Drying kinetics and thermodynamic properties of jabuticaba peel
DOI:
https://doi.org/10.5327/fst.00255Keywords:
activation energy, mathematical modeling, Myrciaria cauliflora, page templateAbstract
Jabuticaba is a fruit of high nutritional value, and the peel, which is usually discarded, contains nutrients in greater concentration. An alternative for the use of jabuticaba bark is the preparation of flour. The aim of this research was to analyze the drying kinetics of jabuticaba bark by adjusting mathematical models and determining the effective diffusion coefficient, activation energy, and thermodynamic properties at different drying temperatures. The jaboticaba residues were dried in a forced ventilation oven at different temperatures of 45, 55, 65, and 75°C. Among the various models analyzed, Page was employed to streamline the drying phenomenon. The research observed that effective diffusion coefficient decreased with increasing temperature, and the activation energy for the liquid diffusion on drying was 32.63 kJ mol-1. Furthermore, enthalpy and entropy decreased with increasing drying temperature, while Gibbs’ free energy increased with increasing drying temperature.
Downloads
References
Baptestini, F. M., Corrêa, P. C., Oliveira, G. H. H., Almeida, L. F. J., & Vargas-Elías, G. A. (2016). Períodos constantes e decrescentes de fatias de abacaxi secas por infravermelho. Revista Brasileira de Ciências Agrárias, 11(1), 53-59. https://doi.org/10.5039/agraria.v11i1a5160
Botelho, S. C. C., Garcia, T. R. B., Viana, J. L., Botelho, S. D. C. C., & Sousa, A. M. B. (2015). Cinética de secagem e determinação do coeficiente de difusão efetivo de grãos de sorgo. Revista Brasileira Milho Sorgo, 14(2), 260-272. https://doi.org/10.18512/1980-6477/rbms.v14n2p260-272
Coradi, P. C., Fernandes, C. H. P., Helmich, J. C., & Goneli, A. L. D. (2016). Effects of drying air temperature and grain initial moisture content on soybean quality (Glycine Max (L.) Merrill). Engenharia Agrícola, 36(5), 866-876. https://doi.org/10.1590/1809-4430-Eng.Agric.v36n5p866-876/2016
Corrêa, P. C., Oliveira, G. H. H., Botelho, F. M., Goneli, A. L. D., & Carvalho, F. M. (2010). Modelagem matemática e determinação das propriedades termodinâmicas do café (Coffea arabica L.) durante o processo de secagem. Revista Ceres, 57(5), 595-601. https://doi.org/10.1590/S0034-737X2010000500005
Costa, C. F., Corrêa, P. C., Vanegas, J. D. B., Baptestini, F. M., Campos, R. C., & Fernandes, L. S. (2016). Mathematical modeling and determination of thermodynamic properties of jabuticaba peel during the drying process. Revista Brasileira de Engenharia Agrícola e Ambiental, 20(6), 576-580. https://doi.org/10.1590/1807-1929/agriambi.v20n6p576-580
Ferreira, L. F. D., Pirozi, M. R., Ramos, A. M., & Pereira, J. A. M. (2012). Modelagem matemática da secagem em camada delgada de bagaço de uva fermentado. Pesquisa Agropecuária Brasileira, 47(6), 855-862. https://doi.org/10.1590/S0100-204X2012000600017
Khan, M. I. H., Kumar, C., Joardder, M. U. H., & Karim, M. A. (2016). Determination of appropriate effective diffusivity for different food materials. Drying Technology, 35(3), 335-346. https://doi.org/10.1080/07373937.2016.1170700
Leite, A. L. M. P., Silva, F. S., Porto, A. G., Piasson, D., & Santos, P. (2015). Contração volumétrica e cinética de secagem de fatias de banana variedade Terra. Pesquisa Agropecuária Tropical, 45(2), 155-162. https://doi.org/10.1590/1983-40632015v4530270
Leite, D. D. F., Santos, F. S., Santos, D. C., Lisbôa, J. F., Ferreira, J. P. L., & Queiroz, A. J. M. (2017). Modelagem matemática da cinética de secagem da casca do abacaxi. Revista Verde de Agroecologia e Desenvolvimento Sustentável, 12(4), 769-774. https://doi.org/10.18378/rvads.v12i4.4980
Michalska, A., Wojdyło, A., Łysiak, G. P., Lech, K., & Figiel, A. (2017). Functional relationships between phytochemicals and drying conditions during the processing of blackcurrant pomace into powders. Advanced Powder Technology, 28(5), 1340-1348. https://doi.org/10.1016/j.apt.2017.03.002
Morales, P., Barros, L., Dias, M. I., Santos-Buelga, C., Ferreira, I. C., Asquieri, E. R., & Berrios, J. J. (2016). Non-fermented and fermented jabuticaba (Myrciaria cauliflora Mart.) pomaces as valuable sources of functional ingredients. Food Chemistry, 208, 220-227. https://doi.org/10.1016/j.foodchem.2016.04.011
Nunes, J. S., Castro, D. S., Moreira, I. S., Sousa, F. C., & Silva, W. P. (2014). Descrição cinética de secagem da polpa de jabuticaba usando modelos empíricos. Revista Verde de Agroecologia e Desenvolvimento Sustentável, 9(1), 20-25.
