Título: Secagem infravermelha de bananas assistida por convecção

Título alternativo: Infrared drying of bananas assisted by convection

Autoria de: Joao Victor Barbosa de Souza

Orientação de: Renata de Aquino Brito Lima Correa

Coorientação de: Lidja Dahiane Menezes Santos Borel

Presidente da banca: Renata de Aquino Brito Lima Corrêa

Primeiro membro da banca: Lidja Dahiane Menezes Santos Borel

Segundo membro da banca: Irineu Petri Júnior

Terceiro membro da banca: Hugo Perazzini

Palavras-chaves: Cor, Musa spp, Planejamento Fatorial, Consumo Energético, Desejabilidade

Data da defesa: 18/04/2022

Semestre letivo da defesa: 2021-2

Data da versão final: 28/04/2022

Data da publicação: 28/04/2022

Referência: Souza, J. V. B. d. Secagem infravermelha de bananas assistida por convecção. 2022. 56 p. Trabalho de Conclusão de Curso (Graduação em Engenharia Química Bacharelado)-Universidade Federal de Lavras, Lavras, 2022.

Resumo: A produção brasileira de bananas atingiu uma marca de 6,6 milhões de toneladas em 2020, com apenas 1,5 desse valor sendo destinado à exportação. Por se tratar de um produto sensível e de curta validade, o desperdício da fruta pode atingir até 40 da produção, evidenciando a necessidade de técnicas de preservação, como a secagem. A secagem de bananas resulta em um produto conhecido por banana-passa, cujo mercado consumidor tem se demonstrado promissor. Contudo, devido às condições empregadas em sua produção, as bananas-passas disponíveis no mercado costumam apresentar uma coloração muito escura, que prejudica a aceitação de consumidores, e um processo com elevado consumo energético. Diante da necessidade de obter um produto de maior qualidade, a secagem infravermelha assistida por convecção forçada é vista como uma alternativa ao método convectivo consolidado. Visto isso, o objetivo desse trabalho consiste em estudar a secagem de banana e verificar a influência das condições de secagem no produto final. Para a realização dos experimentos, as bananas foram higienizadas, descascadas e as polpas, cortadas ao meio, no sentido longitudinal, foram dispostas em bandejas de alumínio. As amostras foram submetidas a diferentes potências de radiação infravermelha (118, 178 e 238 W) e velocidades de ar de secagem (1,5, 3,0 e 4,5 ms), em temperatura ambiente, durante 6 horas. Os resultados experimentais mostraram que o período de taxa decrescente foi o único observado nas curvas de taxa de secagem, indicando que o processo foi controlado pelo mecanismo difusivo. O modelo difusivo de Fick para placa plana semi-infinita não apresentou uma boa representação do processo (R2 ???? 0,7981 e SQR ???????? 0,1872). A umidade final das amostras variou entre 15,63 e 61,53 em base úmida, devido às variações das condições de secagem. A diferença total de cor variou entre 6,2 e 50,99, enquanto que o consumo específico de energia variou entre 12,51 e 56,64 kWhkgágua evaporada. Um planejamento fatorial do tipo 32 foi utilizado para avaliar a influência da potência infravermelha e da velocidade do ar de secagem na umidade final, consumo específico de energia, diferença total de cor e índice de escurecimento da banana-passa. Observou-se a influência significativa (p 0,1) das variáveis operacionais na umidade final, diferença de cor total, consumo específico de energia e no índice de escurecimento. A condição ótima de operação identificada foi de 238 W e 4,5 ms, que resultou em bananas-passas com umidade final de 35,96 em base úmida, consumo energético específico de 23,88 kWhkgágua evaporada, 7,43 de diferença total de cor e 92,86 de índice de escurecimento. Verificou-se que, mesmo na condição ótima, o material ainda não atinge a umidade mínima estabelecida por lei, sendo recomendado explorar tempos de secagens maiores que 6 horas, como forma de atingir umidades adequadas para comercialização. Em contrapartida, a diferença total de cor também se demonstrou adequada, com o produto final apresentando uma coloração mais próxima da in natura do que as bananas-passa disponíveis no mercado.

Abstract: Brazilian banana production reached a mark of 6.6 million tons in 2020, with only 1.5 of this value being destined for export. Because it is a sensitive product with short validity, fruit waste can reach up to 40 of production, evidencing the need for preservation techniques, such as drying. The drying of bananas results in a product known as banana-pass, whose consumer market has shown promise. However, due to the conditions used in their production, banana raisins available on the market usually have a very dark coloration, which impairs consumer acceptance, and a process with high energy consumption. Given the need to obtain a higher quality product, infrared drying assisted by forced convection is seen as an alternative to the consolidated convective method. Given this, the objective of this work is to study banana drying and verify the influence of drying conditions on the final product. To carry out the experiments, the bananas were sanitized, peeled and the pulps, cut in half, in the longitudinal direction, were arranged in aluminum trays. The samples were submitted to different powers of infrared radiation (118, 178 and 238 W) and drying air velocities (1.5, 3.0 and 4.5 ms), at room temperature, for 6 hours. The experimental results showed that the decreasing rate period was the only one observed in the drying rate curves, indicating that the process was controlled by the diffusive mechanism. Ficks diffusive model for semi-infinite flat plate did not present a good representation of the process (R2 ???? 0.7981 and SQR ???????? 0.1872). The final humidity of the samples varied between 15.63 and 61.53 on a wet basis, due to variations in drying conditions. The total color difference varied between 6.2 and 50.99, while the specific energy consumption varied between 12.51 and 56.64 kWhkg evaporated water. A factorial planning type 32 was used to evaluate the influence of infrared power and drying air velocity on final humidity, specific energy consumption, total color difference and banana-raisin darkening index. The significant influence (p 0.1) of the operational variables on the final humidity, total color difference, specific energy consumption and darkening index was observed. The optimum operating condition identified was 238 W and 4.5 ms, which resulted in banana raisins with final humidity of 35.96 on a humid basis, specific energy consumption of 23.88 kWhkgevaporated water, 7.43 of total color difference and 92.86 of darkening index. It was found that, even in the optimal condition, the material still does not reach the minimum humidity established by law, being recommended to explore drying times longer than 6 hours, as a way to achieve adequate humidity for commercialization. On the other hand, the total color difference was also adequate, with the final product being coloured closer to fresh than bananas available on the market.

URI: sip.prg.ufla.br/publico/trabalhos_conclusao_curso/acessar_tcc_por_curso/
engenharia_quimica/20212201710605

URI alternaviva: repositorio.ufla.br/handle/1/54675

Curso: G033 - ENGENHARIA QUÍMICA (BACHARELADO)

Nome da editora: Universidade Federal de Lavras

Sigla da editora: UFLA

País da editora: Brasil

Gênero textual: Trabalho de Conclusão de Curso

Nome da língua do conteúdo: Português

Código da língua do conteúdo: por

Licença de acesso: Acesso aberto

Nome da licença: Licença do Repositório Institucional da Universidade Federal de Lavras

URI da licença: repositorio.ufla.br

Termos da licença: Acesso aos termos da licença em repositorio.ufla.br

Detentores dos direitos autorais: Joao Victor Barbosa de Souza e Universidade Federal de Lavras

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