Coeficiente de difusão efetivo e modelagem matemática da secagem de sementes de crambe

Abstract

O mecanismo através do qual ocorre a difusão da água nos produtos agrícolas, é complexo devido à diversidade da composição química e estrutura física dos produtos. O objetivo no presente trabalho foi ajustar diversos modelos matemáticos ao processo de secagem das sementes de crambe (Crambe abyssinica), em diferentes condições de ar, determinar o coeficiente de difusão efetivo e obter a energia de ativação. As sementes de crambe utilizadas foram colhidas com teor de água de 0,26 (decimal b.s.) e secadas até o teor de 0,09 (decimal b.s.). A secagem do produto foi realizada sob variadas condições controladas nas temperatura de 30, 40, 50, 60 e 70 ºC e umidades relativas de 37,4; 22,3; 14,0; 8,3 e 5,1%, respectivamente. Dentre os modelos que apresentaram melhor ajuste aos dados experimentais, o de Wang e Singh foi o que melhor se ajustou aos dados nas diferentes condições de secagem. O coeficiente de difusão efetivo aumentou com a elevação da temperatura apresentando valores de 0,88 x 10-11; 1,99 x 10-11; 2,90 x 10-11; 3,48 x 10-11 e 5,85 x 10-11 m² s-1, para as temperaturas de 30, 40, 50, 60 e 70 ºC, respectivamente, durante a secagem do crambe. A relação entre o coeficiente de difusão efetivo e a temperatura de secagem pode ser descrita pela equação de Arrhenius, que apresenta uma energia de ativação para a difusão líquida na secagem de 37,07 kJ mol-1.