Cinética de secagem

A secagem envolve transferência de calor e de massa. Sobre a afirmação, é correto afirmar que:

• Necessariamente uma fonte de calor aquece o ar de secagem e o sólido a ser seco.

• A fonte de calor aquece exclusivamente o ar de secagem.

• Há transferência de massa do sólido para o ar de secagem, pois a umidade do último é maior que a do primeiro.

• É possível secar um produto sem aquecer o ar de secagem.

Answer explanation

A operação de secagem envolve, sim, os fenômenos de transporte apontados na assertiva, porém a força motriz para isso é a diferença de concentração (transferência de massa) da água contida no material e no ar de secagem. Para que o alimento seque, o ar precisa ter uma baixa umidade absoluta (insaturado em água), para ser capaz de carregar boa quantidade de água ao passar por ele.

As curvas de secagem representam o ganho de umidade do ar de secagem ao longo do tempo.

• Verdadeiro.

• Falso.

Answer explanation

Opaaaa.... As curvas de secagem representam a perda de água do sólido no período da operação.

Sobre as etapas de secagem, é válido que:

• A etapa predominante na secagem é a de taxa constante.

• No período de taxa constante há uma camada de água na superfície do produto, que evapora como água livre.

• O período de taxa constante é muito longo devido aos mecanismos de migração da água.

• Quando o sólido atinge a umidade crítica, a água na superfície do sólido não é mais suficiente para manter um filme de água em sua superfície.

Answer explanation

O período de taxa constante acontece quando há na superfície do sólido uma camada de água livre, que evapora com grande facilidade. Em alimentos, essa etapa é muito curta, usualmente indetectável, pois a maior parte da água é estrutural nesses produtos. Exatamente por esse motivo, a difusão da água do interior para a superfície do sólido, chamada etapa decrescente, é a mais lenta durante a secagem de alimentos, sendo, portanto, a modelada para cálculos de tempo de operação.

Sobre as etapas de secagem, é incorreto afirmar que:

• No período de taxa decrescente, a água deve migrar da superfície para o interior do sólido.

• O período de taxa constante é o determinante para os cálculos do tempo de secagem.

• Nos materiais biológicos, a difusão é o mecanismo predominante de migração da água.

• O período de taxa decrescente termina quando é atingida a umidade de equilíbrio.

• Quando o sólido atinge a umidade de equilíbrio, então sua umidade é igual à do ar de secagem.

Answer explanation

Continuando a questão anterior sobre as etapas de secagem, o período de taxa constante é curto e, assim, o período decrescente, no qual ocorre a difusão da água do interior do alimento para sua superfície, é o determinante do tempo de operação, porque esse mecanismo de transferência de massa é bastante demorado, especialmente quando a água está ligada à estrutura do material.

Não esqueça, quando o equilíbrio entre o ar de secagem e o sólido é atingido, a operação cessa, pois não há mais trocas entre ambos. Nesse momento tem-se igualdade entre a pressão de vapor na superfície do sólido e no ar.

É verdadeiro afirmar que:

• A curva da taxa de secagem pode ser do tipo: velocidade de secagem versus tempo de operação.

• As curvas de secagem representam a perda de massa do sólido ao longo do tempo de operação.

• As temperaturas do sólido e do ar de secagem aumentam durante a operação.

• O sólido perde massa durante a secagem, enquanto que o ar ganha massa.

Answer explanation

Para finalizar o tópico etapas de secagem e características da operação, é importante saber que, ao longo da operação, o sólido vai ser aquecido pelo ar quente de secagem (transferência de calor), e transfere massa (água) para o ar. A operação é representada por curvas da perda de massa do sólido ou da velocidade (taxa) de secagem no tempo.