACSN
A secagem por exposição direta ao sol era iniciada às 8 h colocando-se as amostras
dispostas em 8 bandejas (18 x 14 cm) sob exposição direta ao sol (Figura 3.13), isto é, em
terreiro recoberto com lona preta. Nas amostras secadas desta forma, houve a necessidade
de se colocar um tecido conhecido como filó, com a finalidade de não se perder amostra
levada pelo vento. A perda de água das amostras foi acompanhada por meio de pesagens
periódicas das bandejas realizadas em intervalos já mencionados. Metade das amostras era
colocada no secador ACSN, iniciando-se a secagem no período noturno, às 17 h e
encerrada às 8 h da manhã seguinte, quando então as amostras voltavam para exposição
direta ao sol até as 17 h, caso as amostras não atingissem massa constante (final da
secagem). Após este horário as amostras voltavam para o secador ACSN, retornando-se
então aos procedimentos de secagem no período noturno, tal como na noite anterior.
Material e métodos
34
Figura 3.13 ± Secagem em exposição direta ao sol
Durante o processo de secagem no secador ACSN, em intervalos regulares de
tempo, eram registrados a temperatura no interior da câmara de secagem, a temperatura
ambiente e a temperatura da água na entrada e saída do reservatório térmico, com uso de
termopares, no momento em que eram medidas as massas das amostras.
3.5.2.3 ± Secagem por exposição direta ao sol durante o dia e à noite em abrigo
A partir das 17 h a outra metade das amostras mencionada no item anterior
(3.5.2.2), era transferida para a bancada do laboratório, onde permanecia durante toda a
noite expostas às condições de temperatura e umidade relativa do ambiente, a fim de servir
de testemunha em relação à outra metade, que era colocada no secador ACSN,
permanecendo até as 8 h do dia seguinte. Às 8 h, essas amostras voltavam para exposição
direta ao sol até as 17 h.
3.5.2.4 ± Secagem em secador solar de uso diurno combinado com o secador ACSN
A partir das 17 h, 4 bandejas (metade) iam para o secador noturno (ACSN),
seguindo-se com as pesagens das bandejas durante toda a noite; às 8 h, as amostras eram
colocadas no secador de uso diurno (Figura 3.14), e a secagem prosseguia, com as
pesagens sendo realizadas a partir de então. Caso as amostras não entrassem em equilíbrio
(teor de água constante), às 17 h elas voltariam novamente ao secador ACSN e se repetia o
procedimento da noite anterior.
Material e métodos
35
Figura 3.14 - Secagem em secador solar de uso diurno
3.5.2.5 - Secagem em secador solar durante o dia e, à noite, em abrigo
A partir das 17 h a outra metade das amostras mencionadas no item anterior 3.5.2.4
era recolhida para a bancada do laboratório (abrigo) onde permanecia, a fim de servir de
testemunha em relação à outra metade, que era levada ao secador ACSN, até as 8 h do dia
seguinte; a partir deste horário, as amostras voltavam ao secador solar de uso diurno.
3.6 ± Cinética de secagem
A partir dos dados de perda de massa das amostras durante as secagens e dos teores
de água de equilíbrio determinados no final, foram calculadas as razões de água (Equação
2.2) e construídas as curvas de razão de água, em função do tempo de secagem.
Após traçadas as curvas de cinética de secagem dos três diferentes produtos (GI,
FG, GST), para os diferentes tratamentos, os seguintes modelos matemáticos foram
ajustados aos dados obtidos: Aproximação da Difusão (2.3), Exponencial Dois Termos
(2.4), Henderson & Pabis (2.5), Logarítmico (2.6) e Page (2.7)
, aos dados experimentais.
Para o ajuste dos modelos matemáticos aos dados experimentais utilizou-se o
programa computacional STATISTICA 5.0 por meio de análise de regressão não linear,
pelo método Quase-Newton, para as amostras secadas em estufa e com energia solar. Para
avaliar a qualidade do ajuste dos modelos aos dados experimentais, utilizaram-se, como
critério, a análise do coeficiente de determinação (R
2
) e o desvio quadrático médio (DQM),
Equação 3.1.
Material e métodos
36
n
XR - RX
DQM
2
exppred
(3.1)
em que:
DQM ± desvio quadrático médio
RX
pred
± razão de água predito pelo modelo
RX
exp
± razão de água experimental
n ± número de observações
Resultados e discussão
37
4 ± RESULTADOS E DISCUSSÃO
4.1 - Secagem em estufa
4.1.1 - Grãos inteiros (GI)
Nas Tabelas A.1 a A.15 (Apêndice A) se encontram os dados experimentais médios
das razões de água em função do tempo de secagem em estufa nas temperaturas de 40, 50,
60 , 70 e 80 °C, das amostras de grãos inteiros (GI), grãos sem tegumento (GST) e farinha
de grãos (FG).
Apresentam-se, na Figura 4.1, os pontos experimentais da secagem dos grãos de
abóbora inteiros (GI) nas temperaturas de 40, 50, 60, 70 e 80 °C, expressos pela razão de
água em função do tempo de secagem.
0 300 600 900 1200
Tempo (min)
0,0
0,1
0,2
0,3
0,4
0,5
0,6
0,7
0,8
0,9
1,0
Razão de água (adimensional)
80 °C
70 °C
60 °C
50 °C
40 °C
Figura 4.1 - Curvas de secagem em estufa de grãos inteiros (GI) de abóbora nas
temperaturas de 40, 50, 60, 70 e 80 °C
Pode-se observar a relação da velocidade de secagem com a temperatura do ar, com
maior taxa de remoção de água do produto nas maiores temperaturas, fato normalmente
observado por pesquisadores, em produtos agrícolas (BABALIS & BELESSIOTIS, 2004;
LAHSASNI et al., 2004; MOHAPATRA & RAO, 2005).
Resultados e discussão
38
Os tempos decorridos para a cinética de secagem dos GI, foram de 21 h (1260 min);
20,5 h (1230 min); 18,5 h (1110 min); 16 h (960 min) e 12,08 h (725 min) para as
temperaturas de 40, 50, 60, 70 e 80 °C, respectivamente e o valor médio do teor de água
inicial foi de 24,79
0,02% b.u. (32,99% b.s.) e o teor médio de água final, de 2,80
0,01% b.u. (2,94% b.s).
A velocidade de secagem varia principalmente em função do teor de água inicial e
final, do tipo e espécie das sementes, do tipo e tamanho do secador, da temperatura e
umidade relativado ar de secagem, entre outros fatores (BORSATO et al., 1999; TIWARI
et al., 1994; VILLELA & SILVA, 1992).
Tempos de secagem inferiores aos obtidos no presente trabalho, os quais variaram
entre 1,7 h e 3,83 h, foram verificados por CORRÊA et al. (2001), ao secarem, em camada
fina, grãos de milho-pipoca, com teores de água inicial de 23,5% b.s., nas temperatura de
40, 50 e 60 °C e velocidade do ar de secagem de 1 m s
-1
. Estas diferenças nos tempos de
secagem podem estar relacionadas com as características físicas e químicas dos produtos.
KOYUNCU et al. (2004) desidrataram castanhas (Castanea sativa Mill.) em
camada fina em secador de fluxo paralelo, encontrando o menor tempo de secagem em 43
h, na temperatura de 70 °C e velocidade do ar de 1,0 m s
-1
; tempo superior ao deste
trabalho para a mesma temperatura e velocidade do ar; desta forma fica evidente que as
características do produto influenciam muito no tempo de secagem.
BATISTA et al. (2007) secaram vagens de algaroba nas temperaturas de 50, 60 e 70
ºC, em secador de bandejas convectivo, com a velocidade do ar de secagem de 6 m s
-1
,
obtendo tempos de secagem aproximados de 600, 550 e 450 min. e teores de água finais de
de 16,2; 24,0; e 17,9% b.s., respectivamente, tempos esses inferiores aos do presente
trabalho, nas mesmas temperaturas de estudo; entretanto, deve-se ressaltar que o teor de
água final médio para os grãos de abóbora (GI) foi muito inferior.
Na Tabela 4.1 estão os parâmetros de ajuste dos modelos Aproximação da Difusão,
Exponencial Dois Termos, Henderson & Pabis, Logarítmico e Page aos dados da cinética
de secagem em estufa dos grãos inteiros de abóbora (GI), os respectivos coeficientes de
determinação (R
2
) e os desvios quadráticos médios (DQM).
Observa-se que todos os modelos se ajustaram bem aos dados experimentais de
secagem, com coeficientes de determinação (R
2
) superiores a 0,96, podendo todos os
modelos serem usados na predição da cinética de secagem dos grãos inteiros de abóbora.
O melhor modelo matemático foi definido como aquele que possui os maiores
valores de R
2
e os menores DQM; assim, o modelo Aproximação da Difusão foi
Resultados e discussão
39
considerado o melhor para estimar as curvas de cinética de secagem de GI em todas
temperaturas, por ter apresentado os menores DQM e os maiores coeficientes de
determinação (R
2
).
Tabela 4.1 - Parâmetros dos modelos Aproximação da Difusão, Exponencial Dois Termos,
Henderson & Pabis, Logarítmico e de Page, com seus respectivos coeficientes
de determinação (R
2
) e desvios quadráticos médios (DQM) da cinética de
secagem, em estufa dos grãos inteiros de abóbora (GI)
Modelo
Temperatura
(°C)
Parâmetro
R
2
DQM
a k
b
Aproximação
da Difusão
80 0,7745 0,0583
0,1239
0,9995 0,0073
70 0,7678 0,0492
0,1185
0,9993 0,0081
60 0,7725 0,0369
0,1259
0,9994 0,0061
50 0,8266 0,0234
0,1404
0,9990 0,0089
40 0,8950 0,0139
0,1430
0,9986 0,0118
Modelo
Temperatura
(°C)
Parâmetro
R
2
DQM
a b
Exponencial
Dois Termos
80 0,2712 0,1011 0,9896 0,0292
70 0,2737 0,0825 0,9883 0,0321
60 0,2771 0,0607 0,9819 0,0348
50 0,3258 0,0372 0,9914 0,0262
40 0,0062 1,8765 0,9937 0,0246
Modelo
Temperatura
(°C)
Parâmetro
R
2
DQM
a k
Henderson &
Pabis
80 0,9518 0,0353 0,9805 0,0399
70 0,9569 0,0296 0,9798 0,0422
60 0,9267 0,0207 0,9678 0,0465
50 0,9677 0,0163 0,9832 0,0366
40 0,9983 0,0117 0,9937 0,0246
Modelo
Temperatura
(°C)
Parâmetro
R
2
DQM
a k c
Logarítmico
80 0,9301 0,0397 0,0388 0,9890 0,0299
70 0,9352 0,0334 0,0389 0,9885 0,0319
60 0,9097 0,0258 0,0574 0,9860 0,0306
50 0,9480 0,0189 0,0458 0,9929 0,0237
40 0,9768 0,0129 0,0356 0,9974 0,0159
Modelo
Temperatura
(°C)
Parâmetro
R
2
DQM
k n
Page
80 0,0878 0,7350 0,9922 0,0253
70 0,0754 0,7339 0,9906 0,0288
60 0,0663 0,7186 0,9880 0,0284
50 0,0346 0,8227 0,9902 0,0280
40 0,0152 0,9396 0,9945 0,0230
Resultados e discussão
40
Valores semelhantes de R
2
> 0,99 e de DQM < 0,002 para o modelo Aproximação
da Difusão, foram observados por CORRÊA et al. (2007) para descrição do processo de
secagem de feijão em camada delgada.
O parâmetUR ³N´ GRV PRGHORV $SUR[LPDomR GD 'LIXVmR +HQGHUVRQ 3DELV
Logarítmico e Page, aumentou com o aumento da temperatura de secagem, comportamento
também verificado por DOYMAZ (2005), para a secagem em camada fina de feijão verde
50, 60 e 70
o
C, e por CORRÊA et al. (2001) secando milho-pipoca nas temperaturas de 40,
50 e 60 °C. Segundo CORRÊA et al. (2007) a constante de secagem (k) para o modelo de
3DJH UHSUHVHQWD R HIHLWR GDV FRQGLo}HV H[WHUQDV GH VHFDJHP H D FRQVWDQWH ³Q´ UHIOHWH D
resistência interna do produto à secagem. Ante tais informações, constata-se que as
maiores resistências dos grãos inteiros à secagem ocorreram nas temperaturas de 40 e 50
o
C; já a influência externa da temperatura na secagem foi maior nas maiores temperaturas
(70 e 80
o
C), contribuindo para uma secagem mais rápida.
Na Figura 4.2 estão representados os ajustes do modelo matemático Aproximação
da Difusão aos dados experimentais da cinética de secagem em estufa de GI para as
temperaturas de 40, 50, 60, 70 e 80 ºC. Este modelo foi considerado o melhor para estimar
as curvas de cinética de secagem em estufa de GI e sua representação na Figura 4.2
demonstra a dispersão dos dados estimados em relação aos dados experimentais.
Figura 4.2 ± Modelo Aproximação da Difusão ajustado à cinética de secagem em estufa
de grãos inteiros (GI) de abóbora, nas temperaturas de 40, 50, 60, 70 e 80 °C
Resultados e discussão
41
No Apêndice B, Figuras B.1 a B.4, tem-se a representação gráfica dos ajustes dos
modelos de Exponencial Dois Termos, Henderson & Pabis, Logarítmico e Page, aos dados
experimentais.
Observa-se, na Figura 4.2, que as curvas ajustadas com o modelo Aproximação da
Difusão estão muito próximas dos dados experimentais, como ficou demonstrado pelos
maiores valores de R
2
e menores DQM.
4.1.2 ± Grãos sem tegumento (GST)
Na Figura 4.3 tem-se os pontos experimentais médios da secagem em estufa de
GST nas temperaturas de 40, 50, 60, 70 e 80 °C, expressos pela razão de água em função
do tempo de secagem.
0 200 400 600 800 1000
Tempo (min)
0,0
0,1
0,2
0,3
0,4
0,5
0,6
0,7
0,8
0,9
1,0
Razão de água (adimensional)
80 °C
70 °C
60 °C
50 °C
40 °C
Figura 4.3 - Curvas de secagem em estufa de grãos sem tegumento (GST) nas
temperaturas de 40, 50, 60, 70 e 80 °C
Verifica-se que a razão de água tende a um valor constante mais rapidamente
quanto maior for a temperatura de secagem e que as curvas são mais acentuadas quanto
maior é a temperatura utilizada na secagem, o que pode ser constatado observando-se o
tempo decorrido na cinética de secagem de GST, onde a retirada do tegumento fez com
que as secagens fossem realizadas em 18 h (1080 min), 16 h (960 min), 14 h (840 min), 13
Resultados e discussão
42
h (780 min) e 11,75 h (705 min) para as temperaturas de 40, 50, 60, 70 e 80 °C,
respectivamente, onde o valor médio do teor de água inicial foi de 21,48
0,02% b.u.
(27,34% b.s.) e o do teor médio de água final, de 2,55 0,01% b.u. (2,64% b.s.). Constata-
se que os tempos de secagem das amostras GST foram inferiores aos das amostras GI,
quando comparados na mesma temperatura de secagem, ficando evidente que a retirada do
tegumento facilitou a transferência de massa, acelerando a perda de água.
CARLESSO et al. (2007) estudando a secagem em camada fina de sementes de
maracujá amarelo, também notaram que o teor de água e o tempo de secagem diminuem
consideravelmente com o aumento da temperatura de secagem. Semelhantemente,
ALMEIDA et al. (2006) também constataram, para a cinética de secagem da semente de
girassol, que a mesma foi fortemente influenciada pela temperatura, sendo reduzido
significativamente o tempo de secagem nas temperaturas mais elevadas.
MELO et al. (2008) observaram, durante a secagem em secador de bandejas,
tempos de secagem das sementes de acerola de 11,5; 6,0; 4,2; 2,3 e 1,6 h, nas temperaturas
de 40, 50, 60, 70 e 80 °C, respectivamente, constatando que o tempo de secagem diminui
com o aumento de temperatura, confirmando a dependência da temperatura de secagem.
SILVA & MARSAIOLI JÚNIOR (2004) secaram amêndoas de castanhas do Brasil
(Bertholletia excelsa), em secador convencional, com velocidade do ar de 1,5 m s
-1
, na
temperatura de 55
o
C obtendo um tempo de secagem de 16 h, semelhante ao obtido no
presente trabalho, para a temperatura de 50
o
C.
CARNEIRO et. al. (2005) estudaram a secagem de grãos de trigo comum (IAC
289), colhido com teor de água inicial de 23,4% b.u., em secador de bandejas com
velocidade do fluxo de ar de 20 m
3
min
-1
m
-2
nas temperaturas do ar de secagem de 40 e 60
o
C, obtendo tempos de secagem de 5 h e 2 h, respectivamente, e teor de água final de
13,1% b.u..
Apresentam-se, na Tabela 4.2, os parâmetros de ajuste dos modelos Aproximação
da Difusão, Exponencial Dois Termos, Henderson & Pabis, Logarítmico e Page, aos dados
experimentais da cinética de secagem GST, os respectivos coeficientes de determinação
(R
2
) e os desvios quadráticos médios (DQM).
