Secagem em camada fina e espessa de grãos de arroz vermelho em casca: avaliação experimental, modelagem e simulação.

• Ano de defesa: 2017
• Autor(a) principal: SOUSA, Ramon Viana de.
• Tipo de documento: Tese
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Universidade Federal de Campina Grande; Brasil; Centro de Ciências e Tecnologia - CCT; PÓS-GRADUAÇÃO EM ENGENHARIA DE PROCESSOS; UFCG
• Palavras-chave em Português: Secagem; Arroz Vermelho; Modelagem Matemática; Equilíbrio Higroscópico; Drying; Red Rice; Mathematical Modeling; Hygroscopic Equilibrium; Ciência e Tecnologia de Alimentos; Engenharia de Processamento de Produtos Agrícolas
• Link de acesso: http://dspace.sti.ufcg.edu.br:8080/jspui/handle/riufcg/1525

O presente trabalho de pesquisa teve como objetivos estudar o comportamento das massas específicas aparente e real; porosidade intergranular pelo método do deslocamento de líquidos e o calor específico determinado pelo método das misturas para teores de água variando de 11,6 a 30,06%, base úmida; determinar as isotermas de dessorção de equilíbrio higroscópico pelo método estático com uso de solução saturadas de sais, utilizando-se quatros níveis de temperatura 10, 20, 30 e 40 °C e cinco níveis de umidade relativa do ar variando entre 11,15 a 84,32%; para análise dos dados experimentais foram utilizados sete modelos matemáticos: Henderson modificada por Cavalcanti Mata, Henderson modificada por Thompson, Chung–Pfost, Halsey modificada, Cavalcanti Mata e Henderson; determinar, experimentalmente, o calor latente de vaporização da água do arroz vermelho em função do teor de água e temperatura, utilizando o método Othmer ; analisar a cinética de secagem em camada fina utilizando um secador de leito fixo com ventilação forçada em cinco temperaturas: 40, 50, 60, 70 e 80 °C para teores de água inicial de 20, 25 e 30% aplicando-se aos dados experimentais cinco modelos matemáticos: Henderson modificada por Cavalcanti Mata, Henderson modificada por Thompson, Henderson, Fick, Page e Thompson; realizar a secagem e simulação matemática em camada espessa para temperaturas de 40, 50, 60 e 70 °C e teores de água estabelecidos na camada fina . Os resultados obtidos permitiram concluir que as massas específicas aparente e real, a porosidade intergranular e calor específico aumentaram com a elevação do teor de água e que o comportamento das propriedades físicas do arroz vermelho podem ser representadas em função do teor de água pelo modelo linear simples. Observou-se que o teor de água de equilíbrio higroscópico, para uma mesma umidade relativa, diminuiu com a elevação de temperatura, assim como, para uma mesma temperatura, o teor de água de equilíbrio higroscópico aumenta com o aumento da umidade relativa do ar, seguindo a mesma tendência da maioria dos produtos agrícolas. Baseando -se em parâmetros estatísticos, os modelos de Henderson modificada por Cavalcanti Mata e Henderson modificada por Thompson foram os que melhor representaram a higroscopicidade dos grãos de arroz vermelho em casca. A difusividade efetiva dos grãos de arroz vermelho, estimada pelo modelo Fick, aumentou com a elevação da temperatura do ar de secagem. Verificou-se também, que para cada temperatura analisada a difusividade efetiva aumenta com o aumento do teor de água inicial. Através das curvas de cinética de secagem, constatou-se que quando se aumenta a temperatura ocorre uma diminuição do tempo de secagem, enquanto para o teor de água inicial, quanto maior seu valor maior será a taxa de secagem no início do processo. Dentre os modelos analisados na cinética de secagem, o de Cavalcanti Mata foi o que melhor ajustou-se aos dados experimentais em todas as temperaturas e teores de água iniciais estudados. A simulação da secagem em camada espessa utilizou o modelo de Thompson, no qual apresentou uma concordância entre os dados experimentais e simulados para os valores médios das camadas, tendo o menor desvio médio final com temperatura de 60 °C e teor de água inicial equivalente a 20% b.u.