Mathematical modeling of drying kinetics of kino bark (Cucumis metuliferus)

Sâmela Leal Barros, Gabriel Barbosa Câmara, Daniela Dantas de Farias Leite, Newton Carlos Santos, Francislaine Suelia dos Santos, Tamires da Cunha Soares, Amélia Ruth Nascimento Lima, Ticianne da Cunha Soares, Marcela Nobre Oliveira, Ubieli Alves Araújo Vasconcelos, Aline Pacheco Albuquerque, Alexandre José de Melo Queiroz

Abstract


The objective of this work was to perform the chemical and physical characterization of the kino bark (Cucumis metuliferus) as well as to evaluate through mathematical modeling the drying kinetics at different temperatures. The barks were characterized in natura for water content, total and soluble solids, water activity, ashes, pH, total titratable acidity, Ratio and ascorbic acid. The drying kinetics at 60, 70, 80 and 90 °C were determined by adjusting the data to twelve mathematical models using the coefficient of determination (R2) and the mean square deviation (DQM) as adjustment criteria. The kino barks showed high water content and water activity, with relatively low acidity and ash parameters and satisfactory contents of ascorbic acid, total and soluble solids. Ten of the models tested presented satisfactory adjustments to the drying kinetics data, highlighting the Page and Diffusion Approximation models, with R²> 0.999 and DQM <0.091.


Keywords


Cucurbitaceae; Dehydration; Food Waste

References


Antunes, G.; Ferreira, A. P. S.; Puiatti, M.; Cecon, P. R. & Silva, G. C. C. (2014). Produtividade e qualidade de frutos de pepino africano em resposta à adubação nitrogenada. Revista Ceres, v. 61, n. 1, p. 141-146.

AOAC. Association of Official Analytical Chemists. Official Methods of Analysis. 18th ed, 3th review, Washington, USA: AOAC, 2010. 1094 p.

Araujo, W. D.; Goneli, A. L. D.; Corrêa, P. C.; Filho, C. P. H. & Martins, E. A. S. (2017). Modelagem matemática da secagem dos frutos de amendoim em camada delgada. Revista Ciência Agronômica, v. 48, n. 3, p. 448-457,

Arslan, D. & Ozcar, M. M. (2010). Study the effect of sun, oven and microwave drying on quality of onion slices. LWT – Food Science and Technology, v. 43, n. 7, p. 1121-1127.

Botelho, S. C. C.; Hauth, M. R.; Botelho, F. M.; Roncatto, G.; Wobeto, C. & Oliveira, S. S. (2019). Qualidade pós-colheita de frutos de maracujazeiro-amarelo colhidos em diferentes estádios de maturação. Revista de Ciências Agrárias, v. 62, p. 1-8.

Castro, D. S.; Silva, L. M. M.; Moreira, I. S.; Sousa, F. C.; Silva, W.P. & Almeida, F. A. C. (2016). Análise e descrição matemática da secagem de polpa de taturubá (Pouteriamacrophylla (Lam.) eyma.) em camada fina. ENGEVISTA, v. 18, n. 2, p. 309-317.

Costa, L. M.; Resende, O.; Gonçalves, D. N. & Oliveira, D. E. C. (2015). Modelagem matemática da secagem de frutos de crambe em camada delgada. Bioscience Journal, v. 31, n. 2, p. 392-403.

Diógenes, A. M. G.; Queiroz, A. J. M.; Figueirêdo, R. M. F. & Santos, D. C. (2013). Cinética de secagem de grãos de abóbora. Revista Caatinga, v. 26, n. 1, p. 71-80.

Faria, R. Q.; Teixeira, I. R.; Devilla; I. A.; Ascheri, D. P. R. & Osvaldo Resende, O. (2012). Cinética de secagem de sementes de crambe. Revista Brasileira de Engenharia Agrícola e Ambiental, v. 16, n. 5, p. 57-583.

Ferreira, L. F. D.; Pirozi, M. R.; Ramos; A. M. & Pereira, J. A. M. (2012). Modelagem matemática da secagem em camada delgada de bagaço de uva fermentado. Pesquisa Agropecuária Brasileira, v. 47, n. 6, p. 855-862.

Galdino, P. O.; Figueirêdo, R. M. F.; Queiroz, A. J. M. & Galdino, P. O. (2016). Drying kinetics of atemoya pulp. Revista Brasileira de Engenharia Agrícola e Ambiental, v. 20, n. 7, p. 672-677.

Gomes, N. H. F.; Neto, H. C. S.; Alves, J. J. L.; Rodovalho, R. S. & Sousa, C. M. (2017). Cinética de secagem de folhas de Cymbopogon citratus. ENGEVISTA, v. 19, n. 2, p. 328-338.

