Avaliação de modelos matemáticos na cinética de secagem de resíduos de abacaxi, acerola e laranja

Abstract

O Brasil é um dos principais produtores de frutas cítricas do mundo e o maior da América do Sul por apresentar clima e solo bastante favoráveis para seu cultivo. Tais frutas são altamente perecíveis resultando em grandes perdas e geração de resíduos. As cascas das frutas são bastante nutritivas e podem ser reaproveitadas para diversos fins. A conservação pela secagem promove a remoção da água do produto evitando a proliferação de microrganismos e garantindo a estabilidade do produto. Avaliar a cinética de secagem da mistura de resíduos de abacaxi, acerola e laranja e ajustar a diferentes modelos matemáticos aos valores experimentais obtidos, foi o objetivo deste estudo. A mistura dos resíduos na mesma proporção e massa total foi submetida à secagem convectiva em estufa com circulação de ar sob as temperaturas de 50, 60, 70, 75 e 80ºC, com a retirada das amostras em tempos regulares até atingir peso constante. Os dados da cinética de secagem foram ajustados aos modelos empíricos de Page, Newton e Henderson e Pabis. Os critérios estatísticos utilizados para avaliação foram o coeficiente de determinação (R ), teste de Akaike (AIC) e o erro padrão (SE). A partir dos dados experimentais do monitoramento da perda de peso com o tempo foram construídas as curvas de secagem e as curvas da taxa de secagem em função da umidade média para determinação da umidade de equilíbrio dinâmica. Observou-se por meio das curvas da taxa de secagem um período de aquecimento no início do processo, seguido por um longo período de taxa decrescente. A umidade de equilíbrio variou entre 3,88 e 9,17. Entre os modelos propostos, o modelo de Page foi o que melhor se ajustou às curvas de secagem apresentando coeficientes de determinação (R ) acima de 0,99, valores mais negativos para o teste de Akaike variando de -433 a -310 e menores valores de erro padrão (SE) numa faixa de 0,01 a 0,018. A partir do modelo que melhor ajustou os dados da cinética de secagem determinou-se a constante de secagem (k). Os valores encontrados para este parâmetro apresentaram efeito importante da temperatura, ou seja, quanto maior a temperatura maior a velocidade de secagem. Contudo, os ensaios a 60 e 80°C ilustraram comportamento contrário. Observou-se, também, que para temperaturas mais elevadas a secagem ocorreu mais rapidamente influenciando de forma positiva na umidade final do produto com valores menores variando de 3,88 a 9,17% (b.s). Este fato pode contribuir para melhor armazenamento do produto obtido.