Estudo da difusão de umidade em grãos de trigo durante a secagem

Abstract

O objetivo do presente trabalho foi ajustar o modelo da difusão líquida às curvas de secagem do trigo considerando a contração volumétrica do grão e determinar os coeficientes de difusão para diversas condições controladas de temperatura e umidade relativa. Foram utilizados grãos de trigo, com teor de água inicial de 0,32 b.s. A secagem do produto foi realizada para diferentes condições controladas de temperatura, entre 25 e 55 °C, e umidade relativa de 55 ± 1%. A contração volumétrica do grão foi determinada pela relação entre o volume para cada teor de água e o volume inicial. Com base nos resultados obtidos, conclui-se que o modelo da difusão líquida representa satisfatoriamente a cinética de secagem do trigo para as diversas condições de ar experimentadas, não tendo sido considerado o efeito da contração volumétrica dos grãos. O coeficiente de difusão aumenta com a elevação da temperatura do ar, apresentando valores de 8,6775 x 10-11 e 42,8743 x 10-11 m2.s-1 para a faixa de temperatura estudada e considerando a contração volumétrica. A relação entre o coeficiente de difusão e a temperatura pode ser descrita pela expressão de Arrhenius, que apresenta uma energia de ativação para a difusão líquida nos grãos de trigo de 42,00 kJ.mol-1.

The aim of this work was to adjust the liquid diffusion model to the wheat drying curves considering the shrinkage of the grains and to determine the diffusion coefficients under different air conditions. Rough rice with 0.32 (d.b.) moisture content was used in this experiment. The drying procedure was done under different controlled temperatures of 25 to 55 °C with the drying air relative humidity of 55 ± 1%. The shrinkage of the grains was determined by the ratio between the volume of each moisture content and the initial volume. Based on the results, it can be concluded that the liquid diffusion model represents the wheat drying kinetics satisfactorily for experimental conditions in this test, however, the shrinkage of grains was not considered. The diffusion coefficient increases with the increase of the air temperature, with values ranging between 8.6775 x 10 -11 and 41.0977 x 10 -11 m 2 .s -1 for the strip of studied temperature. The variation of the diffusion coefficient with the temperature may be described by the Arrhenius expression, presenting an activation energy of liquid diffusion wheat of 42.00 kJ.mol -1 .