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The sensory quality of the natural and peeled cherry coffee was subjected to drying at low temperature (40, 35 and 35 ºC) and cold (15 ºC), under low dew point temperature, using a prototype system drying and hygroscopic control, based on heat pump technology. For comparison, the sensory note of dry coffee was used at the property supplying the samples in a suspended and covered terrace (control). All samples submitted to laboratory drying showed better sensory quality in relation to dry coffee on the property. The best sensory score, 85, was obtained for natural coffee submitted to drying at 15 ºC, with a dew point temperature of 3.6 ºC and an average drying rate of 2.9 g kg-1 h-1. La calidad sensorial del café cereza natural y pelado se sometió a secado a baja temperatura (40, 35 y 35 ºC) y frío (15 ºC), a baja temperatura de punto de rocío, utilizando un sistema prototipo secado y control higroscópico, basado en tecnología de bomba de calor. A modo de comparación, se utilizó la nota sensorial del café seco en la propiedad suministrando las muestras en una terraza suspendida y cubierta (control). Todas las muestras sometidas a secado en laboratorio mostraron mejor calidad sensorial en relación al café seco en la propiedad. El mejor puntaje sensorial, 85, se obtuvo para el café natural sometido a secado a 15 ºC, con una temperatura de punto de rocío de 3,6 ºC y una tasa de secado promedio de 2,9 g kg-1 h-1. Avaliou-se a qualidade sensorial do café cereja natural e descascado submetido a secagem a baixa temperatura (40, 35 e 35 ºC) e a frio (15 ºC), em condição de baixa temperatura de ponto de orvalho, empregando um protótipo de um sistema de secagem e controle higroscópico, baseado em tecnologia de bomba de calor. Para comparação utilizou-se a nota sensorial do café seco na propriedade fornecedora das amostras em terreiro suspenso e coberto (controle). Todas as amostras submetidas a secagem em laboratório apresentaram melhor qualidade sensorial em relação ao café seco na propriedade. A melhor nota sensorial, 85, foi obtida para o café natural submetido a secagem a 15 ºC, com temperatura de ponto de orvalho de 3,6 ºC e taxa média de secagem de 2,9 g kg-1 h-1.

Tomatoes are considered highly perishable, requiring from the market the application of post-harvest techniques that promote their conservation and increase shelf life, among them, drying is essential, as it aims to reduce the moisture content to safe levels that allow the stability during storage. Due to the sensitivity of this product, the use of a low temperature heat pump has been studied, in order to reduce degradation and ensure better quality. The objective of the work was to fit mathematical models to describe the drying kinetics of tomato slices using an oven and a heat pump dryer. Three dryings were carried out with tomato slices, with an initial moisture content of approximately 94.70% (wet basis), until they reached 25.00 ± 1% (w.b.). The first and second used a greenhouse with forced circulation and air renewal, at temperatures of 50 and 65 ºC, respectively, while the third was conducted in a dryer with heat pump at a temperature of 45 ºC. To the experimental data of the drying of the tomato slices different mathematical models were adjusted to describe the drying kinetics. The Valcam model fitted the proposed conditions satisfactorily. At the beginning of drying, the rate of water removal was higher for drying in the oven at 60 ºC. The slices of tomato dried with heat pump at 45 ºC showed better aspect in terms of color. Los tomates son considerados altamente perecederos, requiriendo del mercado la aplicación de técnicas de poscosecha que promuevan su conservación y aumenten la vida útil, entre ellas, el secado es fundamental, ya que tiene como objetivo reducir el contenido de agua a niveles seguros que permitan la estabilidad durante el almacenamiento. Debido a la sensibilidad de este producto, se ha estudiado el uso de una bomba de calor de baja temperatura, con el fin de reducir la degradación y asegurar una mejor calidad. El objetivo del trabajo fue ajustar modelos matemáticos para describir la cinética de secado de rodajas de tomate utilizando un horno y un secador con bomba de calor. Se realizaron tres secados con rodajas de tomate, con un contenido inicial de agua de aproximadamente 94,70% (base húmeda), hasta alcanzar 25,00 ± 1% (b.h.). El primero y el segundo utilizaron un invernadero con circulación forzada y renovación de aire, a temperaturas de 50 y 65 ºC, respectivamente, mientras que el tercero se realizó en un secador con bomba de calor a una temperatura de 45 ºC. A los datos experimentales del secado de las rodajas de tomate se ajustaron diferentes modelos matemáticos para describir la cinética de secado. El modelo Valcam se ajustaba satisfactoriamente a las condiciones propuestas. Al inicio del secado, la tasa de remoción de agua fue mayor para el secado en el horno a 60 ºC. Las rodajas de tomate secadas con bomba de calor a 45 ºC mostraron mejor aspecto en cuanto a color. O tomate é considerado