Determinação do equilíbrio higroscópico e do calor isostérico do bagaço de cana-de-açúcar

Com o intuito de analisar a dinâmica de sorção e a energia necessária para a vaporização da água na desidratação do bagaço da cana-de-açúcar, o presente trabalho teve como objetivo a determinação de seu equilíbrio higroscópico e calor isostérico, a partir de diferentes condições controladas de temperatura (20; 40; 55 e 70 ºC) e umidade relativa do ar (10; 12; 17; 18; 30; 40; 45; 50; 60 e 85%), assim como avaliar, entre diversos modelos descritos na literatura, o que melhor represente o comportamento de sorção. Como resultado, foi verificado que o modelo que melhor se ajustou aos dados empíricos do processo de sorção do bagaço de cana-de-açúcar foi o Modelo de Henderson Modificado, com coeficiente de determinação de 0,972, enquanto o calor isostérico integral de dessorção variou de 2524,09 a 2951,95 kJ kg-1, para os teores de água de equilíbrio de 0,014 a 0,170 b.s., respectivamente.

Isotermas e calor isostérico de sorção do feijão

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.

Isotermas de dessorção de filé de bonito (Sarda sarda) desidratado osmoticamente e defumado

O presente trabalho teve como objetivo a obtenção de isotermas de dessorção de filés de bonito (Sarda sarda), previamente salgados a vácuo e defumados com fumaça líquida. As isotermas foram obtidas a quatro temperaturas (5, 25, 40 e 60 ºC) em condições de dessorção, através do método gravimétrico estático, com soluções salinas saturadas. Os dados experimentais foram ajustados a quatro modelos da literatura (BET linearizado, GAB, Henderson e Oswin modificado). Os resultados mostraram que as isotermas tomaram forma sigmoidal de tipo II e que o modelo de Guggenheim-Anderson-deBoer (GAB) foi aceitável para modelar os dados experimentais. O calor isostérico de dessorção, um parâmetro necessário para simular e projetar adequadamente o secador, também foi calculado e pode ser representado através de um modelo matemático simples, em função da umidade de equilíbrio.

Propiedades de adsorción de agua de dos genotipos de arroz rojo

A pesar de ser una plaga en el cultivo del arroz blanco, el arroz rojo (Oryza sativa L.) es muy apreciado por su valor nutritivo, sabor, textura y propiedades benéficas. Sus propiedades de adsorción de agua aún no han sido elucidadas, por ese motivo, el objetivo del presente trabajo fue estudiar las propiedades de adsorción de agua de dos genotipos de arroz rojo PB01 y PB05. Fueron utilizados granos de arroz en cáscara con tenor de agua inicial de 2 daga kgms-1 sometidos a proceso de adsorción en 0.113£Aw£0.973 y temperaturas de 30, 50 y 70 °C. Los modelos de Peleg, GAB y Clausius-Clapeyron fueron usados para predecir las variaciones de la humedad de equilibrio en función del tiempo, las isotermas y estabilidad y el calor isostérico de adsorción de agua, respectivamente. Estos modelos matemáticos se adecuaron bien a los datos experimentales, presentando Raj2>97% y SE<0.7 dag kg-1. La tasa inicial y la capacidad de adsorción de agua aumentaron exponencialmente en función de Aw. Las isotermas, la estabilidad y el calor isostérico del arroz rojo dependen de las características de cada genotipo. El genotipo PB01 es más estable entre 30 y 50 °C y el PB05 entre 50 y 70 °C.

Comportamento higroscópico da farinha de pupunha (Bactris gasipaes)

Avaliou-se o comportamento higroscópico da farinha de pupunha obtida por secagem em estufa a 70°C. Obteve-se dados de equilíbrio de adsorção de umidade a 15°C e 35°C, através de um método estático, onde recipientes de 500mL, contendo soluções saturadas de sais, foram utilizados como ambientes geradores de umidades relativas constantes, na faixa de 11% a 97%, aos quais foram submetidas amostras do produto. A partir dos dados de equilíbrio foram construídas isotermas de adsorção de umidade, sendo observadas isotermas do tipo III e, ainda, que a umidade de equilíbrio diminui com o aumento da temperatura. Determinou-se o calor isostérico de adsorção para diferentes níveis de umidade de equilíbrio e a umidade equivalente à monocamada, observando-se valores inferiores a 5g H2O/100 g s.s. Verificou-se a aplicabilidade do modelo GAB na predição de dados de equilíbrio do produto. De acordo com os resultados obtidos, a farinha de pupunha apresenta baixa higroscopicidade, ou seja, baixa afinidade por moléculas de água.

