Solar drying of residue from Brazil nut processing

Brazil nuts are often used for direct consumption or in the preparation process of water-soluble extract. After obtaining the water-soluble extract, a large amount of Brazil nut residues with good sensory characteristics are generated. Thus, this study aimed to dry Brazil nut processing residues in layers with different thicknesses in a direct solar dryer as well as by direct exposure to the sun, in order to fit different mathematical models to the experimental data of drying kinetics, and calculate the drying rates and effective diffusivity. The drying procedures began at 9 a.m. on a concrete base, for samples dried by direct exposure to the sun, and in a solar dryer constructed with expanded polystyrene foam zinc plated and a glass cover. The mass loss of the samples was monitored by weighing at regular times until the hygroscopic equilibrium was obtained. The direct solar dryer had temperatures about 80% higher than those recorded in the open environmental air temperature. Drying rates were higher in dehydrations performed in the solar dryer compared to the drying by exposure to the sun. The Midilli model was selected as the most adequate for predicting the drying of the samples under all experimental conditions, showing coefficients of determination above 0.99. The effective diffusion coefficients of moisture were higher in samples dehydrated in the solar dryer when compared to those dried by exposure to the sun. Regarding the research conducted under the experimental conditions of this study, the performance of the solar dryer to dry Brazil nut processing residues was satisfactory. Resumo A castanha-do-Brasil é frequentemente utilizada para consumo direto ou utilizada no processamento de extrato hidrossolúvel. Após obtenção do extrato hidrossolúvel, é gerada uma grande quantidade de farinha de castanha-do-Brasil com boas características sensoriais. Assim, objetivou-se secar a farinha de castanha-do-Brasil com diferentes espessuras de camada em secador solar de uso direto e por exposição direta ao sol, além de ajustar diferentes modelos matemáticos aos dados experimentais de cinética de secagem e calcular as taxas de secagem e a difusividade efetiva. As secagens foram iniciadas às 9 h da manhã, em base de concreto, para as amostras secadas por exposição ao sol, e em secador solar, construído com chapa de zinco revestido de poliestireno expandido e possuindo um vidro como cobertura. A perda de massa das amostras foi monitorada através de pesagens em tempos regulares até obter equilíbrio higroscópico. O secador solar de uso direto apresentou temperaturas cerca de 80% superiores em comparação às temperaturas registradas no ambiente. As taxas de secagem foram maiores nas desidratações realizadas no secador solar em comparação à secagem por exposição ao sol. O modelo de Midilli foi selecionando como o mais adequado para predição da secagem das amostras em todas as condições experimentais, apresentando coeficientes de determinação superiores a 0,99. Os coeficientes de difusão efetivos de umidade foram maiores nas amostras desidratadas no secador solar em comparação à secagem por exposição ao sol. Nas condições experimentais deste estudo, o desempenho do secador solar para secagem de farinha residual de castanha-do-Brasil mostrou-se satisfatório.