Oliveira, P. M., Oliveira, D. E. C., Resende, O., & Silva, D. V. (2018). Study of the drying of mesocarp of baru (Dipteryx alata Vogel) fruits. Revista Brasileira de Engenharia Agrícola e Ambiental, 22(12), 872-877. https://doi.org/10.1590/1807-1929/agriambi.v22n12p872-877
Reis, C. G., Figueirêdo, R. M. F., Queiroz, A. J. M., Paiva, Y. F., Amadeu, L. T. S., Santos, F. S., Ferreira, J. P. L., Lima, T. L. B., Andrade, F. S., & Gomes, J. P. (2023). Pineapple Peel Flours: Drying Kinetics, Thermodynamic Properties, and Physicochemical Characterization. Processes, 11(11), 3161. https://doi.org/10.3390/pr11113161
Rodovalho, R. S., Silva, H. W., Silva, I. L., & Rossetto, C. A. V. (2015). Cinética de secagem dos grãos de pimenta bode. Global Science and Technology, 8(2), 128-142. https://doi.org/10.14688/1984-3801/gst.v8n2p128-142
Santos, N. C., Almeida, F. L. J., Silva, L. R. I., Muniz, C. E. S., Pereira, T. S., Silva, V. M. A., Ribeiro, V. H. A., Moreira, I. N., Pinheiro, W. S., & Eduardo, R. S. (2020a). Determinação dos parâmetros cinéticos durante o processo de secagem da casca de abacaxi. Research, Society and Development, 9(4), 1-15. https://doi.org/10.33448/rsd-v9i4.2794
Santos, N. C., Almeida, R., Pereira, T., Queiroga, A., Silva, V., Amaral, D., Almeida, R., Ribeiro, V., Barros, E., & Silva, L. (2020b). Modelagem matemática aplicada à cinética de secagem das cascas de (Talisia esculenta). Research, Society and Development, 9(2), 1-15. https://doi.org/10.33448/rsd-v9i2.1986
Sato, A. C. K., & Cunha, R. L. (2007). Influência da temperatura no comportamento reológico da polpa de jabuticaba. Food Science and Technology, 27(4), 890-896. https://doi.org/10.1590/S0101-20612007000400033
Silva, O. S. da, Carvalho, J. P. D., & Lima, E. E. (2013). Cinética de secagem do resíduo de abacaxi enriquecido. Revista Brasileira de Engenharia Agrícola e Ambiental, 17(6), 640-646. https://doi.org/10.1590/S1415-43662013000600010
Souza, J. L. F., Oliveira, D. E. C., Plácido, G. R., Egea, M. B., Caliari, M., & Silva, M. A. P. (2019). Thermodynamic and nutritional properties and drying kinetics of pequi (Caryocar brasiliense Cambess) mesocarp. Revista Brasileira de Engenharia Agrícola e Ambiental, 23(9), 655-661. https://doi.org/10.1590/1807-1929/agriambi.v23n9p655-661
Sozzi, G., & Ramos, D. S. (2015). Avaliação do ágio no preço da energia convencional no mercado brasileiro de contratos de curto prazo: metodologia e aplicação. Revista Espaço Ciência, 22, 24.
