ESTUDO TEÓRICO DA VARIAÇÃO DO COEFICENTE DE DIFUSÃO EFETIVA COM A CONTRAÇÃO VOLUMÉTRICA DOS FRUTOS DE CAFÉ DURANTE A SECAGEM

Abstract

Dentre os métodos de controle e manutenção da qualidade dos produtos agrícolas a secagem é largamente utilizada e o seu estudo teórico é extremamente importante sob os aspectos de engenharia e análise de processos. O presente estudo objetivou verificar a influência da contração volumétrica e da forma geométrica na determinação do coeficiente de difusão efetiva durante a secagem de frutos de café. Foram utilizados frutos de café (Coffea arabica L.), cultivar Catuaí Amarelo, colhidos manualmente com teor inicial de água de 1,25 (b.s.) e submetidos à secagem em três diferentes condições de temperatura e umidade relativa (35 oC e 32,1%; 45 oC e 15,7%; e 55 oC e 10,2%), até atingirem o teor médio de 0,13(b.s.). A Segunda Lei de Fick foi utilizada para obter os coeficientes de difusão dos frutos de café por meio da cinética da secagem considerando e negligenciando a contração volumétrica, assim como a forma geométrica do produto. Concluiu-se que a contração volumétrica e a forma geométrica influenciam na determinação do coeficiente de difusão, e que no modelo da difusão líquida estes devem ser incluídos para melhor compreensão da movimentação da água nos frutos de café.

Among the methods of controlling and maintaining the quality of agricultural products, drying is widely used and its theoretical study is extremely important from engineering aspects and process analysis. The present study aimed to verify the influence of volumetric shrinkage and geometric shape in determining the the effective diffusion coefficient during drying of coffee fruits. Coffee fruits (Coffea arabica L.), variety Catuaí Amarelo, manually harvested, were utilized, with a initial moisture of 1,25 (dry base). These fruits were subjected to drying using three different temperature and relative humidity conditions (35 oC and 32,1%; 45 oC and 15,7%; and 55 oC and 10,2%), until it reaches the average moisture of 0,13 (dry base). The Fick’s Second Law was used to obtain the diffusion coefficients of coffee fruits by drying kinetics considering and neglecting the volumetric shrinkage of the product. It was concluded that the volumetric shrinkage and geometric shape have influence on determining diffusion coefficients, and that in the liquid diffusion model it should be included for a better understanding of water movement in coffee fruits.