O objetivo do presente trabalho foi determinar as propriedades termodinâmicas do processo de sorção de água em sementes de nabo forrageiro. O teor de água de equilíbrio das sementes de nabo forrageiro foi determinado pelo método dinâmico-gravimétrico para diferentes valores de temperatura e atividade de água. De acordo com os resultados encontrados, observou-se que com o incremento do teor de água ocorre aumento da energia necessária para a evaporação da água nas sementes de nabo forrageiro, sendo que os valores do calor isostérico integral de dessorção, na faixa de teor de água de 3,33 a 11,30 (% b.s.), variam de 4.222,70 a 2.870,34 kJ kg-1. Com a elevação do teor de água de equilíbrio há um aumento da entropia diferencial e da energia livre de Gibbs que apresenta valores positivos demonstrando não-espontaneidade no processo de dessorção nas sementes. A teoria de compensação entalpia-entropia pode ser satisfatoriamente aplicada ao fenômeno de sorção, sendo o processo de dessorção da água das sementes de nabo forrageiro controlados pela entalpia.

The purpose of this study was to determine the thermodynamic properties of the process of water sorption in forage turnip seeds. The equilibrium moisture content of forage turnip seeds was determined by the gravimetric-dynamic method for different values of temperature and water activity. According to the results, increasing the moisture content increases the energy required for the evaporation of water in forage turnip seeds, and the values of integral isosteric heat of desorption, within the moisture content range of 3.33 to 11.30 (% d.b.), varies from 4,222.70 to 2,870.34 kJ kg-1. With the elevation in the equilibrium moisture content, there is an increase in differential entropy and Gibbs free energy, which has positive values, demonstrating non-spontaneity in the process of desorption in the seeds. The theory of enthalpy-entropy compensation can be satisfactorily applied to the sorption phenomenon, and the process of water desorption of forage turnip seeds is controlled by enthalpy.

Objetivou-se com este trabalho estudar e modelar o processo de secagem do milho em espiga para diferentes condições de temperatura do ar. Buscou-se, ainda, determinar algumas relações termodinâmicas associadas à secagem deste produto, para a faixa de temperatura utilizada. Utilizaram-se espigas de milho com teor de água inicial de 0,45 (b.s.), que foram secas até um teor de água final de 0,12 (b.s.), nas temperaturas de 45, 55 e 65°C. Aos dados observados da secagem das espigas de milho ajustaram-se diferentes modelos tradicionalmente utilizados para descrever o processo de secagem de diversos produtos agrícolas. O coeficiente de difusão efetivo (Def) foi determinado por meio da solução analítica para a segunda lei de Fick. Conclui-se que o modelo Logarithmic foi o que melhor se ajustou aos dados observados, sendo o indicado para representar o processo de secagem do milho em espiga. O Def aumentou com a elevação da temperatura, variando de 5,490 x 10-10 a 1,163 x 10-10 m² s-1. Com base na dependência da constante de secagem do modelo Logarithmic com a temperatura, determinaram-se alguns parâmetros termodinâmicos, a partir do qual foi possível verificar que a variação da cinética de secagem é dependente de contribuições de energia do meio.

The objective of this work was to study and model the drying process of corn ears at different air temperatures. Thermodynamic properties associated with the drying process of this product were also determined. Corn ears with initial moisture content of 0.45 dry basis (kg w kg dm-1) were dried until they reached a final moisture content of 0.12 (kg w kg dm-1) at temperatures of 45, 55 and 65°C. Traditional models used to describe the drying process of several agricultural products were employed to fit the observed data of the drying process of corn ears. The effective diffusion coefficient (Def) was determined by means of an analytical solution of Fick's second law. It was concluded that the Logarithmic model was the one that best fit the observed data representing the drying process. Def values increased with temperature increases, ranging from 5.490 x 10-10 to 1.163 x 10-9 m² s-1. Based on the dependence of the drying constant of the Logarithmic model with temperature, thermodynamic properties were determined, concluding that the drying kinetics variation is dependent on the energy contributions of the surrounding environment.