altamente perecível, exigindo do mercado a aplicação de técnicas pós-colheita que propiciem a sua conservação e aumento de vida na prateleira, entre elas, a secagem é fundamental, pois visa reduzir o teor de água até níveis seguros que possibilitam a estabilidade durante o armazenamento. Devido a sensibilidade deste produto, o uso de bomba de calor a baixa temperatura vem sendo estudado, afim de diminuir a degradação e garantir melhor qualidade. Objetivou-se com o trabalho ajustar modelos matemáticos para descrever a cinética de secagem de fatias de tomate com uso de estufa e secador com bomba de calor. Foram realizadas três secagens com fatias de tomate, com teor de água inicial de aproximadamente 94,70% (base úmida), até que atingissem 25,00 ± 1% (b.u.). A primeira e a segunda utilizaram-se uma estufa com circulação forçada e renovação de ar, nas temperaturas de 50 e 65 ºC, respectivamente, já a terceira foi conduzida em um secador com bomba de calor a temperatura de 45 ºC. Aos dados experimentais da secagem das fatias de tomate foram ajustados diferentes modelos matemáticos para a descrição da cinética de secagem. O modelo de Valcam ajustou-se de maneira satisfatória as condições propostas. No início da secagem, a taxa de remoção de água foi maior para a secagem na estufa a 60 ºC. As fatias de tomate secas com bomba de calor a 45 ºC apresentaram melhor aspecto em termos de coloração.

In Brazil, the use of heat pumps in drying processes is limited to a few experimental works, with the use of imported equipment for strictly laboratory use, on very small scales. Thus, the work brings important contributions, as it provides a series of information, such as energy data, that can be used for dimensioning. In the laboratory research work on drying natural and pulped coffee at different temperatures, two systems were used: a conventional dryer with resistive heating and a prototype of a hygroscopic controller based on heat technology. The objective of this work was to determine and evaluate the consumption of electric energy, the specific rate of water removal (SMER) and the heat pump performance coefficient (COP). The SMER experimental values ​​obtained for the heat pump dryer ranged between 0.0188 and 0.1169 kg of water / kWh, whereas for the conventional dryer, these values ​​were between 0.0058 and 0.01 kg of water / kWh. The results showed that the heat pump dryer was more efficient than the conventional, sensitive heating dryer and that the SMER values ​​depend on the drying conditions and the physical characteristics of the product. En Brasil, el uso de bombas de calor en procesos de secado se limita a unos pocos trabajos experimentales, con el uso de equipos importados para uso estrictamente de laboratorio, en escalas muy pequeñas. Así, el trabajo aporta importantes aportes, ya que aporta una serie de información, como datos energéticos, que se pueden utilizar para el dimensionamiento. En el trabajo de investigación de laboratorio sobre el secado de café natural y despulpado a diferentes temperaturas, se utilizaron dos sistemas: un secador convencional con calentamiento resistivo y un prototipo de controlador higroscópico basado en tecnología de calor. El objetivo del trabajo fue determinar y evaluar el consumo de energía eléctrica, la tasa específica de remoción de agua (SMER) y el coeficiente de rendimiento de la bomba de calor (COP). Los valores experimentales SMER obtenidos para el secador con bomba de calor oscilaron entre 0,0188 y 0,1169 kg de agua / kWh, mientras que para el secador convencional estos valores estuvieron entre 0,0058 y 0,01 kg de agua / kWh. Los resultados mostraron que el secador con bomba de calor era más eficiente que el secador de calor sensible convencional y que los valores SMER dependen de las condiciones de secado y las características físicas del producto. No Brasil, o uso de bombas de calor em processos de secagem se limita a poucos trabalhos experimentais, com o emprego de equipamentos importados para uso restritamente laboratorial, em escalas muito pequenas. Assim, o trabalho traz contribuições importantes, pois disponibiliza uma série de informações, como dados energéticos, que podem ser empregados para dimensionamento. No trabalho de pesquisa laboratorial de secagem de café natural e descascado em diferentes temperaturas, foram utilizados dois sistemas: um secador convencional com aquecimento resistivo e um protótipo de controlador higroscópico baseado em tecnologia de calor. Objetivou-se com o trabalho determinar e avaliar o consumo de energia elétrica, a taxa específica de remoção de água (SMER) e o coeficiente de desempenho (COP) da bomba de calor. Os valores experimentais da SMER obtidos para o secador com bomba de calor variaram entre 0,0188 e 0,1169 kg de água/kWh, enquanto que para o secador convencional, estes valores ficaram entre 0,0058 e 0,01 kg de água/kWh. Os resultados mostraram que o secador com bomba de calor foi mais eficiente que o secador convencional, de aquecimento sensível e que os valores da SMER dependem das condições de secagem e das características físicas do produto.

