RESUMO Objetivou-se neste trabalho descrever o processo tecnológico envolvido na cinética de secagem dos brotos da palma minimamente processados através de soluções numéricas e analíticas. Foram utilizados brotos provenientes de duas espécies de palma ‘Gigante’ e ‘Miúda’. A secagem foi processada em diferentes temperaturas (50, 60, 70 e 80 °C). As pesagens foram efetuadas de forma contínua. Os dados experimentais foram expressos na forma de razão de umidade. O modelo de Page deteve o melhor ajuste para a cinética de secagem dos brotos da palma ‘Gigante’ e ‘Miúda’ minimamente processados, com os melhores coeficientes de determinação e qui-quadrado. Os modelos de Peleg e Wang & Singh não podem ser utilizados para simular o processo de secagem dos brotos da palma ‘Gigante’ e ‘Miúda’ dentro do intervalo de temperatura estudado, onde apresentam comportamento gráfico incoerente.

ABSTRACT The objective of this study was to describe the technological process involved in the drying kinetics of fresh-cut prickly pear shoots through numerical and analytical solutions. Shoots of two different prickly pear species were used, ‘Gigante’ and ‘Miúda’. Drying was performed at different temperatures (50, 60, 70 and 80 °C) and weighing procedures were made continuously. The experimental data were expressed as moisture ratio. The Page model showed the best fit to the drying kinetics of minimally processed ‘Gigante’ and ‘Miúda’ prickly pear shoots, with the best coefficients of determination and Chi-square. Peleg and Wang & Singh models can not be used to simulate the drying of ‘Gigante’ and ‘Miúda’ prickly pear shoots within the evaluated range of temperatures, showing an incoherent graphic pattern.

RESUMO Este artigo descreve a desidratação osmótica de rabanete cortado em pedaços cilíndricos, usando soluções analíticas uni e bidimensionais da equação de difusão com condições de contorno do primeiro e terceiro tipos. Para determinar os parâmetros de processo, tais soluções foram acopladas a um otimizador que usa dados experimentais e o método inverso. Três modelos foram analisados na descrição de um experimento de desidratação osmótica de fatias de rabanete mergulhadas em salmoura, em baixa temperatura. Um modelo bidimensional com condição de contorno do terceiro tipo descreveu bem os processos de migração de massa e possibilitou prever as distribuições de umidade e de sólidos em um instante qualquer.

ABSTRACT This paper aims at describing the osmotic dehydration of radish cut into cylindrical pieces, using one- and two-dimensional analytical solutions of diffusion equation with boundary conditions of the first and third kind. These solutions were coupled with an optimizer to determine the process parameters, using experimental data. Three models were proposed to describe the osmotic dehydration of radish slices in brine at low temperature. The two-dimensional model with boundary condition of the third kind well described the kinetics of mass transfers, and it enabled prediction of moisture and solid distributions at any given time.

Neste artigo, é usada uma metodologia para a determinação simultânea da difusividade efetiva e do coeficiente de transferência convectivo de massa em sólidos porosos que possam ser considerados como um cilindro infinito, durante sua secagem. Dois modelos são utilizados para a otimização e a simulação do processo de secagem: o modelo 1 (volume e difusividade constantes, com condição de contorno de equilíbrio); e o modelo 2 (volume e difusividade constantes, com condição de contorno convectiva). Algoritmos de otimização por varredura, baseados no método inverso, foram acoplados às soluções analíticas referentes aos dois modelos utilizados, possibilitando ajustar tais soluções aos dados experimentais da cinética de secagem em camada fina de produtos com a forma cilíndrica. Foi feita uma aplicação da metodologia de otimização na descrição da cinética de secagem de bananas inteiras, usando dados experimentais disponíveis na literatura. Os indicadores estatísticos relativos aos ajustes possibilitam afirmar que a solução da equação de difusão com condição de contorno convectiva produz resultados significativamente melhores que aqueles considerando a condição de contorno de equilíbrio.

In this article, a methodology is used for the simultaneous determination of the effective diffusivity and the convective mass transfer coefficient in porous solids, which can be considered as an infinite cylinder during drying. Two models are used for optimization and drying simulation: model 1 (constant volume and diffusivity, with equilibrium boundary condition), and model 2 (constant volume and diffusivity with convective boundary condition). Optimization algorithms based on the inverse method were coupled to the analytical solutions, and these solutions can be adjusted to experimental data of the drying kinetics. An application of optimization methodology was made to describe the drying kinetics of whole bananas, using experimental data available in the literature. The statistical indicators enable to affirm that the solution of diffusion equation with convective boundary condition generates results superior than those with the equilibrium boundary condition.