ABSTRACT Bertholletia excelsa (Brazil nut) is the only representative of the Bertholletia genus, but presents great phenotypic variability. The objective of this study was to characterize the fruits, seeds and crude oil of Brazil nuts from the state of Mato Grosso, Brazil. Fruit and seeds from adult trees were collected at the municipalities of Alta Floresta, Cotriguaçu, Itaúba and Juína. Physical characteristics, yield and composition of the seeds, as well as crude oil characteristics were evaluated. The fruits produced in Itaúba were the smallest and had the lowest number of seeds, while those from Juína presented larger size and mass. The nuts produced in Itaúba had the lowest mean unit mass and ten-seed mass values. The seeds produced in Juína presented higher lipid content and lower ash content. The selenium content of the nuts was higher in Cotriguaçu. There were no significant differences in fruit peel thickness, yield and protein content of the nuts or characteristics of the crude oil.

RESUMO Banana é uma das frutas mais consumidas no mundo, sendo grande parte de sua produção realizada em países tropicais. Este produto possui uma grande variedade de vitaminas e minerais, sendo um importante componente da alimentação no mundo. Entretanto, a vida de prateleira da banana é curta, requerendo, portanto, procedimentos de modo a prevenir a perda de qualidade e aumentar sua vida de prateleira. Um desses procedimentos é a secagem. Este trabalho objetivou estudar o processo de secagem de fatias de banana (Cv. Prata) por infravermelho e determinar os coeficientes de transferência de calor e massa desse processo. Em adição, foram obtidos o coeficiente de difusão efetivo e a relação entre os estádios de maturação de bananas e a secagem. Fatias de banana em quatro diferentes estádios de maturação foram secadas usando um secador com fonte de calor por infravermelho em quatro temperaturas distintas (65, 75, 85 e 95 ºC). O modelo de Midilli foi o que melhor representou a secagem por infravermelho das fatias de banana. Os coeficientes de transferência de calor e massa variaram, respectivamente, entre 46,84 e 70,54 W m-2 K-1 e 0,040 a 0,0632 m s-1 para a faixa de temperatura, em diferentes estádios de maturação. O coeficiente de difusão efetivo variou entre 1,96 a 3,59×10-15 m² s-1. As energias de ativação encontradas foram de 16,392; 29,531; 23,194 e 25,206 kJ mol-1 para o 2º, 3º, 5º e 7º estádio de maturação, respectivamente. Os estágios de maturação não afetaram a secagem por infravermelho de bananas.

ABSTRACT Banana is one of the most consumed fruits in the world, having a large part of its production performed in tropical countries. This product possesses a wide range of vitamins and minerals, being an important component of the alimentation worldwide. However, the shelf life of bananas is short, thus requiring procedures to prevent the quality loss and increase the shelf life. One of these procedures widely used is drying. This work aimed to study the infrared drying process of banana slices (cv. Prata) and determine the heat and mass transfer coefficients of this process. In addition, effective diffusion coefficient and relationship between ripening stages of banana and drying were obtained. Banana slices at four different ripening stages were dried using a dryer with infrared heating source with four different temperatures (65, 75, 85, and 95 ºC). Midilli model was the one that best represented infrared drying of banana slices. Heat and mass transfer coefficients varied, respectively, between 46.84 and 70.54 W m-2 K-1 and 0.040 to 0.0632 m s-1 for temperature range, at the different ripening stages. Effective diffusion coefficient ranged from 1.96 to 3.59 × 10-15 m² s-1. Activation energy encountered were 16.392, 29.531, 23.194, and 25.206 kJ mol-1 for 2nd, 3rd, 5th, and 7th ripening stages, respectively. Ripening stages did not affect the infrared drying of bananas.