Observa-se que o modelo que melhor se ajustou aos dados experimentais foi o da
Aproximação da Difusão, em razão de ter apresentado os maiores valores de R
2
(> 0,99) e
os menores valores de DQM (<0,009). Constata-se ainda que todos os outros modelos
testados (Exponencial Dois Termos, Henderson & Pabis, Logarítmico e Page), também
podem ser usados para estimar as curvas de cinética de secagem das amostras GST. A
Resultados e discussão
43
capacidade do modelo em descrever com fidelidade o processo físico é inversamente
proporcional ao valor do DQM (ANDRADE et al., 2006).
Tabela 4.2 - Parâmetros dos modelos Aproximação da Difusão, Exponencial Dois
Termos, Henderson & Pabis, Logarítmico e de Page, com seus respectivos
coeficientes de determinação (R
2
) e desvios quadráticos médios (DQM) da
cinética de secagem em estufa dos grãos sem tegumento (GST)
Modelo
Temperatura
(°C)
Parâmetro
R
2
DQM
a k
b
Aproximação
da Difusão
80 0,7589 0,0624
0,1824
0,9994 0,0062
70 0,6790 0,0627
0,1828
0,9992 0,0070
60 0,6071 0,0613
0,1697
0,9989 0,0081
50 0,5402 0,0603
0,1698
0,9991 0,0076
40 0,5175 0,0484
0,1243
0,9990 0,0084
Modelo
Temperatura
(°C)
Parâmetro
R
2
DQM
a b
Exponencial
Dois Termos
80 0,2707 0,1197 0,9911 0,0229
70 0,2550 0,1004 0,9876 0,0272
60 0,2405 0,0881 0,9834 0,0317
50 0,2315 0,0793 0,9848 0,0311
40 0,2123 0,0575 0,9697 0,0451
Modelo
Temperatura
(°C)
Parâmetro
R
2
DQM
a k
Henderson &
Pabis
80 0,9270 0,0360 0,9809 0,0335
70 0,9086 0,0300 0,9758 0,0380
60 0,8870 0,0238 0,9717 0,0414
50 0,8797 0,0203 0,9746 0,0402
40 0,8441 0,0123 0,9635 0,0495
Modelo
Temperatura
(°C)
Parâmetro
R
2
DQM
a k
c
Logarítmico
80 0,9141 0,0417
0,0383
0,9916 0,0222
70 0,8953 0,0356
0,0438
0,9885 0,0261
60 0,8738 0,0286
0,0459
0,9844 0,0308
50 0,8666 0,0238
0,0413
0,9837 0,0323
40 0,8230 0,0152
0,0541
0,9752 0,0407
Modelo
Temperatura
(°C)
Parâmetro
R
2
DQM
k n
Page
80 0,0952 0,7379 0,9959 0,0155
70 0,0945 0,7057 0,9963 0,0148
60 0,0906 0,6774 0,9971 0,0133
50 0,0807 0,6798 0,9984 0,0101
40 0,0747 0,6238 0,9981 0,0114
Resultados e discussão
44
SILVA et al. (2008) obtiveram bons ajustados, ao ajustarem o modelo
Aproximação da Difusão às curvas de cinética de secagem do feijão sempre-verde nas
temperaturas de 40, 50 e 60
o
C, obtendo valores de R
2
> 0,99.
(PJHUDORSDUkPHWUR³N´UHSUHVHQWDRHIHLWRGDVFRQGLo}HVH[Wernas de secagem
HQTXDQWRRVSDUkPHWURV³D´³E´³F´H³Q´UHIOHWHPDH[WHQVmRGDUHVLVWrQFLDLQWHUQDGR
produto à secagem, para determinadas condições externas (BROOKER, 1992). Constata-se
TXHRVYDORUHVGH³N´DXPHQWDUDPFRPRDXPHQWRGDWHPSHUDWXUDHPtodos os modelos
DYDOLDGRVDVVLP FRPR RVYDORUHVGH ³D´H³Q´QRHQWDQWR RV YDORUHV GH³E´ H³F´QmR
tiveram o mesmo comportamento. KINGSLY & SINGH (2007), NISHIYAMA et al.
(2006), RAO et al. (2007) e TARIGAN et al. (2007) também constataram que os valores
GH ³N´ DXPHQWDUDP FRP R DXPHQWR GD WHPSHUDWXUD DSRQWDQGR D WHPSHUDWXUD FRPR R
principal fator de influência na cinética de secagem de sementes de romã, trigo, arroz e
nozes, respectivamente.
Na Figura 4.4, tem-se os pontos experimentais das cinéticas de secagem das
amostras GST nas temperaturas de 40, 50, 60, 70 e 80 °C, com ajustes pelo melhor
modelo, que foi o de Aproximação da Difusão. No Apêndice B, Figura B.5 a B.8, tem-se
os gráficos da cinética de secagem das amostras GST com ajustes pelos modelos de
Exponencial Dois Termos, Henderson & Pabis, Logarítmico e de Page, Constatando-se que
nas temperaturas mais altas os tempos de secagem foram menores.
Figura 4.4 ± Modelo Aproximação da Difusão ajustado à cinética de secagem em estufa
dos grãos sem tegumento (GST) nas temperaturas de 40, 50, 60, 70 e 80 °C
Resultados e discussão
45
Os dados experimentais da cinética de secagem em estufa das amostras GST foram
melhor representados pelo modelo Aproximação da Difusão, fato também verificado para
as amostras GI.
4.1.3 - Farinha de grãos (FG)
Na Figura 4.5 são apresentados os pontos experimentais médios da razão de água,
em função do tempo de secagem em estufa das amostras FG nas temperaturas de 40, 50,
60, 70 e 80 °C.
0 200 400 600
Tempo (min)
0,0
0,1
0,2
0,3
0,4
0,5
0,6
0,7
0,8
0,9
1,0
Razão de água (adimensional)
80°C
70°C
60°C
50°C
40°C
Figura 4.5 - Curvas de secagem em estufa da farinha de grãos de abóbora (FG) nas
temperaturas de 40, 50, 60, 70 e 80 °C
Observa-se diminuição da razão de água com o aumento da temperatura. O maior
efeito da diferença de temperatura é constatado entre 40 e 50 ºC, enquanto entre 60 e 70 ºC
o efeito do aumento de temperatura é menos expressivo, tornando-se graficamente
imperceptível na primeira hora de secagem; o mesmo resultado foi verificado por
DANTAS (2007) para a secagem da farinha de grãos de jaca.
No final da determinação da cinética de secagem das amostras FG, encerrada
quando as amostras atingiram massa constante, os teores médios de água finais
encontrados foram de 0,76 ± 0,03%; 1,6 ± 0,02%; 1,64 ± 0,03%; 2,28 ± 0,04%; e 3,76 ±
Resultados e discussão
46
0,04% b.s., atingidos nos tempos de 11 h (660 min), 10,5 h (630 min), 9,75 h (585 min),
9,5 h (570 min) e 8 h (480 min), nas temperaturas de 40, 50, 60, 70 e 80 °C,
respectivamente. Verifica-se redução nos tempos de secagem com aumento da temperatura
cujos resultados estão de acordo com estudos realizados anteriormente para a secagem de
feijão e trigo (ALMEIDA et al., 2009; MOHAPATRA & RAO, 2005). Intervalo de tempo
inferior foi reportado por LUZ et al. (2006) para a cinética de secagem de farelo de soja
secado em secador rotativo com temperatura de 50
o
C e velocidade do ar de secagem de
1,1 m s
-1
obtendo-se um tempo de secagem de 16 min para reduzir o teor de água inicial de
24,0% b.s. para o teor de água final de 16% b.s.
Apresentam-se, na Tabela 4.3, os parâmetros de ajuste dos modelos Aproximação
da Difusão, Exponencial Dois Termos, Henderson & Pabis, Logarítmico e Page, aos dados
da cinética de secagem em estufa das amostras FG, os respectivos coeficientes de
determinação (R
2
) e os desvios quadráticos médios (DQM).
Dentre os modelos testados constata-se que o modelo Logarítmico foi o que melhor
se ajustou aos dados experimentais da cinética de secagem em estufa de FG, apresentando
os maiores valores de R
2
e os menores DQM para todas as temperaturas, exceto para a
temperatura de 50 °C, em que o modelo Aproximação da Difusão foi o melhor em razão de
ter apresentado um valor de DQM menor, apesar dos coeficientes de determinação serem
idênticos para os dois modelos.
Verifica-se ainda que todos os outros modelos (Aproximação da Difusão,
Exponencial Dois Termos, Henderson & Pabis e de Page) podem ser utilizados para
predizer as curvas de cinética de secagem das amostras FG, nas cinco temperaturas
avaliadas, em razão dos mesmos terem resultado em ajustes com coeficientes de
determinação (R
2
) superiores a 0,99.
Resultados e discussão
47
Tabela 4.3 - Parâmetros dos modelos Aproximação da Difusão, Exponencial Dois
Termos, Henderson & Pabis, Logarítmico e de Page, com seus respectivos
coeficientes de determinação (R
2
) e desvios quadráticos médios (DQM) da
cinética de secagem em estufa da farinha dos grãos de abóbora (FG)
Modelo
Temperatura
(°C)
Parâmetro
R
2
DQM
a k
b
Aproximação
da Difusão
80 -0,0156 0,0866
0,4505
0,9995 0,0060
70 -0,0218 0,2917
0,1121
0,9996 0,0060
60 -0,0091 0,3138
0,0886
0,9989 0,0094
50 0,9885 0,0222
0,1045
0,9999 0,0024
40 0,0109 0,3787
0,0372
0,9997 0,0055
Modelo
Temperatura
(°C)
Parâmetro
R
2
DQM
a b
Exponencial
Dois Termos
80 0,8519 0,0396 0,9995 0,0061
70 1,0000 0,0320 0,9994 0,0069
60 0,0001 255,2103 0,9989 0,0095
50 0,0001 204,1650 0,9998 0,0043
40 0,0103 1,3717 0,9997 0,0055
Modelo
Temperatura
(°C)
Parâmetro
R
2
DQM
a k
Henderson &
Pabis
80 0,9994 0,0386 0,9995 0,0061
70 1,0087 0,0323 0,9995 0,0065
60 1,0041 0,0276 0,9989 0,0094
50 1,0004 0,0217 0,9998 0,0043
40 0,9926 0,0142 0,9997 0,0057
Modelo
Temperatura
(°C)
Parâmetro
R
2
DQM
a k
c
Logarítmico
80 0,9966 0,0392
0,0051
0,9996 0,0052
70 1,0052 0,0328
0,0061
0,9996 0,0054
60 0,9979 0,0286
0,0112
0,9994 0,0068
50 0,9970 0,0221
0,0061
0,9999 0,0026
40 0,9953 0,0140
-0,0042
0,9997 0,0054
Modelo
Temperatura
(°C)
Parâmetro
R
2
DQM
k n
Page
80 0,0383 1,0024 0,9995 0,0061
70 0,0297 1,0206 0,9995 0,0064
60 0,0274 1,0007 0,9989 0,0095
50 0,0222 0,9941 0,9998 0,0042
40 0,0147 0,9928 0,9996 0,0062
SOUSA et al. (2006) obtiveram os maiores valores R
2
e os menores valores DQM
ao ajustarem o modelo de Page às curvas de secagem do farelo de mamona, nas
temperaturas de 50, 60, 70 e 80 °C.
Resultados e discussão
48
Na Figura 4.6 tem-se os dados experimentais médios das cinéticas de secagem das
amostras FG nas temperaturas de 40, 50, 60, 70 e 80 °C, com ajustes pelo modelo
Logarítmico, considerado o melhor modelo. No Apêndice B, Figuras B.9 a B.12, tem-se os
gráficos das cinéticas de secagem com ajustes pelos outros modelos testados.
Figura 4.6 ± Modelo Logarítmico ajustado à cinética de secagem em estufa da farinha de
grãos de abóbora (FG) nas temperaturas de 40, 50, 60, 70 e 80 °C
Observa-se, na Figura 4.6, que a taxa de secagem se acentua com o aumento da
temperatura, concordando com os inúmeros resultados relatados na literatura referentes a
este tema de investigação, tais como para semente de amaranto, feijão e pistache
(ABALONE et al., 2006; CALOMENI et al., 2005; KASHANINEJAD et al., 2007; NITZ
& TARANTO, 2007).
4.2 - Secagem solar
Na Tabela A.16 a A.21 (Apêndice A) se encontram os dados experimentais das
razões de água em função do tempo de secagem das diferentes amostras (GI, GST e FG)
secadas por exposição direta ao sol, associadas com a secagem no secador ACSN, e
secadas no secador diurno, em associação com o secador ACSN.
Resultados e discussão
49
4.2.1 ± Secagem por exposição direta ao sol combinada com o secador ACSN ou no
abrigo no período noturno
Nas Figuras D.1 a D.3 (Apêndice D) tem-se a representação gráfica dos dados
experimentais das cinéticas de secagem dos três produtos (GI, GST e FG), com exposição
direta ao sol, combinada com o secador ACSN ou no abrigo no período noturno, e as
curvas ajustadas pelos modelos de Aproximação da Difusão, Exponencial Dois Termos,
Henderson & Pabis, Logarítmico e Page.
Na Tabela 4.4 se mostram os parâmetros de ajuste dos modelos Aproximação da
Difusão, Exponencial Dois Termos, Henderson & Pabis, Logarítmico e Page, aos dados
experimentais das cinéticas de secagem dos três produtos (GI, GST, FG) em exposição
direta ao sol, combinada com o secador ACSN ou colocados em ambiente abrigado no
período noturno, com seus respectivos coeficientes de determinação (R
2
) e desvios
quadráticos médios (DQM). A letra ³7´FRORFDGDDSyVDLGHQWLILFDomRGHFDGDWUDWDPHQWR
indica a testemunha, ou seja, amostra que durante a noite foi mantida fora do secador
ACSN, em ambiente abrigado.
Observa-se que o modelo Aproximação da Difusão foi o que melhor se ajustou aos
dados experimentais das amostras GI, GST e FG para sua secagem em exposição direta ao
sol, em associação com o secador ACSN, em razão de ter apresentado os maiores
coeficientes de determinação e os menores desvios quadráticos médios. Para as amostras
GI/T e FG/T, o modelo que melhor se ajustou às curvas experimentais, foi o Logarítmico e,
para a amostra GST/T, foi o modelo Aproximação da Difusão.
Constata-se que todos os modelos testados apresentaram R
2
> 0,80 para as
diferentes amostras, podendo ser usados na predição da cinética de secagem das mesmas;
resultados semelhantes foram encontrados por DANTAS (2007) para os modelos
Logarítmico, de Page e de Henderson & Pabis, ajustados às curvas de secagem por
exposição direta ao sol de amêndoas de jaca, com R
2
> 0,96.
Resultados e discussão
50
Tabela 4.4 - Parâmetros dos modelos Aproximação da Difusão, Exponencial Dois Termos,
Henderson & Pabis, Logarítmico e Page com seus respectivos coeficientes de
determinação (R
2
) e desvios quadráticos médios (DQM) da cinética de
secagem dos produtos de grãos de abóbora com exposição direta ao sol
combinada com secagem no secador ACSN ou colocados em ambiente
abrigado
Modelo Produto
Parâmetro
R
2
DQM
a k b
Aproximação
da Difusão
GI 0,8412 0,0064 0,1258 0,9975 0,0146
GI/T 0,0776 0,0360 0,0386 0,9439 0,0783
GST 0,6539 0,0252 0,500 0,9878 0,0292
GST /T 0,3473 0,0210 0,0441 0,9580 0,0531
FG 0,9491 0,0160 0,0460 0,9973 0,0146
FG/T -185,6081 0,0021 0,9954 0,8857 0,1126
Modelo Produto
Parâmetro
R
2
DQM
a b
Exponencial
Dois Termos
GI 0,3094 0,0109 0,9887 0,0309
GI/T 0,0697 0,0203 0,9434 0,0787
GST 0,2344 0,0253 0,8467 0,1034
GST/T 0,1580 0,0092 0,8513 0,1000
FG 0,0426 0,3151 0,9904 0,0276
FG/T 0,0034 0,2932 0,8486 0,1296
Modelo Produto
Parâmetro
R
2
DQM
a k
Henderson &
Pabis
GI 0,9716 0,0045 0,9826 0,0384
GI/T 0,9535 0,0015 0,9422 0,0795
GST 0,8241 0,0054 0,8292 0,1091
GST/T 0,8166 0,0013 0,8846 0,0881
FG 0,9943 0,0141 0,9902 0,0278
FG/T 1,0307 0,0011 0,8518 0,1282
Modelo Produto
Parâmetro
R
2
DQM
a k c
Logarítmico
GI 0,9485 0,0051 0,0390 0,9925 0,0252
GI/T 0,9201 0,0017 0,0485 0,9476 0,0757
GST 0,8357 0,0127 0,1233 0,9288 0,0704
GST/T -40,6911 0,0000 41,4110 0,8083 0,1136
FG 0,9752 0,0154 0,0282 0,9965 0,0166
FG/T 8,7729 0,0001 -7,7903 0,9095 0,1002
Modelo Produto
Parâmetro
R
2
DQM
k n
Page
GI 0,0146 0,7858 0,9891 0,0303
GI/T 0,0034 0,8796 0,9421 0,0796
GST 0,1242 0,4303 0,9726 0,0437
GST /T 0,0345 0,5333 0,9419 0,0625
FG 0,0223 0,8935 0,9915 0,0259
FG/T 0,0000 1,4534 0,8902 0,1104
T = testemunha
Resultados e discussão
51
Tem-se, nas Figuras 4.7, 4.8 e 4.9, os pontos experimentais das curvas de secagem
dos três produtos (GI, GST e FG) com exposição direta ao sol no período diurno,
combinada com o secador ACSN no período noturno ou colocada em abrigo (testemunha).
