SECAGEM DE BANANA VERDE PRÉ-TRATADA ASSISTIDA POR RADIAÇÃO ULTRAVIOLETA DO TIPO C (UV-C): DESIGN DE UM NOVO SECADOR CONVECTIVO ESTUDADO VIA CFD COM VALIDAÇÃO EXPERIMENTAL
Ácido acético, CFD, Compostos lignocelulósicos, Radiação ultravioleta, UV-C, Ultrassom
Este trabalho teve como objetivo estudar o uso de ácido orgânico (ácido acético) e ultrassom como pré-tratamento na secagem convectiva assistida por luz UV-C na degradação de compostos lignocelulósicos superficiais em fatias de banana verde. Para isso, um secador convectivo foi idealizado, construído e estudado através de fluidodinâmica computacional. A secagem foi avaliada em termos da cinética de secagem, que foi modelada empiricamente, e dos coeficientes de difusividade efetiva (Def). As fatias foram avaliadas quanto a seus parâmetros de cor (L, a*, b* e Diferença total de cor) e quanto a sua morfologia superficial. Os experimentos foram montados de acordo com um planejamento fatorial 2³, que avaliou os efeitos dos fatores (potência de luz UV-C, pré-tratamento com ultrassom e ácido acético) sobre as variáveis dependentes (tempo até 25% de umidade, tX25%, tempo até a umidade de equilíbrio, tXe, L, a* e b*). A simulação se deu em regime permanente e as equações de conservação de massa, energia e movimento resolvidas numericamente via fluidodinâmica computacional. Os resultados da simulação via CFD foram validados experimentalmente e obtiveram um erro máximo de 5,34% para os perfis de temperatura e -2,14% para velocidade de saída. A janela de quartzo se confirmou como a principal fonte de dissipação de calor do secador, acarretando uma temperatura média de secagem das fatias de banana de 52,42 ºC. A cinética de secagem foi melhor representada pelo modelo Exponencial de Dois Termos, apresentando valores de R² superiores a 0,9998 e erro percentual máximo de 0,726%. O planejamento fatorial não revelou diferenças significativas quanto ao tX25%. Já quanto ao tXe, L, a* e b*, houve diferenças significativas. A aplicação de luz UV-C degradou os compostos lignocelulósicos e sua aplicação com os pré-tratamentos teve um efeito sinérgico. Os prétratamentos reduziram o escurecimento das amostras, enquanto a aplicação de luz UV-C aumentou. A análise por microscopia eletrônica de varredura evidenciou a degradação superficial de compostos lignocelulósicos e os efeitos sobre a morfologia superficial das fatias.