Resumo A escoabilidade dos produtos agrícolas é importante fator a ser considerado na pós-colheita, impactando diretamente no número de operações e no dimensionamento de maquinários. Assim, objetivou-se avaliar e determinar o coeficiente K e as propriedades de fluxo de grãos de café em função de diferentes níveis de torra, granulometria, temperatura e tempo de armazenamento. Grãos de café foram torrados nos níveis média clara e moderadamente escura, e depois moídos nas granulometrias fina, média e grossa. Um lote adicional de grãos de café não foi moído. As amostras foram armazenadas a 10 °C e 30 °C e analisadas durante o armazenamento (0, 30, 60, 120 e 180 dias) em relação aos parâmetros: coeficientes interno e externo de atrito, ângulo de atrito interno, ângulo de atrito interno efetivo, ângulo de atrito com a parede (concreto, aço e madeira) e o coeficiente de pressão lateral (coeficiente K). O ângulo de atrito interno variou significativamente com a granulometria e o nível de torra. A torra moderadamente escura e a granulometria fina obtiveram maiores valores (ao redor de 29,5 °) de ângulo de atrito com a parede. Quanto ao material em que as amostras foram colocadas, a madeira foi o material no qual as amostras apresentaram os maiores valores de ângulo de atrito com a parede, seguidas pelas amostras colocadas no concreto e no aço, quando comparadas na mesma temperatura de armazenamento, no mesmo nível de torra e na mesma granulometria. Os grãos de café inteiros foram classificados como de fluxo livre. A granulometria fina levou a um fluxo coesivo, de acordo com a função fluxo. Café torrado em média clara, inteiro, requer estruturas de armazenagem que suportem maior pressão, de acordo com os valores do coeficiente K.

Abstract Flowability of agricultural products is an important factor to be considered at post-harvest, thus impacting directly on number of operations and the design of machinery. This study aimed to evaluate and determine the K coefficient and flow properties as a function of different levels of roasting, grain size, temperature and storage. Coffee beans were roasted at medium light and moderately dark, then ground at fine, medium and coarse sizes. An additional coffee lot was not ground. Samples were stored at 10 ºC and 30 ºC and analyzed during storage (0, 30, 60, 120 and 180 days), regarding internal and external friction coefficients, angle of internal friction, effective angle of internal friction, wall friction angle (concrete, rough steel and wood) and lateral pressure coefficient (K coefficient). Angle of internal friction varied significantly due to particle size and roast degree. Moderately dark roast with fine particle size led to higher values (about 29.5 º) of wall friction angle. The wood sample was the material with the highest values of wall friction angle, followed by the concrete and steel samples, when compared at the same storage temperature, roast degree and particle size. Whole coffee was classified as free-flowing. Fine particle size leads to cohesive flow characteristic, according to the flow function. Coffee roasted at medium light, kept whole requires storage facilities with higher pressure support, accordingly to the K coefficient values.

RESUMO Banana é uma das frutas mais consumidas no mundo, sendo grande parte de sua produção realizada em países tropicais. Este produto possui uma grande variedade de vitaminas e minerais, sendo um importante componente da alimentação no mundo. Entretanto, a vida de prateleira da banana é curta, requerendo, portanto, procedimentos de modo a prevenir a perda de qualidade e aumentar sua vida de prateleira. Um desses procedimentos é a secagem. Este trabalho objetivou estudar o processo de secagem de fatias de banana (Cv. Prata) por infravermelho e determinar os coeficientes de transferência de calor e massa desse processo. Em adição, foram obtidos o coeficiente de difusão efetivo e a relação entre os estádios de maturação de bananas e a secagem. Fatias de banana em quatro diferentes estádios de maturação foram secadas usando um secador com fonte de calor por infravermelho em quatro temperaturas distintas (65, 75, 85 e 95 ºC). O modelo de Midilli foi o que melhor representou a secagem por infravermelho das fatias de banana. Os coeficientes de transferência de calor e massa variaram, respectivamente, entre 46,84 e 70,54 W m-2 K-1 e 0,040 a 0,0632 m s-1 para a faixa de temperatura, em diferentes estádios de maturação. O coeficiente de difusão efetivo variou entre 1,96 a 3,59×10-15 m² s-1. As energias de ativação encontradas foram de 16,392; 29,531; 23,194 e 25,206 kJ mol-1 para o 2º, 3º, 5º e 7º estádio de maturação, respectivamente. Os estágios de maturação não afetaram a secagem por infravermelho de bananas.

ABSTRACT Banana is one of the most consumed fruits in the world, having a large part of its production performed in tropical countries. This product possesses a wide range of vitamins and minerals, being an important component of the alimentation worldwide. However, the shelf life of bananas is short, thus requiring procedures to prevent the quality loss and increase the shelf life. One of these procedures widely used is drying. This work aimed to study the infrared drying process of banana slices (cv. Prata) and determine the heat and mass transfer coefficients of this process. In addition, effective diffusion coefficient and relationship between ripening stages of banana and drying were obtained. Banana slices at four different ripening stages were dried using a dryer with infrared heating source with four different temperatures (65, 75, 85, and 95 ºC). Midilli model was the one that best represented infrared drying of banana slices. Heat and mass transfer coefficients varied, respectively, between 46.84 and 70.54 W m-2 K-1 and 0.040 to 0.0632 m s-1 for temperature range, at the different ripening stages. Effective diffusion coefficient ranged from 1.96 to 3.59 × 10-15 m² s-1. Activation energy encountered were 16.392, 29.531, 23.194, and 25.206 kJ mol-1 for 2nd, 3rd, 5th, and 7th ripening stages, respectively. Ripening stages did not affect the infrared drying of bananas.

