Comparison of mathematical models to describe the drying kinetics of minimally processed ponkan tangerine / Comparação de modelos matemáticos para descrição da cinética de secagem de tangerina ponkan minimamente processada

Kedinna Dias de Sousa, Guilherme Gonçalves Costa, Frank Freire Capuchinho, Felipe de Oliveira Dourado, Karina Rabelo Fonseca, Ivano Alessandro Devilla

Abstract


Ponkan is one of the most popular freshly consumed tangerines in Brazil. Thus, post-harvest technologies that prolong the shelf life of this fruit, such as drying, are desired and widely studied, promoting the preservation of fruit quality, resulting in long storage periods. The aim of thus study was to determine and model the drying kinetics of the Ponkan tangerine at temperatures of 60, 70 and 80 °C, and fit the best mathematical model that represents the behavior of experimental data. The experiment used a completely randomized design, where treatments were drying temperatures of 60, 70 and 80 ºC, with four repetitions. The mathematical models diffusion approximation, two terms, two-term exponential, Henderson and Pabis, modified Henderson and Pabis, logarithmic, Midilli, Newton, Page, and Thompson and Verma were fit to experimental data. Mathematical modeling was developed in Statistica 12.0 software. Drying time was found to be inversely proportional to temperature. Page’s mathematical model fit satisfactorily to experimental data for drying at 60 and 70 ºC. For a temperature of 80 ºC, the Midilli mathematical model best fit drying kinetics.


Keywords


Citrus reticulada Blanco. Mathematical modeling. Storage. Post-harvest. Temperature.

References


ALEXANDRE, H. V.; SILVA, F. L.; GOMES, J.; SILVA, O.; CARVALHO, J.; LIMA, E. Cinética de secagem do resíduo de abacaxi enriquecido. Revista Brasileira de Engenharia Agrícola e Ambiental, v.17, n.6, p.640–646, 2013.

BASSAN, M. M.; MOURÃO F, F; ALVES, R. F.; BEZERRA, D. F.; COUTO, H. T. Z.; JACOMINO, A. P. Postharvest packing process of ‘Tahiti’ acid lime affects their quality and conservation. Ciência Rural, Santa Maria, v. 46, n. 1, 2016.

BELO, A.P.M. Caracterização sensorial e físico-química de tangerinas produzidas em Goiás. Tese (Doutorado em Agronomia) -Universidade Federal de Goiás.2017.

CAVALCANTE, A. M. M., ALMEIDA, R. D., DE MELO, A. M., DE MORAIS, B. A., DA SILVA, I. R., RIBEIRO, N. L., ALEXANDRE, H. V.; DA SILVA, O. S. Modelos de predição da cinética de secagem dos grãos da algaroba. Brazilian Journal of Development, v. 6, n. 3, p. 11192-11209, 2020.

CELESTINO, S. M. C. Princípios de secagem de alimentos. Planaltina, DF: EMBRAPA Cerrados, jan., 2010. (EMBRAPA- Cerrados, Documentos, 276).

CORNEJO, F. E. P.; NOGUEIRA, R. I.; WILBERG, V. C. Secagem como método de conservação de frutas. Rio de Janeiro: EMBRAPA, 2003. (EMBRAPA- Documentos,54).

EPAMIG. Empresa de pesquisa agropecuária de Minas Gerais. Citros – tangerina. 2015 [ONLINE]. Disponível em < http://epamig.br >. Acesso em: 10 setembro 2019.

GAVA, A.J.; SILVA, C.A.B.; FRIAS, J.R.G. Tecnologia de alimentos: princípios e aplicações. São Paulo: Nobel, 511p, 2009

GONÇALVES, J. Q.; DA SILVA, M. A. P.; PLÁCIDO, G. R.; CALIARI, M.; SILVA, R. M.; MOURA, L. C. & SOUZA, D. G. (2017) - Secagem da casca e polpa da banana verde (Musa acuminata): Propriedades físicas e funcionais da farinha. Global Science and Technology, vol. 9, n. 3, p. 62-72, 2017.

