Cinética de secagem e difusividade efetiva em folhas de jenipapo (Genipa americana L. ) / Drying kinetics and effective diffusivity in jenipapo sheets (Genipa americana L. )

RESUMO O jenipapo (Genipa americana L.) é uma espécie nativa com importância medicinal, sendo amplamente utilizada no Brasil. Em função da necessidade de conhecimento à cerca do pré-processamento desta espécie, este trabalho foi desenvolvido com o objetivo de avaliar a cinética de secagem de folhas de jenipapo (G. americana L.), bem como determinar a difusividade efetiva da água durante o processo. As folhas foram coletadas com teor de água inicial de 2,30±0,05 (decimal b.s.), e submetidas à secagem em três condições de temperatura do ar (35,3; 46,0 e 65,0°C) até atingirem o teor de água de equilíbrio. Aos dados experimentais, ajustaram-se doze modelos matemáticos, recomendados para representar o processo de secagem de produtos agrícolas. As magnitudes do coeficiente de determinação (R2), do erro médio relativo (P), do erro médio estimado (SE) e do teste do qui-quadrado (χ2), foram utilizadas para verificar o grau de ajuste dos modelos. Os modelos de Henderson e Pabis modificado e Midilli apresentaram ajustes adequados aos dados experimentais, sendo o modelo de Midilli, em função de sua simplicidade, escolhido para representar a cinética de secagem das folhas de jenipapo. Aumentando a temperatura do ar de secagem de 35,3 para 46,0 e 65,0ºC houve redução no tempo de secagem das folhas de jenipapo de 91,1 para 62,5 e 24,2 horas, respectivamente. O coeficiente de difusão efetivo aumenta com a elevação da temperatura, e esta relação é descrita pela equação de Arrhenius, que apresenta energia de ativação para a difusão líquida de 33,9 kJ mol-1.

ABSTRACT The jenipapo (Genipa americana L.) is a native species with medicinal importance and is widely used in Brazil. Due to the need for knowledge about the preprocessing of this species, this work was developed to evaluate the drying kinetics of the jenipapo leaves (G. americana L.), and also to determine the effective diffusivity of water during the process. The leaves were collected with an initial moisture content of 2.30 ± 0.05 (decimal db), and dried in three conditions of air temperature (35.3, 46.0 and 65.0°C) until they reach the equilibrium moisture content. The experimental data set were twelve mathematical models, recommended to represent the drying process of agricultural products. The magnitudes of the coefficient of determination (R2), the mean relative error (P), the average estimated error (SE) and the chi-square (X2), were used in order to verify the adequacy level of the models. The Henderson, modified Pabis and Midilli models presented appropriate adjustments to the experimental data, with the model Midilli, due to its simplicity, chosen to represent the drying kinetics of the jenipapo leaves. By increasing the temperature of the drying air from 35.3 to 46.0 and 65.0ºC, there was a reduction in the drying time of the jenipapo leaves, from 91.1 to 62.5 and to 24.2 hours, respectively. The effective diffusion coefficient increases with the temperature’s raise, and this relationship is described by the Arrhenius equation, which shows activation energy for liquid diffusion of 33.9 kJ mol-1.

Cinética de secagem de folhas de erva baleeira (Cordia verbenacea DC. ) / Drying kinetics of Cordia verbenacea DC. leaves

O objetivo do presente trabalho foi avaliar a cinética de secagem das folhas de erva baleeira (Cordia verbenacea DC.) bem como ajustar diferentes modelos matemáticos aos valores experimentais de razão de umidade. As folhas de erva baleeira foram colhidas com teor de água inicial de 75% b.u., sendo submetidas à secagem sob condições controladas de temperatura (40, 50, 60 e 70°C), até o teor de água aproximado de 10% b.u.. Aos dados experimentais foram ajustados oito modelos matemáticos citados na literatura específica e utilizados para a representação do processo de secagem de produtos agrícolas. Com base nos resultados obtidos pôde-se concluir que o modelo de Midilli é o que melhor representa a cinética de secagem das folhas de erva baleeira. O aumento da temperatura do ar de secagem promoveu maior taxa de remoção de água do produto. O coeficiente de difusão efetivo aumenta com a elevação da temperatura, sendo que sua relação com a temperatura de secagem pode ser descrita pela equação de Arrhenius. A energia de ativação para a difusão líquida durante a secagem das folhas de erva baleeira foi de 62,89 kJ mol-1 .

The objective of the present work was to evaluate the drying kinetics of Cordia verbanacea DC. leaves, as well to fit different mathematical models to the experimental data of the moisture ratio. The Cordia verbanacea Dc. leaves wers harvested with initial moisture content of approximately 75% w.b. and submitted to the drying process under controlled conditions of temperature (40, 50 60 and 70ºC), until the approximate moisture content of 10% w.b. Eight mathematical models mentioned or the specific literature were fitted to the experimental data and used to predict the drying process of the agricultural products. Based on the results obtained,swe have concluded that the Midilli model was the one that best represents the drying kinetics of Cordia verbanacea leaves. The temperature increase of the drying air promotes higher removal rate of water from the product. The effective diffusion coefficient increases with temperature elevation,tand its relationship with the drying temperature can be described through the Arrhenius equation, which presents activation energy of 62.89 kJ mol-1 for the liquid diffusion during the drying of the Cordia verbanacea DC. leaves.