Isotermas de sorção são importantes para definir os limites de desidratação do produto, estimar o teor de água e seu valor para o armazenamento seguro. Objetivou-se determinar as isotermas de dessorção de sementes de pepino armazenadas em diferentes temperaturas (10, 20, 30, 40 e 50 ºC) e umidade relativa (0,11-0,96) do ar e determinar as propriedades termodinâmicas deste processo. Modelos matemáticos foram ajustados aos dados experimentais para representar a higroscopicidade. O calor isostérico de dessorção foi calculado baseado na relação termodinâmica de Clausius-Clapeyron e a energia livre de Gibbs por meio da equação de Van't Hoff. Henderson modificado foi o modelo que melhor representou a higroscopicidade das sementes de pepino. O teor de água de equilíbrio das sementes de pepino diminuiu com o aumento da temperatura em um valor constante de umidade relativa. Os valores de entalpia diferencial, que representam a energia requerida para remover umidade das sementes, variaram de 2923 a 2469 kJ. kg-1. Entropia diferencial e energia livre de Gibbs decresceram com o aumento do teor de água. A teoria da compensação de entalpia-entropia é válida para a sorção de sementes de pepino, em que a sorção de água nas sementes de pepino é controlada pela entalpia.

Hygroscopic equilibrium curves or sorption isotherms are important in order to define dehydration limits of the product, estimate moisture content alterations under environment conditions and to acquire moisture content values for safe storage. This work aimed to determine desorption isotherms of cucumber seeds stored at different temperature (10, 20, 30, 40 and 50 ºC) and relative humidity (0.11 to 0.96) and the thermodynamic properties of this process. Mathematical models were fitted to experimental data in order to represent the agricultural products hygroscopicity. Net isosteric heat of desorption was performed based on the Clausius-Clapeyron thermodynamic relation and Gibbs free energy through the Van't Hoff equation. Based on statistical parameters, Modified Henderson model was the one that best represented hygroscopicity of cucumber seeds. Equilibrium moisture content of cucumber seeds decreased with temperature increment at a constant value of relative humidity. Differential enthalpy values, representing the energy required to remove moisture from the cucumber seeds, ranged from 2923 to 2469 kJ. kg-1. Values of differential entropy and Gibbs free energy decreased with moisture content increase. Enthalpy-entropy compensation theory is valid for the sorption of cucumber seeds, in which the water sorption mechanism in cucumber seeds can be considered to be enthalpy controlled.

The purpose of this study was to investigate and model the water absorption process by corn kernels with different levels of mechanical damage Corn kernels of AG 1510 variety with moisture content of 14.2 (% d.b.) were used. Different mechanical damage levels were indirectly evaluated by electrical conductivity measurements. The absorption process was based on the industrial corn wet milling process, in which the product was soaked with a 0.2% sulfur dioxide (SO2) solution and 0.55% lactic acid (C3H6O3) in distilled water, under controlled temperatures of 40, 50, 60, and 70 ºC and different mechanical damage levels. The Peleg model was used for the analysis and modeling of water absorption process. The conclusion is that the structural changes caused by the mechanical damage to the corn kernels influenced the initial rates of water absorption, which were higher for the most damaged kernels, and they also changed the equilibrium moisture contents of the kernels. The Peleg model was well adjusted to the experimental data presenting satisfactory values for the analyzed statistic parameters for all temperatures regardless of the damage level of the corn kernels.

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.

O presente trabalho foi realizado com o objetivo de determinar e modelar as curvas de desidratação por infravermelho de fatias de maçã das cultivares Fuji e Gala. As fatias foram desidratadas até atingir massa constante, em um secador protótipo com fonte de aquecimento por infravermelho, utilizando-se uma faixa de temperatura de 50 a 100 °C. Devido às características físicas do produto, a desidratação foi dividida em dois períodos, constante e decrescente, separados por um teor de água crítico. Para a modelagem do período de desidratação constante, utilizou-se um modelo linear. Aos dados experimentais do período decrescente de desidratação, foram ajustados modelos empíricos tradicionalmente utilizados para modelagem do processo de secagem de produtos agrícolas. Foi obtido um teor de água crítico de 2,811 e 3,103 kgw kgs-1 para as cultivares Fuji e Gala, respectivamente. Pelos resultados obtidos, concluiu-se que a taxa de desidratação constante apresentou uma relação direta com a temperatura, possibilitando ajustar um modelo que descreve a variação do teor de água em função do tempo e da temperatura. Dentre os modelos utilizados para descrever o período decrescente de desidratação, o proposto por Midilli foi o que melhor se ajustou aos dados experimentais, para todas as condições estudadas.