A secagem de todos os produtos iniciou-se no período noturno, com a finalidade de
se observar a remoção de água, que é maior nas primeiras horas de secagem. Os valores
médios dos parâmetros termodinâmicos (temperatura, velocidade do vento, pressão
atmosférica e umidade relativa) do ambiente externo durante a secagem de todos os
produtos nos períodos noturno e diurno, estão apresentados nas Tabela C.1, C.2 e C.3
(Apêndice C).
Nas Tabelas C.7, C.8 e C.9 (Apêndice C) são apresentadas as médias das
temperaturas internas no secador ACSN comparada com a temperatura externa durante a
secagem de todos os produtos.
Na Figura 4.7 se apresenta a dispersão dos pontos experimentais do produto GI
durante a secagem com exposição direta ao sol no período diurno, combinada com o
secador ACSN no período noturno ou colocada em abrigo (testemunha). As temperaturas
médias do ambiente externo durante o período noturno, foi de 23 ºC e, no período diurno,
de 31 ºC. A temperatura média do ar de secagem dentro do secador ACSN, foi de 48,17 ºC.
O teor de água inicial das amostras foi de 33,61
0,00% b.s. (25,27% b.u.) e, ao final da
secagem, seu teor de água diminuiu para 5,55 0,003% b.s. (5,26% b.u.).
Ao final do primeiro período de secagem noturna (900 min), pode-se notar que as
amostras GI, que estavam no secador ACSN, sofreram diminuição da sua razão de água
(0,1022) maior do que as amostras que estavam expostas a temperatura ambiente -
testemunha (0,4196). Ao terminar a secagem noturna, os produtos foram colocados em
exposição direta ao sol durante todo o dia, em que as amostras que vieram do secador
ACSN continuaram a perder peso; já as amostras que vinham do abrigo tiveram sua
diminuição da razão de água apenas nas três primeiras horas de secagem, aumentado o
valor das suas razões de água (RX) no decorrer do dia, fato devido à rápida perda de água e
posterior tentativa de equilíbrio com o meio. Ao terminar a secagem diurna (1440 min) sob
exposição direta ao sol, as amostras que iniciaram a secagem no secador ACSN, a ele
retornaram e continuaram a perder massa (redução de RX), enquanto as amostras que
iniciaram a secagem sob a bancada (testemunha) após a exposição direta ao sol, seguiram
para a bancada do laboratório (2º período noturno ± até 2400 min), podendo-se observar
um aumento das suas razões de água, em virtude da alta umidade relativa do ambiente; na
manhã seguinte, realizou-se o mesmo procedimento da secagem do dia anterior, em que as
Resultados e discussão
52
amostras oriundas do secador ACSN tiveram redução dos seus teores de água enquanto as
vindas da bancada perderam, inicialmente, água, e a seguir tiveram suas razões de água
aumentadas; na 3ª noite de secagem a testemunha apresentou o mesmo comportamento da
2ª noite e absorveu água em relação ao período diurno enquanto as amostras que estavam
no secador ACSN continuaram a perder água, atingindo peso constante encerrando assim,
a secagem, aos 3600 min.
Figura 4.7 ± Secagem de grãos inteiros (GI) de abóbora por exposição direta ao sol,
combinada com a secagem no secador ACSN ou colocada no abrigo
(testemunha) durante o período noturno
Na Figura 4.8 tem-se a cinética de secagem do produto GST por exposição direta
ao sol no período diurno, combinada com a secagem no secador ACSN ou colocado em
abrigo (testemunha) no período noturno e diurno e em abrigo. As temperaturas médias do
ambiente externo durante a noite, foi de 25 ºC e, durante o dia, de 32,7 ºC. A temperatura
média do ar de secagem dentro do secador ACSN, foi de 54,4 ºC; o teor de água inicial das
amostras foi de 14,57 0,001% b.s. (12,72% b.u.) e, ao final da secagem, seu teor de água
médio diminuiu para 1,53
0,002% b.s. (1,51% b.u.).
Ao saírem do secador ACSN (900 min), as amostras de GST tiveram, no primeiro
período de secagem noturna, o valor da sua razão de água reduzido para 0,1504, enquanto
Resultados e discussão
53
as testemunhas que estavam na bancada do laboratório, tiveram sua razão de água reduzida
para 0,4091. O mesmo comportamento ocorrido para a cinética de secagem de GI no 1º dia
de secagem diurna (exposição ao sol), de 990 até 1440 min, foi observado na secagem de
GST; no 2° período de secagem noturna as amostras GST atingiram peso constante dentro
do secador ACSN (1680 min).
Figura 4.8 ± Secagem de grãos de abóbora sem tegumento (GST) por exposição direta ao
sol, combinada com a secagem no secador ACSN ou colocados no abrigo
(testemunha) durante o período noturno
Na Figura 4.9 se acha a cinética de secagem da amostras FG por exposição direta
ao sol no período diurno e secadas no secador ACSN ou colocadas em abrigo
(testemunha), no no período noturno. As temperaturas médias do ambiente externo no
período noturno foram de 24,7 ºC e, no período diurno, de 29 ºC. A temperatura média do
ar de secagem dentro do secador ACSN foi de 51,62 ºC. O teor de água inicial das
amostras foi de 29,29
0,003% b.s. (22,65% b.u.) e, ao final da secagem, seu teor de água
diminuiu para 3,66
0,003% b.s. (3,53% b.u.).
As amostras de FG, ao saírem do secador ACSN (900 min) no primeiro período de
secagem noturna, tiveram o valor da razão de água (RX) reduzido para 0,0257, enquanto as
testemunhas que estavam na bancada do laboratório, tiveram RX diminuído para 0,6402. O
Resultados e discussão
54
mesmo comportamento observado na cinética de secagem de GI e GST para o primeiro dia
secagem por exposição direta ao sol, ocorreu para a secagem de FG, em relação à
testemunha. Para as amostras que saíram do secador ACSN nas três primeiras horas
expostas ao sol, seus valores de razão de água aumentaram devido à alta umidade do ar,
voltando a diminuir no decorrer do dia; no 2° período de secagem noturna as amostras FG
atingiram peso constante dentro do secador ACSN, repetindo o mesmo comportamento do
produto GST.
Figura 4.9 ± Secagem de farinha de grãos (FG) de abóbora por exposição direta ao sol,
combinada com a secagem no secador ACSN ou colocada ao abrigo
(testemunha) durante o período noturno
Na Tabela 4.5 tem-se os teores de água no início e no final das secagens das
amostras GI, GST e FG, referentes ao primeiro período de secagem no secador ACSN
(tratamento) e das amostras colocadas sob bancada (testemunha) no período noturno.
Resultados e discussão
55
Tabela 4.5 - Teores de água inicial e final das amostras GI, GST e FG na primeira etapa da
secagem (1
a
noite) no secador ACSN (tratamento) e das amostras colocadas
em abrigo (testemunha) no primeiro período noturno
Teor de água (% b.s.)
Produto
Tratamento Testemunha
Inicial Final
Perda de
água (%)
Inicial
Final
Perda de
água (%)
GI 33,61 8,59 74,44 30,87 17,77 42,44
GST 14,57 3,50 75,98 13,88 7,33 47,19
FG 29,29 4,27 85,42 28,81 21,09 26,80
Observa-se que as amostras GI iniciaram a secagem no secador ACSN no período
noturno com um teor de água de 33,61% (b.s.) e ao final tinham 8,59% (b.s.) de teor de
água enquanto as amostras neste mesmo período colocadas sob a bancada do laboratório
(testemunha) tiveram seu teor de água inicial reduzido de um valor médio de 30,87% (b.s.)
para 17,77%, indicando que as amostras no secador ACSN sofreram perda no teor de água,
de 74,44%, enquanto a testemunha teve apenas uma perda de água, de apenas 42,44%.
Desta forma, ficou demonstrada a eficiência do secador ACSN em relação à testemunha.
As amostras GST para o tratamento, iniciaram a secagem noturna no secador ACSN com o
teor de água em 14,57% (b.s.), o qual foi reduzido, ao final do período, para 3,50% (b.s.);
ao passo que as amostras testemunha, que estavam no abrigo, tinham um teor de água
inicial de 13,88% (b.s.), passaram a 7,33% (b.s.) no fim do mesmo período,
comportamento semelhante ao verificado para as amostras GI, em que as amostras GST
também perderam mais água quando colocadas no secador ACSN (75,98%) em
comparação com as amostras colocadas nas bancadas do laboratório (47,19%). Para as
amostras do tratamento FG, o teor de água inicial médio era de 29,29% (b.s.) sendo que, ao
final da secagem noturna, estava em 4,27% (b.s.); já as amostras testemunha se
encontravam com valores de teor de água inicial de 28,81% (b.s.) e, ao fim do mesmo
período, apresentaram teor de água médio de 21,09% (b.s.).
Constata-se que todas as amostras submetidas a secagem no secador ACSN tiveram
perda percentual no teor de água superior a 70% enquanto as amostras testemunha
colocadas em abrigo, tiveram o teor de água reduzido abaixo de 50%, ficando evidente a
maior capacidade de retirar água das amostras no secador ACSN. Esta superioridade no
secador ACSN se deve principalmente à alta temperatura atingida dentro do mesmo, que
Resultados e discussão
56
variou entre 40-63
o
C enquanto a temperatura neste mesmo período no ambiente variou
entre 22-31
o
C. A retirada do tegumento (GST) e a moagem (FG) dos grãos de abóbora
influenciaram diretamente na secagem, havendo nessas amostras, uma redução maior no
teor de água inicial provocado, provavelmente, pela maior área superficial das amostras FG
e do componente fibroso do tegumento eliminado, o qual é responsável pela redução do
processo de transferência de calor e massa.
Observa-se que, após esta primeira etapa de secagem, as amostras GST e FG
submetidas ao secador ACSN estavam com teor de água final inferior a 6% que,
geralmente, é o teor de água para produtos oleaginosos considerado seguro para se
armazenar; já para as testemunhas, nenhuma amostra ficou com valor inferior a 6%.
GALLALI et al. (2000), estudaram a preservação de frutas e vegetais fazendo um
comparativo entre secagem natural (exposição direta ao sol), com a solar (secador solar),
onde a secagem solar de uvas resultou em um teor de água final menor do que a secagem
natural (2,95% e 12,1%, respectivamente).
Vários pesquisadores avaliaram a secagem de produtos agrícolas utilizando energia
solar. MIDILLI & KUCUK (2003), secando grãos de pistache sob exposição direta ao sol
com uma temperatura ambiente variando de 21 a 32 ºC e umidade relativa do ar entre 60 e
75%, verificaram uma perda de água de aproximadamente 73,8%, reduzindo o teor de água
inicial de 29% para 7,6% no final da secagem,. Este percentual de perda de água é próximo
ao avaliado no presente trabalho para a amostra GI (tratamento) secada na primeira noite,
no secador ACSN. Tempos superiores de secagem ao das amostras dos tratamentos,
verificados na primeira noite no secador ACSN, suficiente para atingir teores de água
inferiores a 10%, foram observados por MAGALHÃES (1991), na secagem de sementes
de Brachiaria humidicola (Rendle) Sweick. sob exposição direta ao sol, com temperatura
variando entre 21 a 33 ºC, sendo necessários 2 dias para que as sementes atingissem um
teor de água final de 9,8%; e de 4 dias quando colocadas à sombra, em uma faixa de
temperatura entre 20 a 32 ºC, para obterem um teor de água final de 10,6%,. FERNANDES
& ROSOLEM (1998), no intuito de verificar o efeito da secagem ao sol nos grãos de
amendoim, conseguiram reduzir teores de água inicial entre 24,7% a 35,9%, até atingir
10% de teor de água.
ALMEIDA et al. (1999), verificaram que as sementes de gergelim necessitaram de
35 dias de exposição direta ao sol para reduzir o teor de água inicial de 25,15% (b.u.) para
6% (b.u.), teor recomendado para o armazenamento de sementes oleaginosas.
Resultados e discussão
57
DANTAS (2007), secando amêndoas de jaca em exposição direta ao sol e em
concomitância com um secador semelhante noturno, verificou que as amostras, tidas como
tratamento, apresentaram uma taxa de secagem mais rápida do que as das testemunhas no
período noturno e o inverso ocorreu no período diurno; o autor observou, ainda, que a
retirada do endocarpo e o corte da amêndoa influenciaram diretamente na secagem com
diminuição das razões de água em tempos semelhantes, fato também constatado no
presente trabalho.
Na Tabela 4.6 tem-se os teores de água no início e no final das secagens das
amostras GI, GST e FG, referentes a segunda etapa de secagem, ocorrida durante o período
diurno sob exposição direta ao sol, após as amostras terem passado a noite no secador
ACSN (tratamento) e sob a bancada (testemunha) do laboratório. Como as amostras ainda
não tinham atingindo massa constante na primeira etapa, deu-se continuidade ao processo
de secagem. Observa-se que as amostras dos tratamentos perderam menos água do que as
amostras testemunhas em razão de, na etapa anterior, terem perdido mais água e daí o
processo se torna mais lento. Nota-se que a amostra GI (tratamento) ainda permaneceu ao
final desta etapa com teor de água superior a 6%, entretanto, todas as amostras testemunhas
atingiram valores inferiores a este nível.
Tabela 4.6 - Teores de água inicial e final das amostras GI, GST e FG na segunda etapa de
secagem: amostras colocadas sob exposição direta ao sol (período diurno),
oriundas do secador ACSN (tratamento) e das amostras colocadas em abrigo
(testemunha)
Teor de água (% b.s.)
Produto
Tratamento Testemunha
Inicial Final
Perda de
água (%)
Inicial
Final
Perda de
água (%)
GI 8,59 6,99 18,63 17,77 5,41 69,56
GST 3,50 1,71 51,14 7,33 2,14 70,80
FG 4,27 4,07 4,68 21,09 4,56 78,38
Na Tabela 4.7 estão os teores de água no início e no final das secagens das amostras
GI, GST e FG, referentes à terceira etapa de secagem ocorrida durante o período noturno
no secador ACSN (tratamento) e em bancada (testemunha) do laboratório. Verifica-se que
todas as amostras tratamento no secador ACSN (tratamento) continuaram a perder água,
Resultados e discussão
58
etapa em que as amostras GST e FG (tratamento) atingiram massa constante dando como
concluída a cinética de secagem com teores de água final de 1,54 e 3,61% b.s.. Com
relação às amostras GI, GST e FG testemunhas, observou-se que as mesmas absorveram
água durante a noite.
Tabela 4.7 - Teores de água inicial e final das amostras GI, GST e FG na terceira etapa de
secagem: amostras colocadas no secador ACSN (tratamento) e em abrigo
(testemunha) no período noturno, oriundas da secagem por exposição direta
ao sol
Teor de água (% b.s.)
Produto
Tratamento Testemunha
Inicial Final
Perda de
água (%)
Inicial
Final
Perda de
água (%)
GI 6,99 6,78 3,00 5,41 9,21 -
GST 1,71 1,54 9,94 2,14 3,81 -
FG 4,07 3,61 11,30 4,56 7,33 -
Na Tabela 4.8 tem-se os teores de água no início e no final das secagens das
amostras GI, referentes a quarta e quinta etapas de secagem, ocorridas durante o período
diurno por exposição direta ao sol e no período noturno no secador ACSN (tratamento) e
sob bancada (testemunha) do laboratório, respectivamente. Na quarta etapa a amostra GI
do tratamento continuou a perder água, atingindo o percentual de perda de água de 13,57%
e a testemunha voltou a perder água, atingindo o percentual de 36,05%; já na quinta etapa
de secagem a amostra GI do tratamento perdeu 2,56%, atingindo massa constante e a
amostra GI testemunha voltou a absorver água no período noturno.
Resultados e discussão
59
Tabela 4.8 - Teores de água inicial e final das amostras GI na quarta (secagem por
exposição direta ao sol ± período diurno) e quinta (secador ACSN -
tratamento e abrigo - testemunha) etapas de secagem
Teor de água (% b.s.)
Etapa
Tratamento Testemunha
Inicial Final
Perda de
água (%)
Inicial Final
Perda de
água (%)
Quarta (secador solar) 6,78 5,86 13,57 9,21 5,89 36,05
Quinta (secador ACSN) 5,86 5,71 2,56 5,89 8,31 -
Resumindo, o comportamento das amostras tratamento GI, GST e FG durante a
secagem observou-se que apenas uma noite de secagem no secador ACSN foi suficiente
para atingir teor de água inferior a 6% para as amostras GST e FG, e para a mostra GI
foram necessários duas noites no secador ACSN e dois dias sob exposição direta ao sol,
para atingir este nível. Para as amostras testemunha apenas um dia sob exposição direta ao
sol foi suficiente para atingir teor de água menor que 6%.
