Cinética de secagem de folhas de cipó-de-alho utilizando modelos matemáticos

ISBN 978-85-85905-21-7

Área

Físico-Química

Autores

Elias, B. (UFPA) ; Soeiro, W. (UFPA)

Resumo

Um dos processos utilizados na área industrial é a secagem, que tem como um dos objetivos conservar os alimentos. Dessa maneira, estudou-se o comportamento da cinética de secagem de folhas de cipó-de-alho (Allium sativum) em duas temperaturas diferentes, utilizando modelos matemáticos para conhecer a temperatura e o modelo mais eficientes para descrever o processo.

Palavras chaves

cinética de secagem; cipó-de-alho; modelos matemáticos

Introdução

A secagem é uma operação unitária que envolve a retirada da umidade do material pela movimentação da água, a qual decorre de uma diferença de pressão de vapor d’água entre as superfícies do produto a ser secado e o ar que o envolve (CORRÊA et al., 2006). Com a remoção da umidade, serão reduzidos os ataques dos microrganismos na matéria-prima, evitando a perda das propriedades químicas do material (CHRISTENSEN; KAUFMANN, 1974). É possível analisar a perda de umidade de um material por meio da curva de secagem, a qual aponta o comportamento da massa de água contida ao longo do tempo em uma determinada temperatura. Dessa forma, existem vários modelos matemáticos que visam simular o fenômeno da secagem, verificando em qual temperatura o processo é mais eficiente (ANDRADE et al., 2003). O objetivo deste trabalho é verificar, através de software, o modelo mais adequado à secagem para conservar a folha de Mansoa Alliacea, mais conhecida como “cipó-de-alho”. Esse vegetal é uma trepadeira encontrada em abundância na região amazônica, que apresenta odor e propriedades químicas semelhantes ao alho (Allium sativum), usado nos tratamentos de artrite, epilepsia, febre, dor de cabeça, tônico reconstituinte, no fixador de perfumes e na culinária em forma de condimentos (FERREIRA, et al., 2006).

Material e métodos

As folhas de cipó-de-alho foram cedidas pela empresa paraense Manioca e analisadas no laboratório de bioprocessos da Faculdade de Engenharia de Alimentos (FEA) da UFPA. O procedimento foi realizado em duplicata, picando as folhas e colocando-as em dois recipientes de alumínio. Posteriormente, mediu-se a massa dos dois recipientes de forma que tivessem a mesma massa inicial a fim de serem colocados em uma estufa para verificar a variação da massa do recipiente ao longo do tempo nas temperaturas de 65°C e 85°C. O tempo total de secagem nas duas temperaturas foi de 310 minutos, sendo esses divididos em subintervalos de 5, 10, 20 e 30 minutos. Após o fim de cada intervalo, media-se a massa dos recipientes para calcular a razão de umidade (Xr) do material a fim de verificar no software Statistica 7.0® o modelo matemático que melhor representaria o experimento. Os modelos utilizados no ajuste foram: “Henderson e Pabis modificado”, “Midilli et al”, “dois termos”, “exponencial com dois termos” e “Newton”.

Resultado e discussão

Utilizando o software citado anteriormente, observou-se o coeficiente de correlação (R2), o erro médio relativo (EMR) e a análise do comportamento de distribuição de resíduos (DR) que, segundo Madamba et al. (1996), são os fatores mais importantes que determinam uma modelagem matemática na cinética de secagem. Dessa forma, o modelo de “Henderson e Pabis modificado” ajustou-se melhor ao experimento da secagem na temperatura de 85°C. O EMR e R2 encontrados foram 0,0322 e 0,9996, respectivamente. Plotaram-se a razão de umidade do material em função do tempo na Figura 01 e a distribuição dos resíduos na Figura 02, a qual apresentou comportamento aleatório dos pontos e uma distribuição semelhante à reta normal, sendo esses fatores determinantes para comprovar a eficiência do modelo.

Gráfico da razão de umidade em relação ao tempo


Gráfico de distribuição de resíduos e normalidade

Conclusões

A secagem é uma operação importante na área industrial, muito utilizada na conservação de alimentos, pois evita a decomposição dos mesmos. Através de testes matemáticos, percebeu-se que o modelo de “Henderson e Pabis modificado” adequou-se melhor à cinética de secagem da folha de cipó-de-alho, na temperatura de 85°C. Dessa forma, a conservação do material será mais eficiente caso seja secado nessa temperatura.

Agradecimentos

Referências

FERREIRA, M., e EDILMA PEREIRA GONÇALVES. "Propagação vegetativa de cipó-alho (Mansoa alliacea)(Lam.) A. Gentry." Embrapa Rondônia-Resumo em anais de congresso (ALICE). In: CONGRESSO NACIONAL DE BOTÂNICA, 57.; ENCONTRO ESTADUAL DE BOTÂNICOS, 2006.
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