Orientador : Kil Jin Park

Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia de Alimentos

Resumo: Utilizando a batata (Solanum tuberosum, L. Caltivar Bintje), desenvolveu-se um estudo experimental quantitativo dos fenômenos que ocorrem durante o processo de secagem: o do transporte de calor, através do estudo da condutividade térmica; o de transporte de massa pelo estudo das isotermas de...

Resumo: Utilizando a batata (Solanum tuberosum, L. Caltivar Bintje), desenvolveu-se um estudo experimental quantitativo dos fenômenos que ocorrem durante o processo de secagem: o do transporte de calor, através do estudo da condutividade térmica; o de transporte de massa pelo estudo das isotermas de desorção e das curvas de secagem levando-se em conta o fenômeno do encolhimento da amostra. A determinação experimental da condutividade térmica foi feita por meio do método transiente da sonda linear na faixa de 20 a 27°C e amostras com umidades de 60 a 90% (b. u.). Para a condutividade obtida, foi proposta a correlação: k = 0,17 exp (1,5 U) (W/m. K). Os dados experimentais das isotermas de dessorção nas temperaturas de 35, 45 e 55°C, com umidade relativa obtida através de soluções de sais variando de 0.0427 a 0.6999, foram ajustadas pelo modelo de BET linearizado. As corridas experimentais de secagem foram conduzidas em leito fixo nas temperaturas de 35, 45 e 55°C, com umidade relativa variando de 16 a 43%. A melhor correlação das curvas de secagem foi obtida utilizando o modelo difusional aplicado à adimensional de concentração de umidade, sendo que os valores de difusividade efetiva, foram do 3,0 x 10 à 4,0 x 10 (m/s), com energia de ativação de 14,3 à 20,4 KJ/mol. Para a normalização dos dados experimentais foram utilizados adimensionais de concentração em função dos números adimensionais de; Biot de calor, Biot de massa, Fourier e Kossovich. Das correlações propostas, a que melhor se ajustou foi: (C-Ce>)/(Co-Ce)=(Bim/(BiqKo))-0,1 exp (a+b Fom +c Fom²+d Fo³). Uma análise dos valores numéricos do adimensional de Biot de
massa, e das variações nos valores da difusividade efetiva em função da velocidade do ar de secagem, mostrou que as resistências externas têm influência nos processos de secagem

Abstract: Experimental studies of potato (Solanum tuberosum, L. cultivar Bintje) was conducted about the phenomena during the dryjng process: heat transfer, through thermal conductivity; mass transfer, through desorption isotherms and drying behaviour and taking into account the shrinkage of the...

Abstract: Experimental studies of potato (Solanum tuberosum, L. cultivar Bintje) was conducted about the phenomena during the dryjng process: heat transfer, through thermal conductivity; mass transfer, through desorption isotherms and drying behaviour and taking into account the shrinkage of the sample. Thermal conductivity was measured by the probe method for moisture content within the range 60 - 90% w/w at temperatures of 20 to 27°C, which showed to be a function of
moisture content only and ajusted to k = exp(-1 . 77+1. 5 U) (W/m.K). Experimental desorption isotherms at temperatures of 35, 45 and 55°C for relative moisture from 0.0427 to 0.6999 were adjusted by the linear BET model. Experiments for drying were conducted in fixed bed at temperatures of 35, 45 and 55 ºC and relative moisture from 16 to 43%. Best correlation for drying curves were obtained with diffusional model in terms of a non dimensional moisture concentration. Effective diffusivity lied within 3. 0 x 10 to 4. 9 x 10 (m²/s) with activation energy of 14,3 to 20.4 KJ/mol. Data were normalized in terms of non dimensional moisture concentration as function of heat and mass Biot, Fourier and Kossovich. Best correlation was: (C-Ce>)/(Co-Ce)=(Bim/(BiqKo))-0,1 exp (a+b Fom +c Fom²+d Fo³) Analysing Biot values and increments of effective diffusivity as function of velocity of drying air the conclusion is that external resistence is important