As curvas de cinética de secagem foram dadas como finalizadas para as amostras
GI, GST e FG, combinando os dois sistemas (ACSN e exposição direta ao sol) em 3360,
1680 e 1680 min, respectivamente.
4.2.2 - Secagem em secador solar combinada com o secador ACSN ou em abrigo no
período noturno
Nas Figuras D.4 a D.6 (Apêndice D) tem-se a representação gráfica dos dados
experimentais das cinéticas de secagem dos três produtos (GI, GST e FG), com secagem
em secador solar combinada com o secador ACSN ou no abrigo no período noturno, e as
curvas ajustadas pelos modelos de Aproximação da Difusão, Exponencial Dois Termos,
Henderson & Pabis, Logarítmico e Page.
Na Tabela 4.9 se mostram os parâmetros de ajuste dos modelos Aproximação da
Difusão, Exponencial Dois Termos, Henderson & Pabis, Logarítmico e Page, aos dados
das cinéticas de secagem dos três produtos (GI, GST, FG) no secador solar de uso diurno,
combinada com a secagem no secador ACSN ou colocados em ambiente abrigado no
período noturno, com seus respectivos coeficientes de determinação (R
2
) e os desvios
TXDGUiWLFRVPpGLRV'40R³7´FRORFDGRDSyVDLGHQWLILFDomRGHFDGDWUDWDPHQWRLQGLFD
Resultados e discussão
60
a testemunha, ou seja, amostra que durante a noite foi mantida fora do secador ACSN, em
ambiente abrigado.
O modelo Aproximação da Difusão foi o que melhor se ajustou aos dados
experimentais das diferentes amostras, apresentando os maiores valores dos coeficientes de
determinação superiores a 0,74 e os menores desvios quadráticos médios, exceto para a
amostra GST/T, que foi o modelo Logarítmico, podendo esses modelos serem usados na
predição das curvas de cinética de secagem das amostras. Constata-se, para a amostra
FG/T, que todos os modelos resultaram em ajustes com valores de R
2
baixos, variando
entre 0,6345 e 0,7437 significando que, como a secagem foi feita em duas etapas sob a
bancada do laboratório e no secador solar, interferiu diretamente no resultado dos ajustes
em virtude dessas amostras terem mudado abruptamente a quantidade de água evaporada,
quando passou de uma etapa para outra. Observa-se que os demais modelos (Exponencial
Dois Termos, Henderson & Pabis, Logarítmico e Page) também podem ser usados na
estimativa das curvas de secagem em razão de terem apresentado R
2
> 0,78, exceto para a
amostra FG/T. BAHNASAWY & SHENANA (2004), obtiveram coeficiente de
determinação superior a 0,97 utilizando o modelo ARPPE, secando cereais fermentados
em secador solar.
Resultados e discussão
61
Tabela 4.9 - Parâmetros dos modelos Aproximação da Difusão, Exponencial Dois Termos,
Henderson & Pabis, Logarítmico e Page com seus respectivos coeficientes de
determinação (R
2
) e desvios quadráticos médios (DQM) da cinética de
secagem dos produtos de grãos de abóbora utilizando o secador solar de uso
diurno combinada com a secagem no secador ACSN ou colocados em
ambiente abrigado
Modelo Produto
Parâmetro
R
2
DQM
a k b
Aproximação
da Difusão
GI 0,7369 0,0069 0,1294 0,9962 0,0179
GI/T -145,3440 0,0023 0,9954 0,9317 0,0942
GST 0,6978 0,0247 0,0575 0,9838 0,0347
GST /T 0,1263 0,0892 0,0112 0,8189 0,1213
FG 0,9303 0,0110 0,0983 0,9994 0,0077
FG/T -44,0226 0,0022 0,9733 0,7437 0,1611
Modelo Produto
Parâmetro
R
2
DQM
a b
Exponencial
Dois Termos
GI 0,2655 0,0108 0,9773 0,0437
GI/T 0,0001 14,2917 0,9229 0,1001
GST 0,2456 0,0299 0,8855 0,0922
GST/T 0,0693 0,0161 0,7977 0,1282
FG 0,0642 0,1358 0,9950 0,0216
FG/T 0,0003 2,7891 0,6345 0,1924
Modelo Produto
Parâmetro
R
2
DQM
a k
Henderson &
Pabis
GI 0,9406 0,0036 0,9651 0,0542
GI/T 1,0114 0,0013 0,9231 0,1000
GST 0,8997 0,0085 0,8633 0,1007
GST/T 0,9071 0,0011 0,8079 0,1249
FG 0,9831 0,0093 0,9942 0,0235
FG/T 1,0766 0,0009 0,6551 0,1869
Modelo Produto
Parâmetro
R
2
DQM
a k c
Logarítmico
GI 0,9122 0,0045 0,0608 0,9853 0,0352
GI/T 1,0091 0,0013 0,0030 0,9231 0,1000
GST 0,8665 0,0145 0,1082 0,9443 0,0643
GST/T 9,1259 0,0001 -8,2567 0,8459 0,1119
FG 0,9630 0,0102 0,0306 0,9987 0,0110
FG/T 4,7106 0,0002 -3,6344 0,7402 0,1622
Modelo Produto
Parâmetro
R
2
DQM
k n
Page
GI 0,0219 0,6857 0,9859 0,0344
GI/T 0,0002 1,2767 0,9303 0,0952
GST 0,1220 0,4536 0,9672 0,0493
GST /T 0,0046 0,8014 0,7873 0,1314
FG 0,0157 0,8922 0,9958 0,0199
FG/T 0,0001 1,2586 0,6938 0,1761
T = testemunha
Resultados e discussão
62
Nas Figuras 4.10, 4.11 e 4.12, tem-se os pontos experimentais das curvas de
secagem das amostras GI, GST e FG, respectivamente, em secador solar no período
diurno, combinada com o secador ACSN ou colocada em abrigo (testemunha) no período
noturno. A secagem dos produtos, tal como na exposição direta ao sol, também se iniciou
no período noturno, com a finalidade de observar a remoção de água, que é maior nas
primeiras horas de secagem. Os valores médios dos parâmetros termodinâmicos
(temperatura, velocidade do vento, pressão atmosférica e umidade relativa) do ambiente
externo, durante a secagem de todos os produtos nos períodos noturno e diurno, estão
apresentados nas Tabela C.4, C.5 e C.6 (Apêndice C).
Nas Tabelas C.10, C.11 e C.12 (Apêndice C) tem-se as médias das temperaturas no
interior do secador ACSN, comparadas com a temperatura externa durante a secagem de
todos os produtos
Na Figura 4.10 observa-se a cinética de secagem da amostra GI no decorrer da
secagem no secador ACSN, no período noturno ou colocada em abrigo (testemunha)
combinada com a secagem em secador solar no período diurno. As temperaturas médias do
ambiente foram de 25,5 ºC e de 32 ºC, nos períodos noturno e diurno, respectivamente. As
temperaturas médias do ar de secagem dentro do secador ACSN foram de 47 ºC e no
secador solar de uso diurno, de 57,7 ºC. O teor de água inicial das amostras foi de 33,30
0,005% b.s. (24,98% b.u.) e ao final da secagem seu teor de água diminuiu para 2,40
0,005% b.s. (2,84% b.u).
Quando as amostras foram retiradas do secador ACSN no final do primeiro período
de secagem noturna (840 min), nota-se que as amostras GI tiveram o valor da razão de
água diminuído para 0,1607, sendo redução esta maior que para as amostras expostas a
temperatura ambiente (testemunha) neste mesmo período, que teve seu valor médio de RX
reduzido para 0,5129.
Ao terminar a secagem noturna, os produtos GI foram colocados no secador solar
durante todo o dia, no qual as amostras que vieram do secador ACSN continuaram a perder
massa; já as amostras que provenientes do abrigo, tiveram sua diminuição da razão de água
apenas nas três primeiras horas de secagem, aumentado o valor das suas razões de água
(RX) no decorrer do dia, fato ocorrido devido à rápida perda de água e posterior tentativa
de equilíbrio com o meio. Ao terminar a secagem diurna (1380 min) no secador solar as
amostras que iniciaram a secagem no secador ACSN, retornaram a este, onde continuaram
a perder massa (redução de RX), e as amostras que iniciaram a secagem sob a bancada
(testemunha) após a secagem solar, seguiram para a bancada do laboratório (2º período
Resultados e discussão
63
noturno ± até 2340 min), podendo-se observar redução de RX nas 4 primeiras horas e logo
após um aumento das suas razões de água, em virtude da alta umidade relativa do
ambiente; na manhã seguinte, realizou-se o mesmo procedimento da secagem do dia
anterior, quando então as amostras oriundas do secador ACSN e da bancada tiveram
redução das razões de água; na 3ª noite de secagem a testemunha e as amostras que
estavam no secador ACSN continuaram a perder água, atingindo peso constante e
encerrando, assim, a secagem, aos 3060 min.
No decorrer da secagem as amostras GI tiveram comportamento semelhante ao
observado para o mesmo produto no tratamento combinando exposição direta ao sol
combinado com o secador ACSN.
Figura 4.10 ± Secagem de grãos inteiros (GI) de abóbora em secador solar, combinada
com a secagem no secador ACSN ou colocada no abrigo (testemunha)
durante o período noturno
Na Figura 4.11 tem-se a cinética de secagem do produto GST, no decorrer da
secagem no secador ACSN ou colocado em abrigo (testemunha) no período noturno,
combinada com a secagem no secador solar no período diurno. As temperaturas médias do
ambiente externo no período noturno foi de 22,7 ºC e no período diurno, de 30,5 ºC; as
temperaturas médias do ar de secagem dentro do secador ACSN no período noturno foram
de 53,2 ºC e no secador solar no período diurno, de 51,7 ºC; o teor de água inicial das
Resultados e discussão
64
amostras foi de 15,22
0,002% em b.s. (13,21% b.u.) e ao final da secagem seu teor de
água diminuiu para 2,40 0,002% b.s. (2,34% b.u.).
As amostras GST, ao saírem do secador ACSN (900 min) no primeiro período de
secagem noturna, tiveram o valor da razão de água (RX) reduzido para 0,1323 enquanto
nas testemunhas que estavam na bancada do laboratório, o valor de RX foi reduzido apenas
para apenas 0,5815; as amostras GST tiveram o mesmo comportamento na sua cinética de
secagem em comparação com o tratamento em exposição direta ao sol combinado com o
secador ACSN, com o tempo de secagem menor cerca de 1440 min.
Figura 4.11 ± Secagem de grãos de abóbora sem tegumento (GST) em secador solar,
combinada com a secagem no secador ACSN ou colocados no abrigo
(testemunha) durante o período noturno
Na Figura 4.12 se encontra a cinética de secagem do produto FG, no decorrer da
secagem no secador ACSN ou colocado em abrigo (testemunha) no período noturno
combinada com a secagem no secador solar no período diurno. As temperaturas médias do
ambiente externo no período noturno foram de 23 ºC e, no período diurno foi de 29 ºC; as
temperaturas médias do ar de secagem dentro do secador ACSN foram de 52,4 ºC e no
secador solar diurno, de 51,5 ºC; o teor de água inicial das amostras foi de 39,77
0,01%
Resultados e discussão
65
b.s. (28,45% b.u.) e, ao final da secagem, seu teor de água diminuiu para 2,76
0,002%
b.s. (3,38% b.u.).
Ao saírem do secador ACSN (900 min), no primeiro período de secagem noturna,
as amostras FG, tiveram um valor da sua razão de água (RX) reduzido para 0,0400
enquanto nas testemunhas que estavam na bancada do laboratório, o valor de RX diminuiu
para 0,7863; ao serem colocadas no secador solar de uso diurno, na manhã seguinte, estas
continuaram a perder peso até massa constante encerrando, desta forma, a secagem em
1260 min.
Figura 4.12 ± Secagem de farinha de grãos (FG) de abóbora em secador solar, combinada
com a secagem no secador ACSN ou colocada ao abrigo (testemunha)
durante o período noturno
Na Tabela 4.10 se tem os teores de água no início e no final das secagens das
amostras GI, GST e FG, referentes ao primeiro período de secagem no secador ACSN
(tratamento) e das amostras colocadas sob bancada (testemunha) no período noturno.
As amostras GI, tanto para o tratamento como para a testemunha, iniciaram a
secagem com teores de água iniciais próximos (33,30 e 30,64% b.s., respectivamente)
sendo que, ao final do período noturno, os teores de água eram bem distintos, 7,37 e
17,10% b.s., respectivamente, resultando em percentuais de perda de água de 77,87
(tratamento) e 44,19% (testemunha). Este comportamento indica que o secador ACSN foi
Resultados e discussão
66
mais eficiente na retirada de água das amostras do que quando as mesmas eram expostas às
condições ambientais do laboratório, o que se deve sobretudo à temperatura média dentro
do secador que foi de 47
o
C, enquanto a do ambiente era de apenas 25,5
o
C. EL-
BELTAGY et al. (2007) verificaram, dentro de um secador solar de aquecimento indireto
durante a secagem de morangos, temperatura máxima do ar de secagem de 46,8 °C
enquanto no presente trabalho a média no secador ACSN foi próxima a este valor.
DANTAS (2007) trabalhando também com o secador ACSN mas sem o sistema de
circulação forçada de água, obteve a temperatura máxima dentro da câmara de secagem de
apenas 47 °C, significando que o sistema de circulação aumentou a temperatura média.
Tempos superiores de secagem foram necessários para a secagem de café
utilizando-se um secador com energia solar para reduzir o teor de água dos grãos de 54,8%
para valores inferiores a 13% b.u., realizada em 2 dias, com temperaturas de até 70,4 ºC, ao
invés dos 5 a 7 dias utilizados na secagem direta ao sol (MWITHIGA & KIGO, 2006).
Os teores iniciais de água para o tratamento (secador ACSN) e a testemunha
(abrigo) nas amostras GST se iniciaram com 15,22 e 13,91% b.s., respectivamente, e foram
reduzidos, ao final do período noturno, para 4,10 e 9,34% b.s, demonstrando percentuais
de perda de água de 73,06 (tratamento) e 32,85% (testemunha), evidenciando mais uma
vez a eficácia do secador ACSN.
Para as amostras do tratamento FG, o teor de água inicial se encontrava
praticamente igual ao das amostras testemunha, 39,77 e 40,58% b.s., respectivamente,
sendo que, ao final da secagem do período noturno, as amostras do tratamento estavam
com teor de água em torno de 4,81% b.s. e a testemunha com 32,50% b.s. Os percentuais
de perda de água do tratamento e da testemunha das amostras FG no final do período
noturno foram de 87,93 e de 19,91% b.s.
Constata-se que a retirada do tegumento na amostra GST e a extração do tegumento
e a moagem para a amostra FG, influenciaram diretamente na secagem, proporcionando o
aumento da transferência de calor e massa e, consequentemente, retirada da água com
maior facilidade.
Verifica-se que todas as amostras submetidas a secagem no secador ACSN
sofreram perda percentual no teor de água superior a 70%, enquanto as amostras
testemunhas colocadas em abrigo tiveram o teor de água reduzido abaixo de 50%, ficando
evidente a maior capacidade de retirar água das amostras no secador ACSN. Apesar da
baixa perda de água das testemunhas, ocorreu o processo de dessorção em razão das
condições favoráveis de temperatura e umidade relativa do ambiente, o que nem sempre é
Resultados e discussão
67
conseguido, como foi evidenciado por PUERTAS (2005) ao ter verificado, para a maioria
das amostras de resíduos industriais de azeite de oliva (orujo, alperujo e alpechín), que
houve ganho da umidade nos períodos noturnos.
Observa-se que, após esta primeira etapa de secagem, as amostras GST e FG
submetidas ao secador ACSN estavam com teor de água final inferior a 6% que é,
geralmente, o teor de água para produtos oleaginosos considerado seguro para se
armazenar; já para a amostra GI e para as testemunhas, nenhuma amostra ficou com valor
inferior a 6%.
Os teores de água iniciais e finais nesta etapa de secagem no período noturno foram
semelhantes aos da mesma etapa realizada com o lote de amostras que em seguida foram
submetidas a secagem por exposição direta ao sol (Tabela 4.5).
Tabela 4.10 - Teores de água inicial e final das amostras GI, GST e FG na primeira etapa
de secagem: amostras colocadas no secador ACSN (tratamento) e em abrigo
(testemunha) no período noturno
Teor de água (% b.s.)
Produto
Tratamento Testemunha
Inicial Final
Perda de
água (%)
Inicial
Final
Perda de
água (%)
GI 33,30 7,37 77,87 30,64 17,10 44,19
GST 15,22 4,10 73,06 13,91 9,34 32,85
FG 39,77 4,81 87,93 40,58 32,50 19,91
Na Tabela 4.11 tem-se os teores de água no início e no final das secagens das
amostras GI, GST e FG, referentes à segunda etapa de secagem, ocorrida durante o período
diurno no secador solar, após as amostras terem passado a noite no secador ACSN
(tratamento) e sob bancada (testemunha) do laboratório.
