Convective drying kinetics of osmotically pretreated papaya cubes

English. ABSTRACT This study assessed the fitting of mathematical models to the convective drying kinetics of osmotically pre-dehydrated papaya cubes. Papaya cubes were subjected to osmotic dehydration in sucrose solutions at 40 and 50 ºBrix, at temperatures of 50 and 60 ºC, followed by complementary convective drying in forced air circulation oven under three temperatures (50, 60 and 70 °C) and constant air velocity of 1.0 m s-1. Ten thin-layer drying mathematical models were fitted to the experimental data. The increase in air temperature and the decrease in osmotic solution concentration resulted in increased water removal rate. Based on the statistical indices, the Two Terms model was the one that best described the drying kinetics of the samples for all evaluated conditions. The effective diffusion coefficients increased with the elevation of air temperature, ranging from 1.766 x 10-10 to 3.910 x 10-6 m2 s-1, whereas the convective mass transfer coefficients ranged from 3.910 x 10-7 to 1.201 x 10-6 m s-1 with Biot number from 0.001 to 12.500.

Portuguese. RESUMO Este estudo avaliou o ajuste de modelos matemáticos na cinética de secagem convectiva de cubos de mamão pré-desidratados osmoticamente. Os cubos de mamão foram submetidos à desidratação osmótica em soluções de sacarose a 40 e 50 ºBrix, em temperaturas de 50 e 60 ºC, seguida de secagem convectiva complementar em estufa com circulação forçada de ar sob três temperaturas (50, 60 e 70 °C) e velocidade do ar constante de 1,0 m s-1. Aos dados experimentais foram ajustados dez modelos matemáticos de secagem em camada fina. O aumento da temperatura do ar e a diminuição da concentração da solução osmótica resultou em aumento da taxa de remoção de água. Com base nos índices estatísticos, o modelo de Dois Termos 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, variando de 1,766 x 10-10 a 3,910 x 10-6 m2 s-1, enquanto os coeficientes convectivos de transferência de massa variaram entre 3,910 x 10-7 a 1,201 x 10-6 m s-1 com número de Biot de 0,001 a 12,500.