RESUMO Objetivou-se, com este estudo, determinar as curvas de secagem dos rizomas de açafrão da terra em diferentes temperaturas, ajustar modelos de regressão não linear ao processo, em diversas condições de ar, bem como determinar o coeficiente de difusão efetiva e obter a energia de ativação. Os rizomas de açafrão da terra foram coletados com o auxílio de uma enxada e manualmente, de forma aleatória, no município de Rio Verde, GO. Em seguida, foram selecionados, medidos, higienizados e submetidos ao fatiamento com 2,63 ± 0,1 mm de espessura. Os rizomas foram submetidos a secagem em estufa com ventilação de ar forçada nas temperaturas de 45, 55, 65 e 75 °C. O tempo de secagem foi de 18; 14; 10 e 9 horas, respectivamente, para as temperaturas de 45, 55, 65 e 75 °C. À medida que a temperatura aumentou, o tempo de secagem diminuiu e, consequentemente, o teor de água final de equilíbrio também diminui, uma vez que o aumento da temperatura facilita o processo de secagem, por diminuir a energia necessária para remover moléculas de água ligadas ao produto. Entre os modelos ajustados, o de Midilli foi o que melhor se ajustou aos dados nas diferentes condições do ar de secagem. O coeficiente de difusão efetiva aumentou com a elevação da temperatura, com valores de 9,17 × 10-11, 13,33 × 10-11, 20,09 × 10-11 e 35,89 × 10-11 m2 s-1 para as temperaturas de 45, 55, 65 e 75 °C, respectivamente, e a energia de ativação para a difusão líquida na secagem foi de 21,186 kJ mol-1.

ABSTRACT This study aimed to determine drying curves of land saffron (Curcuma longa L.) rhizomes at different temperatures and ventilation conditions to adjust non-linear regression models, and to calculate effective diffusion coefficients and activation energies. Saffron rhizomes were randomly collected in natura with a hoe from the soil in Rio Verde, Goiás, Brazil. They were subsequently sized, sanitized, and sliced into 2.63 ± 0.1 mm thick sections. Rhizomes were dried in an oven with forced air ventilation at 45, 55, 65 and 75 °C for 18, 14, 10 and 9 hours, respectively. As the temperature increased, drying time was reduced. Consequently, moisture content also decreased, facilitating the drying process by decreasing the energy required to remove water molecules. Among the analyzed models, the Midilli model was best adjusted to the data under different drying air conditions. Effective diffusion coefficients (D) were 9.17 × 10-11, 13.33 × 10-11, 20.09 × 10-11, and 35.89 × 10-11 m2 s-1 at 45, 55, 65 and 75 °C, respectively, increasing with higher temperatures. Activation energy for liquid diffusion during drying was 21.186 kJ mol-1.

RESUMO O fruto de gueroba pode ser utilizado na produção de farinhas com potencial para o desenvolvimento de novos produtos oriundos da sociobiodiversidade do Cerrado. Objetivou-se estimar a cinética de secagem, bem como determinar o coeficiente de difusão efetivo e a energia de ativação para a polpa dos frutos de gueroba submetida a diferentes temperaturas de secagem. Os frutos de gueroba foram despolpados manualmente, retirando o mesocarpo com o epicarpo, sendo esse material identificado como a polpa. O material foi submetido à secagem em estufa nas temperaturas de 40, 50, 60 e 70 °C. Aos dados experimentais foram ajustados modelos de regressão não linear. O modelo mais adequado foi selecionado com base no coeficiente de determinação, erro médio relativo e estimado, teste de Qui-quadrado, AIC e BIC. Com o aumento da temperatura de secagem, menor é o tempo do processamento para se atingir o mesmo teor de água, devido ao aumento da difusividade da água no interior do produto. O modelo de Midilli apresentou o melhor ajuste aos dados experimentais obtidos. Os coeficientes de difusão efetivos da polpa dos frutos de gueroba apresentaram magnitudes entre 3,11 x 10-9 a 5,84 x 10-9 m2 s-1 para as temperaturas de 40 a 70 °C. A energia de ativação do processo foi de 18,34 kJ mol-1.

