MODELAGEM DO PROCESSO DE SECAGEM DE SEMENTES DE FEIJÃO-CAUPI

Inglés. ABSTRACT: The study aimed to model the drying curves of cowpea beans (Vigna unguiculata (L.) Walp.) in different temperatures determine the coefficient of effective diffusion and the activation energy. For this, we used seeds of beans-cowpea cultivar BRS Guariba, harvested manually, with a water content of 21% (wet basis), dried until the water content 11% (wet basis). Drying was performed in the experimental dryer under controlled temperatures of 30, 40 and 50 °C ± 1 °C, and relative humidity of the air drying between 14 and 59%. 12 models of non-linear regression were tested and for selection the best model was considered to: the significance of the regression coefficient t test, the magnitude of the adjusted coefficient of determination (R²), the average relative error (P) and the estimated average error (SE). It was observed that the drying time for of the beans-cowpea seeds was 10,4 ; 5,6 ; and 2,1 h to the temperatures of 30, 40 and 50 °C, respectively; among the number tested, the mathematical model the Midilli was the best fit to experimental data. The coefficient of diffusion increases with temperature, with values between 5,047 x 10-11 to 12,011 x 10-11 m² s-1 for the temperature range from 30 to 50 °C. The relationship between the coefficient of diffusion effective and the drying temperature can be described by Arrhenius equation, which presents activation energy of 35,04 kJ mol-1 for spreading the liquid in the drying process of the of beans-cowpea seeds.

Portugués. RESUMO: O trabalho teve como objetivo modelar curvas de secagem do feijão-caupi (Vigna unguiculata (L.) Walp.) em diferentes temperaturas, determinar o coeficiente de difusão efetivo e a energia de ativação. Para isso, utilizou-se sementes de feijão-caupi, cultivar BRS guariba, colhidas manualmente, com teor de água de 21% (base úmida) e secas até o teor de água de 11% (base úmida). A secagem foi realizada em secador experimental sob temperaturas controladas de 30, 40 e 50 °C ± 1 °C e umidade relativa do ar de secagem entre 14 e 59%. Foram testados 12 modelos de regressão não-linear e para a seleção do melhor modelo considerou-se a significância do coeficiente de regressão pelo teste t, a magnitude do coeficiente de determinação ajustado (R²), o erro médio relativo (P) e o erro médio estimado (SE). Observou-se que o tempo de secagem para as sementes de feijão-caupi foi de 10,4, 5,6, e 2,1 h para as temperaturas de 30, 40 e 50 °C, respectivamente. Dentre a série testada, o modelo matemático de Midilli foi o que melhor se ajustou aos dados experimentais. O coeficiente de difusão aumenta com a elevação da temperatura, apresentando valores entre 5,047 x 10-11 a 12,011 x 10-11 m² s-1 para a faixa de temperatura de 30 a 50 °C. A relação entre o coeficiente de difusão efetivo e a temperatura de secagem podem ser descritas pela equação de Arrhenius, que apresenta uma energia de ativação de 35,04 kJ mol-1 para a difusão líquida no processo de secagem das sementes de feijão-caupi.