The objective of this work was to evaluate the drying kinetics of natural and parchment coffee beans and to fit mathematical models to experimental data using a heat pump prototype. The scientific methodology used in this experiment was a research at the laboratory level using the quantitative method. The coffee beans were pre-dried on a suspended terrace and, when they reached the initial average moisture content of 35.20 and 44.87% (wet basis), for natural and parchment coffee, respectively, they were sent for drying in the prototype of a heat pump drying system. The drying was carried out in a fixed layer, with 900 g of natural coffee and 700 g of parchment coffee. Drying was carried out under four conditions of dry bulb temperature, dew point temperature and relative humidity, in a completely randomized design, in three replications. From the determination of the humidity ratio, different mathematical models were adjusted to describe the drying kinetics of coffee beans. The drying time of natural and parchment coffee using the heat pump system can be considered low for all drying conditions,given the morphological characteristics and the high initial moisture content of the product. The Midilli model satisfactorily described the drying kinetics of naturaland parchment coffee atlow temperature, using the heat pump system. The drying rate is higher for the highest temperatures only in the initial phase of the process. El objetivo de este trabajo fue evaluar la cinética de secado de los granos de café natural y pergamino y ajustar los modelos matemáticos a los datos experimentales utilizando un prototipo de bomba de calor. La metodología científica utilizada en este experimento fue una investigación a nivel de laboratorio utilizando el método cuantitativo. Los granos de café se secaron previamente en una terraza suspendida y, cuando alcanzaron el contenido de agua promedio inicial de 35.20 y 44.87% (base húmeda), para café natural y pergamino,respectivamente, se enviaron para su secado. en el prototipo de un sistema de secado con bomba de calor. El secado se realizó en una capa fija, con 900 g de café natural y 700 g de café pergamino. El secado se realizó en cuatro condiciones de temperatura de bulbo seco,temperatura del punto de rocío y humedad relativa, en un diseño completamente al azar, en tres repeticiones. A partir de la determinación de la relación de humedad, se ajustaron diferente modelos matemáticos para describir la cinética de secado de los granos de café. El tiempo desecado del café natural y pergamino utilizando el sistema de bomba de calor puede considerarse bajo para todas las condiciones de secado, dadas las características morfológicas y el altocontenido inicial de agua del producto. El modelo Midilli describió satisfactoriamente lacinética de secado del café natural y pergamino a baja temperatura, utilizando el sistema de bomba de calor. La velocidad de secado es mayor para las temperaturas más altas solo en la fase inicial del proceso Objetivou-se com este trabalho avaliar a cinética de secagem dos grãos de café natural e descascado e ajustar modelos matemáticos aos dados experimentais empregando um protótipo de bomba de calor. A metodologia científica utilizada neste experimento foi uma pesquisa a nível de laboratório empregando o método quantitativo. Os grãos de café foram submetidos a pré-secagem em terreiro suspenso e quando atingiram os teores médios de água inicial de 35,20 e 44,87% (base úmida), para o café natural e descascado, respectivamente, foram encaminhados para secagem no protótipo de sistema de secagem com bomba de calor. A secagem foi conduzida em camada fixa, utilizando 900 g de grãos de café natural e 700 g de café descascado. Submeteu-se a secagem em quatro condições de temperatura de bulbo seco, temperatura de ponto de orvalho e umidade relativa, em delineamento inteiramente casualizado, em três repetições. A partir da determinação da razão de umidade foram ajustados diferentes modelos matemáticos para a descrição da cinética de secagem dos grãos de café. O tempo de secagem do café natural e descascado utilizando o sistema de bomba de calor pode ser considerado baixo para todas as condições de secagem, dado as características morfológicas e do alto teor de água inicial do produto. O modelo de Midilli descreveu satisfatoriamente a cinética de secagem do café natural e descascado em baixa temperatura, utilizando o sistema de bomba de calor. A taxa de secagem é maior para as maiores temperaturas apenas na fase inicial do processo.

