10901 MODELAGEM MATEMÁTICA E PROPRIEDADES TERMODINÂMICAS NA SECAGEM DOS RESÍDUOS DO REPOLHO ROXO

Resumo

O Brasil é um grande produtor de frutas e vegetais, mas a agroindústria gera muitos resíduos, como cascas e talos, que frequentemente são desperdiçados. Esses resíduos podem ser utilizados no desenvolvimento de novos produtos alimentícios. O repolho roxo, por exemplo, contém antocianinas, corantes naturais que variam do azul ao vermelho-púrpura, o que o torna uma matéria-prima promissora em termos de coloração. Devido ao elevado teor de água nesses resíduos, é necessário reduzir esse teor para prolongar a vida útil e a estabilidade dos produtos durante a estocagem. O estudo da cinética de secagem visa monitorar as mudanças físicas e fenômenos ocorridos na desidratação, garantindo a produção de alimentos de alta qualidade a baixo custo. Portanto, esse projeto teve por objetivo estudar a cinética de secagem dos resíduos do repolho roxo, através da modelagem matemática, determinação do coeficiente de difusão, da energia de ativação e as propriedades termodinâmicas do processo. Os resíduos do repolho roxo foram triturados, dispostos em cestas teladas e desidratados nas temperaturas de 50, 60 e 70 °C em estufa de circulação de ar, o experimento foi realizado em triplicata, com pesagens das bandejas em intervalos regulares, até massa constante. Em seguida, foram aplicados aos dados experimentais a modelagem matemática com diferentes modelos (Aproximação da difusão, Henderson e Pabis, Logarítmico, Midilli e Page) e avaliado a qualidade dos ajustes (coeficiente de determinação - R2, desvio quadrático médio - DQM, qui-quadrado - χ2; e calculado as difusividades efetivas, as energias de ativação e as propriedades termodinâmicas (entalpia, entropia e energia livre de Gibbs) do processo. Os resultados verificaram que todos os modelos estudados resultaram em ajustes satisfatórios para todas as temperaturas adotas, contudo, o modelo Aproximação da difusão apresentou melhor desempenho. A difusividade efetiva foi da ordem de 10-6 m²/s e a energia de ativação de 24,84 kJ/mol; as propriedades termodinâmicas apontaram para um processo não espontâneo, com valores positivos de entalpia e energia livre de Gibbs, e valores negativos de entropia.