Estudo da influência de cultivares da cevada cervejeira na determinação da umidade de equilíbrio

Abstract

Resumo: Tendo em vista a necessidade de conhecimento das condições de equilíbrio para os processos de secagem e armazenagem de grãos, foram conduzidos ensaios experimentais para determinação da umidade de equilíbrio da cevada, buscando compreender a influência do cultivar deste grão. Os experimentos foram conduzidos através do método estático com uso de soluções salinas saturadas, nas temperaturas de 40, 50 e 60 ºC para os cultivares BRS Cauê e BRS Elis, nas condições de adsorção e dessorção. Foi evidenciado que o cultivar BRS Elis apresentou uma umidade de equilíbrio superior ao cultivar BRS Cauê, em todas as condições estudadas. Foram estudados modelos disponíveis na literatura de isotermas de equilíbrio para ajuste dos dados experimentais, em toda a faixa de umidade relativa analisada. O modelo Chung e Pfost foi o que melhor descreveu os dados experimentais, apresentando erros padrões menores que 0,001 em todas as condições, faixa de erro percentual de 0,431 a 2,692 e soma dos quadrados dos resíduos de 0,565 a 3,388. Os modelos GAB e Oswin também apresentaram bons ajustes dos dados experimentais. A partir dos modelos, foram obtidas as condições da umidade relativa do ambiente necessárias para garantir a umidade de 12% (b.s.) máxima durante a armazenagem dos cultivares BRS Cauê e BRS Elis para uma mesma temperatura. Verificou-se que estes valores são muito diferentes, sendo que o cultivar BRS Elis necessita de uma umidade relativa ambiente menor do que o cultivar BRS Cauê, o que pode acarretar na necessidade de processos de aeração para garantir condições mais baixas de umidade relativa. Foi também estudada a secagem industrial em um secador modelo ADS. Constatou-se que o cultivar BRS Elis demanda mais energia de secagem para garantir uma condição de saída similar ao cultivar BRS Cauê. Palavras-chave: Umidade de equilíbrio, Modelos de Isotermas e Hordeum vulgare.

Abstract: Being aware of the necessity for knowledge of the equilibrium conditions for drying and storage processes of grain, it was conducted experimental tests for barley equilibrium moisture content, in order to understand the influence of the cultivar of this grain. The experiments were conducted using the static method, with saturated salt solutions at temperatures of 40, 50 and 60 °C for cultivars BRS Cauê and BRS Elis, on the conditions of adsorption and desorption. It was shown that the cultivar BRS Elis presented higher equilibrium moisture content than cultivar BRS Cauê, in all conditions studied. It was studied models of equilibrium isotherms available in the literature to fit the experimental data, throughout the relative humidity range analyzed. The Chung and Pfost model was the best in describing the experimental data, showing standard error less than 0.001 in all conditions, percentage error's range varied from 0.431 to 2.692 and the sum of squared residuals' range varied from 0.565 to 3.388. The GAB and Oswin models also showed good fits for the experimental data. From the models, it was obtained the conditions of the relative humidity necessary to ensure maximum humidity of 12% (d.b.) for the storage of cultivars BRS Cauê and BRS Elis for the same temperature. It was found that these values are very different for the cultivars. Cultivar BRS Elis requires a lower relative humidity than the cultivar BRS Cauê, which may result in need of aeration processes to ensure lower relative humidity conditions. It was also studied industrial drying on a ADS dryer model. It was found that the cultivar BRS Elis demands more energy during drying, to ensure a similar condition to cultivar BRS Cauê. Keywords: Equilibrium Moisture Content, Isotherms Models and Hordeum vulgare.