Determination of kinetic parameters during the pineapple peel drying process

Authors

DOI:

https://doi.org/10.33448/rsd-v9i4.2794

Keywords:

Conservation; Tropical Fruit; Agro-industrial Waste.

Abstract

The present work aims to perform a kinetics of pineapple peel drying at different temperatures and to adjust empirical and diffusive mathematical models for experimental data. The drying kinetics were performed at temperatures of 45, 55 and 65 °C, at a speed of 1.5 m/s. The experimental data were fitted with empirical (Newton Page and Parry) and diffusive mathematical models to consider an infinite wall geometry and a boundary condition of the third type. Among the mathematical models used or the page model that was the best adjusted to the experimental data of the pineapple peel drying kinetics, as it displays high values for the selection coefficient (R2), lower values for a chi-isolated function, in addition to random distribution for all applied temperatures. The values of diffusivity and convective coefficient have an influence on the increase in temperature, show direct proportionality and the minimum values of Biot number that are subjected to used start conditions (third type) displayed in a satisfactory way or process.

References

Almeida, R., Santos, N., Pereira, T., Queiroga, A., Silva, V., Ribeiro, V., Araújo, R., Cabral, M., Silva, L., & Borges, E. (2020). Cinética de secagem do feijão azuki: modelagem matemática e propriedades termodinâmicas. Research, Society and Development, 9(3), e27932316.

Aruna, T. E. (2019). Production of value-added product from pineapple peels using solid state fermentation. Innovative Food Science & Emerging Technologies, 57, 102193.

Banerjee, S., Ranganathan, V., Patti, A., & Arora, A. (2018). Valorisation of pineapple wastes for food and therapeutic applications. Trends in food science & technology, 82, 60-70.

Banerjee, S., Patti, A. F., Ranganathan, V., & Arora, A. (2019). Hemicellulose based biorefinery from pineapple peel waste: Xylan extraction and its conversion into xylooligosaccharides. Food and Bioproducts Processing, 117, 38-50.

Barros, S., Câmara, G., Leite, D., Santos, N., Santos, F., Soares, T., Lima, A., Soares, T., Oliveira, M., Vasconcelos, U., Albuquerque, A., & Queiroz, A. (2020). Modelagem matemática da cinética de secagem de cascas do kino (Cucumis metuliferus). Research, Society and Development, 9(1), e60911608. Doi:http://dx.doi.org/10.33448/rsd-v9i1.1608

Bezerra, C. V., Meller da Silva, L. H., Corrêa, D. F., & Rodrigues, A. M. C. (2015). A modeling study for moisture diffusivities and moisture transfer coefficients in drying of passion fruit peel. International Journal of Heat and Mass Transfer, 85, 750-755.

Brasil. Instituto Adolfo Lutz. (2008). Métodos físico-químicos para análise de alimentos. 4ª ed. 1ª ed. Dgital, São Paulo, p.1020.

Corrêa, P. C., Oliveira, G. H. H., Botelho, F. M., Goneli, A. L. D., & Carvalho, F. M. (2010). Modelagem matemática e determinação das propriedades termodinâmicas do café (Coffea arabica L.) durante o processo de secagem. Revista Ceres, 57(5), 595- 601.

Dai, H., & Huang, H. (2016). Modified pineapple peel cellulose hydrogels embedded with sepia ink for effective removal of methylene blue. Carbohydrate Polymers, 148, 1-10.

Giner, S. A., Irigoyen, R. M. T., Cicuttín, S., & Fiorentini, C. (2010). The variable nature of Biot numbers in food drying. Journal of Food Engineering, 101(2), 214–222.

Leite, D. D. F, dos Santos, F. S., da Costa Santos, D., Lisbôa, J. F., de Lima Ferreira, J. P., & Queiroz, A. J. M. (2017). Modelagem matemática da cinética de secagem da casca do abacaxi. Revista Verde de Agroecologia e Desenvolvimento Sustentável, 12(4), 769-774.

Luikov, A.V. (1968). Analytical Heat Diffusion Theory. Academic Press, Inc., Ltd., London.

Nabavi, S. M., & Silva, A. S. (Eds.). (2018). Nonvitamin and nonmineral nutritional supplements. Academic Press.

Nascimento, A. P. S., Barros, S. L., Santos, N. C., Araújo, A. J. B., Cavalcanti, A. S. R. R. M., & Duarte, M. E. M. (2018). Secagem convectiva e influência da temperatura nas propriedades físico-químicas das amêndoas de girassol comercial. Revista Brasileira de Produtos Agroindustriais, 20(3), 227-238.

Pardo, M. E. S., Cassellis, M. E. R., Escobedo, R. M., & García, E. J. (2014). Chemical characterisation of the industrial residues of the pineapple (Ananas comosus). Journal of Agricultural Chemistry and Environment, 3(2), 53-56.

Santos, F. S. D., de Figueirêdo, R. M., Queiroz, A. J. D. M., & Santos, D. D. C. (2017). Cinética de secagem e caracterização física e química de cascas de pitaya com polpa branca. Revista Brasileira de Engenharia Agrícola e Ambiental, 21(12), 872-877.

Santos, N. C., Barros, S. L., Monteiro, S. S., Silva, S. N., Ribeiro, V. H. A., Silva, V. M. A., & Araújo, R. D. F. (2019). Kinetics of Drying and Physical-Chemical Quality of Peach cv. Hubimel. Journal of Agricultural Science, 11(16), 223-232.

Santos, N., Almeida, R., Pereira, T., Queiroga, A., Silva, V., Amaral, D., Almeida, R., Ribeiro, V., Barros, E., & Silva, L. (2020). Modelagem matemática aplicada a cinética de secagem das cascas de ¬ (Talisia esculenta). Research, Society and Development, 9(2), e46921986.

Silva, I. L., Silva, H. W. D., de Camargo, F. R., de Farias, H. F., & Freitas, E. D. F. (2018). Secagem e difusividade de sementes de melão. Revista de Ciências Agrárias, 41(2), 21-30.

Silva, W. P., Precker, J. W., e Silva, C. M., & Gomes, J. P. (2010). Determination of effective diffusivity and convective mass transfer coefficient for cylindrical solids via analytical solution and inverse method: Application to the drying of rough rice. Journal of food Engineering, 98(3), 302-308.

Sun, G., Zhang, X., Soler, A., & Marie-Alphonsine, P. A. (2016). Nutritional composition of pineapple (Ananas comosus (L.) Merr.). In Nutritional composition of fruit cultivars (pp. 609-637). Academic Press.

Published

12/03/2020

How to Cite

SANTOS, N. C.; ALMEIDA, R. L. J.; SILVA, L. R. I. da; MUNIZ, C. E. de S.; PEREIRA, T. dos S.; SILVA, V. M. de A.; RIBEIRO, V. H. de A.; MOREIRA, F. I. N.; PINHEIRO, W. S.; EDUARDO, R. da S. Determination of kinetic parameters during the pineapple peel drying process. Research, Society and Development, [S. l.], v. 9, n. 4, p. e06942794, 2020. DOI: 10.33448/rsd-v9i4.2794. Disponível em: https://rsdjournal.org/index.php/rsd/article/view/2794. Acesso em: 14 nov. 2024.

Issue

Section

Agrarian and Biological Sciences