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Tipo: Dissertação
Título: Caracterização física de sementes de feijão-caupi durante o processo de secagem
Autor(es): Oba, Guilherme Cardoso
Primeiro Orientador: Goneli, André Luís Duarte
metadata.dc.contributor.referee1: Souza, Cristiano Márcio Alves de
metadata.dc.contributor.referee2: Siqueira, Valdiney Cambuy
Resumo: As informações obtidas com a determinação das propriedades físicas e das curvas de secagem em camada delgada são importantes para estudos de transferência de calor e massa e movimentação de ar em massas granulares, dimensionamento de silos, projeto e melhoria de equipamentos pós-colheita e para análise de viabilidade comercial de sistemas de secagem. Neste sentido, objetivou-se com o presente estudo avaliar a variação do teor de água e das características físicas de sementes de feijão-caupi durante o processo de secagem. O trabalho foi realizado no Laboratório de Pré-Processamento e Armazenamento de Produtos Agrícolas, pertencente à Faculdade de Ciências Agrárias da Universidade Federal da Grande Dourados, Dourados-MS, no segundo semestre de 2015. Foram utilizadas sementes de feijão-caupi, cultivar BRS Guariba, colhidas com um teor de água de, aproximadamente, 0,47 decimal base seca (b.s.). Para a análise das propriedades físicas, as sementes foram submetidas à secagem em estufa com circulação forçada de ar, a uma temperatura de 40°C, até atingirem o teor de água de, aproximadamente, 0,11 decimal b.s. Durante a redução do teor de água do material, avaliaram-se a massa específica aparente e real, porosidade, massa de mil sementes, dimensões características, volume unitário, circularidade, esfericidade, área projetada e superficial, relação superfície/volume e relação superfície/massa, bem como a contração volumétrica da massa e unitária do produto. O estudo da cinética de secagem foi realizado em secador experimental de leito fixo, empregando-se a combinação entre cinco temperaturas (40, 50, 60, 70 e 80°C) e três velocidades do ar de secagem (0,4; 1,0 e 1,6 m s-1). O produto foi seco até atingir teor de água de, aproximadamente, 0,103 decimal b.s. Aos dados experimentais de razão de umidade, foram ajustados modelos matemáticos tradicionalmente utilizados para a representação da secagem de produtos agrícolas. Foram também determinadas a taxa de redução de água, o coeficiente de difusão efetivo, a energia de ativação e as principais propriedades termodinâmicas relacionadas ao processo de secagem. Os resultados obtidos permitiram concluir que: todas as propriedades físicas das sementes de feijão-caupi são influenciadas pela redução do teor de água; dentre outros, o modelo de Page representa satisfatoriamente as curvas de secagem do produto, as quais são mais influenciadas pela temperatura que pela velocidade do ar de secagem; a elevação da temperatura e da velocidade do ar de secagem resulta no aumento da taxa de redução de água do produto e nos valores do coeficiente de difusão efetivo; o aumento da velocidade do ar de secagem promove elevação das magnitudes da energia de ativação. As propriedades termodinâmicas, entalpia específica, entropia específica e energia livre de Gibbs, são influenciadas pela variação da temperatura e da velocidade do ar de secagem.
Abstract: Information obtained through determined physical properties and drying curves in thin layer are important for studies of mass and heat transference and of air moving in grain masses, silos measurement, post-harvest equipments project and improvement, as well as for analyzing commercial viability of drying systems. In this sense, the aim of the present study was to determine the variation of moisture content and physical characteristics of cowpea seeds during drying process. The study was conducted at the Laboratory of Pre-Processing and Agricultural Products Storage, belonging to the Faculty of Agricultural Sciences, Federal University of Grande Dourados, Dourados- MS, the second half of 2015. Cowpea seeds, BRS Guariba cultivar, harvested with a moisture content of, approximately, 0.47 decimal d.b. (dry basis), were used. For the analysis of physical properties, seeds were submitted to drying in a stove with forced air circulation, at a temperature of 40°C, until reach moisture content of, about, 0.11 decimal d.b. During moisture content reduction of product, bulk and true density, porosity, thousand-seed weight, characteristic dimensions, geometric diameter, unitary volume, circularity, sphericity, surface and projected area, surface/volume ratio and surface/mass ratio, as well as volumetric shrinkage of mass and unitary were evaluated. The study of drying kinetics was realized in an experimental drier of fixed-bed, using the combination among five temperatures (40, 50, 60, 70 and 80°C) and three drying air velocities (0.4, 1.0 and 1.6 m s-1). The product was dried until reach moisture content of, approximately, 0,103 decimal d.b. Mathematical models traditionally used to represent drying of agricultural products were adjusted to experimental data of moisture ratio. Also, water reduction rate, effective diffusion coefficient, activation energy and main thermodynamic properties were determined. Results obtained allow concluding that all physical properties of cowpea seeds are influenced by its moisture content reduction. Also, it concluded that, among others, the Page model satisfactorily represents the drying curves of cowpea seeds, which are more influenced by temperature than drying air velocity. Elevation of temperature and drying air velocity results in increased of the water reduction rate and in the values of effective diffusion coefficient. Drying air velocity elevation promotes increases in the magnitudes of activation energy. Thermodynamic properties, enthalpy and entropy specific and Gibbs free energy are influenced by variations of temperature and drying air velocity.
Palavras-chave: Vigna unguiculata
Secagem de sementes
Seed drying
CNPq: CNPQ::CIENCIAS AGRARIAS::AGRONOMIA
Idioma: por
País: Brasil
Editor: Universidade Federal da Grande Dourados
Sigla da Instituição: UFGD
metadata.dc.publisher.department: Faculdade de Ciências Agrárias
metadata.dc.publisher.program: Programa de pós-graduação em Agronomia
Citação: OBA, Guilherme Cardoso. Caracterização física de sementes de feijão-caupi durante o processo de secagem. 2016. 88 f. Dissertação (Mestrado em Agronomia) – Faculdade de Ciências Agrárias, Universidade Federal da Grande Dourados, Dourados, MS, 2016.
Tipo de Acesso: Acesso Aberto
URI: http://repositorio.ufgd.edu.br/jspui/handle/prefix/583
Data do documento: 24-Mar-2016
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