Mathematical modeling for the description of drying kinetics of pineapple bark

Authors

  • Daniela Dantas de Farias Leite Universidade Federal de Campina Grande
  • Francislaine Suelia dos Santos Universidade Federal de Campina Grande
  • Dyego da Costa Santos Universidade Federal de Campina Grande
  • Jemima Ferreira Lisbôa Universidade Federal de Campina Grande
  • João Paulo de Lima Ferreira Universidade Federal de Campina Grande
  • Alexandre José de Melo Queiroz Universidade Federal de Campina Grande

DOI:

https://doi.org/10.18378/rvads.v12i4.4980

Keywords:

Tropical fruit, Agrindustrial waste, Dehydration.

Abstract

Brazil is the second largest producer of pineapple in the world. Pulp is the part of the fruit that is normally consumed, whereas the stalk and the bark are considered waste of it’s processing, not being properly utilized by the industries. The objective of this work was to dehydrate the pineapple peel in the form of slices with a length of 15 cm and a width of 8 cm in an oven with forced air circulation at temperatures of 75 and 85 °C and adjust the mathematical models of Henderson and Pabis, Page, Thompson, Diffusion Approximation, Midilli and Two Terms to the experimental data. The coefficient of determination, the mean square deviation and the random distribution of the residuals were used as the criterion for evaluating the adjustment of the mathematical models. The pineapple bark with initial water content of 87.73% b.u had a final water content of 10.67% b.u at 75 °C and 9.05% at 85 °C, with an average reduction of 88, 76% of the initial water content of the study material. It was found that samples submitted to dewatering at 75 °C required a longer time to reach the equilibrium water content compared to dehydrated samples at a temperature of 85 °C. Among the models studied, the Page of diffusion approximation and Midilli presented the highest coefficients of determination (R²> 0.998) and the smallest mean squared deviations (DQM <0.02), however, the Page model was The only one with random distribution of the residues at all temperatures studied, resulting in the best fit to the experimental data of pineapple bark drying.

Downloads

Download data is not yet available.

References

ALEXANDRE, H. V.; SILVA, F. L. H.; GOMES, J. P.; SILVA, O. S.; CARVALHO, J. P. D.; LIMA, E. E. Cinética de secagem do resíduo de abacaxi enriquecido. Revista Brasileira de Engenharia Agrícola e Ambiental, Campina Grande, v. 17, n. 6, p. 640-646, 2013.

ANDRÉ, A. M. M. C. N.; CASTRO, D. S.; ALMEIDA, R. D.; OLIVEIRA, V. F.; SANTOS M. I. Comparação de modelos matemáticos da cinética de secagem de cascas de Manga Espada. Revista Verde de Agroecologia e Desenvolvimento Sustentável, Pombal, v. 9, n. 3, p. 19-27, 2014.

AZOUBEL, P. M.; EVANGELISTA, E. C. D. A.; OLIVEIRA, S.B.; SILVA, Í. R. A.; ARAÚJO, A. J. B. Cinética de secagem da casca de manga "Tommy Atkins". In: Congresso Brasileiro de Engenharia Química, IV Congresso Brasileiro de Termodinâmica aplicada, 2008, Recife. Anais... Recife: UFPE: ABEQ, 2008.

CARVALHO, M. G. Barras de cereais com amêndoas de chichá, sapucaia e castanha-do-gurguéia, complementadas com casca de abacaxi. 93f. Dissertação (Mestrado em Tecnologia de Alimentos). Universidade Federal do Ceará. Fortaleza, 2008.

CORRÊA, P. C.; OLIVEIRA, G. H. H.; BOTELHO, F. M.; GONELI, A. L. D.; CARVALHO, F. M. Modelagem matemática e determinação das propriedades termodinâmicas do café (Coffea arabica L.) durante o processo de secagem. Revista Ceres, Visçosa, v. 57, n. 5, p. 595-601, 2010.