The objective of this work was to determine and model the infrared dehydration curves of apple slices - Fuji and Gala varieties. The slices were dehydrated until constant mass, in a prototype dryer with infrared heating source. The applied temperatures ranged from 50 to 100 °C. Due to the physical characteristics of the product, the dehydration curve was divided in two periods, constant and falling, separated by the critical moisture content. A linear model was used to describe the constant dehydration period. Empirical models traditionally used to model the drying behavior of agricultural products were fitted to the experimental data of the falling dehydration period. Critical moisture contents of 2.811 and 3.103 kgw kgs-1 were observed for the Fuji and Gala varieties, respectively. Based on the results, it was concluded that the constant dehydration rates presented a direct relationship with the temperature; thus, it was possible to fit a model that describes the moisture content variation in function of time and temperature. Among the tested models, which describe the falling dehydration period, the model proposed by Midilli presented the best fit for all studied conditions.

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.

Objetivou-se com o presente trabalho, avaliar as propriedades térmicas dos grãos de trigo, de uma variedade nacional (Aliança), durante o processo de secagem em estufa e ajustar modelos matemáticos que representem satisfatoriamente as variáveis estudadas em função do teor de água. Foram utilizados grãos de trigo com teor de água inicial de 26 %b.s. secos até o teor final de 11 %b.s. em estufa com ventilação forçada a 40 ºC e umidade relativa de 45%. As variáveis estudadas foram o calor específico, obtido pelo método das misturas; a condutividade térmica, obtida por meio de um cilindro teoricamente infinito considerando a hipótese da condução unidimensional na direção radial; e a difusividade térmica, determinada indiretamente utilizando-se os valores experimentais da massa específica aparente, calor específico e condutividade térmica do trigo. Com base nos resultados obtidos, pode-se concluir que o calor específico e a condutividade térmica do trigo aumentam, enquanto a difusividade térmica apresenta redução dos seus valores com a elevação do teor de água e que estas propriedades térmicas do trigo variam linearmente com o teor de água, sendo satisfatoriamente representadas pelo modelo linear simples, para a faixa de umidade estudada.

The objective of this work was to evaluate the thermal properties of wheat grain, of a national variety, during the drying process in oven and to adjust mathematical models which represent satisfactorily these variables. Wheat grains with initial moisture content of 26 %d.b. were dried in air forced oven up to 11 %d.b. as the final moisture content. The specific heat was obtained by the method of the mixtures and the thermal conductivity by the utilization of a theoretically infinite cylinder considering the hypothesis of the conduction unidimensional in the radial direction. For thermal diffusivity was certain indirectly using itself the experimental values of the bulk density, specific heat and thermal conductivity of the wheat. Based on the results, it can be concluded that moisture content reduction promotes the specific heat and the thermal conductivity reduction but thermal diffusivity increase and which these thermal properties of the wheat vary lineally with water content, for the interval of studied humidity.

Leaves of Lippia alba were submitted to six different drying treatments, using air at ambient temperature and heated up to 80 °C. The essential oil was extracted by steam distillation and analyzed by GC-MS. For the dried leaves, the oil content was reduced by 12 to 17% when compared with the fresh plant (0.66%). The major oil component was citral, representing 76% for the fresh plant, and varying from 82 to 84% for the dried material. These results showed that L. alba can be submitted to a drying process of up to 80 ºC without degradation and/or loss of the major, [LC1] active component.