GONELI, A. L. D.; CORRÊA, P. C.; MAGALHÃES, F. E. A.; BAPTESTINI, F. M. (2011) - Contração volumétrica e forma dos frutos de mamona durante a secagem. Acta Scientiarum, vol. 33, n.1, p. 1-8, 2011.

GOUVEIA, D. S.; UGULINO, S. M. P.; DUARTE, M. E. M.; MATA, M. E. C. Cinética de feijão preto (phaseolus vulgaris, l.) em secador de bandeja. HOLOS, v. 1, p. 38-48, 2011.

GUINÉ, R. P. F.; PINHO, S.; BARROCA, M. J. Study of the convective drying of pumpkin (Cucurbita maxima). Food and Bioproducts Processing, v. 89, 422-428, 2011.

LIN, Q.; QIAN, J.; ZHAO, C.; WANG, D.; LIU, C.; WANG, Z.; SUN, C.; CHEN, K. (2016). Low Temperature Induced Changes in Citrate Metabolism in Ponkan (Citrus reticulata Blanco cv. Ponkan) Fruit during Maturation. Plos One, n.11, v.6, p.1-15, 2016.

MACHADO, A.M; SOUZA, M.C; JUNQUEIRA, M.S; SARAIVA, S.H; TEIXEIRA, L.S.Q. Cinéticas de secagem do abacaxi cv. Pérola. Enciclopédia biosfera, Goiânia, v.8, n.15, p. 428-437, 2012.

MACHADO, A. V.; SOUZA, J. A.; NOVAES, R. S. Estudo cinético da secagem da uva Isabel para produção de uva passa. Revista Verde, Pombal, PB, v. 10, n. 1, p. 47-51, 2015.

MADAMBA, P. S.; DRISCOLL, R. H.; BUCKLE, K. A. Thin layer drying characteristics of garlic slices. Journal of Food Engineering, Davis, v.29, n.1, p.75-97, 1996.

MADUREIRA, I.A; FIGUEIRÊDO, R.M.F; QUEIROZ, A.J.M; FILHO, E.D.S. Cinética de secagem da polpa do figo-da-india. Revista Brasileira de Produtos Agroindustriais, Campina Grande, v.13, n.Especial, p.345-354, 2011

MENEZES, M.L de; STROBER, A. P; PEREIRA, N. C; BARROS, S.T.D. Análise da cinética e ajustes de modelos matemáticos aos dados de secagem do bagaço do maracujá-amarelo. Engevista, v. 15, n.2, p.176-186, agosto, 2013.

MONTERO, C. R. S.; SCHWARZ, L. L.; SANTOS, L. C. dos; ANDREAZZA, C. S.; KECHINSKI, C. P.; BENDER, R. J. Postharvest mechanical damage affects fruit quality of 'Montenegrina' and 'Rainha' tangerines. Pesquisa agropecuária brasileira, Brasília, v.44, n. 12, p. 1636-1640, 2009.

PEREZ, L.G; OLIVEIRA, F.M.N de; ANDRADE, J.S. FILHO, M.M. Cinética de secagem da polpa cupuaçu (Theobroma grandiflorum) pré-desidratada por imersão-impregnação. Revista Ciência Agronômica, v. 44, n. 1, p. 102-106, 2013.

SILVA, F.R.P. Cinética de liofilização/reidratação e avaliação sensorial de uva Itália e tangerina processadas. 2017. 56 f. (TCC) Engenharia de Alimentos- Universidade Tecnológica Federal do Paraná, Medianeira, 2017.

SONTAKKE, M. S.; SALVE, S. P. Solar Drying Technologies: A review. Renewable and Sustainable Energy Reviews, v. 4, n. 4, p. 29-35, 2015.

VILELA, C. A. A.; ARTUR, P. O. Secagem do açafrão (Curcuma longa L.) em diferentes cortes geométricos. Ciência e Tecnologia de Alimentos, v.28, p.387-394, 2008.

ZANOELO, E. F.; CELSO, G. M. D.; KASKANTZIS, G. Drying kinetics of mate leaves in a packed bed dryier. Byosystems Engineering, v.96, n.4, p.487- 494, 2007.




DOI: https://doi.org/10.34117/bjdv7n4-624

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