ABSTRACT The ‘Gueroba’ fruit can be used to produce flours with potential for the development of new products from the ‘Cerrado’ socio-biodiversity. The objective was to estimate the drying kinetics and determine the effective diffusion coefficient and activation energy for the pulp of ‘gueroba’ fruits subjected to different drying temperatures. ‘Gueroba’ fruits were manually pulped, removing the mesocarp with the epicarp, and this material was identified as the pulp. The material was subjected to oven drying at temperatures of 40, 50, 60 and 70 °C. Nonlinear regression models were fitted to the experimental data. The most adequate model was selected through the coefficient of determination, mean relative and estimated errors, Chi-square test, AIC and BIC. As the drying temperature increases, the processing time to achieve the same moisture content decreases, due to the increase in water diffusivity inside the product. The Midilli model showed the best fit to the experimental data obtained. The effective diffusion coefficients of the pulp of ‘gueroba’ fruits showed magnitudes between 3.11 x 10-9 to 5.84 x 10-9 m2 s-1 for temperatures from 40 to 70 °C. The activation energy of the process was 18.34 kJ mol-1.

RESUMO No presente estudo, objetivou-se ajustar diferentes modelos aos dados experimentais da secagem das sementes de tamarindo (Tamarindus indica L.) e selecionar o melhor modelo, determinar o coeficiente de difusão efetivo, a energia de ativação e as propriedades termodinâmicas para o processo, durante a secagem em diversas temperaturas. O experimento foi conduzido no Laboratório de Pós-Colheita de Produtos Vegetais do Instituto Federal Goiano - Campus Rio Verde. As sementes com teor de água inicial de 18 ± 0,25% base seca, foram secas em estufa com ventilação de ar forçada, nas temperaturas controladas de 45, 60, 75 e 90 °C, em quatro repetições. Aos dados experimentais foram ajustados a modelos de regressão não linear utilizados para descrição do fenômeno. Para representar a secagem das sementes de tamarindo o modelo de Midilli foi selecionado para a faixa de 45 a 60 ºC, e para 75 a 90 ºC o modelo ajustado foi o de Dois termos. O coeficiente de difusão efetivo aumenta com a elevação da temperatura do ar de secagem, sendo descrito pela equação de Arrhenius, com energia de ativação de 35,16 kJ mol-1. A entalpia e entropia decrescem, enquanto a energia livre de Gibbs aumenta com o incremento da temperatura de secagem.

ABSTRACT In the present study, the objective was to fit different models to the experimental data of drying of tamarind (Tamarindus indica L.) seeds and to select the best model, to determine the effective diffusion coefficient, activation energy and thermodynamic properties for the process during drying at different temperatures. The experiment was carried out at the Laboratory of Post-Harvest of Vegetable Products of the Instituto Federal Goiano (Federal Institute Goiano) - Campus of Rio Verde, GO, Brazil. Seeds with initial moisture content of 18 ± 0.25% dry basis were oven dried with forced air ventilation, at controlled temperatures of 45, 60, 75 and 90 °C in four repetitions. Nonlinear regression models used to describe the phenomenon were fitted to the experimental data. To represent the drying of tamarind seeds, the Midilli model was selected for the range from 45 to 60 ºC and the Two terms model was selected for the range from 75 to 90 ºC. The effective diffusion coefficient increases with the increase of drying air temperature, being described by the Arrhenius equation, with activation energy of 35.16 kJ mol-1. Enthalpy and entropy decreases, while Gibbs free energy increases with increasing drying temperature.

ABSTRACT Drying is the most widely used process to ensure the quality and stability of plant products. Therefore, this study aimed to determine the effective water diffusivity and activation energy in grain sorghum during drying at different temperatures and initial moisture contents. Sorghum grains (cultivar DeKalb 640) were harvested with an initial moisture content of 0.49 kg water kg−1 dry matter. The effective diffusion coefficient was determined from different initial moisture contents of approximately 0.49, 0.40, 0.31, and 0.23 kg water kg−1 dry matter. Grains with different moisture contents were dried under four temperature conditions of 40, 60, 80, and 100 °C on perforated trays. The spherical geometry model was used for liquid diffusion. The experiment was conducted in a completely randomized design in a 4 × 4 factorial scheme (four moisture contents × four temperatures), with three replications. Data were subjected to analysis of variance and regression using the statistical software SISVAR®. Sorghum grain diffusivity increases at the same drying temperature as an increase of the initial moisture content of grains. The activation energy was higher for grains with higher initial moisture content, with values of 27.32, 26.75, 22.55, and 20.94 kJ mol−1, respectively.