Verifica-se que, como as amostras dos tratamentos iniciaram a secagem no secador
solar com teores de água inferiores a 8% os percentuais de perda de água foram inferiores a
40% em razão de, neste nível, a superfície do produto já não se encontrar coberta por uma
camada fina de água e a resistência interna ao transporte de água se tornar maior que a
resistência externa, diminuindo acentuadamente a perda de água, refletindo diretamente
também nos valores de razão de água. Para as amostras testemunha, como o percentual de
Resultados e discussão
68
perda de água na etapa anterior foi pequeno nesta etapa (secagem em secador solar) o
percentual de perda foi grande, sendo superior a 90% em todas as amostras.
Constata-se que, após esta etapa, todas as amostras (tratamento e testemunha)
ficaram com teores de água inferiores a 6%. Entretanto, como as amostras GI e GST não
tinham atingido massa constante deu-se prosseguimento com a cinética de secagem para
referidas amostras e se finalizou a secagem das amostras FG.
Tabela 4.11 - Teores de água inicial e final das amostras GI, GST e FG na segunda etapa
de secagem: amostras colocadas no secador solar (período diurno), oriundas
do secador ACSN (tratamento) e das amostras colocadas em abrigo
(testemunha)
Teor de água (% b.s.)
Produto
Tratamento Testemunha
Inicial Final
Perda de
água (%)
Inicial
Final
Perda de
água (%)
GI 7,37 4,54 38,40 17,10 1,47 91,40
GST 4,10 2,40 41,46 9,34 1,65 82,33
FG 4,81 3,35 30,35 32,50 2,76 91,51
Na Tabela 4.12 tem-se os teores de água no início e no final das secagens das
amostras GI e GST, referentes à terceira etapa de secagem, ocorrida durante o período
noturno, no secador ACSN (tratamento) e sob bancada (testemunha) do laboratório.
Verifica-se que a amostra GI no secador ACSN (tratamento) continuou a perder água mas
de forma lenta, atingindo o percentual de apenas 7,71% após uma noite inteira neste
secador, enquanto para a amostra GST (tratamento) se confirmou que a mesma tinha
atingido massa constante dando, como concluída, a cinética de secagem com teor de água
final de 2,40% b.s.. Com relação às amostras GI e GST testemunhas, observou-se que as
mesmas absorveram água durante a noite.
Resultados e discussão
69
Tabela 4.12 - Teores de água inicial e final das amostras GI e GST na terceira etapa de
secagem: amostras colocadas no secador ACSN (tratamento) e em abrigo
(testemunha) no período noturno, oriundas do secador solar
Teor de água (% b.s.)
Produto
Tratamento Testemunha
Inicial Final
Perda de
água (%)
Inicial
Final
Perda de
água (%)
GI 4,54 4,19 7,71 1,47 6,19 -
GST 2,40 2,40 - 1,65 2,99 -
Na Tabela 4.13 se encontram os teores de água no início e no final das secagens das
amostras GI, referentes às quarta e quinta etapas de secagem, ocorridas durante o período
diurno no secador solar e no período noturno no secador ACSN (tratamento) e sob bancada
(testemunha) do laboratório, respectivamente. Observa-se, na quarta etapa, que a amostra
GI do tratamento continuou a perder água atingindo um percentual de perda de água de
41,52% e a testemunha voltou a perder água, atingindo o percentual de 85,46%; já na
quinta etapa de secagem a amostra GI do tratamento perdeu 2,04% atingindo massa
constante e a amostra GI testemunha voltou a absorver água no período noturno.
Tabela 4.13 - Teores de água inicial e final das amostras GI na quarta (secador solar ±
período diurno) e quinta (secador ACSN - tratamento e abrigo -
testemunha) etapas de secagem
Teor de água (% b.s.)
Etapa
Tratamento Testemunha
Inicial Final
Perda de
água (%)
Inicial Final
Perda de
água (%)
Quarta (secador solar) 4,19 2,45 41,52 6,19 0,90 85,46
Quinta (secador ACSN) 2,45 2,40 2,04 0,90 2,82 -
Observou-se, em relação ao comportamento das amostras tratamento GI, GST e FG
durante a secagem, que apenas uma noite de secagem no secador ACSN foi suficiente para
atingir teor de água inferior a 6% para as amostras GST e FG, semelhante ao experimento
realizado da combinação do secador ACSN e por exposição direta ao sol; para a amostra
Resultados e discussão
70
GI, foram necessários uma noite no secador ACSN e um dia no secador solar, para atingir
este nível, sendo metade do tempo necessário para a combinação secador ACSN e
exposição direta ao sol. Verifica-se, então, que a combinação dos sistemas de secagem
pode ajudar a diminuir o tempo de secagem das amostras; para as amostras testemunha
apenas um dia no secador solar foi suficiente para atingir teor de água menor que 6%.
As curvas de cinética de secagem foram dadas como finalizadas para as amostras
GI, GST e FG, combinando os dois sistemas (ACSN e secador solar) em 3060, 1440 e
1260 min, respectivamente, tempos esses foram inferiores aos determinados para a
secagem combinada do secador ACSN e exposição direta ao sol.
BRAGA et al. (2005) também verificaram redução no tempo de secagem ao
utilizarem um secador com aquecimento solar, tipo barcaça, com sistema mecânico de
descarregamento, na secagem de grãos de feijão (Phaseolus vulgaris L.), os quais
constataram em comparação com o sistema tradicional (secagem em terreiro), reduções de:
83% no tempo de secagem, 76% na área necessária à operação e 95% no tempo de
descarregamento do secador e enchimento do silo respectivo.
Sistemas assistidos por energia solar foram avaliados por SANTOS (1980) na
secagem de soja e por SANTOS (2004) na secagem de milho, em silo com pré-
aquecimento do ar através de um coletor solar e com aquecimento complementar com
fonte energética convencional (GLP ou lenha) obtendo-se uma economia de 31% na
energia demandada para o aquecimento de ar, demonstrando, com isto, com isso, a
viabilidade econômica da conversão de sistemas que utilizam GLP como fonte energética
para sistemas com energia solar.
DANTAS (2007) utilizou secadores à base de energia solar para secar amêndoas de
jaca até teor de água inferior a 13% (b.u.) em cerca de 2160 min.
4.2.3 ± Comparação entre a secagem em estufa e a secagem no secador ACSN
combinado com a exposição direta ao sol
Nas Figuras 4.13, 4.14 e 4.15 estão representadas as curvas de secagem em estufa,
para as amostras GI, GST e FG, com ajuste pelo modelo Aproximação da Difusão,
comparadas com as amostras secadas no secador ACSN combinado com exposição direta
ao sol.
As amostras GI e GST tiveram, nas primeiras horas (90 minutos) da secagem
noturna (ACSN) desempenho semelhante ao da secagem em estufa na temperatura de 40
Resultados e discussão
71
°C, enquanto a amostra FG obteve desempenho semelhante a da secagem entre 40 e 50 °C,
nos primeiros 180 minutos. DANTAS (2007), secando amêndoas de jaca com diversos
tipos de preparo, também observou que as secagens em período noturno em secador ACSN
corresponderam às primeiras horas de ensaio na secagem em estufa, nas temperaturas de
40 e 50 °C.
Com base nesses resultados, constata-se que a possibilidade, durante o período de
chuvas em que a secagem com energia solar fica comprometida, de se fazer uso de estufa
na secagem dos grãos de abóbora obtendo-se comportamento semelhante.
Combinações usando diferentes tipos de secagem e fontes de energia foi avaliado
por BORSATO et al. (1999) na secagem de sementes de milho, inicialmente usando um
secador comercial, com diferentes temperaturas do ar de secagem (60, 75 e 90
°C), e
posteriormente realizando uma secagem complementar diretamente ao sol, em sacos de
aniagem, até as sementes atingissem teor de água final próximo de 13%.
Comparação entre a secagem natural em terreiro de cimento e a secagem artificial
em estufa a 40, 50 e 60 °C e fluxo de ar variando entre 0,40 e 0,49 m
3
/min, foi avaliada por
$5$Ò-2HWDOVREUHDTXDOLGDGHGDVYDJHQVGHVHPHQWHVGHIHLMmRFXOWLYDUµ&RVWD
5LFD¶ TXH GHPRQVWUDUDP TXH QmR KRXYH HIHLWR GD VHFDJHP D & HVWXID VREUH a
germinação e o vigor das sementes.
Em alguns casos a secagem utilizando energia solar não é suficiente para atingir o
teor de água desejado, o que não foi necessário no presente trabalho. Este tipo de
problemática foi verificado por MORAES NETO et al. (1998) ao secarem bananas (Musa
sp.) maduras por exposição direta ao sol, sendo conveniente fazer uma secagem adicional
em estufa a 60 °C a fim de atingir o ponto ideal para produção de farinha.
Resultados e discussão
72
Figura 4.13 ± Curvas de secagem dos grãos inteiros de abóbora (GI) em estufa e no
secador ACSN combinado com a exposição direta ao sol com ajustes pelo
modelo Aproximação da Difusão
Figura 4.14 - Curvas de secagem dos grãos de abóbora sem tegumento (GST) em estufa e
no secador ACSN combinado com a exposição direta ao sol, com ajustes
pelo modelo Aproximação da Difusão
Resultados e discussão
73
Figura 4.15 - Curvas de secagem da farinha dos grãos (FG) de abóbora em estufa e no
secador ACSN combinado com a exposição direta ao sol com ajustes pelo
modelo Aproximação da Difusão
4.2.4 - Comparação entre a secagem em estufa e a secagem no secador ACSN
combinado com o secador solar
Nas Figuras 4.16, 4.17 e 4.18 estão representadas as curvas de secagem em estufa,
para as amostras de GI, GST e FG, com ajuste pelo modelo Aproximação da Difusão,
comparadas com as secagens no secador ACSN combinado com o secador solar.
Todas as amostras apresentaram desempenho semelhante ao da secagem em estufa
na temperatura de 40 °C, nas primeiras horas (90 minutos). DANTAS (2007) secando
amêndoas de jaca no secador ACSN combinado com o secador solar de uso diurno e em
estufa, observou que as temperaturas de 40 °C e 70 °C apresentaram desempenho de
secagem aproximado ao das secagens, utilizando o tipo de tratamento mencionado.
Resultados e discussão
74
Figura 4.16 - Curvas de secagem dos grãos inteiros (GI) de abóbora, em estufa e no
secador ACSN combinado com o secador solar, com ajustes pelo modelo
Aproximação da Difusão
Figura 4.17 - Curvas de secagem dos grãos de abóbora sem tegumento (GST), em estufa e
no secador ACSN combinado com o secador solar, com ajustes pelo modelo
Aproximação da Difusão
Resultados e discussão
75
Figura 4.18 - Curvas de secagem da farinha de grãos (FG) de abóbora, em estufa e no
secador ACSN combinado com o secador solar, com ajustes pelo modelo
Aproximação da Difusão
Apesar de no secador ACSN a temperatura ter ficado acima dos 50 °C, houve
deficiência na exaustão do ar úmido de secagem, ficando o mesmo saturado, o que explica
o fato da secagem, apesar de usado o secador ACSN não ter apresentado o mesmo
comportamento da secagem em estufa a 50 ºC, evento também observado para todas as
amostras e em todos os tratamentos.
Conclusões
76
5 ± CONCLUSÕES
A utilização do secador ACSN reduziu o teor de água das amostras em tempos
mais curtos que a testemunha, assim como evitou a absorção de água pelas amostras,
durante a noite;
Para o tratamento em estufa o modelo Aproximação da Difusão foi o que melhor
representou a cinética de secagem, em todas as temperaturas, para os grãos de abóbora
inteiros (GI) e para os grãos sem tegumento (GST);
Para as amostras de farinha de grãos de abóbora (FG) o modelo Logarítmico foi o
que melhor se ajustou aos dados experimentais para a secagem em estufa nas temperaturas
de 40, 60, 70 e 80 °C e o modelo Aproximação da Difusão representou melhor a curva de
secagem a 50 °C;
3DUDRVWUDWDPHQWRV³VHFDJHPQRVHFDGRU$&61FRPELQDGRFRPDVHFDJHPHP
exposição direta ao sRO´ H ³VHFDJHP QR VHFDGRU $&61 FRPELQDGR FRP D VHFDJHP QR
VHFDGRUVRODU´RPRGHOR$SUR[LPDomRGD'LIXVmRIRLRTXHUHSUHVHQWRXPHOKRUDFLQpWLFD
de secagem para todas as amostras de grãos inteiros, grãos sem tegumento e farinha de
grãos;
A secagem utilizDQGR R WUDWDPHQWR HP ³VHFDJHP QR VHFDGRU $&61 DVVRFLDGR
FRP D VHFDJHP HP H[SRVLomR GLUHWD DR VRO´ DSUHVHQWRX GHVHPSHQKR VHPHOKDQWH DR GD
secagem em estufa, apenas nas primeiras horas, em temperaturas de 40 °C para as amostras
de grãos inteiros e grãos sem tegumento, e entre de 40 °C e 50 °C para a amostra de
farinha de grãos;
$ VHFDJHP XWLOL]DQGR R WUDWDPHQWR HP ³VHFDJHP QR VHFDGRU $&61 DVVRFLDGR
FRPDVHFDJHPQRVHFDGRUVRODU´DSUHVHQWRXGHVHPSHQKRVHPHOKDQWHDRGDVHFDJHPHP
estufa apenas nas primeiras horas, em temperaturas de 40 °C para todas as amostras.
Referências bibliográficas
77
6 - REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS
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Apêndice A
96
APÊNDICE A
Apêndice A
97
Tabela A.1 - Dados experimentais da cinética de secagem dos grãos inteiros (GI) de
abóbora em estufa a 80 °C
Tempo (min) X (b.s.) X (b.u.)
