Ajuste de modelos e difusividade efetiva na secagem de folhas de Azadirachta indica A. Juss / Ajuste de los modelos y la difusividad efectiva en el secado de las hojas de Azadirachta indica A. Juss / Adjustment of models and effective diffusivity in the drying of Azadirachta indica A. Juss. leaves

RESUMO

Introdução: a espécie Azadirachta indica A. Juss. conhecida como neem indiano, possui ampla utilização nas áreas da medicina, agropecuária e cosmética, proporcionada particularmente pelas folhas desidratadas. Devido à importância da espécie, tem-se a necessidade de conhecimentos específicos no seu pré-processamento. Objetivo: determinar a curva de secagem, ajustar modelos não lineares aos dados, estimar o coeficiente de difusividade efetiva e a energia de ativação durante a secagem das folhas de A. indica, em diferentes temperaturas. Métodos: as folhas da referida espécie foram submetidas à secagem em diferentes temperaturas com quatro repetições em secador de camada fixa. Utilizaram-se doze modelos para testar o comportamento da cinética de secagem, e seleciono-os que melhor desempenharam respostas funcionais considerando a magnitude do coeficiente de determinação, qui-quadrado, erro médio relativo e desvio padrão. Ainda, ajustou os dados, ao modelo matemático da difusão líquida com a solução analítica para a placa plana infinita, com aproximação de oito termos. Os gráficos foram elaborados pelo Sigma Plot. Resultados: evidenciou ajuste satisfatório para os modelos de Verma, Newton, Midilli, Logarítmico e Aproximação da Difusão, porém selecionou-se o modelo de Newton por apresentar maior simplicidade de aplicação. Constatou-se que com aumento da temperatura, ocorre um decréscimo no tempo de secagem e aumento na intensidade do fenômeno de transporte de água. Conclusões: a energia de ativação foi de 27,77 kJ mol-1. O modelo de Newton pode ser utilizado para descrever a cinética de secagem das folhas de A. indica. A energia de ativação se mostrou dentro do intervalo indicado para produtos agrícolas(Introdução: a espécie Azadirachta indica A. Juss. conhecida como neem indiano, possui ampla utilização nas áreas da medicina, agropecuária e cosmética, proporcionada particularmente pelas folhas desidratadas. Devido à importância da espécie, tem-se a necessidade de conhecimentos específicos no seu pré-processamento. Objetivo: determinar a curva de secagem, ajustar modelos não lineares aos dados, estimar o coeficiente de difusividade efetiva e a energia de ativação durante a secagem das folhas de A. indica, em diferentes temperaturas. Métodos: as folhas da referida espécie foram submetidas à secagem em diferentes temperaturas com quatro repetições em secador de camada fixa. Utilizaram-se doze modelos para testar o comportamento da cinética de secagem, e seleciono-os que melhor desempenharam respostas funcionais considerando a magnitude do coeficiente de determinação, qui-quadrado, erro médio relativo e desvio padrão. Ainda, ajustou os dados, ao modelo matemático da difusão líquida com a solução analítica para a placa plana infinita, com aproximação de oito termos. Os gráficos foram elaborados pelo Sigma Plot. Resultados: evidenciou ajuste satisfatório para os modelos de Verma, Newton, Midilli, Logarítmico e Aproximação da Difusão, porém selecionou-se o modelo de Newton por apresentar maior simplicidade de aplicação. Constatou-se que com aumento da temperatura, ocorre um decréscimo no tempo de secagem e aumento na intensidade do fenômeno de transporte de água. Conclusões: a energia de ativação foi de 27,77 kJ mol-1. O modelo de Newton pode ser utilizado para descrever a cinética de secagem das folhas de A. indica. A energia de ativação se mostrou dentro do intervalo indicado para produtos agrícolas(AU)

RESUMEN

Introducción: la especie Azadirachta indica A. Juss. conocida como indiano, posee amplia utilización en las áreas de la medicina, agropecuaria y cosmética, proporcionada particularmente por las hojas deshidratadas. Debido a la importancia de la especie, existe la necesidad de un conocimento específico en su pre-procesamiento. Objetivo: determinar la curva del secado, ajustar los modelos no lineales con los datos y estimar el coeficiente de difusividad efectiva y de la energia de activación durante el secado de las hojas de A. indica, a diferentes temperaturas. Métodos: las hojas de dicha especie, fueron sometidas a un secado a diferentes temperaturas con cuatro repeticiones en el secador de capa fija. Se utilizaron doce modelos para probar el comportamiento de la cinética de secado, y se seleccionaron según los que mejor desempeñaron respuestas funcionales, teniendo en cuenta la magnitud del coeficiente de determinación, chi-cuadrado, error medio relativo y la desviación típica. Además, se ajustaron los datos al modelo matemático de difusión líquida con la solución analítica para la placa plana infinita, con la aproximación de 8 terminos. Los gráficos fueron confeccionados por Sigma Plot. Resultados: se mostró un ajuste satisfactório para los modelos de Verma, Newton, Midilli, Logarítmico y la aproximación de difusión, sin embargo se selecionó el modelo de Newton, por presentar mayor simplicidad de aplicación. Se constató que con el aumento de la temperatura ocurre una disminución en el tiempo de secado y aumento en la intensidad del fenomeno de transporte del agua. Conclusiones: la energia de activación fue de 27,77 kJ mol-1. El modelo de Newton puede ser utilizado para describir la cinética de secado de las hojas de A. indica. La energía de activación se mostró dentro del alcance indicado para productos agrícolas(AU)

ABSTRACT

Introduction: The species Azadirachta indica A. Juss, commonly known as Indian neen, is broadly used in medicine, agriculture and the cosmetic industry, mainly in the form of dehydrated leaves. Due to the importance of this species, specific knowledge is required for its preprocessing. Objective: Determine the drying curve, adjust non-linear models to the data, and estimate the effective diffusivity and activation energy coefficient during the drying of A. indica leaves at different temperatures. Methods: Leaves from the study species were dried at different temperatures with four replications in the fixed layer dryer. Twelve models were used to test the behavior of the drying kinetics. These were selected from among those providing better functional responses, bearing in mind the magnitude of the determination coefficient, chi-square, relative mean error and typical deviation. Additionally, data were adjusted to the liquid diffusion mathematical model with the analytical solution for the infinite plane plate with an approximation of 8 terms. The charts were developed by Sigma Plot. Results: A satisfactory adjustment was achieved for the models Verma, Newton, Midilli, logarithmic, and diffusion approximation, but the Newton model was chosen, due to the simplicity of its application. It was found that as temperature increases, there is a decrease in drying time and an increase in water transport intensity. Conclusions: Activation energy was 27.77 kJ mol-1. The Newton model may be used to describe the drying kinetics of A. indica leaves. Activation energy was within the scope established for agricultural products(AU)