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Tipo: Dissertação
Título: ISOTERMAS DE DESSORÇÃO E CINÉTICA DE SECAGEM DE SEMENTES DE PIMENTA DEDO DE MOÇA (Capsicum baccatum var. pendulum)
Título(s) alternativo(s): Desorption isotherms and drying kinetics of Dedo de Moça pepper seeds (Capsicum baccatum var. pendulum).
Autor(es): Alves, João César Reis
Primeiro Orientador: Rodovalho, Renato Souza
Primeiro Coorientador: Selari, Priscila Jane Romano Gonçalves
Primeiro Membro da Banca: Devilla, Ivano Alessandro
Segundo Membro da Banca: Sousa, Kelly Aparecida de
Terceiro Membro da Banca: Rodovalho, Renato de Souza
Resumo: As sementes de pimenta dedo de moça (Capsicum baccatum var. pendulum) são ricas em vitaminas e compostos medicinais, além de desempenharem papel importante na suplementação alimentar, nas indústrias de cosméticos e de fármacos. Estudos apontam que a secagem dessas sementes reduz, em teores adequados, a quantidade de água, com vistas a prolongar sua vida útil e manter suas características físicas, químicas e nutricionais. Neste trabalho, objetivou-se estudar as isotermas de dessorção e a cinética de secagem das sementes de pimentas dedo de moça por meio de simulações de ajustes de modelos matemáticos aos dados experimentais, em diferentes temperaturas e teores de água. Foram avaliadas , também as propriedades termodinâmicas em função da temperatura e teor de água. Para a obtenção das isotermas de dessorção, utilizou-se o método estático gravimétrico, com o uso de soluções salinas saturadas, para as temperaturas controladas do ar de 30, 40, 50 e 60 °C e umidade relativa de equilíbrio entre 11,22% e 97,26%. As sementes foram pesadas diariamente até atingir massa constante. Os modelos matemáticos foram ajustados aos dados experimentais por análise de regressão não linear pelo método de Gauss Newton. A cinética de secagem foi realizada com análise gravimétrica de amostra também exposta às temperaturas do ar de 30, 40, 50 e 60 °C. Os modelos matemáticos de secagem também foram ajustados aos dados experimentais por regressão não linear. Como critérios de seleção dos modelos, foram considerados a significância dos parâmetros de regressão pelo teste t a de 5% de probabilidade de significância, a magnitude do coeficiente de determinação (R²), os valores do erro médio relativo (P) e do erro médio estimado (SE), os critérios de Akaike (AIC) e Bayesiano de Schwarz (BIC) e o comportamento da distribuição de resíduos. O modelo de Halsey foi o que melhor se ajustou às isotermas de dessorção, com valores de R2 variando entre 92,75 e 99,01%, valores de P entre 0,49 e 1,97 e SE entre 0,007 e 0,03. O calor isostérico integral de dessorção apresentou comportamento inversamente proporcional ao teor de água nas sementes após o experimento, com valores entre 2365,59 e 2736.26 KJ kg-1. O modelo de Midilli foi o que obteve os melhores ajustes para representação da cinética de secagem das sementes de pimenta dedo de moça tomados os critérios estatísticos. O coeficiente de difusão efetivo aumentou com a elevação da temperatura do ar de secagem, variando de 0,751 10-10 a 2,882 10-10 m2 s-1. O valor da energia de ativação foi de 39,02 KJ mol-1. O aumento da temperatura do ar secagem provocou diminuição nos valores da entalpia e da entropia e aumento nos valores da energia livre de Gibbs.
Abstract: Dedo de Moça pepper seeds (Capsicum baccatum var. pendulum) are rich in vitamins and medicinal compounds. Furthermore, they play a relevant role in food supplements and in cosmetic and pharmaceutical industries. Studies show that the drying process of these seeds reduces the amount of water at suitable levels, aiming to prolong their lifespan and maintain their physical, chemical, and nutritional characteristics. This paper aimed to study the isotherms of desorption and the drying kinetics of Dedo de Moça pepper seeds, by simulating mathematical model adjustments to experimental data, under different temperatures and water contents. Thermodynamic properties related to temperature and water content were also evaluated. Static gravimetric method with saturated saline solutions was used under air-controlled temperatures at 30 °C, 40 °C, 50 °C, and 60 °C and equilibrium relative humidity from 11,22% to 97,26% to obtain the isotherms of desorption. Seeds were weighed daily until they reached a constant mass. Mathematical models were adjusted to the experimental data by nonlinear regression analysis by the Gauss Newton method. Drying kinetics was carried out by gravimetric analysis of samples, also under air temperatures at 30 °C, 40 °C, 50 °C, and 60 °C. Mathematical drying models were also adjusted to the experimental data by nonlinear regression. The significance of the regression parameters by the t test at 5% probability of significance, the magnitude of the determination coefficient (R²), the relative mean error value (P) the mean estimated error value (SE), Akaike criterion (AIC), Schwarz Bayesian criterion (BIC), and the behavior of the waste distribution were considered to select the models. The Halsey model was the one that best fit the isotherms of desorption, with R2 values ranging from 92.75% to 99.01%, P values ranging from 0.49 to 1.97, and SE values ranging from 0.007 to 0.03. The integral isosteric heat of desorption showed behavior inversely proportional to the water content in the seeds after the experiment, with values from 2365.59 to 2736.26 kJ kg-1The Medill model was the one that showed the best adjustments for representation of seed drying kinetics of Dedo de Moça pepper seeds considering the statistical criteria. The effective diffusion coefficient increased with the elevation of drying air temperature, ranging from 0.751 10-10 to 2.882 10-10 m2s-1. The activation energy value was 39.02 kJ mol-1. The increase in drying air temperature caused a decrease in enthalpy and entropy values and an increase in Gibbs free energy values.
Palavras-chave: Equilíbrio higroscópico
Calor isostérico
Modelagem matemática
Dessorção
Desorption
Hygroscopic equilibrium
Isosteric heat
Mathematical modeling
Área do CNPq: CIENCIAS AGRARIAS::AGRONOMIA::FITOTECNIA::PRODUCAO E BENEFICIAMENTO DE SEMENTES
Idioma: por
Pais: Brasil
Editor: Instituto Federal Goiano
Sigla da Instituição: IF Goiano
Campus: Campus Ceres
Programa/Curso: Programa de Pós-Graduação em Irrigação do Cerrado
Tipo de Acesso: Acesso Aberto
URI: https://repositorio.ifgoiano.edu.br/handle/prefix/2093
Data do documento: 23-Jul-2021
Aparece nas coleções:Mestrado Profissional em Irrigação do Cerrado

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