Modelagem matemática do processo de secagem da cebola: Parâmetros Cinéticos e Termodinâmicos

• Bruno Giménez-López Universidad Tecnológica del Perú. https://orcid.org/0000-0002-5473-6908
• Cristhian Ronceros Universidad Tecnológica del Perú. https://orcid.org/0000-0001-8421-5217
• Alejandro Quispe Laboratorio de Química Analítica Instrumental, Escuela Profesional de Ingeniería Agroindustrial, Facultad de Ingenierías, Universidad Privada San Juan Bautista, Ica Perú. https://orcid.org/0000-0001-8421-5217
• Rosalio Cusi Universidad Nacional San Luis Gonzaga de Ica, Perú. https://orcid.org/0000-0003-1075-5725
• Manuel Giménez-Medina Laboratorio de Química Analítica Instrumental, Escuela Profesional de Ingeniería Agroindustrial, Facultad de Ingenierías, Universidad Privada San Juan Bautista, Ica Perú. https://orcid.org/0009-0004-3668-6857
• Carmen Cuba Universidad Nacional San Luis Gonzaga de Ica, Perú. https://orcid.org/0000-0003-0859-8361

Palavras-chave: desidratação da cebola, modelos matemáticos, parâmetros cinéticos, eficiência de secagem, sustentabilidade ambiental

Resumo

Os processos de desidratação da cebola são regidos por uma série de parâmetros cinéticos e termodinâmicos que, quando controlados, facilitam a identificação de um modelo matemático que permitirá melhorar a eficiência e a qualidade do processo de secagem em termos de redução de custos de produção, sustentabilidade ambiental e desenvolvimento de produtos inovadores. Neste trabalho, vários modelos matemáticos foram validados para descrever com precisão o processo de secagem e, a partir deles, determinaram-se os parâmetros cinéticos e termodinâmicos que regem os processos de desidratação. Para o desenvolvimento experimental, foram utilizadas cebolas cultivadas na região de Ica, Peru, descascadas, cortadas em pedaços e desidratadas (60, 70 e 80 ºC), e aplicaram-se cinco modelos matemáticos para modelar a cinética de secagem do processo. O modelo de Midilli foi o que melhor se ajustou às curvas experimentais. O aumento da temperatura reduziu a entalpia e aumentou a entropia, a energia livre de Gibbs e o coeficiente de difusão efetivo em ambas as variedades de cebola. A determinação da cinética de secagem tem sido fundamental para estabelecer as condições de operação, compreendendo como a temperatura, a umidade relativa e outros parâmetros afetam a velocidade de remoção da umidade, permitindo o design de equipamentos ótimos e prevendo o comportamento do produto durante o processo de secagem.

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