Estudo da cinética de secagem em camada delgada da bráctea da macambira

Abstract

A macambira é uma bromélia do sertão brasileiro e a sua principal utilização para consumo de suas brácteas é na forma de produtos secos, tais como a farinha. O objetivo deste trabalho foi estudar o processo de secagem em camada delgada da bráctea da macambira (Bromelia laciniosa, Mart.) in natura a diferentes temperaturas. A secagem convectiva foi realizada a 43, 49 e 56 °C em condições constantes de velocidade e umidade absoluta do ar. Foi utilizado um secador de leito fixo com escoamento de ar perpendicular as partículas, cujos ensaios de secagem foram conduzidos até que as amostras alcançassem massa constante. A cinética de secagem foi avaliada através das curvas experimentais de secagem. A difusividade efetiva média de umidade foi determinada através de correlações empíricas e da solução do modelo de Fick para a difusão de água líquida. O aumento da temperatura do ar de secagem provocou o aumento da taxa de secagem e a diminuição do conteúdo de umidade das amostras ao longo de toda operação. As correlações empíricas (análoga a lei de resfriamento de Newton e de Page) apresentaram melhores ajustes aos resultados experimentais em relação ao modelo de Fick. Os valores da difusividade média de umidade encontradas para a bráctea de macambira a 43, 49 e 56°C foi na ordem de 10-10 m/s². Os melhores resultados para a secagem de bráctea de macambira foi a 56°C.

Mathematical modeling and effective diffusivity of drying process of bract of macambira

Abstract: The macambira is a bromeliad in the Brazilian arid regions and its main use for consumption of its bract is in the form of dry products such as flour. The objective of this work was to study the drying process thin layer bract macambira (Bromeliad laciniosa Mart.) at different temperatures. The convective drying was performed at 43, 49 and 56 °C under constant air conditions of speed and absolute humidity. Experimental tests were conducted in a fixed-bed dryer with air flowing perpendicular to the sample the particles to obtain constant weight. Drying kinetics was evaluated using the experimental curves drying. The average effective moisture diffusivity was determined by empirical correlations and Fick's model solution for the diffusion of liquid water. The increase in drying air temperature caused an increase in the drying rate and decreased moisture content of the samples throughout operation. The empirical correlations (analogous to Newton's law of cooling and Page) had best fits the experimental results than the model of Fick. The values of average moisture diffusivity found for bract macambira at 43, 49 and 56 °C was in the order of 10^-10 m²/s. The best results for drying bract macambira was at 56 °C.