Influência da temperatura e da concentração do cloreto de sódio (NaCl) nas isotermas de sorção da carne de tambaqui (Colossoma macroparum)

As isotermas de sorção da carne de tambaqui desidratada osmoticamente foram determinadas a três temperaturas (5, 17 e 29ºC) e com duas concentrações de solução osmótica (10 e 30% de NaCl), pelo método gravimétrico. Quatro modelos de sorção foram testados para verificar o melhor ajuste; GAB, Oswin, BET e PELEG. Os dados experimentais se ajustaram satisfatoriamente aos modelos. O modelo escolhido para este trabalho foi o de PELEG. Para o ajuste nas curvas de sorção, foi feita a análise de regressão não-linear, usada o programa estatístico ORIGIN 4.0 para estimar as constantes dos modelos. A avaliação do melhor ajuste foi feita pela análise do coeficiente de determinação do ajuste (r²) e teste de Qui-quadrado (x²). Foram analisadas as influências da variação da temperatura e concentração de NaCl na atividade de água da carne do tambaqui. À medida que decresce a temperatura há um decréscimo na atividade de água. Um aumento na concentração do NaCl diminui a atividade de água. A propriedade termodinâmica estudada foi o calor isostérico de sorção. A medida que aumenta a concentração da solução osmótica aumenta o valor do calor isostérico de sorção.

Isotermas de adsorción en harina de maíz (Zea mays L.)

El objetivo de este trabajo fue determinar las isotermas de adsorción de humedad de harina de maíz a tres temperaturas (7, 22 y 45 °C) para el rango de a w entre 0,10 y 0,95. Las isotermas se modelaron utilizando siete ecuaciones comúnmente aplicadas en alimentos. La calidad de ajuste se evaluó con el coeficiente de regresión (r²) y el porcentaje de error medio relativo (% E), en función de los cuales se observó que los modelos propuestos por GAB, Oswin y Halsey ajustaron de mejor manera los datos experimentales. La humedad de la monocapa (Xm) y la humedad de seguridad (X S) presentaron dependencia con la temperatura con valores de Ea de 13,6 y 3,3 kJ/mol, respectivamente. Se cálculo el calor isostérico de adsorción (Q S) usando la ecuación de Clausius-Clapeyron, obteniéndose un máximo de 21 kJ/mol, para una humedad de 0,075 g agua/g m.s., este parámetro se modeló utilizando la ecuación propuesta por Tsami.

Propriedades termodinâmicas de adsorção de água do amido de rizomas do lírio-do-brejo (Hedychium coronarium)

Determinaram-se as propriedades termodinâmicas (entalpia diferencial, entropia diferencial, entalpia integral e entropia integral) do amido de rizomas do lírio-do-brejo (Hedychium coronarium) por meio de isotermas de adsorção de água. As isotermas foram determinadas em atividades de água no intervalo de 0,11 a 0,84, sob temperaturas que variaram de 30 a 50 °C. A Equação de GAB, que se ajustou bem às isotermas experimentais, foi utilizada para estimar as propriedades termodinâmicas de adsorção. As isotermas apresentaram ligeira inversão, indicando a precença de amido danificado. A entalpia diferencial e a entropia diferencial aumentaram com a diminuição da umidade de equilíbrio e correlacionaram entre si confirmando a compensação química linear. Um modelo exponencial do tipo Y = b.e(a/Xe) descreveu adequadamente a dependência destas propriedades diferenciais ao teor de umidade de equilíbrio. A entalpia integral e a entropia integral aumentaram continuamente com o teor de umidade de equilíbrio, porém com valores negativos para a entropia integral. Estas propriedades termodinâmicas de adsorção de água demonstraram que o amido extraído dos rizomas do lírio-do-brejo possui baixa higrocopicidade apesar da ocorrência de grânulos de amido danificados.