Submitted by Alison Souza (alisonsouza@ufgd.edu.br) on 2019-07-15T18:57:15Z No. of bitstreams: 1 RenataHenriqueHoscher.pdf: 1150646 bytes, checksum: 7292224c11d526f5883c0383f01c3653 (MD5) Made available in DSpace on 2019-07-15T18:57:15Z (GMT). No. of bitstreams: 1 RenataHenriqueHoscher.pdf: 1150646 bytes, checksum: 7292224c11d526f5883c0383f01c3653 (MD5) Previous issue date: 2019-05-08 As folhas de Pereskia aculeata são comumente utilizadas na produção de nutracêuticos e/ou alimentos funcionais. Normalmente, as folhas dessa espécie ao serem colhidas, apresentam alto teor de água, fator indesejável e que pode levar a degradação do produto. Neste sentido, visando a qualidade, é importante que o teor de água seja reduzido logo após a colheita do produto, portanto, a secagem se torna indispensável. Contudo, é imprescindível cuidados nessa etapa, uma vez que parte dos componentes químicos presentes nas folhas, como o óleo essencial são termossensíveis. Além dos cuidados relativos aos fatores que podem comprometer a composição química, como a temperatura e velocidade do ar, torna-se necessário verificar o comportamento do produto durante este processo. Assim, objetivou-se com o presente trabalho, avaliar a cinética de secagem de folhas de P. aculeata, e ajustar modelos matemáticos aos dados experimentais, bem como verificar o efeito de diferentes condições de secagem sobre a cor das folhas e composição química do óleo essencial. As folhas foram submetidas a secagem em quatro temperaturas, 40, 50, 60 e 70 °C e duas velocidades do ar de secagem, 0,4 e 0,8 m s-1, em delineamento inteiramente casualizado, com duas repetições. Aos dados experimentais da secagem das folhas de P. aculeata foram ajustados diferentes modelos matemáticos tradicionalmente utilizados em trabalhos científicos para a descrição da cinética de secagem. Também se determinou a taxa de redução de água, o coeficiente de difusão efetivo e a energia de ativação. Após a secagem, foi realizado a avaliação da cor das folhas, pela leitura direta de refletância das coordenadas “L”, “a” e “b”. Também se realizou a extração do óleo essencial, por hidrodestilação, e posteriormente, feita a identificação e concentração das substâncias presentes e os dados foram submetidos a análise de componentes principais. De posse dos resultados, conclui-se que dentre os modelos analisados, o de Midilli é o único que apresentou ajuste satisfatório em todas as condições de secagem; a taxa de remoção de água e o coeficiente de difusão efetivo aumentaram com a elevação da temperatura e da velocidade do ar de secagem. Com o aumento da temperatura e velocidade do ar de secagem, os valores das coordenadas “L” diminuíram, indicando que houve tendência ao escurecimento das folhas, já para a coordenada “a”, seus valores aumentaram, apontando que as folhas perderam a cor característica inicial, e exibem tendência ao escurecimento, e para a coordenada “b”, os valores diminuíram, sinalizando que a coloração das folhas fica mais escura. Além disso, o incremento de temperatura do ar de secagem, ocasionou maior efeito sob a cor das folhas, implicando em uma maior diferença de cor entre as folhas secas e as folhas da planta fresca. O processo de secagem influenciou na concentração das substâncias presentes no óleo essencial de P. aculeata. A secagem nas condições de 40 e 50 °C em ambas as velocidades do ar de secagem, foram as que propiciaram maiores porcentagens de concentrações das substâncias identificadas. Pereskia aculeata leaves are commonly used in the production of nutraceuticals and/or functional foods. Normally, the leaves of this species when harvested, present high moisture content, which is an undesirable factor and that can lead to degradation of the product. In this sense, aiming at the post-harvest quality, it is important that the moisture content is reduced shortly after the product is harvested, therefore, drying becomes indispensable. However, in this step care is imperative, since some of the chemical components present in the leaves, such as the essential oil, are thermosensitive. In addition to the care related to factors that may compromise the chemical composition, such as temperature and air velocity, it is necessary to verify the behavior of the product during this process. The objective of this work was to evaluate the drying kinetics of P. aculeata leaves and to adjust mathematical models to the experimental data, as well as to verify the effect of different drying conditions on leaf color and chemical composition of the essential