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Previous issue date: 2013-03-12 / The cowpea bean, a culture traditionally planted in the Brazilian Northeast, has been expanding to other regions of Brazil, mostly to the Midwest, in the states of Mato Grosso and Mato Grosso do Sul, on account of its wide adaptability to tropical conditions and low production cost. Most of the seeds after harvest do not have appropriate characteristics for the storage, mainly due to high water content at harvest time. Drying is the most widely used process to preserve the quality of the product. The operation consists in removing some water contained in the fresh beans. In this context, the aim of this study was to determine and model the drying curves of cowpea beans at temperatures of 30, 40 and 50 °C, adjusting different mathematical models to experimental data, to select the one that best represents the phenomenon, determine the effective diffusion coefficient, and evaluate the physiological quality of seeds. They were seeds of cowpea bean cultivars BRS Guariba and BRS Novaera, harvested by hand, with water content of 0.21 (bs) and 0.16 (bs) respectively, dried to the level 0.11 (bs). The drying process was carried out in an experimental dryer under controlled temperatures of 30, 40 and 50 ° C and relative humidity of the drying air between 14% and 59%. The drying time for the cowpea bean seeds (BRS Guariba cultivar) was 10.4, 5.6 and 2.1 hours at temperatures of 30, 40 and 50 ° C respectively. For BRS Novaera, the drying lasted 8.7, 4.7 and 2.0 hours at temperatures of 30, 40 and 50 °C respectively. The mathematical model of Midilli was the one that best adapted to the experimental data for both cultivars. The diffusion coefficient increases with the temperature, with values from 5.047 to 12.011 x 10-11 x 10-11 m² s-1, for BRS Guariba, and from 2.482 x 10-11 to 5.187 x 10-11 m² s-1 for BRS Novaera in the temperature range from 30 to 50 °C. The relation between the effective diffusion coefficient and the drying temperature can be described by the Arrhenius equation, which has activation energy of 35.04 kJ.mol-1 and 29.76 kJ.mol-1 for liquid diffusion in the drying process of cowpea bean seeds. After the drying process, the seeds percentage of normal seedlings were more than 87%, and under the different conditions of study they presented low force, since the drying under a temperature of 40 °C was the one which produced the most satisfactory results. / O feijão-caupi, cultura tradicionalmente cultivada no Nordeste brasileiro, vem se expandindo para diversas regiões do Brasil, principalmente para o Centro-Oeste, nos estados do Mato Grosso e Mato Grosso do Sul, em razão da sua ampla adaptabilidade às condições tropicais e ao baixo custo de produção. Após a colheita, a maior parte das sementes possui características inadequadas para o armazenamento, devido principalmente ao alto conteúdo de água na época da colheita. A secagem é o processo mais utilizado para a preservação da qualidade desse produto. A operação consiste na remoção de parte da água contida no feijão recém colhido. Neste contexto, o objetivo deste trabalho foi determinar e modelar as curvas de secagem do feijão-caupi, nas temperaturas de 30, 40 e 50 °C, ajustando-se diferentes modelos matemáticos aos dados experimentais e selecionar aquele que melhor representa o fenômeno, bem como determinar o coeficiente de difusão efetivo e avaliar a qualidade fisiológica das sementes. Foram utilizadas sementes de feijão-caupi das cultivares BRS Guariba e BRS Novaera, colhidas manualmente, com teor de água de 0,21 (b.s) e 0,16 (b.s), respectivamente, secas até o teor 0,11 (b.s.). O processo de secagem foi realizado em secador experimental sob as temperaturas controladas de 30, 40 e 50 °C, e umidade relativa do ar de secagem entre 14 e 59%. O tempo de secagem para as sementes de feijão-caupi (cultivar BRS guariba) foi de 10,4, 5,6 e 2,1 horas para as temperaturas de 30, 40 e 50 °C, respectivamente; para a cultivar BRS Novaera a secagem foi de 8,7, 4,7 e 2,0 horas para as temperaturas de 30, 40 e 50 °C, respectivamente. O modelo matemático de Midilli foi o que melhor se ajustou aos dados experimentais de ambas as cultivares, apontando que o coeficiente de difusão aumenta com a elevação da temperatura, apresentando valores entre 5,047 x 10-11 a 12,011 x 10-11 m² s-1, para a cultivar BRS Guariba e 2,482 x 10-11 a 5,187 x 10-11 m² s-1, na cultivar BRS Novaera, para a faixa de temperatura de 30 a 50 °C. A relação entre o coeficiente de difusão efetivo e a temperatura de secagem pode ser descrita pela equação de Arrhenius, que apresenta uma energia de ativação de 35,04 kJ.mol-1 e de 29,76 kJ.mol-1 para a difusão líquida no processo de secagem das sementes de feijão-caupi. Após o processo de secagem, as sementes apresentaram percentuais de plântulas normais superiores a 87%; nas diferentes condições de estudo apresentaram baixo vigor, sendo a secagem sob a temperatura de 40 °C a que produziu os resultados mais satisfatórios.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:IBICT/oai:tede.unioeste.br:tede/159 |
| Date | 12 March 2013 |
| Creators | Camicia, Rafaela Greici da Motta |
| Contributors | Christ, Divair |
| Publisher | Universidade Estadual do Oeste do Parana, Programa de Pós-Graduação "Stricto Sensu" em Engenharia Agrícola, UNIOESTE, BR, Engenharia |
| Source Sets | IBICT Brazilian ETDs |
| Language | Portuguese |
| Detected Language | English |
| Type | info:eu-repo/semantics/publishedVersion, info:eu-repo/semantics/masterThesis |
| Format | application/pdf |
| Source | reponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações do UNIOESTE, instname:Universidade Estadual do Oeste do Paraná, instacron:UNIOESTE |
| Rights | info:eu-repo/semantics/openAccess |
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