Cinética de secagem e propriedades termodinâmicas da polpa de patauá (Oenocarpus bataua Mart.)

English. Abstract The patawa is an Amazonian fruit that, due to its sensory and nutritional properties, has aroused the interest of the scientific community. However, its high moisture content confers high perishability to the fresh product. Thus the convective drying kinetics were studied and the thermodynamic properties of the patawa pulp determined. Drying was carried out at different temperatures (40, 50 and 60 °C) and layer thicknesses (0.3 and 0.6 cm), with a constant air velocity of 1.8 m s-1. Different thin layer drying models were adjusted to the experimental data. Increasing the air temperature and decreasing the layer thickness increased the moisture removal rate and thus reduced the overall process time. Based on the statistical parameters, the Midilli model was the one that best described the drying kinetics of the samples under all conditions evaluated. The effective diffusion coefficients increased with increase in air temperature, showing magnitudes to the order of 10-10 m2 s-1, and its temperature dependence was represented by the Arrhenius equation, with the activation energy (Ea) from 32.41 and 40.10 kJ mol-1 for the thicknesses of 0.6 and 0.3 cm, respectively. The variations in enthalpy (ΔH) and entropy (ΔS) decreased with increasing drying temperature, being lowest in the sample dehydrated in a 0.6 cm layer, while the variation in Gibbs free energy (ΔG) increased with the increase in temperature, being higher when dried in a 0.3 cm layer.

Portuguese. Resumo O patauá é uma fruta amazônica que, devido às suas propriedades sensoriais e nutricionais atrativas, tem despertado o interesse da comunidade científica. Entretanto, o elevado conteúdo de umidade confere alta perecibilidade ao produto fresco. Assim, objetivou-se estudar a cinética de secagem convectiva e determinar as propriedades termodinâmicas da polpa de patauá. A secagem foi realizada sob diferentes temperaturas (40, 50 e 60 °C) e espessuras da camada (0,3 e 0,6 cm), com velocidade do ar constante em 1,8 m s-1. Diferentes modelos de secagem em camada fina foram ajustados aos dados experimentais. O aumento da temperatura do ar e a diminuição da espessura da camada resultaram em aumento da taxa de remoção de umidade e, portanto, reduziram o tempo total de processo. Com base nos parâmetros estatísticos, o modelo de Midilli foi o que melhor descreveu a cinética de secagem das amostras para todas as condições avaliadas. Os coeficientes de difusão efetivos aumentaram com a elevação da temperatura do ar, apresentando magnitudes na ordem de 10-10 m2 s-1 e sua dependência com a temperatura foi representada pela equação de Arrhenius, com energia de ativação (Ea) de 32,41 e 40,10 kJ mol-1 para as espessuras de 0,6 e 0,3 cm, respectivamente. As variações de entalpia (ΔH) e de entropia (ΔS) reduziram-se com a elevação da temperatura de secagem, sendo menores na amostra desidratada na camada de 0,6 cm, enquanto que a variação na energia livre de Gibbs (ΔG) foi aumentada com a ampliação da temperatura, sendo mais elevada na secagem com camada de 0,3 cm.