Cinética de secagem de café natural para diferentes temperaturas e baixa umidade relativa

Abstract

Diante da importância da secagem na fase da pós-colheita do café e seu reflexo na qualidade final do produto, objetivou-se, neste trabalho, avaliar a cinética da secagem em diferentes temperaturas do ar de secagem, para uma baixa temperatura de ponto de orvalho de frutos de café arábica (Coffea arabica L.), processados via seca. Os frutos foram colhidos manualmente e submetidos à separação hidráulica. Para a secagem dos frutos, com teor de água inicial de 1,9 ± 0,1 kg.kg -1 (bs), utilizou-se secador mecânico a três temperaturas de bulbo seco (35 °C, 40 °C e 45 °C) para a mesma temperatura de ponto de orvalho (2,6 °C) do ar de secagem. Sete modelos matemáticos foram ajustados aos dados experimentais para caracterizar o processo de secagem dos frutos do cafeeiro. Os modelos de Henderson e Pabis modificado e de Resíduos Sucessivos com dois termo, foram os mais adequados para descrever o processo de secagem, sendo escolhido o de Henderson e Pabis modificado, pela maior simplicidade. A elevação da temperatura de bulbo seco, sob baixa temperatura de ponto de orvalho, provoca aumento no coeficiente de difusividade efetivo, na taxa de secagem e redução no tempo de secagem. Para as condições estudadas, o coeficiente de difusividade efetivo de água para os frutos do cafeeiro varia entre 1,908 e 3,721 x 10 -11 m2.s -1 . A energia de ativação para a difusão líquida, descrita pela equação de Arrhenius, foi de 52,89 kJ.mol -1 .

In face of the importance of drying in the post-harvest phase of coffee and its effect on the final quality of the product, the aim of the present study was to evaluate drying kinetics at different temperatures of the drying air for a low dew point temperature of the fruits of dry processed Arabica coffee (Coffea arabica L.). The fruits were manually picked and subjected to hydraulic separation. After that, fruits with initial moisture contents of 1.9 ± 0.1 kg.kg -1 (db) were submitted to the drying process under three dry bulb temperatures (35°C, 40°C e 45°C) for the same dew point temperature (2.6°C) of the drying air. Seven mathematical models were fitted to the experimental data to characterize the drying process of the coffee fruit. The modified Henderson and Pabis and Successive Residue models with two terms were the most adequate for describing the dry process, with the modified Henderson and Pabis model being chosen through its greater simplicity. The increase of the dry bulb temperature under a low dew point temperature leads to an increase in the effective diffusivity coefficient and in the drying rate and a decrease in drying time. For the conditions studied, the effective diffusivity coefficient of water for coffee fruits ranges from 1.908 to 3.721 x 10 -11 m2.s -1 . Activating energy for liquid diffusion, described by the Arrhenius equation, was 52.89 kJ.mol -1 .