oils. The leaves were dried at four temperatures, 40, 50, 60 and 70 ° C and two drying air speeds, 0.4 and 0.8 m s-1, in a completely randomized design with two repetitions. The experimental data on the drying of P. aculeata leaves were adjusted with different mathematical models traditionally used in scientific studies to describe drying kinetics. The rate of water reduction, the effective diffusion coefficient, the activation energy were also determined. After drying, the color of the leaves was evaluated by the direct reading of reflectance in coordinates of "L", "a" and "b". The extraction of the essential oils were also carried out by hydrodistillation, and afterwards, the identification and concentration of the substances present were made and the data were submitted to an principal component analysis. With the results, it was concluded that among the analyzed models, the Midilli was the only one that presents satisfactory adjustment in all the drying conditions; the water removal rate and the effective diffusion coefficient increase with increasing temperature and drying air velocity. With increasing temperature and drying air velocity, the values of the "L" coordinates decrease, indicating that there was a tendency to blacken the leaves, now for the "a" coordinate, their values increased, indicating that the leaves lost their characteristic color initial, and exhibit tendency to dark, and for the coordinate "b", the values decrease, signifying that the coloration of the leaves become darker. In addition, the increase in temperature of the drying air caused a greater effect under the color of the leaves, implying a greater color difference between the dry leaves and the leaves of the fresh plant. The drying process influenced the concentration of the substances present in the essential oil of P. aculeata. Drying at the 40 and 50 °C conditions at both drying air velocities provided the highest percentages of concentrations of the identified substances.

The determination and quantification the rates of volumetric shrinkage can help to optimise the drying process, since, this rates enable foretell the volume occupied by the mass of grains. Therefore, this study aimed to evaluate the volumetric shrinkage of soy beans during the drying process and adjust different mathematical models to the experimental values obtained as a function of moisture content. It was used the NS7901RR and TMG132RR soy beans variety, of initial moisture content of 0.30 dry basis (d.b.). The soy beans were dried in an oven with a forced air flow at 40, 50 and 60 °C temperatures unti lthey reach a moisture content of at least 0.15 (db). The volume reduction was measured as a function of moisture content by different way sof mathematical models. The models adjustment to the observed data were analyzed, overall, by evaluating the magnitude of the error made in the volumetric shrinkage values estimation. The models Bala & Woods adapted and Polynomial, for the NS7901RR variety, and Corrêa, Exponencial, Linear, Lozano, Mayor and Polinomial for the TMG132RR variety, were the models that best showed to fit the observed data of the volumetric shrinkage, apparently and unitary to the different used drying air temperatures. A determinação e a quantificação do índice de contração volumétrica podem contribuir para a otimização do processo de secagem, visto que este índice permite predizer o volume ocupado pela massa de grãos. Assim, objetivou-se com o presente trabalho avaliar a contração volumétrica de grãos de soja durante o processo de secagem e ajustar diferentes modelos matemáticos aos valores experimentais obtidos em função do teor de água. Utilizou-se grãos de soja das variedades NS7901RR e TMG132RR, com média do teor inicial de água de 0,30 base seca (b.s.). Os grãos foram submetidos à secagem numa estufa com circulação forçada de ar, nas temperaturas de 40, 50 e 60 ºC, até atingirem um teor de água de pelo menos 0,15 (b.s.). A redução do volume foi analisada em função do teor de água por meio de diferentes modelos matemáticos que foram ajustados aos dados observados, por meio da avaliação da magnitude do erro cometido na estimação dos valores de contração volumétrica. Os modelos Bala e Woods adaptado e Polinomial, para a variedade NS7901RR, e Corrêa, Exponencial, Linear, Lozano, Mayor e Polinomial, para a variedade TMG132RR, foram os que apresentaram os melhores ajustes aos dados de contração volumétrica observados da tanto aparente quanto unitária nas diferentes temperaturas do ar de secagem utilizadas.