RX
TX
0 0,3429 0,2553
1,0000
0,0115
5 0,2852 0,2219
0,8153
0,0120
10 0,2254 0,1840
0,6353
0,0078
15 0,1862 0,1570
0,5172
0,0057
20 0,1577 0,1362
0,4314
0,0044
25 0,1355 0,1193
0,3646
0,0030
30 0,1203 0,1074
0,3192
0,0022
40 0,0981 0,0894
0,2524
0,0016
50 0,0826 0,0763
0,2057
0,0010
65 0,0672 0,0630
0,1595
0,0005
95 0,0513 0,0488
0,1114
0,0003
125 0,0418 0,0402
0,0831
0,0001
185 0,0329 0,0319
0,0563
0,0001
245 0,0277 0,0270
0,0406
0,0001
305 0,0238 0,0232
0,0288
0,0000
365 0,0211 0,0207
0,0209
0,0000
425 0,0189 0,0186
0,0142
0,0000
485 0,0171 0,0169
0,0088
0,0000
605 0,0158 0,0155
0,0048
0,0000
725 0,0142 0,0140
0,0000
0,0000
905 0,0142 0,0140
0,0000
0,0000
Em que: X ± teor de água; RX - razão de água; TX ± taxa de secagem
Apêndice A
98
Tabela A.2 - Dados experimentais da cinética de secagem dos grãos inteiros (GI) de
abóbora (GIA) em estufa a 70 °C
Tempo (min) X (b.s.) X (b.u.) RX TX
0 0,3279 0,2469 1 0,0090
5 0,2829 0,2205 0,8538 0,0097
10 0,2346 0,1899 0,6967 0,0075
15 0,1969 0,1645 0,5744 0,0057
20 0,1682 0,1439 0,4813 0,0042
25 0,1474 0,1285 0,4140 0,0026
35 0,1210 0,1079 0,3282 0,0019
45 0,1024 0,0929 0,2680 0,0012
60 0,0848 0,0781 0,2108 0,0006
90 0,0659 0,0618 0,1497 0,0004
120 0,0553 0,0524 0,1153 0,0002
180 0,0436 0,0418 0,0773 0,0001
240 0,0356 0,0344 0,0515 0,0001
300 0,0317 0,0307 0,0387 0,0000
360 0,0292 0,0284 0,0307 0,0000
420 0,0265 0,0258 0,0220 0,0000
480 0,0256 0,0250 0,0190 0,0000
540 0,0246 0,0240 0,0158 0,0000
660 0,0221 0,0217 0,0078 0,0000
780 0,0207 0,0203 0,0032 0,0000
960 0,0197 0,0194 0,0000 0,0000
1140 0,0197 0,0194 0,0000 0,0000
Em que: X ± teor de água; RX - razão de água; TX ± taxa de secagem
Apêndice A
99
Tabela A.3 - Dados experimentais da cinética de secagem dos grãos inteiros (GI) de
abóbora em estufa a 60 °C
Tempo (min) X (b.s.) X (b.u.) RX TX
0 0,2979 0,2295 1 0,0061
5 0,2674 0,2110 0,8884 0,0067
10 0,2337 0,1894 0,7652 0,0060
15 0,2037 0,1692 0,6556 0,0046
20 0,1810 0,1532 0,5725 0,0038
25 0,1620 0,1394 0,5032 0,0031
30 0,1464 0,1277 0,4463 0,0026
35 0,1335 0,1178 0,3992 0,0020
40 0,1234 0,1098 0,3621 0,0018
45 0,1143 0,1026 0,3291 0,0016
50 0,1065 0,0963 0,3006 0,0011
55 0,1009 0,0916 0,2800 0,0012
60 0,0947 0,0865 0,2573 0,0009
70 0,0861 0,0793 0,2260 0,0006
80 0,0806 0,0746 0,2059 0,0006
90 0,0743 0,0692 0,1830 0,0005
100 0,0695 0,0650 0,1656 0,0004
110 0,0660 0,0619 0,1527 0,0003
120 0,0628 0,0591 0,1409 0,0002
135 0,0591 0,0558 0,1276 0,0003
150 0,0551 0,0522 0,1127 0,0002
165 0,0524 0,0498 0,1028 0,0002
180 0,0499 0,0475 0,0937 0,0001
210 0,0467 0,0446 0,0822 0,0001
240 0,0436 0,0418 0,0708 0,0001
270 0,0417 0,0400 0,0638 0,0001
330 0,0371 0,0358 0,0471 0,0000
390 0,0349 0,0337 0,0391 0,0000
450 0,0324 0,0314 0,0299 0,0000
510 0,0319 0,0309 0,0279 0,0000
630 0,0291 0,0282 0,0176 0,0000
750 0,0273 0,0266 0,0113 0,0000
930 0,0255 0,0249 0,0048 0,0000
1110 0,0242 0,0237 0,0000 0,0000
1290 0,0242 0,0237 0,0000 0,0000
Em que: X ± teor de água; RX - razão de água; TX ± taxa de secagem
Apêndice A
100
Tabela A.4 - Dados experimentais da cinética de secagem dos grãos inteiros (GI) de
abóbora em estufa a 50 °C
Tempo (min) X (b.s.) X (b.u.) RX TX
0 0,3312 0,2488 1 0,0043
5 0,3098 0,2365 0,9268 0,0046
10 0,2870 0,2229 0,8491 0,0047
15 0,2633 0,2084 0,7683 0,0042
20 0,2423 0,1950 0,6967 0,0040
25 0,2225 0,1819 0,6291 0,0036
30 0,2047 0,1699 0,5685 0,0031
35 0,1890 0,1590 0,5152 0,0028
40 0,1749 0,1488 0,4670 0,0023
45 0,1632 0,1403 0,4272 0,0021
50 0,1530 0,1326 0,3922 0,0019
55 0,1436 0,1256 0,3604 0,0017
60 0,1353 0,1191 0,3320 0,0012
70 0,1237 0,1101 0,2926 0,0011
80 0,1127 0,1013 0,2553 0,0008
90 0,1045 0,0946 0,2270 0,0007
100 0,0975 0,0888 0,2032 0,0005
110 0,0925 0,0847 0,1863 0,0005
120 0,0880 0,0809 0,1708 0,0004
135 0,0822 0,0759 0,1510 0,0003
150 0,0783 0,0726 0,1378 0,0003
165 0,0740 0,0689 0,1233 0,0002
180 0,0712 0,0665 0,1137 0,0002
210 0,0663 0,0622 0,0970 0,0001
240 0,0624 0,0588 0,0837 0,0001
270 0,0595 0,0562 0,0738 0,0001
300 0,0567 0,0537 0,0642 0,0001
330 0,0550 0,0521 0,0584 0,0001
390 0,0518 0,0492 0,0473 0,0001
450 0,0487 0,0464 0,0369 0,0000
510 0,0468 0,0447 0,0304 0,0000
570 0,0447 0,0428 0,0232 0,0000
630 0,0442 0,0423 0,0215 0,0000
750 0,0418 0,0401 0,0133 0,0000
870 0,0404 0,0388 0,0084 0,0000
1050 0,0386 0,0372 0,0024 0,0000
1230 0,0379 0,0365 0,0000 0,0000
1410 0,0379 0,0365 0,0000 0,0000
Em que: X ± teor de água; RX - razão de água; TX ± taxa de secagem
Apêndice A
101
Tabela A.5 - Dados experimentais da cinética de secagem dos grãos inteiros (GI) de
abóbora em estufa a 40 °C
Tempo (min) X (b.s.) X (b.u.) RX TX
0 0,3498 0,2591 1 0,0030
5 0,3347 0,2508 0,9501 0,0029
10 0,3202 0,2426 0,9020 0,0032
15 0,3042 0,2333 0,8489 0,0029
20 0,2896 0,2245 0,8000 0,0029
25 0,2753 0,2159 0,7527 0,0027
30 0,2616 0,2073 0,7072 0,0027
35 0,2483 0,1989 0,6629 0,0025
40 0,2356 0,1907 0,6207 0,0025
45 0,2232 0,1824 0,5795 0,0022
50 0,2121 0,1750 0,5426 0,0023
55 0,2004 0,1670 0,5040 0,0020
60 0,1903 0,1599 0,4704 0,0017
70 0,1736 0,1479 0,4149 0,0015
80 0,1587 0,1370 0,3654 0,0012
90 0,1471 0,1282 0,3268 0,0010
100 0,1366 0,1202 0,2920 0,0008
110 0,1283 0,1137 0,2642 0,0008
120 0,1205 0,1075 0,2384 0,0006
135 0,1122 0,1009 0,2108 0,0005
150 0,1049 0,0949 0,1865 0,0004
165 0,0993 0,0903 0,1679 0,0003
180 0,0941 0,0860 0,1505 0,0002
210 0,0870 0,0800 0,1270 0,0002
240 0,0817 0,0755 0,1093 0,0001
300 0,0736 0,0686 0,0827 0,0001
360 0,0684 0,0640 0,0653 0,0001
420 0,0644 0,0605 0,0519 0,0000
480 0,0615 0,0579 0,0424 0,0000
540 0,0602 0,0567 0,0379 0,0001
660 0,0571 0,0540 0,0276 0,0000
780 0,0541 0,0513 0,0179 0,0000
900 0,0523 0,0497 0,0117 0,0000
1080 0,0500 0,0477 0,0043 0,0000
1260 0,0488 0,0465 0,0000 0,0000
1500 0,0488 0,0465 0,0000 0,0002
Em que: X ± teor de água; RX - razão de água; TX ± taxa de secagem
Apêndice A
102
Tabela A.6 - Dados experimentais da cinética de secagem dos grãos de abóbora sem
tegumento (GST) em estufa a 80 °C
Tempo (min) X (b.s.) X (b.u.)
RX
TX
0 0,2799 0,2187
1
0,0120
5 0,2200 0,1803
0,7654
0,0082
10 0,1788 0,1517
0,6126
0,0061
15 0,1481 0,1290
0,4985
0,0047
20 0,1247 0,1109
0,4117
0,0034
25 0,1079 0,0974
0,3493
0,0029
30 0,0934 0,0855
0,2955
0,0021
35 0,0828 0,0764
0,2559
0,0019
40 0,0733 0,0683
0,2208
0,0015
45 0,0656 0,0616
0,1922
0,0012
50 0,0599 0,0565
0,1708
0,0011
55 0,0544 0,0516
0,1503
0,0008
60 0,0502 0,0478
0,1349
0,0006
70 0,0445 0,0426
0,1136
0,0005
80 0,0394 0,0379
0,0947
0,0003
90 0,0365 0,0352
0,0839
0,0002
100 0,0342 0,0331
0,0755
0,0003
110 0,0315 0,0306
0,0654
0,0001
120 0,0306 0,0297
0,0621
0,0002
135 0,0272 0,0264
0,0493
0,0001
150 0,0257 0,0250
0,0437
0,0001
165 0,0246 0,0241
0,0399
0,0001
195 0,0227 0,0222
0,0329
0,0001
225 0,0208 0,0204
0,0258
0,0000
285 0,0189 0,0185
0,0185
0,0000
345 0,0173 0,0170
0,0126
0,0000
405 0,0161 0,0158
0,0081
0,0000
525 0,0147 0,0145
0,0030
0,0000
705 0,0139 0,0137
0,0000
0,0000
885 0,0139 0,0137
0,0000
0,0000
Em que: X ± teor de água; RX - razão de água; TX ± taxa de secagem
Apêndice A
103
Tabela A.7 - Dados experimentais da cinética de secagem dos grãos de abóbora sem
tegumento (GST) em estufa a 70 °C
Tempo (min) X (b.s.) X (b.u.)
RX
TX
0 0,2664 0,2103
1
0,0106
5 0,2135 0,1759
0,7858
0,0075
10 0,1759 0,1496
0,6338
0,0050
15 0,1509 0,1311
0,5325
0,0038
20 0,1317 0,1163
0,4546
0,0031
25 0,1159 0,1038
0,3909
0,0025
30 0,1033 0,0936
0,3396
0,0021
35 0,0929 0,0850
0,2977
0,0017
40 0,0845 0,0779
0,2636
0,0014
45 0,0776 0,0720
0,2359
0,0013
50 0,0714 0,0666
0,2105
0,0010
55 0,0664 0,0623
0,1907
0,0007
60 0,0627 0,0590
0,1757
0,0007
70 0,0562 0,0532
0,1492
0,0006
80 0,0506 0,0482
0,1266
0,0004
90 0,0463 0,0443
0,1092
0,0003
100 0,0431 0,0413
0,0961
0,0002
110 0,0406 0,0390
0,0861
0,0002
120 0,0382 0,0368
0,0762
0,0002
135 0,0356 0,0344
0,0659
0,0001
150 0,0335 0,0324
0,0575
0,0001
165 0,0321 0,0311
0,0515
0,0001
180 0,0308 0,0299
0,0463
0,0001
210 0,0286 0,0278
0,0373
0,0000
240 0,0271 0,0264
0,0313
0,0000
300 0,0248 0,0242
0,0221
0,0000
360 0,0235 0,0230
0,0169
0,0000
480 0,0213 0,0208
0,0079
0,0000
600 0,0201 0,0197
0,0030
0,0000
780 0,0193 0,0190
0,0000
0,0000
960 0,0193 0,0190
0,0000
0,0000
Em que: X ± teor de água; RX - razão de água; TX ± taxa de secagem
Apêndice A
104
Tabela A.8 - Dados experimentais da cinética de secagem dos grãos de abóbora sem
tegumento (GST) em estufa a 60 °C
Tempo (min) X (b.s.) X (b.u.)
RX
TX
0 0,2674 0,2109
1
0,0096
5 0,2197 0,1801
0,8032
0,0064
10 0,1875 0,1579
0,6699
0,0048
15 0,1633 0,1403
0,5698
0,0033
20 0,1468 0,1280
0,5015
0,0028
25 0,1327 0,1171
0,4432
0,0024
30 0,1206 0,1076
0,3933
0,0020
35 0,1106 0,0995
0,3518
0,0015
40 0,1029 0,0933
0,3201
0,0014
45 0,0961 0,0877
0,2920
0,0014
50 0,0893 0,0820
0,2637
0,0010
55 0,0842 0,0777
0,2426
0,0011
60 0,0790 0,0732
0,2208
0,0007
70 0,0722 0,0674
0,1928
0,0006
80 0,0663 0,0622
0,1683
0,0004
90 0,0622 0,0585
0,1512
0,0005
100 0,0576 0,0545
0,1323
0,0003
110 0,0543 0,0515
0,1186
0,0003
120 0,0512 0,0487
0,1057
0,0002
135 0,0481 0,0459
0,0927
0,0002
150 0,0451 0,0431
0,0803
0,0001
165 0,0429 0,0412
0,0713
0,0001
180 0,0416 0,0399
0,0658
0,0001
210 0,0383 0,0369
0,0523
0,0001
240 0,0356 0,0344
0,0409
0,0000
300 0,0333 0,0322
0,0313
0,0000
360 0,0313 0,0303
0,0229
0,0000
420 0,0301 0,0292
0,0182
0,0000
480 0,0292 0,0283
0,0143
0,0000
600 0,0274 0,0266
0,0067
0,0000
720 0,0262 0,0255
0,0019
0,0000
840 0,0257 0,0251
0,0000
0,0000
1020 0,0257 0,0251
0,0000
0,0000
Em que: X ± teor de água; RX - razão de água; TX ± taxa de secagem
Apêndice A
105
Tabela A.9 - Dados experimentais da cinética de secagem dos grãos de abóbora sem
tegumento (GST) em estufa a 50 °C
Tempo (min) X (b.s.) X (b.u.) RX TX
0 0,3001 0,2308 1,0000 0,0099
5 0,2506 0,2003 0,8154 0,0065
10 0,2182 0,1791 0,6953 0,0046
15 0,1952 0,1633 0,6095 0,0037
20 0,1766 0,1501 0,5401 0,0030
25 0,1618 0,1393 0,4850 0,0026
30 0,1490 0,1297 0,4373 0,0023
35 0,1376 0,1209 0,3945 0,0018
40 0,1285 0,1139 0,3607 0,0016
45 0,1203 0,1074 0,3300 0,0013
50 0,1139 0,1022 0,3060 0,0014
55 0,1067 0,0964 0,2792 0,0011
60 0,1014 0,0920 0,2594 0,0008
70 0,0930 0,0851 0,2282 0,0007
80 0,0858 0,0790 0,2014 0,0007
90 0,0788 0,0730 0,1750 0,0004
100 0,0743 0,0692 0,1585 0,0004
110 0,0700 0,0654 0,1423 0,0004
120 0,0661 0,0620 0,1278 0,0002
135 0,0636 0,0598 0,1185 0,0003
150 0,0583 0,0551 0,0987 0,0002
165 0,0551 0,0522 0,0866 0,0002
180 0,0524 0,0498 0,0765 0,0001
210 0,0480 0,0458 0,0600 0,0001
240 0,0448 0,0429 0,0484 0,0001
300 0,0400 0,0385 0,0303 0,0000
360 0,0377 0,0364 0,0218 0,0000
420 0,0359 0,0346 0,0148 0,0000
480 0,0345 0,0333 0,0096 0,0000
540 0,0337 0,0326 0,0068 0,0000
660 0,0329 0,0318 0,0036 0,0000
780 0,0329 0,0318 0,0036 0,0000
960 0,0319 0,0309 0,0000 0,0000
1140 0,0319 0,0309 0,0000 0,0000
Em que: X ± teor de água; RX - razão de água; TX ± taxa de secagem
Apêndice A
106
Tabela A.10 - Dados experimentais da cinética de secagem dos grãos de abóbora sem
tegumento (GST) em estufa a 40 °C
Tempo (min) X (b.s.) X (b.u.)
RX
TX
0 0,2553 0,2033
1
0,0062
5 0,2243 0,1831
0,8526
0,0040
10 0,2042 0,1695
0,7572
0,0033
15 0,1875 0,1579
0,6779
0,0024
20 0,1757 0,1494
0,6219
0,0020
25 0,1658 0,1422
0,5751
0,0019
30 0,1564 0,1352
0,5304
0,0015
35 0,1489 0,1295
0,4946
0,0013
40 0,1424 0,1246
0,4635
0,0011
45 0,1369 0,1204
0,4379
0,0012
50 0,1309 0,1157
0,4094
0,0009
55 0,1264 0,1122
0,3878
0,0007
60 0,1229 0,1094
0,3711
0,0007
70 0,1156 0,1036
0,3366
0,0006
80 0,1095 0,0987
0,3077
0,0005
90 0,1042 0,0943
0,2823
0,0004
100 0,1004 0,0912
0,2643
0,0004
110 0,0961 0,0876
0,2440
0,0004
120 0,0923 0,0845
0,2260
0,0003
135 0,0885 0,0813
0,2079
0,0003
150 0,0841 0,0775
0,1870
0,0002
165 0,0811 0,0750
0,1727
0,0002
180 0,0773 0,0718
0,1550
0,0001
210 0,0735 0,0684
0,1366
0,0002
240 0,0689 0,0645
0,1150
0,0001
300 0,0630 0,0593
0,0872
0,0001
360 0,0585 0,0553
0,0656
0,0001
420 0,0550 0,0522
0,0491
0,0000
480 0,0524 0,0498
0,0367
0,0000
540 0,0507 0,0482
0,0285
0,0000
600 0,0496 0,0473
0,0235
0,0000
660 0,0480 0,0458
0,0155
0,0000
780 0,0464 0,0444
0,0082
0,0000
900 0,0454 0,0434
0,0032
0,0000
1080 0,0447 0,0428
0,0000
0,0000
1320 0,0447 0,0428
0,0000
0,0000
Em que: X ± teor de água; RX - razão de água; TX ± taxa de secagem
Apêndice A
107
Tabela A.11 - Dados experimentais da cinética de secagem farinha dos grãos de abóbora
(FG) em estufa a 80 °C
Tempo (min) X (b.s.) X (b.u.)