Influência da temperatura e da concentração do cloreto de sódio (NaCl) nas isotermas de sorção da carne de tambaqui (Colossoma macroparum)

As isotermas de sorção da carne de tambaqui desidratada osmoticamente foram determinadas a três temperaturas (5, 17 e 29ºC) e com duas concentrações de solução osmótica (10 e 30% de NaCl), pelo método gravimétrico. Quatro modelos de sorção foram testados para verificar o melhor ajuste; GAB, Oswin, BET e PELEG. Os dados experimentais se ajustaram satisfatoriamente aos modelos. O modelo escolhido para este trabalho foi o de PELEG. Para o ajuste nas curvas de sorção, foi feita a análise de regressão não-linear, usada o programa estatístico ORIGIN 4.0 para estimar as constantes dos modelos. A avaliação do melhor ajuste foi feita pela análise do coeficiente de determinação do ajuste (r²) e teste de Qui-quadrado (x²). Foram analisadas as influências da variação da temperatura e concentração de NaCl na atividade de água da carne do tambaqui. À medida que decresce a temperatura há um decréscimo na atividade de água. Um aumento na concentração do NaCl diminui a atividade de água. A propriedade termodinâmica estudada foi o calor isostérico de sorção. A medida que aumenta a concentração da solução osmótica aumenta o valor do calor isostérico de sorção.

Moisture sorption isotherms of fresh and blanched pumpkin (Cucurbita moschata)

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)

Enthalpy-entropy compensation based on isotherms of mango

Dados de equilíbrio da umidade da polpa de manga foram determinados utilizando-se o método estático gravimétrico. As isotermas de adsorção e dessorção foram obtidas na faixa de 30-70 ºC e as atividades de água (a w) de 0,02 a 0,97. A utilização do modelo de GAB nos resultados experimentais, através da análise de regressão não linear, proporcionou um bom ajuste entre os dados experimentais e os valores calculados. O calor isostérico de sorção foi estimado a partir dos dados de equilíbrio de sorção, utilizando-se a equação de Clausius-Clayperon. Notou-se que os calores isostéricos de sorção crescem com o aumento da temperatura e pode ser bem ajustado através de uma relação exponencial. A teoria da compensação entalpia-entropia foi aplicada às isotermas de sorção e gráficos deltaH versus deltaS forneceram as temperaturas isocinéticas, indicando um processo de sorção entalpicamente controlado.

Effect of drying method on the adsorption isotherms and isosteric heat of passion fruit pulp powder

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Study of adsorption isotherms of green coconut pulp

O Brasil é considerado um dos maiores produtores e consumidores de frutas tropicais. O coco verde (Cocos nucifera L.) se destaca tanto em termos de produção e consumo quanto em quantidade de resíduos gerada por indústrias de água de coco e pelo consumo in natura. Portanto, existe uma necessidade de aproveitamento deste subproduto. Este trabalho teve por objetivo estudar as isotermas de adsorção da polpa de coco verde e determinação do calor isostérico de sorção. As isotermas de adsorção para as temperaturas de 30, 40, 50, 60 e 70 °C foram analisadas e evidenciaram curvas do tipo III, típicas de alimentos ricos em açúcares. Os dados experimentais de umidade de equilíbrio foram correlacionados por modelos da literatura. O modelo de GAB apresentou melhor concordância com os dados experimentais, entre os modelos avaliados. O calor isostérico de sorção é considerado um indicativo de forças atrativas intermoleculares entre os sítios de sorção de vapor de água, consequentemente, um importante fator para predizer a vida de prateleira de produtos desidratados.

Thermodynamic properties of water sorption of jackfruit (Artocarpus heterophyllus Lam.) as a function of moisture content

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)

Study of the enthalpy-entropy mechanism from water sorption of orange seeds (C. sinensis cv. Brazilian) for the use of agro-industrial residues as a possible source of vegetable oil production

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)