COSTA, C. F.; CORRÊA, P. C.; VANEGAS, J. D.; BAPTESTINI, F. M.; CAMPOS, R. C.; FERNANDES, L. S. Mathematical modeling and determination of thermodynamic properties of jabuticaba peel during the drying process. Revista Brasileira de Engenharia Agrícola e Ambiental, Campina Grande, v. 20, n. 6, p. 576-580, 2016.

COSTA, J. M. C.; FELIPE, E. M. DE F.; MAIA, G. A.; BRASIL, I. M.; HERNANDEZ, F. F. H. Comparação dos parâmetros físico-químicos e químicos de pós-alimentícios obtidos de resíduos de abacaxi. Revista Ciência Agronômica, v. 38, n. 2, p.228-232, 2007.

COSTA, L. M.; RESENDE, O.; GONÇALVES, D. N.; OLIVEIRA, D. E. C. Modelagem matemática da secagem de frutos de crambe em camada delgada. Bioscience Journal, v. 31, n. 2, p. 392-403, 2015.

DIÓGENES, A. M. G.; QUEIROZ, A. J. M.; FIGUEIRÊDO, R. M. F.; SANTOS, D. C. Cinética de secagem de grãos de abóbora. Revista Caatinga, v. 26, n. 1, p. 71-80, 2013.

FERREIRA, M. D. F. P.; PENA, R. S. Estudo da secagem da casca do maracujá amarelo. Revista Brasileira de Produtos Agroindustriais, Campina Grande, v. 12, n. 1, p. 15-28, 2010.

Food and Agriculture Organization of the United Nations Statistics Division - FAO. Disponível em: < http://faostat3.fao.org/browse/Q/QC/E >. Acesso em: 01.07.2017.

GONÇALVES, J. Q.; SILVA, M. A. P.; PLÁCIDO, G. R.; SILVA, M. C.; MARINS, R.; MOURA, L. C.; SOUZA, D. G. Secagem da casca e polpa da banana verde (Musa acuminata): propriedades físicas e funcionais da farinha. Global Science and Technology, v. 9, n. 3, p. 62 - 72, 2016.

GONELLI, A. L. D.; CORRÊA, P. C.; MAGALHÃES, F. E. A.; BAPTESTINI, F. M. Contração volumétrica e forma dos frutos de mamona durante a secagem. Acta Scientiarum. Agronomy, v. 33, n. 1, p. 1-8, 2011.

GUEDES, A. M. M.; FARIA, L. J. G. Determinação da constante de secagem de urucum (Bixa orellana L.) em secador convectivo de leito fixo. Revista Brasileira de Produtos Agroindustriais, Campina Grande, v. 2, n. 1, p. 73-86, 2000.

IBGE. Levantamento Sistemático da Produção Agrícola. Disponível em: < ftp://ftp.ibge.gov.br/Producao_Agricola/Levantamento_Sistematico_da_Producao_Agricola_[mensal]/Fasciculo/lspa_201704.pdf >. Acesso em: 01.07.2017.

INSTITUTO ADOLFO LUTZ (São Paulo). Métodos físico-químicos para análise de alimentos. São Paulo: Instituto Adolfo Lutz, 2008. 1020p.

MARTINS, J. J. A.; MARQUES, J. I.; SANTOS, D. C.; ROCHA, A. P. T. Modelagem matemática da secagem de cascas de mulungu. Bioscience Journal, v. 30, n. 6, p. 1652-1660, 2014.

MELO, J. C. S.; PEREIRA, E. D.; OLIVEIRA, K. P.; COSTA, C. H. C.; FEITOSA, R. M. Estudo da cinética de secagem da pimenta de cheiro em diferentes temperaturas. Revista Verde de Agroecologia e Desenvolvimento Sustentável, Pombal, v. 10, n. 2, p. 09 - 14, 2015.

