Modelagem matemática da secagem dos frutos de amendoim em camada delgada Translated title: Mathematical modelling of thin-layer drying in peanut fruit

Abstract

RESUMO Este trabalho teve por objetivo ajustar modelos matemáticos aos dados experimentais da secagem dos frutos de amendoim em camada delgada, submetidos a diferentes temperaturas do ar de secagem. Foram utilizados frutos de amendoim da cultivar IAC 505. Os frutos de amendoim foram submetidos à secagem em estufa de ventilação forçada com diferentes níveis de temperatura (40; 50; 60 e 70 ºC). Aos dados experimentais foram ajustados dez modelos matemáticos tradicionalmente utilizados para representação da cinética de secagem em camada delgada. Baseado nos resultados encontrados, conclui-se que dentre os modelos ajustados aos dados experimentais, o modelo de Page foi o escolhido para representar o fenômeno de secagem em camada delgada dos frutos de amendoim. O coeficiente de difusão efetivo aumenta com a elevação da temperatura, e a sua relação com a temperatura de secagem pode ser descrita pela equação de Arrhenius. As propriedades termodinâmicas entalpia e entropia tiveram seus valores reduzidos com aumento da temperatura do ar de secagem, enquanto que os valores da energia livre de Gibbs aumentam com o aumento da temperatura.

Translated abstract

ABSTRACT The aim of this study was to fit mathematical models to the experimental data from the thin-layer drying of peanut fruit subjected to different drying-air temperatures. Peanut fruit from the IAC 505 cultivar were used. The peanut fruit were subjected to drying in a forced ventilation oven at different temperature levels (40, 50, 60 and 70 ºC). Ten mathematical models, traditionally used to represent the kinetics of thin-layer drying, were fit to the experimental data. Based on the results, it can be concluded that among the models adjusted to the experimental data, the Page model was chosen to represent the phenomenon of thin-layer drying in peanut fruit. The effective diffusion coefficient increases with the rise in temperature, and its relation to the drying temperature can be described by the Arrhenius equation. The values for the thermodynamic properties, enthalpy and entropy, were reduced with the increasing temperature of the drying air, while the values for Gibbs free energy increased with the increase in temperature.