Cinética para secar café natural y pergamino a baja temperatura y humedad relativa con el uso de una bomba de calor

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.