MODELAGEM MATEMÁTICA E DIFUSIVIDADE EFETIVA DAS SEMENTES DE PINHÃO-MANSO (Jatropha curcas L.) DURANTE A SECAGEM

Ano: 2011 | Volume: 31 | Número: 6

Autores: OSVALDO RESENDE, RENAN ULLMANN, VALDINEY C. SIQUEIRA, TARCÍSIO H. CHAVES, LÊNIO U. FERREIRA

Palavras-chave: curvas de secagem, modelos matemáticos, energia de ativação.

Resumo Português:

O presente trabalho teve o objetivo de ajustar diferentes modelos matemáticos aos
dados experimentais da secagem de sementes de pinhão-manso (Jatropha curcas L.), bem como
determinar o coeficiente de difusão efetivo e obter a energia de ativação para a faixa de temperatura
utilizada. As sementes de pinhão-manso com teor de água de 0,67 (decimal b.s.) passaram por um
período de pré-secagem em ambiente natural para reduzir e homogeneizar o teor de água para 0,30
(decimal b.s.). Em seguida, a secagem foi realizada em secador experimental mantendo-se as
temperaturas controladas de 30; 40; 50; 60 e 70 ± 1 °C e umidades relativas de 55,98; 41,44; 35,35;
26,21 e 13,37 ± 3%, respectivamente. Aos dados experimentais foram ajustados onze modelos
matemáticos utilizados para a representação do processo de secagem de produtos agrícolas.
Conclui-se que, dentre os modelos analisados, Page e Henderson e Pabis Modificado apresentaram
os melhores ajustes aos dados experimentais, sendo o modelo de Page selecionado para a descrição
das curvas de secagem do pinhão-manso devido a sua simplicidade; o coeficiente de difusão efetiva
aumenta com a elevação da temperatura, apresentando magnitudes entre 3,93x10-10 e
9,19x10-10 m2 s-1 para o intervalo de temperatura de 30 a 70 °C, respectivamente; e a energia de
ativação para a difusão líquida do pinhão-manso durante a secagem foi de 15,781 kJ mol-1.

Resumo Inglês:

The aim of this study was to adjust different mathematical models to experimental
data for jatropha seed drying (Jatropha curcas L.) and determine the effective diffusion coefficient
and obtain the activation energy for the temperature range used. Jatropha seeds harvested with
moisture content of 0.67 (decimal d.b.) and dried in a natural environment to reduce and
homogenize the moisture content for 0.30 (decimal d.b.). Jatropha drying was performed in
experimental drier maintained at controlled temperatures of 30; 40; 50; 60 or 70 ± 1 °C and relative
humidity of 55.98; 41.44; 35.35; 26.21 and 13.37 ± 3%, respectively. Experimental data were fitted
to eleven mathematical models used to represent the process of drying of agricultural products. It
was concluded that among the models tested, Page and Henderson and Modified Pabis presented
the best fitting to experimental data, and the Page model selected for describing the drying curves
from jatropha because of their simplicity; the effective diffusion coefficient increases with
increasing temperature, with magnitudes between 3.93x10-10 and 9.19x10-10 m2 s-1 for the
temperature range 30-70 °C, respectively. The activation energy for liquid diffusion during jatropha
drying was 15.781 kJ mol-1.