Cinética de secagem e difusão efetiva de grãos de trigo mourisco

Buckwheat has become important in the food sector as its flour does not contain gluten. Since buckwheat is a relatively new crop in the agricultural environment, there is little information available regarding its processing. Drying is one of the most important post-harvest stages of buckwheat. The aim of the present study was to describe the drying process of buckwheat grains. Buckwheat grains with a moisture content of 0.41 ± 0.01 (dry basis, d.b.) were harvested, followed by drying in an experimental dryer at the temperatures of 40, 50, 60, 70, and 80 °C, at an air speed of 0.8 m s-1. The drying rate was determined, and the mathematical models generally employed to describe the drying process of several agricultural products were fitted to the experimentally obtained data. Model selection was based on the Gauss-Newton non-linear regression method and was complemented by Akaike Information Criterion and Schwarz’s Bayesian Information Criterion. It was concluded that the drying rate increased with an increase in temperature and decreased with an increase in drying time. It is recommended to use the Midilli model to represent the drying kinetics of buckwheat grains at the temperatures of 40, 60, and 70 °C, while the Approximation of diffusion model is recommended for the temperatures of 50 and 80 °C. The magnitudes of effective diffusion coefficients ranged from 1.8990 × 10-11 m2 s-1 to 17.8831 × 10-11 m2 s-1. The activation energy required to initiate the drying process was determined to be 49.75 kJ mol-1. RESUMO O trigo mourisco tem se destacado na cadeia alimentícia por não possuir glúten em sua farinha. Por ser uma cultura relativamente nova no meio agrícola, faltam informações referentes ao seu processamento, dentre as etapas pós-colheita a secagem é uma das mais importantes. O objetivo do presente trabalho foi descrever o processo de secagem de grãos de trigo mourisco. Os grãos foram colhidos com teor de água de 0.41 ± 0.01 (b.s.) e submetidos a secagem em secador experimental nas temperaturas de 40, 50, 60, 70 e 80 °C, e velocidade do ar de 0.8 m s-1. Determinou-se a taxa de secagem e ajustou-se aos dados experimentais modelos matemáticos frequentemente utilizados para a descrição da secagem de diversos produtos agrícolas. A seleção dos modelos foi baseada no método de regressão não linear de Gauss-Newton e complementada pelo Critério de Informação de Akaike e Critério de Informação Bayesiano de Schwarz’s. Conclui-se que, a taxa de redução da água foi maior para maiores temperaturas e diminuiu com o aumento do tempo de secagem; o modelo de Midilli é recomendado para representar a cinética de secagem dos grãos nas temperaturas de 40, 60 e 70 ºC; para a temperaturas de 50 e 80 ºC recomenda-se o modelo de aproximação da difusão; os coeficientes de difusão efetivo apresentaram magnitude de 1.8990 a 17. 8831 × 10-11 m2 s-1 e; a energia de ativação requerida para iniciar o processo de secagem foi de 49.75 kJ mol-1.