MENDONÇA, A. P.; SAMPAIO, P. T. B.; ALMEIDA, F. A. C.; FERREIRA, R. F.; NOVAIS, J. M. Determinação das curvas de secagem das sementes de andiroba em secador solar. Revista Brasileira de Engenharia Agrícola e Ambiental, Campina Grande, v. 19, n. 4, p. 382-387, 2015.

PACHECO, A. C. W.; LUZ, G. R.; POLON, P. E.; JORGE, L. M. M.; PARAÍSO, P. R. Modeling of drying and adsorption isotherms of the fish feed. Brazilian Archives of Biology and Technology, v. 54, n. 8, p. 577-588, 2011.

PRATES, M. F. O.; REIS, R. C.; DEVILLA, I. A.; FARIA, R. Q.; LIMA JUNIOR, A. F. Cinética de secagem de folhas de Solanum lycocarpum A. St.-Hil. (fruta-de-lobo). Revista Brasileira de Plantas Medicinais, v. 14, n. 3, p. 514-521, 2012.

RAFIEE, S. H.; KEYHANI, A.; SHARIFI, M.; JAFARI, A.; MOBLI, H.; TABATABAEEFAR, A. Thin layer drying properties of soybean (Viliamz Cultivar). Journal of Agricultural Science and Technology, v. 11, n. 3, p. 289-300, 2009.

RAMALLO, L. A.; MASCHERONI, R. H. Quality evaluation of pineapple fruit during drying process. Food and Bioproducts Processing, v. 90, n. 1, p. 275-283, 2012.

SANTOS, A. E.; MARTINS, G. M. V.; CANUTO, M. F. C. S.; SEGUNDO, J. E. D. V.; ALMEIDA, R. D. Modelagem matemática para a descrição da cinética de secagem do fruto da palma (Opuntia fícus indica). Revista Verde de Agroecologia e Desenvolvimento Sustentável, Pombal, v. 11, n.1, p.01-06, 2016.

SANTOS, C. T.; BONOMO, R. F.; CHAVES, M. A.; FONTAN, R. C. I.; BONOMO, P. Cinética e modelagem da secagem de carambola (Averrhoa carambola L.) em secador de bandeja. Acta Scientiarum. Technology, v. 32, n. 3, p. 309-313, 2010.

SANTOS, D. C.; QUEIROZ, A. J. M.; FIGUEIRÊDO, R. M. F.; OLIVEIRA, E. N. A. Cinética de secagem de farinha de grãos residuais de urucum. Revista Brasileira de Engenharia Agrícola e Ambiental, Campina Grande, v. 17, n. 2, p. 223-231, 2012.

SOUSA, K. A.; RESENDE, O.; CHAVES, T. H.; COSTA, L. M. Cinética de secagem do nabo forrageiro (Raphanus sativus L.). Revista Ciência Agronômica, v. 42, n. 4, p. 883-892, 2011.

SOUSA, M. B.; PEDROZA, J. P.; BELTRÃO, N. E. DE M.; SEVERINO, L. S.; DANTAS, F. P. Cinética de secagem do farelo de mamona. Revista Brasileira de Produtos Agroindustriais, Campina Grande, v. 8, n. 2, p. 135-146, 2006.

Published

01-10-2017

How to Cite

LEITE, D. D. de F.; SANTOS, F. S. dos; SANTOS, D. da C.; LISBÔA, J. F.; FERREIRA, J. P. de L.; QUEIROZ, A. J. de M. Mathematical modeling for the description of drying kinetics of pineapple bark. Revista Verde de Agroecologia e Desenvolvimento Sustentável, [S. l.], v. 12, n. 4, p. 769–774, 2017. DOI: 10.18378/rvads.v12i4.4980. Disponível em: https://www.gvaa.com.br/revista/index.php/RVADS/article/view/4980. Acesso em: 21 jun. 2024.

Issue

Section

FOOD SCIENCES

Most read articles by the same author(s)

1 2 3 > >> 

Similar Articles

You may also start an advanced similarity search for this article.