RX
TX
0 0,2602 0,2064
1
0,0088
5 0,2163 0,1777
0,8266
0,0073
10 0,1800 0,1524
0,6836
0,0061
15 0,1495 0,1300
0,5634
0,0045
20 0,1268 0,1124
0,4739
0,0042
25 0,1057 0,0955
0,3907
0,0035
30 0,0881 0,0809
0,3215
0,0031
35 0,0724 0,0675
0,2600
0,0023
40 0,0607 0,0572
0,2137
0,0022
45 0,0496 0,0473
0,1703
0,0014
50 0,0425 0,0408
0,1423
0,0015
55 0,0352 0,0339
0,1134
0,0011
60 0,0296 0,0287
0,0916
0,0007
70 0,0222 0,0217
0,0627
0,0005
80 0,0174 0,0171
0,0440
0,0002
90 0,0154 0,0152
0,0362
0,0002
100 0,0134 0,0132
0,0280
0,0001
110 0,0119 0,0118
0,0224
0,0001
120 0,0113 0,0112
0,0200
0,0001
135 0,0102 0,0101
0,0155
0,0000
150 0,0095 0,0094
0,0130
0,0000
180 0,0089 0,0088
0,0103
0,0000
240 0,0080 0,0079
0,0068
0,0000
360 0,0068 0,0067
0,0021
0,0000
480 0,0063 0,0062
0,0000
0,0000
660 0,0063 0,0062
0,0000
0,0000
Em que: X ± teor de água; RX - razão de água; TX ± taxa de secagem
Apêndice A
108
Tabela A.12 - Dados experimentais da cinética de secagem farinha dos grãos de abóbora
(FG) em estufa a 70 °C
Tempo (min) X (b.s.) X (b.u.)
RX
TX
0 0,2720 0,2138
1
0,0071
5 0,2365 0,1912
0,8598
0,0060
10 0,2065 0,1711
0,7420
0,0059
15 0,1770 0,1503
0,6260
0,0050
20 0,1521 0,1320
0,5281
0,0040
25 0,1322 0,1167
0,4499
0,0033
30 0,1156 0,1036
0,3845
0,0029
35 0,1010 0,0917
0,3272
0,0026
40 0,0882 0,0810
0,2767
0,0022
45 0,0772 0,0716
0,2335
0,0019
50 0,0679 0,0635
0,1968
0,0016
55 0,0598 0,0564
0,1651
0,0014
60 0,0531 0,0504
0,1384
0,0010
70 0,0433 0,0414
0,0998
0,0007
80 0,0366 0,0352
0,0733
0,0004
90 0,0326 0,0316
0,0579
0,0003
100 0,0293 0,0284
0,0444
0,0002
110 0,0272 0,0265
0,0364
0,0002
120 0,0254 0,0248
0,0292
0,0001
135 0,0243 0,0237
0,0246
0,0001
150 0,0233 0,0227
0,0206
0,0000
180 0,0220 0,0216
0,0158
0,0000
210 0,0210 0,0205
0,0115
0,0000
270 0,0196 0,0192
0,0059
0,0000
330 0,0191 0,0188
0,0043
0,0000
450 0,0183 0,0179
0,0008
0,0000
570 0,0181 0,0177
0,0000
0,0000
750 0,0181 0,0177
0,0000
0,0000
Em que: X ± teor de água; RX - razão de água; TX ± taxa de secagem
Apêndice A
109
Tabela A.13 - Dados experimentais da cinética de secagem farinha dos grãos de abóbora
(FG) em estufa a 60 °C
Tempo (min) X (b.s.) X (b.u.)
RX
TX
0 0,2265 0,1846
1
0,0053
5 0,2000 0,1666
0,8749
0,0046
10 0,1770 0,1503
0,7657
0,0041
15 0,1565 0,1352
0,6686
0,0037
20 0,1379 0,1211
0,5805
0,0032
25 0,1219 0,1085
0,5045
0,0023
30 0,1103 0,0991
0,4487
0,0031
35 0,0948 0,0864
0,3761
0,0021
40 0,0841 0,0775
0,3258
0,0018
45 0,0750 0,0696
0,2826
0,0016
50 0,0671 0,0628
0,2454
0,0015
55 0,0598 0,0563
0,2109
0,0013
60 0,0531 0,0503
0,1793
0,0009
70 0,0444 0,0424
0,1385
0,0006
80 0,0383 0,0368
0,1101
0,0005
90 0,0336 0,0324
0,0878
0,0004
100 0,0300 0,0291
0,0715
0,0003
110 0,0275 0,0267
0,0597
0,0002
120 0,0255 0,0249
0,0507
0,0001
135 0,0233 0,0228
0,0404
0,0001
150 0,0215 0,0211
0,0322
0,0001
165 0,0206 0,0202
0,0281
0,0001
195 0,0188 0,0185
0,0198
0,0000
225 0,0183 0,0179
0,0171
0,0000
285 0,0168 0,0165
0,0104
0,0000
345 0,0162 0,0159
0,0073
0,0000
465 0,0149 0,0147
0,0015
0,0000
585 0,0146 0,0144
0,0000
0,0000
765 0,0146 0,0144
0,0000
0,0000
Em que: X ± teor de água; RX - razão de água; TX ± taxa de secagem
Apêndice A
110
Tabela A.14 - Dados experimentais da cinética de secagem farinha dos grãos de abóbora
(FG) em estufa a 50 °C
Tempo (min) X (b.s.) X (b.u.)
RX
TX
0 0,2799 0,2187
1
0,0051
5 0,2545 0,2029
0,9003
0,0049
10 0,2302 0,1871
0,8050
0,0041
15 0,2095 0,1732
0,7239
0,0039
20 0,1902 0,1598
0,6482
0,0034
25 0,1731 0,1475
0,5812
0,0030
30 0,1581 0,1364
0,5223
0,0027
35 0,1443 0,1261
0,4684
0,0025
40 0,1318 0,1164
0,4193
0,0022
45 0,1207 0,1076
0,3758
0,0021
50 0,1104 0,0994
0,3355
0,0019
55 0,1010 0,0917
0,2987
0,0016
60 0,0929 0,0849
0,2667
0,0013
70 0,0799 0,0739
0,2160
0,0010
80 0,0701 0,0654
0,1773
0,0009
90 0,0612 0,0576
0,1426
0,0007
100 0,0541 0,0512
0,1146
0,0005
110 0,0491 0,0468
0,0951
0,0005
120 0,0443 0,0423
0,0762
0,0003
135 0,0394 0,0379
0,0569
0,0002
150 0,0360 0,0347
0,0436
0,0001
165 0,0338 0,0327
0,0350
0,0001
180 0,0322 0,0312
0,0289
0,0001
210 0,0301 0,0292
0,0203
0,0000
240 0,0286 0,0278
0,0147
0,0000
270 0,0277 0,0269
0,0110
0,0000
330 0,0264 0,0257
0,0059
0,0000
390 0,0259 0,0252
0,0037
0,0000
510 0,0253 0,0247
0,0016
0,0000
630 0,0249 0,0243
0,0000
0,0000
810 0,0249 0,0243
0,0000
0,0000
Em que: X ± teor de água; RX - razão de água; TX ± taxa de secagem
Apêndice A
111
Tabela A.15 - Dados experimentais da cinética de secagem farinha dos grãos de abóbora
(FG) em estufa a 40 °C
Tempo (min) X (b.s.) X (b.u.)
RX
TX
0 0,3197 0,2422
1
0,0043
5 0,2980 0,2296
0,9231
0,0037
10 0,2797 0,2185
0,8577
0,0034
15 0,2625 0,2079
0,7966
0,0030
20 0,2476 0,1984
0,7438
0,0036
25 0,2295 0,1866
0,6790
0,0016
30 0,2224 0,1819
0,6542
0,0027
35 0,2090 0,1728
0,6067
0,0022
40 0,1979 0,1652
0,5673
0,0020
45 0,1880 0,1582
0,5322
0,0020
50 0,1778 0,1509
0,4958
0,0021
55 0,1672 0,1432
0,4582
0,0019
60 0,1579 0,1363
0,4253
0,0015
70 0,1434 0,1254
0,3738
0,0014
80 0,1292 0,1144
0,3235
0,0012
90 0,1175 0,1051
0,2819
0,0011
100 0,1067 0,0964
0,2436
0,0010
110 0,0965 0,0880
0,2075
0,0008
120 0,0887 0,0814
0,1797
0,0007
135 0,0783 0,0726
0,1428
0,0005
150 0,0701 0,0654
0,1137
0,0005
165 0,0631 0,0593
0,0888
0,0004
180 0,0575 0,0544
0,0691
0,0002
210 0,0503 0,0479
0,0433
0,0002
240 0,0454 0,0434
0,0258
0,0000
270 0,0428 0,0411
0,0165
0,0000
300 0,0414 0,0397
0,0112
0,0000
360 0,0403 0,0387
0,0075
0,0000
480 0,0393 0,0378
0,0037
0,0000
660 0,0382 0,0368
0,0000
0,0000
900 0,0382 0,0368
0,0000
0,0000
Em que: X ± teor de água; RX - razão de água; TX ± taxa de secagem
Apêndice A
112
Tabela A.16 - Dados experimentais da cinética de secagem dos grãos inteiros (GI) de
abóbora em exposição direta ao sol combinada com o secador ACSN
Tempo (min) X (b.s.) X (b.u.)
RX
TX
0 0,3382 0,2527
1
0,1059
30 0,3064 0,2345
0,8869
0,0793
60 0,2509 0,2006
0,6892
0,0449
120 0,2061 0,1708
0,5295
0,0330
180 0,1730 0,1475
0,4120
0,0272
240 0,1459 0,1273
0,3157
0,0195
300 0,1263 0,1121
0,2459
0,0114
420 0,1035 0,0937
0,1647
0,0072
540 0,0891 0,0817
0,1133
0,0008
720 0,0867 0,0797
0,1049
0,0003
900 0,0859 0,0791
0,1022
0,0047
1080 0,0720 0,0671
0,0526
0,0005
1260 0,0705 0,0659
0,0475
0,0002
1440 0,0699 0,0653
0,0452
0,0001
1680 0,0694 0,0649
0,0435
0,0002
1920 0,0686 0,0642
0,0408
0,0001
2160 0,0681 0,0637
0,0388
0,0001
2400 0,0678 0,0635
0,0377
0,0015
2640 0,0619 0,0583
0,0169
0,0008
2880 0,0586 0,0553
0,0050
0,0003
3120 0,0575 0,0544
0,0013
0,0001
3360 0,0571 0,0541
0,0000
0,0000
3600 0,0571 0,0541
0,0000
0,0000
Em que: X ± teor de água; RX - razão de água; TX ± taxa de secagem
Apêndice A
113
Tabela A.17 - Dados experimentais da cinética de secagem de grãos sem tegumento em
exposição direta ao sol combinada com o secador ACSN
Tempo (min) X (b.s.) X (b.u.)
RX
TX
0 0,1457 0,1272
1
0,1481
30 0,1013 0,0920
0,6593
0,0398
60 0,0734 0,0684
0,4453
0,0150
120 0,0584 0,0552
0,3300
0,0072
180 0,0513 0,0488
0,2753
0,0031
300 0,0450 0,0431
0,2272
0,0022
420 0,0406 0,0390
0,1936
0,0007
540 0,0406 0,0390
0,1937
0,0012
720 0,0370 0,0356
0,1655
0,0006
900 0,0350 0,0338
0,1504
0,0006
1080 0,0333 0,0322
0,1374
0,0050
1260 0,0182 0,0179
0,0219
0,0004
1440 0,0171 0,0168
0,0132
0,0004
1680 0,0154 0,0151
0,0000
0,0000
1920 0,0154 0,0151
0,0000
0,0000
Em que: X ± teor de água; RX - razão de água; TX ± taxa de secagem
Tabela A.18 - Dados experimentais da cinética de secagem de farinha de grãos em
exposição direta ao sol combinada com o secador ACSN
Tempo (min) X (b.s.) X (b.u.)
RX
TX
0 0,2929 0,2265
1
0,2832
30 0,2079 0,1721
0,6700
0,1085
60 0,1319 0,1165
0,3747
0,0461
120 0,0858 0,0790
0,1949
0,0228
180 0,0630 0,0593
0,1056
0,0114
240 0,0516 0,0491
0,0607
0,0036
300 0,0480 0,0458
0,0466
0,0015
420 0,0451 0,0432
0,0351
0,0005
540 0,0442 0,0423
0,0315
0,0004
720 0,0430 0,0412
0,0268
0,0001
900 0,0427 0,0410
0,0257
0,0013
1080 0,0466 0,0445
0,0407
0,0015
1260 0,0422 0,0405
0,0236
0,0005
1440 0,0407 0,0391
0,0179
0,0011
1680 0,0361 0,0349
0,0000
0,0000
1920 0,0361 0,0349
0,0000
0,0000
Em que: X ± teor de água; RX - razão de água; TX ± taxa de secagem
Apêndice A
114
Tabela A.19 - Dados experimentais da cinética de secagem de grãos inteiros (GI) em
secador solar combinada com o secador ACSN
Período/Local
Tempo
(min)
X (b.s.) X (b.u.) RX TX
Noturno
(secador ACSN)
0 0,3330 0,2498 1 0,1090
30 0,3003 0,2309 0,8941 0,0823
60 0,2427 0,1953 0,7074 0,0468
120 0,1959 0,1638 0,5560 0,0334
180 0,1625 0,1397 0,4476 0,0280
240 0,1345 0,1185 0,3574 0,0201
300 0,1144 0,1026 0,2921 0,0116
420 0,0912 0,0836 0,2172 0,0072
540 0,0768 0,0712 0,1704 0,0011
660 0,0745 0,0693 0,1631 0,0003
840 0,0737 0,0686 0,1607 0,0082
Diurno
(secador solar)
1020 0,0492 0,0469 0,0816 0,0009
1200 0,0467 0,0446 0,0733 0,0004
1380 0,0454 0,0434 0,0691 0,0004
Noturno
(secador ACSN)
1620 0,0437 0,0418 0,0635 0,0001
1860 0,0432 0,0414 0,0620 0,0002
2100 0,0424 0,0407 0,0595 0,0001
2340 0,0419 0,0402 0,0577 0,0029
Diurno
(secador solar)
2580 0,0302 0,0293 0,0202 0,0014
2820 0,0245 0,0239 0,0015 0,0001
Noturno
(secador ACSN)
3060 0,0240 0,0234 0,0000 0,0000
3300 0,0240 0,0234 0,0000 0,0000
Em que: X ± teor de água; RX - razão de água; TX ± taxa de secagem
Apêndice A
115
Tabela A.20 - Dados experimentais da cinética de secagem de grãos sem tegumento (GST)
em secador solar combinada com o secador ACSN
Período/Local
Tempo
(min)
X (b.s.) X (b.u.) RX TX
Noturno
(secador ACSN)
0 0,1522 0,1321 1 0,1440
30 0,1090 0,0983 0,6631 0,0509
60 0,0734 0,0683 0,3850 0,0100
120 0,0634 0,0596 0,3071 0,0063
180 0,0571 0,0540 0,2580 0,0033
300 0,0505 0,0481 0,2062 0,0016
420 0,0472 0,0451 0,1808 0,0012
540 0,0448 0,0429 0,1617 0,0008
720 0,0422 0,0405 0,1419 0,0004
900 0,0410 0,0394 0,1323 0,0036
Diurno
(secador solar)
1080 0,0303 0,0294 0,0487 0,0023
1260 0,0234 0,0228 0,0051 0,0002
1440 0,0240 0,0235 0,0000 0,0000
Noturno
(secador ACSN)
1680 0,0240 0,0235 0,0000 0,0000
Em que: X ± teor de água; RX - razão de água; TX ± taxa de secagem
Tabela A.21 - Dados experimentais da cinética de secagem de farinha de grãos (FG) em
secador solar combinada com o secador ACSN
Período/Local Tempo (min) X (b.s.) X (b.u.) RX TX
Noturno
(secador ACSN)
0 0,3977 0,2845 1 0,3273
30 0,2995 0,2304 0,7303 0,0919
60 0,2352 0,1903 0,5536 0,0873
120 0,1479 0,1287 0,3139 0,0462
180 0,1017 0,0921 0,1871 0,0256
240 0,0762 0,0706 0,1169 0,0140
300 0,0622 0,0585 0,0786 0,0052
420 0,0518 0,0492 0,0501 0,0008
540 0,0501 0,0477 0,0454 0,0004
720 0,0488 0,0465 0,0419 0,0002
900 0,0481 0,0459 0,0400 0,0024
Diurno
(secador solar)
1080 0,0408 0,0392 0,0201 0,0024
1260 0,0335 0,0324 0,0000 0,0000
1440 0,0335 0,0324 0,0000 0,0000
Em que: X ± teor de água; RX - razão de água; TX ± taxa de secagem
Apêndice A
116
Tabela A.22 - Dados experimentais da cinética de secagem dos grãos inteiros (GI) de
abóbora sob exposição direta ao sol e ao abrigo à noite (testemunha)
Período/Local Tempo (min) X (b.s.) X (b.u.) RX Tx
Noturno
(abrigo)
0 0,3087 0,2359 1,0000 0,0423
30 0,2960 0,2284 0,9440 0,0417
60 0,2668 0,2106 0,8144 0,0124
120 0,2544 0,2028 0,7595 0,0092
180 0,2452 0,1969 0,7188 0,0110
240 0,2342 0,1898 0,6700 0,0167
300 0,2175 0,1787 0,5960 0,0052
420 0,2071 0,1716 0,5497 0,0106
540 0,1858 0,1567 0,4553 0,0020
720 0,1797 0,1523 0,4282 0,0006
900 0,1777 0,1509 0,4196 0,0389
Diurno
(exposição ao
sol)
1080 0,0609 0,0574 0,0087 0,0019
1260 0,0616 0,0580 0,0191 0,0025
1440 0,0541 0,0513 0,0401 0,0050
Noturno
(abrigo)
1680 0,0740 0,0689 0,0753 0,0018
1920 0,0811 0,0750 0,0944 0,0016
2160 0,0874 0,0804 0,0949 0,0012
2400 0,0921 0,0843 0,1073 0,0076
Diurno (exposição
ao sol)
2640 0,0618 0,0582 0,0395 0,0007
2880 0,0589 0,0556 0,0401 0,0018
Noturno
(abrigo)
3120 0,0661 0,0620 0,0982 0,0020
3360 0,0742 0,0690 0,1284 0,0022
3600 0,0831 0,0767 0,0000 0,0014
Em que: X ± teor de água; RX - razão de água; TX ± taxa de secagem
Apêndice A
117
Tabela A.23 - Dados experimentais da cinética de secagem dos grãos de abóbora sem
tegumento (GST) sob exposição direta ao sol e ao abrigo à noite
(testemunha)
Período/Local Tempo (min) X (b.s.) X (b.u.) RX Tx
Noturno
(abrigo)
0 0,1389 0,1219 1,0000 0,0552
30 0,1223 0,1090 0,8410 0,0189
60 0,1091 0,0983 0,7090 0,0107
120 0,0984 0,0895 0,6014 0,0064
180 0,0919 0,0842 0,5370 0,0037
300 0,0846 0,0780 0,4634 0,0013
420 0,0820 0,0758 0,4383 0,0006
540 0,0807 0,0747 0,4257 0,0004
720 0,0796 0,0737 0,4140 0,0002
900 0,0791 0,0733 0,4091 0,0091
Diurno
(exposição ao
sol)
1080 0,0519 0,0494 0,1372 0,0095
1260 0,0234 0,0228 0,1486 0,0006
1440 0,0214 0,0210 0,1678 0,0015
Noturno
(abrigo)
1680 0,0273 0,0265 0,1078 0,0027
1920 0,0381 0,0367 0,0000 0,0012
Em que: X ± teor de água; RX - razão de água; TX ± taxa de secagem
Tabela A.24 - Dados experimentais da cinética de secagem da farinha dos grãos (FG) de
abóbora sob exposição direta ao sol e ao abrigo à noite (testemunha)
Período/Local Tempo (min) X (b.s.) X (b.u.) RX Tx
Noturno
(abrigo)
0 0,2881 0,2237 1 0,0311
30 0,2788 0,2180 0,9566 0,0149
60 0,2684 0,2116 0,9081 0,0087
120 0,2597 0,2062 0,8677 0,0069
180 0,2528 0,2018 0,8354 0,0057
240 0,2471 0,1982 0,8091 0,0053
300 0,2418 0,1947 0,7844 0,0035
420 0,2348 0,1901 0,7516 0,0036
540 0,2276 0,1854 0,7180 0,0029
720 0,2190 0,1796 0,6781 0,0027
900 0,2109 0,1741 0,6402 0,0396
Diurno
(exposição ao
sol)
1080 0,0921 0,0843 0,0874 0,0132
1260 0,0525 0,0499 0,0970 0,0023
1440 0,0456 0,0437 0,1289 0,0042
Noturno
(abrigo)
1680 0,0624 0,0587 0,0510 0,0027
1920 0,0733 0,0683 0,0000 0,0023
Em que: X ± teor de água; RX - razão de água; TX ± taxa de secagem
Apêndice A
118
Tabela A.25 - Dados experimentais da cinética de secagem dos grãos inteiros de abóbora
(GI) em secador solar diurno e ao abrigo à noite (testemunha)
Período/Local Tempo (min) X (b.s.) X (b.u.)