Neste trabalho foi estudado o efeito das condições de secagem sobre a contração de frutos de café (Coffea arabica L.), cultivar Catuaí Vermelho. Um modelo exponencial derivado do modelo cinético foi utilizado para descrever a cinética da contração. Ademais, uma equação foi proposta para descrever a relação entre a área superficial e a massa dos frutos de café. Frutos de café foram secos às temperaturas de (T) de 35, 45, 55 e 65ºC, juntamente com umidades relativas (φ) de 25, 35, 45 e 55%, totalizando 16 condições diferentes, com um teor de água inicial de 2,27 base seca (b.s.), secos até 0,11 b.s. As alterações nas dimensões do produto foram mensuradas continuamente durante a secagem. Os valores de relação superfície-volume aumentaram com a diminuição do teor de água. O modelo foi adequado para representar a cinética da contração, bem como a equação empírica para predição da área superficial. A temperatura teve maior influência sobre a taxa constante de mudança da dimensão (k) que φ. Energias de ativação foram obtidas, com magnitudes de 39,31; 37,32; 36,28 e 36,22 kJ mol-1 para umidades relativas de 25, 35, 45 e 55%, respectivamente.

The effects of drying conditions on the shrinkage of Coffea arabica L., cultivar Catuaí Vermelho, were studied. An exponential model derived from the kinetic model was used to describe the shrinkage kinetics. In addition, an equation was proposed to describe the relationship between the superficial areas and weights of the coffee berries. Coffee berries were dried at temperatures (T) of 35, 45, 55 and 65ºC and at relative humidities (φ) of 25, 35, 45 and 55%, forming 16 different sets of conditions, with an initial moisture content for all conditions of 2.27 dry basis (d.b.), dried until 0.11 d.b. Changes in the product dimensions were measured continuously during drying. Surface area-to-volume ratio values increased with moisture content decrease. The model was suitable for representing the shrinkage kinetics, as well the empirical equation for predicting surface area. Temperature had a greater influence over the constant rate of change of the characteristic dimension (k values) than φ. Activation energies were also determined to have magnitudes of 39.31, 37.32, 36.28 and 36.22 kJ mol-1 for relative humidities of 25, 35, 45 and 55%, respectively.

A secagem de produtos agrícolas é largamente utilizada no mundo para o controle e a manutenção da qualidade dos produtos agrícolas. O objetivo do presente trabalho foi modelar o processo de secagem e obter os parâmetros termodinâmicos de frutos de café (Coffea Arabica L.), cultivar Catuaí Amarelo, para três diferentes condições de temperatura e umidade relativa (35 ºC e 32,1%; 45 ºC e 15,7%; e 55 ºC e 10,2%). Foram utilizados frutos de café colhidos manualmente com teor inicial de água de 1,25 (b.s.) e submetidos à secagem até atingirem o teor médio de 0,13 (b.s). Seis modelos matemáticos usualmente utilizados para a representação do processo de secagem de produtos agrícolas foram ajustados aos dados experimentais. A segunda lei de Fick foi utilizada para obter os coeficientes de difusão dos frutos de café por meio da cinética da secagem. A energia de ativação para a secagem dos frutos de café, bem como a entropia, entalpia e energia livre de Gibbs, foram obtidas. O modelo de Midili modificado foi o que melhor representou o fenômeno de secagem de frutos de café. Os valores do coeficiente de difusão obtidos foram 2,99 x 10-11, 2,39 x 10-11 e 5,98 x 10-11 m² s-1 para as temperaturas de 35, 45 e 55 ºC, respectivamente. A entalpia diminuiu com o aumento da temperatura do ar de secagem, bem como a entropia. A energia livre de Gibbs aumentou com o aumento da temperatura.

The aim of the present work was to model the drying process and to obtain the thermodynamic parameters of coffee beans (Coffea arabica L.), cultivar Catuaí Amarelo, for three different conditions of temperature and relative humidity (35 ºC and 32.1 %; 45 ºC and 15.7 %; 55 ºC and 10.2 %). Coffee beans were hand picked with an initial moisture content of 1.25 (d.b.) and dried to a mean moisture content of 0.13 (d.b.). Six mathematical models commonly used to represent the drying process of agricultural products were fit to the experimental data. Fick's second law was used to obtain the diffusion coefficients of coffee beans using the drying kinetics. The activation energy for the drying process of coffee beans, as well as the entropy, enthalpy and Gibbs free energy were determined. The modified Midili model best represented the drying phenomenon of coffee beans. The calculated diffusion coefficients were 2.99 x 10-11, 2.39 x 10(11) and 5.98 x 10-11 m² s-1, to the temperatures of 35, 45 and 55 ºC, respectively. Enthalpy decreased with the increase in the drying air temperature, as well as the entropy. The Gibbs free energy increased with the temperature.

