Isotermas de sorção e cinética de secagem dos grãos de pimenta bode (Capsicum chinense L. Jacquin).

Abstract

Os grãos de pimenta são considerados como subprodutos na indústria de alimentos, podendo ser empregados como suplemento alimentar e para extração de óleo. Estes também são explorados pela indústria de cosméticos e de fármacos devido as suas propriedades medicinais. A secagem dos grãos é uma etapa fundamental na fase de pré-processamento que permite a redução de água em seu interior e possibilita o armazenamento do grão por maior período evitando maiores perdas da qualidade física, química e nutricional. Neste trabalho objetivou-se determinar as isotermas de adsorção e dessorção dos grãos de pimenta bode nas temperaturas do ar de 30, 35 e 40 °C e umidade relativa de equilíbrio entre 10,54 e 97,27%, bem como avaliar a cinética de secagem nas mesmas condições de temperaturas das isotermas e determinar suas propriedades termodinâmicas. Os experimentos de adsorção e dessorção foram realizados com os grãos empregando o método estático gravimétrico com a utilização de soluções salinas saturadas. A massa das amostras foi determinada diariamente até atingir massa constante. Na avaliação da cinética de secagem, foram utilizadas estufas de ventilação forçada onde as camadas delgadas de grãos foram submetidas ao ar de secagem e pesadas periodicamente até atingir o equilíbrio higroscópico. Vários modelos matemáticos foram ajustados aos dados experimentais de adsorção e de dessorção, sendo realizado por análise de regressão não linear e selecionados com base em parâmetros estatísticos. A igualdade dos parâmetros dos modelos das isotermas para as temperaturas estudadas foi realizada pela técnica de identidade dos modelos. Foram determinados o calor isostérico, o coeficiente de difusão efetivo e as propriedades termodinâmicas da cinética de secagem. Assim, pelos resultados obtidos foi possível concluir que o modelo de Peleg foi recomendado para descrever a adsorção e dessorção dos grãos de pimenta bode para toda faixa de temperatura estudada (30, 35 e 40 °C); o calor isostérico integral de dessorção é maior que o calor isostérico integral de adsorção e reduz com o aumento do teor de água nos grãos; Cavalcanti Mata foi o melhor modelo para representação da cinética de secagem dos grãos de pimenta bode; o aumento da temperatura do ar de secagem possibilita o aumento da difusividade de água nos grãos (2,67 10-12; 2,89 10-12; 3,33 10-12 m2s-1 para 30, 35 e 40 °C), que proporciona a redução da entalpia, o aumento da energia livre de Gibbs e mantém entropia negativa