As well as most agricultural products, some medicinal plants need to go through a drying process to ensure quality maintenance, however each product behaves differently. Therefore, the present study aimed to evaluate the drying kinetics of spiked pepper (Piper aduncum L.) leaves and determine their thermodynamic properties at different drying temperatures in laboratory scale. Leaves with initial moisture content of 78% w.b. (wet basis) were subjected to drying at temperatures of 40, 50, 60 and 70 ºC and air speed of 0.85 m s-1 in an experimental fixed bed dryer. The drying kinetics of the leaves was described by statistical fitting of mathematical models and determination of effective diffusion coefficient and activation energy. Enthalpy, entropy and Gibbs free energy were also evaluated for all drying conditions. It was concluded that, among the models evaluated, only Midilli and Valcam can be used to represent the drying of Piper aduncum leaves; the first for the two highest temperatures (60 and 70 ºC) and the second for 40 and 50 ºC. The activation energy was approximately 55.64 kJ mol-1, and the effective diffusion coefficient increase with the elevation of temperature. The same occurs with the values of Gibbs free energy, whereas the specific enthalpy and entropy decrease.

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.

No Brasil, o uso de bombas de calor em processos de secagem se limita a poucos trabalhos experimentais, com o emprego de equipamentos importados para uso restritamente laboratorial, em escalas muito pequenas. Assim, o trabalho traz contribuições importantes, pois disponibiliza uma série de informações, como dados energéticos, que podem ser empregados para dimensionamento. No trabalho de pesquisa laboratorial de secagem de café natural e descascado em diferentes temperaturas, foram utilizados dois sistemas: um secador convencional com aquecimento resistivo e um protótipo de controlador higroscópico baseado em tecnologia de calor. Objetivou-se com o trabalho determinar e avaliar o consumo de energia elétrica, a taxa específica de remoção de água (SMER) e o coeficiente de desempenho (COP) da bomba de calor. Os valores experimentais da SMER obtidos para o secador com bomba de calor variaram entre 0,0188 e 0,1169 kg de água/kWh, enquanto que para o secador convencional, estes valores ficaram entre 0,0058 e 0,01 kg de água/kWh. Os resultados mostraram que o secador com bomba de calor foi mais eficiente que o secador convencional, de aquecimento sensível e que os valores da SMER dependem das condições de secagem e das características físicas do produto.

Niger seed oil has excellent quality and quantity (30-50%) and is rich in polyunsaturated fatty acids, mainly linoleic acid (about 70%). Thus, control of environmental temperature and relative humidity, and of seed moisture content is essential to maintain seed oil quality during storage. Thus, the objective of this study was to determine the desorption isotherms of niger seeds under different temperature and water activity conditions, to test the experimental data with different mathematical models, and discover which best represents the phenomenon, as well as calculate the isosteric heat value for the product. Hygroscopicity was determined by the static gravimetric method, at temperatures of 30, 35 and 40 ºC, and water activity between 0.07 and 0.79 (decimal). For the experimental data, mathematical models commonly used to test hygroscopicity in agricultural products were evaluated. From the results obtained, it was concluded that: water activity increases as moisture content rises; based on the statistical parameters, the models of Chung and Pfost, modified Henderson, Oswin, Sabbah, Sigma Copace, Halsey, Smith and Copace appropriatrely represented the desorption phenomenon of niger seeds; total isosteric desorption heat increased with reduction of moisture content, with values varying from 2539.62 to 3081.48 kJ kg -1 , within the range of equilibrium moisture content of 2.4 to 12.2 (% dry basis).Resumo: O niger é diferenciado pelo óleo dos grãos apresentar ótima qualidade e quantidade (30 a 50%) e por ser rico em ácidos graxos poli-insaturados, principalmente, o ácido linoleico, cerca de 70%. Com isso, o controle da temperatura e da umidade relativa do ambiente e do teor de água dos grãos é necessário para a manutenção da qualidade dos grãos de espécies oleaginosas durante o armazenamento. Assim, objetivou-se com o presente trabalho determinar as isotermas de dessorção dos grãos de niger para diferentes condições de temperatura e atividades de água, ajustar diferentes modelos matemáticos aos dados experimentais, selecionando aquele que melhor representa o fenômeno, bem como calcular o calor isostérico para o produto. A higroscopicidade foi determinada pelo método estático gravimétrico, nas temperaturas de 30, 35 e 40 ºC e atividades de água entre 0,07 e 0,79 (decimal). Aos dados experimentais, foram ajustados os modelos matemáticos frequentemente utilizados para representação da higroscopicidade de produtos agrícolas. A partir dos resultados obtidos, concluiu-se que: a atividade de água aumenta conforme é elevado o teor de água; com base nos parâmetros estatísticos, os modelos de Chung e Pfost, Henderson modificado, Oswin, Sabbah, Sigma Copace, Halsey modificado, Smith e Copace foram satisfatórios para representação do fenômeno de dessorção dos grãos de niger; o calor isostérico integral de dessorção aumenta de acordo com a redução do teor de água, e seus valores apresentaram variação de 2539,62 a 3081,48 kJ kg -1 , na faixa de teor de água de equilíbrio de 2,4 a 12,2 (% base seca). Palavras-chave:Equilíbrio h...

Objetivou-se com este trabalho avaliar a cinética de secagem dos grãos de café natural e descascado e ajustar modelos matemáticos aos dados experimentais empregando um protótipo de bomba de calor. A metodologia científica utilizada neste experimento foi uma pesquisa a nível de laboratório empregando o método quantitativo. Os grãos de café foram submetidos a pré-secagem em terreiro suspenso e quando atingiram os teores médios de água inicial de 35,20 e 44,87% (base úmida), para o café natural e descascado, respectivamente, foram encaminhados para secagem no protótipo de sistema de secagem com bomba de calor. A secagem foi conduzida em camada fixa, utilizando 900 g de grãos de café natural e 700 g de café descascado. Submeteu-se a secagem em quatro condições de temperatura de bulbo seco, temperatura de ponto de orvalho e umidade relativa, em delineamento inteiramente casualizado, em três repetições. A partir da determinação da razão de umidade foram ajustados diferentes modelos matemáticos para a descrição da cinética de secagem dos grãos de café. O tempo de secagem do café natural e descascado utilizando o sistema de bomba de calor pode ser considerado baixo para todas as condições de secagem, dado as características morfológicas e do alto teor de água inicial do produto. O modelo de Midilli descreveu satisfatoriamente a cinética de secagem do café natural e descascado em baixa temperatura, utilizando o sistema de bomba de calor. A taxa de secagem é maior para as maiores temperaturas apenas na fase inicial do processo.