O objetivo deste trabalho foi estudar o fenômeno de hidratação em grãos de arroz da variedade IRGA 424 para diferentes temperaturas. Foram utilizados grãos de arroz em casca com teor de água inicial de 0,1364 kg a.kg-1ms embebidos em água destilada nas temperaturas de 35, 45, 55 e 75 ºC. O aumento da temperatura resultou em aumento da taxa de absorção de água e o modelo de Peleg ajustou-se satisfatoriamente aos dados experimentais. O coeficiente efetivo de difusão aumentou com o aumento da temperatura variando de 0,80 a 9,18 x 10-11 m²/s. A dependência do coeficiente efetivo de difusão com a temperatura pode ser descrita pela relação de Arrhenius, apresentando, para a faixa de temperatura estudada, a energia de ativação de 33,2 kJ.mol-1.

The aim of this work was to study the water uptake phenomenon during soaking of husk rice (IRGA 424) under different temperatures. Grains of husk rice with initial water content of 0.1364 (d.b.) imbibed in distilled water at temperatures of 35, 45, 55, and 75 ºC were used. A temperature increase resulted in an increase in the water absorption rate. The Peleg's model fitted satisfactory to the experimental data of water absorption kinetics. The effective diffusion coefficient increased with an increase in temperature ranging from 0.80 to 9.18 x 10-11 m²/s. The dependency of the effective diffusion coefficient on temperature can be described by the Arrhenius relationship for the temperature range studied, activation energy of 33.2 kJ.mol-1.

O teor de água de equilíbrio dos grãos de feijão foi determinado pelo método dinâmico-gravimétrico para temperaturas entre 25 e 55 °C e atividades de água para cada temperatura, entre 0,20 e 0,75. Observou-se que o teor de água decresce com o aumento da temperatura para uma dada atividade de água à semelhança dos produtos higroscópicos. Aos dados experimentais foram ajustados diversos modelos matemáticos disponíveis na literatura (Brunauer-Emmett-Teller, Chung Pfost, Copace, Guggenhein-Anderson-de Boer, Halsey Modificado, Henderson, Henderson Modificado, Oswin, Sabbah e Sigma Copace). Segundo os parâmetros estatísticos de análise, o modelo de Halsey Modificado foi o que descreveu melhor a higroscopicidade do feijão. A partir dos resultados obtidos calculou-se o calor isostérico para cada teor de água de equilíbrio. Observou-se que o calor isostérico aumenta com a diminuição do conteúdo de água do produto, indicando que a redução do teor de água aumenta a energia necessária para a remoção de água. Os valores de calor isostérico para os grãos de feijão na faixa de umidade de 10,10 a 21,71 (% b.s.), variam de 3961 a 2718 kJ kg-1.

The equilibrium moisture content of the edible bean was determined using the dynamic-gravimetric method for temperatures between 25 and 55 °C and water activity between 0.20 and 0.75. It was observed that the moisture content decreases when the temperature for a given water activity is increased. Experimental data were adjusted to mathematical models mentioned in the specific literature (Brunauer-Emmett-Teller, Chung Pfost, Copace, Guggenhein-Anderson-de Boer, Modified Halsey, Henderson, Modified Henderson, Oswin, Sabbah and Sigma Copace). According to the results obtained and statistical parameters, the Modified Halsey model was the most effective in representing the hygroscopicity of the edible bean. From the obtained results, the desorption isosteric heats for each equilibrium moisture content was calculated. It was observed that the desorption isosteric heat increases when the moisture content decreases indicating that the reduction in the moisture content increases the energy needed to remove water. The values of isosteric heats for the edible bean in the moisture content are between 10.10 to 21.71 (% b.s.) and they vary from 3961 to 2718 kJ kg-1.