Modelagem matemática das curvas de secagem e coeficiente de difusão de grãos de feijão-caupi (Vigna unguiculata (L.) Walp.)

Abstract

Neste trabalho objetivou-se estudar a cinética de secagem do feijão-caupi (Vigna unguiculata (L.) Walp.), ajustar diferentes modelos matemáticos aos valores experimentais em função do teor de água e, determinar o coeficiente de difusão e a energia de ativação dos grãos durante a secagem. Os grãos de feijão-caupi foram submetidos à secagem sob as temperaturas de 25; 35; 45 e 55 ± 1 °C em secador experimental até o teor de água de aproximadamente 13% b.s. Realizou-se uma análise de regressão não linear para o ajuste de 12 modelos matemáticos aos dados experimentais de secagem. O coeficiente de difusão efetivo foi obtido por meio do ajuste do modelo matemático da difusão líquida. A variação do coeficiente de difusão de acordo com a temperatura de secagem foi analisada pelo modelo de Arrhenius, o qual permitiu a determinação da energia de ativação. O modelo de Henderson e Pabis Modificada foi o que melhor representou o processo de secagem do feijão-caupi. O coeficiente de difusão apresentou valores entre 8,84 x 10-8 e 20,17 x 10-8 m2 s-1. A relação do coeficiente de difusão com a temperatura de secagem pode ser descrita pela equação de Arrhenius, apresentando uma energia de ativação de 27,16 kJ mol-1.