Isotermas de equilíbrio e curvas de secagem para arroz em casca em silos de armazenagem

Abstract

O arroz é um cereal de grande consumo mundial e, sendo um produto sazonal, sua conservação e armazenagem são justificados. O Brasil é o maior produtor da América do Sul, concentrando 50% da produção na região Sul. A secagem de arroz em casca para a manutenção da qualidade, no período de armazenagem, é freqüentemente realizada em secadores de grande capacidade, com uso limitado à época da colheita. Uma alternativa de menor custo para a secagem consiste em realizá-la em silos de armazenagem, utilizando o sistema de aeração e o ar natural como ar de secagem. O objetivo deste trabalho foi analisar as equações clássicas para secagem de grãos, que melhor se ajustassem aos dados experimentais, obtidos na secagem de arroz em casca, em silo de armazenagem. A determinação de isotermas de equilíbrio foi indispensável para a avaliação da interação do sólido com o vapor d´água presente no ar de secagem, uma vez que sua temperatura e umidade relativa não foram constantes. Os parâmetros das equações de isotermas de Henderson-Thompson, Chung-Pfost, Oswin e Halsey, para grãos, foram determinados por meio da análise de dados de umidade relativa do ar e umidade de equilíbrio de arroz em casca, obtidos pelo método estático, empregando soluções ácidas, sendo o tratamento dos dados realizado por meio de análise de regressão não-linear, pelo método dos mínimos quadrados. Concluiu-se que a equação de Halsey apresentou o melhor ajuste aos dados de umidade de equilíbrio, nas temperaturas de 10ºC, 15ºC e 20ºC. Foi verificado o ajuste dos dados experimentais obtidos da secagem em silos metálicos com o sistema de aeração, aplicando-se as correlações de Lewis, Page, Brooker, Henderson-Henderson e Overhults.

Rice is a cereal highly consumed throughout the world. It is also a seasonal product and its production and conservation processes are justifiable. Brazil is the largest South American producer, concentrating 50% of this production in the South region. In order to keep the quality during the storage period, the rough rice drying process is often conducted in dryers, which have a high drying capacity at the limited period of the harvest. A cheaper alternative for the drying process would be conducting its performance in a storage bin, using the aeration system and the natural air as the drying air. The goal of this study was to analyze the classical equations for drying cereals that would better adjust the experimental data obtained from drying the rough rice in storage bins. The determination of the isotherm equilibrium variations were paramount to the evaluation of the interaction between the solid matter and water steam, which is present in the air used for the drying process, also taking into account the fact that its temperature and humidity were not constant. The parameters of the isotherm equations of Henderson-Thompson, Chung-Pfost, Oswin and Halsey for cereals were determined by using the data analysis of the air relative humidity and the equilibrium moisture of the rough rice obtained by statistical method using acid solutions. The treatment of the data was operformed by using a non-linear regression analyses based on the minimum square method. The Halsey equation showed the best adjustment for the equilibrium moisture data at 10oC, 15oC and 20oC. The adjustment of the experimental data obtained in the drying metallic bins with aeration system, was verified by applying the correlations Lewis, Page, Brooker, Henderson-Henderson and Overhults.