RX
Tx
Noturno
(abrigo)
0 0,3065 0,2345
1,0000
0,0435
30 0,2934 0,2268
0,9531
0,0303
60 0,2722 0,2139
0,8768
0,0131
120 0,2591 0,2058
0,8299
0,0112
180 0,2479 0,1986
0,7896
0,0108
240 0,2371 0,1916
0,7506
0,0089
300 0,2282 0,1858
0,7186
0,0069
420 0,2144 0,1765
0,6690
0,0063
540 0,2019 0,1679
0,6241
0,0062
660 0,1896 0,1593
0,5798
0,0062
840 0,1710 0,1460
0,5129
0,0485
Diurno
(secador solar)
1020 0,0256 0,0249
0,0217
0,0027
1200 0,0175 0,0172
0,0388
0,0009
1380 0,0147 0,0145
0,0487
0,0059
Noturno
(abrigo)
1620 0,0383 0,0368
0,0358
0,0020
1860 0,0463 0,0442
0,0648
0,0020
2100 0,0542 0,0514
0,0930
0,0019
2340 0,0619 0,0582
0,1206
0,0140
Diurno (secador
solar)
2580 0,0057 0,0057
0,0809
0,0012
2820 0,0090 0,0089
0,0694
0,0022
Noturno
(abrigo)
3060 0,0176 0,0173
0,0384
0,0027
3300 0,0282 0,0275
0,0000
0,0028
Em que: X ± teor de água; RX - razão de água; TX ± taxa de secagem
Tabela A.26 - Dados experimentais da cinética de secagem dos grãos de abóbora sem
tegumento (GST) em secador solar diurno e ao abrigo à noite (testemunha)
Período/Local Tempo (min) X (b.s.) X (b.u.) RX Tx
Noturno
(abrigo)
0 0,1391 0,1221 1,0000 0,0495
30 0,1243 0,1105 0,8639 0,0148
60 0,1139 0,1023 0,7692 0,0040
120 0,1099 0,0990 0,7323 0,0044
180 0,1055 0,0954 0,6917 0,0021
300 0,1013 0,0920 0,6541 0,0023
420 0,0968 0,0883 0,6126 0,0007
540 0,0954 0,0871 0,6001 0,0003
720 0,0945 0,0863 0,5912 0,0003
900 0,0934 0,0854 0,5815 0,0220
Diurno
(secador solar)
1080 0,0275 0,0268 0,0213 0,0040
1260 0,0154 0,0152 0,1323 0,0004
1440 0,0165 0,0163 0,1220 0,0033
Noturno (abrigo) 1680 0,0299 0,0290 0,0000 0,0011
Em que: X ± teor de água; RX - razão de água; TX ± taxa de secagem
Apêndice A
119
Tabela A.27 - Dados experimentais da cinética de secagem da farinha de grãos de abóbora
(FG) em secador solar diurno e ao abrigo à noite (testemunha)
Período/Local Tempo (min) X (b.s.) X (b.u.)
RX
Tx
Noturno
(abrigo)
0 0,4058 0,2887
1
0,0276
30 0,3976 0,2845
0,9781
0,0088
60 0,3914 0,2813
0,9618
0,0091
120 0,3823 0,2766
0,9378
0,0096
180 0,3728 0,2715
0,9125
0,0047
240 0,3681 0,2690
0,9001
0,0059
300 0,3622 0,2659
0,8846
0,0049
420 0,3524 0,2606
0,8588
0,0045
540 0,3434 0,2556
0,8348
0,0039
720 0,3318 0,2491
0,8042
0,0023
900 0,3250 0,2453
0,7863
0,0917
Diurno
(secador solar)
1080 0,0499 0,0475
0,0590
0,0069
1260 0,0293 0,0285
0,0045
0,0006
1440 0,0276 0,0269
0,0000
0,0011
Em que: X ± teor de água; RX - razão de água; TX ± taxa de secagem
Apêndice B
120
APÊNDICE B
Apêndice B
121
Figura B.1 ± Curvas de cinética de secagem em estufa nas temperaturas de 40, 50, 60, 70 e
80 °C, dos grãos de abóbora inteiros (GI) com ajustes pelo modelo
Exponencial Dois Termos
Figura B.2 - Curvas de cinética de secagem em estufa nas temperaturas de 40, 50, 60, 70 e
80 °C, dos grãos de abóbora inteiros (GI) com ajustes pelo modelo de
Henderson & Pabis
Apêndice B
122
Figura B.3 - Curvas de cinética de secagem em estufa nas temperaturas de 40, 50, 60, 70 e
80 °C, dos grãos de abóbora inteiros (GI) com ajustes pelo modelo
Logarítmico
Figura B.4 - Curvas de cinética de secagem em estufa nas temperaturas de 40, 50, 60, 70 e
80 °C, dos grãos de abóbora inteiros (GI) com ajustes pelo modelo de Page
Apêndice B
123
Figura B.5 - Curvas de cinética de secagem em estufa nas temperaturas de 40, 50, 60, 70 e
80 °C, dos grãos de abóbora sem tegumento (GST) com ajustes pelo modelo
Exponencial Dois Termos
Figura B.6 - Curvas de cinética de secagem em estufa nas temperaturas de 40, 50, 60, 70 e
80 °C, dos grãos de abóbora sem tegumento (GST) com ajustes pelo modelo
de Henderson & Pabis
Apêndice B
124
Figura B.7 - Curvas de cinética de secagem em estufa nas temperaturas de 40, 50, 60, 70 e
80 °C, dos grãos de abóbora sem tegumento (GST) com ajustes pelo modelo
Logarítmico
Figura B.8 - Curvas de cinética de secagem em estufa, nas temperaturas de 40, 50, 60, 70
e 80 °C, dos grãos de abóbora sem tegumento (GST) com ajustes pelo
modelo de Page
Apêndice B
125
Figura B.9 ± Curvas de cinética de secagem em estufa nas temperaturas de 40, 50, 60, 70 e
80 °C, da farinha dos grãos de abóbora (FG) com ajustes pelo modelo
Aproximação da Difusão
Figura B.10 - Curvas de cinética de secagem em estufa nas temperaturas de 40, 50, 60, 70
e 80 °C, da farinha dos grãos de abóbora (FG) com ajustes pelo modelo
Exponencial Dois Termos
Apêndice B
126
Figura B.11 - Curvas de cinética de secagem em estufa nas temperaturas de 40, 50, 60, 70
e 80 °C, da farinha dos grãos de abóbora (FG) com ajustes pelo modelo de
Henderson & Pabis
Figura B.12 - Curvas de cinética de secagem em estufa nas temperaturas de 40, 50, 60, 70
e 80 °C, da farinha dos grãos de abóbora (FG) com ajustes pelo modelo de
Page
Apêndice C
127
APÊNDICE C
Apêndice C
128
Tabela C.1 ± Valores médios das condições termodinâmicas do ambiente externo durante
a secagem dos grãos inteiros (GI) de abóbora sob exposição direta ao sol
(período diurno) combinada com a secagem no secador ACSN (período
noturno)
Data - 01/12/2009 Noite
Dia
Temperatura (°C) 23
31
Vento (SSW km/h) 14
22
Pressão (hPa) 1014
1013
Umidade (%) 84
45
Tabela C.2 ± Valores médios das condições termodinâmicas do ambiente externo durante
a secagem dos grãos de abóbora sem tegumento (GST) sob exposição direta
ao sol (período diurno) combinada com a secagem no secador ACSN
(período noturno)
Data - 09/12/2009 Noite
Dia
Temperatura (°C) 25,00
32,70
Vento (SSW km/h) 16
23
Pressão (hPa) 1015
1015
Umidade (%) 74,50
48,70
Tabela C.3 ± Valores médios das condições termodinâmicas do ambiente externo durante
a secagem da farinha dos grãos de abóbora (FG) sob exposição direta ao sol
(período diurno) combinada com a secagem no secador ACSN (período
noturno)
Data - 12/12/2009 Noite Dia (*)
Temperatura (°C) 24,70 29,00
Vento (SSW km/h) 15,86 18
Pressão (hPa) 1014 1013
Umidade (%) 78,40 50,00
* - Nublado
Tabela C.4 ± Valores médios das condições termodinâmicas do ambiente externo durante
a secagem dos grãos inteiros (GI) de abóbora no secador solar (período
diurno) combinada com a secagem no secador ACSN (período noturno)
Data - 04/12/2009 Noite Dia
Temperatura (°C) 25,5 32
Vento (SSW km/h) 14 21
Pressão (hPa) 1014 1014
Umidade (%) 80 45
Apêndice C
129
Tabela C.5 ± Valores médios das condições termodinâmicas do ambiente externo durante
a secagem dos grãos de abóbora sem tegumento (GST) no secador solar
(período diurno) combinada com a secagem no secador ACSN (período
noturno)
Data - 15/12/2009 Noite Dia (*)
Temperatura (°C) 22,70 30,50
Vento (SSW km/h) 13,5 22
Pressão (hPa) 1015 1016
Umidade (%) 88,50 56,00
* - Nublado
Tabela C.6 ± Valores médios das condições termodinâmicas do ambiente externo durante
a secagem da farinha dos grãos de abóbora (FG) no secador solar (período
diurno) combinada com a secagem no secador ACSN (período noturno)
Data - 17/12/2009
Noite
Dia (*)
Temperatura (°C)
23,00
29,00
Vento (SSW km/h)
16
20
Pressão (hPa)
1014
1014
Umidade (%)
80,10
51,00
* - Nublado
Tabela C.7 ± Temperaturas de secagem no secador ACSN comparada a temperatura
ambiente, durante o tratamento de secagem sob exposição direta ao sol
combinado com o secador ACSN para os grãos de abóbora inteiros (GI)
Data - 01/12/2009
Temperatura (°C)
Max.
Mín.
Média
Secador ACSN 51,00
41,40
48,17
Ambiente (noite) 24,00
22,00
23,00
Tabela C.8 ± Temperaturas de secagem no secador ACSN comparada a temperatura
ambiente, durante o tratamento de secagem sob exposição direta ao sol
combinado com o secador ACSN para os grãos de abóbora sem tegumento
(GST)
Data - 09/12/2009
Temperatura (°C)
Max.
Mín.
Média
Secador ACSN 63,00
45,00
54,40
Ambiente (noite) 31,00
22,00
25,00
Apêndice C
130
Tabela C.9 ± Temperaturas de secagem no secador ACSN comparada a temperatura
ambiente, durante o tratamento de secagem sob exposição direta ao sol
combinado com o secador ACSN para a farinha dos grãos de abóbora
(FG)
Data - 12/12/2009
Temperatura (°C)
Max.
Mín.
Média
Secador ACSN 55,00
48,10
51,62
Ambiente (noite) 27,00
22,00
24,70
Tabela C.10 ± Temperaturas de secagem no secador ACSN comparada a temperatura
ambiente, durante o tratamento de secagem no secador solar combinado
com o secador ACSN para os grãos de abóbora inteiros (GI)
Data - 04/12/2009
Temperatura (°C)
Max.
Mín.
Média
Secador ACSN 51,10
40,10
47,00
Ambiente (noite) 31,00
22,00
25,50
Secador solar 74,00
45,00
57,70
Tabela C.11 ± Temperaturas de secagem no secador ACSN comparada a temperatura
ambiente, durante o tratamento de secagem no secador solar combinado
com o secador ACSN para os grãos de abóbora sem tegumento (GST)
Data - 15/12/2009
Temperatura (°C)
Max.
Mín.
Média
Secador ACSN 60,00
47,00
53,20
Ambiente (noite) 26,00
22,00
23,40
Secador solar 61,00
36,00
51,70
Tabela C.12 ± Temperaturas de secagem no secador ACSN comparada a temperatura
ambiente, durante o tratamento de secagem no secador solar combinado
com o secador ACSN para a farinha dos grãos de abóbora (FG)
Data - 17/12/2009
Temperatura (°C)
Max.
Mín.
Média
Secador ACSN 54,40
50,50
52,45
Ambiente (noite) 24,00
22,00
23,00
Secador solar 65,00
38,00
51,50
Apêndice D
131
APÊNDICE D
Apêndice D
132
Figura D.1 ± Curva de cinética de secagem dos grãos inteiros (GI) em exposição direta ao
sol associado ao secador ACSN com ajustes pelos modelos de Aproximação
da Difusão, Exponencial Dois Termos, Henderson & Pabis, Logarítmico e
Page
Figura D.2 - Curva de cinética de secagem dos grãos sem tegumento (GST) em exposição
direta ao sol associado ao secador ACSN com ajustes pelos modelos de
Aproximação da Difusão, Exponencial Dois Termos, Henderson & Pabis,
Logarítmico e Page
Apêndice D
133
Figura D.3 - Curva de cinética de secagem da farinha dos grãos de abóbora (FG) sob em
exposição direta ao sol associado ao secador ACSN com ajustes pelos
modelos de Aproximação da Difusão, Exponencial Dois Termos,
Henderson & Pabis, Logarítmico e Page
Figura D.4 - Curvas de cinética de secagem dos grãos inteiros de abóbora (GI) em secador
solar associado ao secador ACSN com ajustes pelos modelos de
Aproximação da Difusão, Exponencial Dois Termos, Henderson & Pabis,
Logarítmico e Page
Apêndice D
134
Figura D.5 - Curvas de cinética de secagem dos grãos de abóbora sem tegumento (GST)
em secador solar associado ao secador ACSN com ajustes pelos modelos de
Aproximação da Difusão, Exponencial Dois Termos, Henderson & Pabis,
Logarítmico e Page
Figura D.6 - Curvas de cinética de secagem da farinha dos grãos de abóbora (FG) em
secador solar associado ao secador ACSN com ajustes pelos modelos de
Aproximação da Difusão, Exponencial Dois Termos, Henderson & Pabis,
Logarítmico e Page
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