Resumo A secagem de produtos agrícolas é largamente utilizada no mundo para diminuir o teor de água do produto, dificultando o crescimento microbiano e a ocorrência de reações químicas e bioquímicas e possibilitando a armazenagem segura por períodos longos, além de reduzir o volume e a massa a ser transportada. O objetivo do presente trabalho foi avaliar e modelar a etapa de secagem de morangos (Fragaria L.), bem como obter parâmetros termodinâmicos em três diferentes temperaturas (40 °C, 50 °C e 60 °C). Foram utilizados frutos obtidos na CEASA-DF, com teor de água inicial de 93,0% (b.u.). Os dados experimentais foram ajustados a seis modelos matemáticos usualmente utilizados para a representação da etapa de secagem. A energia de ativação para a secagem dos morangos, a entropia, a entalpia e a energia livre de Gibbs foram obtidas. O modelo Logaritmo foi o que melhor representou a secagem de frutos de morangueiro, apresentando valores de erro médio relativo entre 7,59% e 8,48%, desvio-padrão da estimativa entre 0,03 e 0,06 e coeficiente de determinação entre 99,93% e 99,95%. A entalpia do processo de secagem diminuiu com o aumento da temperatura de secagem, com valores de –481,21, –564,35 e –647,49 J mol–1 para as temperaturas 40, 50 e 60 °C, respectivamente. O mesmo comportamento ocorreu com a entropia, com valores -238,35, -238,61 e –238,86 J mol–1 K–1, para temperaturas 40, 50 e 60 °C, respectivamente. A energia livre de Gibbs aumentou com o aumento da temperatura, atingindo valores de 74.159,75, 76.544,54 e 78.931,90 J mol–1 para as temperaturas 40, 50 e 60 °C, respectivamente.

Summary The drying of agricultural products is widely used throughout the world to diminish the moisture content of the product, making microbial growth and chemical and biochemical reactions difficult, enabling safe storage for longer periods and also reducing the volume and mass to be transported. The aim of the present work was to evaluate and model the drying process of strawberries (Fragaria L.) and obtain the thermodynamic parameters at three different temperatures (40, 50 and 60°C). Fruits purchased at CEASA-DF with an initial moisture content of 93% (w.b.) were used. The experimental data were fitted to six mathematical models commonly employed to represent the drying step. The activation energy for the drying of strawberries and also the entropy, enthalpy and Gibbs free energy were determined. The Logarithmic model was the one that best fitted the drying phenomenon of strawberry fruits, presenting values for the mean relative error between 7.59 and 8.48%, with an estimated standard error between 0.03 and 0.06 and determination coefficient between 99.93 and 99.95%. The enthalpy of the drying process decreased with increase in drying temperature, with values of –481.21, –564.35 and –647.49 J mol–1 for temperatures of 40, 50 and 60°C, respectively. The same trend occurred for entropy, with values of –238.35, –238.61 and –238.86 J mol–1K–1 for the temperatures of 40, 50 and 60°C, respectively. Gibbs free energy increased with increase in temperature, attaining values of 74,159.75, 76,544.54 and 78,931.90 J mol–1 for the temperatures of 40, 50 and 60°C, respectively.

Isotermas de sorção são importantes para definir os limites de desidratação do produto, estimar o teor de água e seu valor para o armazenamento seguro. Objetivou-se determinar as isotermas de dessorção de sementes de pepino armazenadas em diferentes temperaturas (10, 20, 30, 40 e 50 ºC) e umidade relativa (0,11-0,96) do ar e determinar as propriedades termodinâmicas deste processo. Modelos matemáticos foram ajustados aos dados experimentais para representar a higroscopicidade. O calor isostérico de dessorção foi calculado baseado na relação termodinâmica de Clausius-Clapeyron e a energia livre de Gibbs por meio da equação de Van't Hoff. Henderson modificado foi o modelo que melhor representou a higroscopicidade das sementes de pepino. O teor de água de equilíbrio das sementes de pepino diminuiu com o aumento da temperatura em um valor constante de umidade relativa. Os valores de entalpia diferencial, que representam a energia requerida para remover umidade das sementes, variaram de 2923 a 2469 kJ. kg-1. Entropia diferencial e energia livre de Gibbs decresceram com o aumento do teor de água. A teoria da compensação de entalpia-entropia é válida para a sorção de sementes de pepino, em que a sorção de água nas sementes de pepino é controlada pela entalpia.

Hygroscopic equilibrium curves or sorption isotherms are important in order to define dehydration limits of the product, estimate moisture content alterations under environment conditions and to acquire moisture content values for safe storage. This work aimed to determine desorption isotherms of cucumber seeds stored at different temperature (10, 20, 30, 40 and 50 ºC) and relative humidity (0.11 to 0.96) and the thermodynamic properties of this process. Mathematical models were fitted to experimental data in order to represent the agricultural products hygroscopicity. Net isosteric heat of desorption was performed based on the Clausius-Clapeyron thermodynamic relation and Gibbs free energy through the Van't Hoff equation. Based on statistical parameters, Modified Henderson model was the one that best represented hygroscopicity of cucumber seeds. Equilibrium moisture content of cucumber seeds decreased with temperature increment at a constant value of relative humidity. Differential enthalpy values, representing the energy required to remove moisture from the cucumber seeds, ranged from 2923 to 2469 kJ. kg-1. Values of differential entropy and Gibbs free energy decreased with moisture content increase. Enthalpy-entropy compensation theory is valid for the sorption of cucumber seeds, in which the water sorption mechanism in cucumber seeds can be considered to be enthalpy controlled.