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Determinação do Coeficiente de Difusão Liquida dos Grãos de Feijão

DOI: http://dx.doi.org/10.15871/1517-8595/rbpa.v8n2p117-126

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Paulo C. Corrêa1, Osvaldo Resende2, André L. D. Goneli3, Fernando M. Botelho4 & Bruna L. Nogueira5

 

Resumo: Objetivou-se com o presente trabalho verificar a influência da contração volumétrica na determinação do coeficiente de difusão, bem como obter a energia de ativação do processo de secagem do feijão sob diversas condições de ar. Foram utilizados grãos de feijão, colhidos com teor de água de 0,92 (b.s.) e submetidos à secagem nas temperaturas de 25, 35, 45 e 55 °C e umidade relativa do ar de secagem entre 23 e 75%. O volume de cada grão, considerado um esferóide, foi obtido por meio da medição dos três eixos ortogonais ao longo do processo de secagem e a contração volumétrica dos grãos foi determinada pela relação entre o volume para cada teor de água e o volume inicial. Com base nos resultados obtidos, pode-se concluir que a contração volumétrica dos grãos introduzida no modelo da difusão líquida melhora a estimativa do coeficiente de difusão durante a secagem do feijão. O coeficiente de difusão aumenta com a elevação da temperatura, apresentando valores entre 2,21 x 10-10 e 9,08 x 10-10 m2 s-1, considerando a contração volumétrica dos grãos. A relação do coeficiente de difusão com a temperatura de secagem pode ser descrita pela equação de Arrhenius, que apresenta uma energia de ativação para a difusão líquida no processo de secagem do feijão de 40,08 kJ mol-1.

Palavras-chave: difusão líquida, teor de água, modelo matemático.

 

Abstract: The present work aimed to verify the influence of the edible bean shrinkage on determining the coefficient of diffusion and to obtain the activation energy of the drying process under different drying air conditions. Edible beans harvested with moisture content of 0.92 (d.b.) were dried at drying air temperature of 25, 35, 45 and 55°C and Relative Humidity within 23 and 75%. Volume of each grain, assumed as a spheroid, was obtained by measuring three orthogonal axis along the drying process and the shrinkage was determined through the relationship between water volume of each corresponding moisture content and its initial volume. Based on the results it can be concluded that the grain shrinkage used in the liquid diffusion model improve the coefficient of diffusion estimation during the edible bean drying. The coefficient of diffusion increases as the drying air temperature increases presenting values between 2.21 x 10-10 and 9.08 x 10- 10 m2 s-1, assumed the grain shrinkage. The relationship between the coefficient of diffusion and the drying air temperature can be described through the Arrhenius equation in which presents the activation energy for liquid diffusion of  40.08 kJ mol-1.

Key words: liquid diffusion, moisture content, mathematical model.

 

1 Prof. Adjunto, Departamento de Engenharia Agrícola, Universidade Federal de Viçosa, UFV, Viçosa, MG, telefone: 31 3891 2270, e-mail: copace@ufv.br
2 Professor Adjunto, Departamento de Agronomia, Universidade Federal de Rondônia, UNIR, Rolim de Moura, RO, telefone: 69 3442 1119, e-mail: osvresende@yahoo.com.br
3 Doutorando em Engenharia Agrícola, Bolsista CNPq, Universidade Federal de Viçosa, email: andregoneli@yahoo.com.br
4 Estudante Engenharia Agrícola e Ambiental, Universidade Federal de Viçosa, e-mail: fernando_eaa@yahoo.com.br
5 Estudante Engenharia de Alimentos, Universidade Federal de Viçosa, e-mail: bruninhalourenco@yahoo.com.br

 

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