IAL. Normas analíticas, métodos químicos e físicos para análises de alimentos. 4ª ed., 1ª ed. Digital, São Paulo: IAL, 2008. 1020 p.

Jimam, N. S.; Wannang, N. N.; Omale, S. & Gotom, B. (2010). Evaluation of the hypoglycemic activity of Cucumis metuliferus (Cucurbitaceae) fruit pulp extract in normoglycemic and alloxaninduced hyperglycemic rats. Journal Young Pharmacists, v. 2, p. 384-387.

Jittanit, W. (2011). Kinetics and temperature dependent moisture diffusivities of pumpkin seeds during drying. Kasetsart journal: natural science, v. 45, n. 1, p. 147-158.

Kaleta, A. & Górnicki, K. (2010). Evaluation of drying models of apple (var. McIntosh) dried in a convective dryer. International Journal of Food Science and Technology, v. 45, n. 5, p. 891-898.

Martins, E. A. S.; Lage, E. Z.; Goneli, A. L. D.; Hartmann Filho, C. P. & Lopes, J. G. (2015). Cinética de secagem de folhas de timbó (Serjania marginata Casar). Revista Brasileira de Engenharia Agrícola e Ambiental, v. 19, n. 3, p. 238-244.

Martins, J. J. A.; Marques, J. I.; Santos, D. C. & Rocha, A. P. T. (2014). Modelagem matemática da secagem de cascas de mulungu. Bioscience Journal. v. 30, n. 6, p. 1652-1660.

Meneses, V. P.; Silva, J. R. A.; Neto, J. F.; Rolim, H. O.; Araújo, A. L. M. & Lima, P. S. E. (2018). Subprodutos de frutas tropicais desidratados por secagem convectiva. Revista Verde de Agroecologia e Desenvolvimento Sustentável, v. 13, n. 4, p. 472-482, 2018.

Moscon, E. S.; Martin, S.; Spehar, C. R.; Devilla, I. A. & Rodolfo Junior, F. (2017). Cinética de secagem de grãos de quinoa (Chenopodium quinoa w.). Revista Engenharia na Agricultura, v. 25, n. 4, p. 318-328.

Neris, T. S.; Silva, S. S.; Loss, R. A.; Carvalho, J. W. P. & Guedes, S. F. (2018).

Physicalchemical evaluation of banana peel (Musa spp.) in natura and dehydrated in different maturation stages. Ciência e Sustentabilidade, v. 4, n. 1, p. 5-21.

NRC - National Research Council. Lost Crops of Africa. Volume III. Washington DC, The National Academies Press, 2008, 353p.

Resende, O.; Ferreira, L. U. & Almeida, D. P. (2010). Modelagem matemática para descrição da cinética de secagem do feijão Adzuki (Vignaangularis). Revista Brasileira de Produtos Agroindustriais, v. 12, n. 2, p.171-178.

Rigueto, C. V. T.; Evaristo, L. M.; GeraldI, C. A. Q. & Covre, L. (2018). Influência da temperatura de secagem de uvaia (Eugenia pyriformis) em camada de espuma. ENGEVISTA, v. 20, n. 4, p. 537-547.

Rodriguez, M. A. R.; Oderiz, M. L. V.; J.; Hernandez, J. L. & Lozano, S. J. (1992). Physical and Analytical Characteristics of the Kiwano. Journal of food composition and analysis, v. 5, p. 319-322.

Santos, A. E.; Martins, G. M. V.; Canuto, M. F. C. S.; Segundo, J. E. D. V. & Almeida, R. D. (2016). Modelagem matemática para a descrição da cinética de secagem do fruto da palma (Opuntia fícus indica). Revista Verde de Agroecologia e Desenvolvimento Sustentável, v. 11, n. 1, p. 1-6.

Santos, F. S; Leite, D. D. F.; Figueirêdo, R. M. F. & Queiroz, A. J. M. (2017). Modelagem matemática da cinética de secagem da romã. Revista Espacios, v. 38, n. 52, p. 27-37.

Silva, D. C.; Lima, M. F.; Vélez, H. A. V. & Santana, A. A. (2017). Estudo da modelagem de cinética de secagem da polpa de cupuaçu na produção de biopolímeros. Revista Brasileira de Iniciação Científica, v. 4, n. 3, p. 49-57.

Sousa, K. A.; Resende, O.; Chaves, T. H. & Costa, L. M. (2011). Cinética de secagem do nabo forrageiro (Raphanus sativus L.). Revista Ciência Agronômica, v. 42, n. 4, p. 883-892.

Souza, A. D.; Pinto, P. M.; Borkoski, A. C.; Mezzacapa, F. L.; D´andrea, F.; Júnior, L. P. M. S. & Biato, M. (2006). Caracterização de frutos de Cucumis metuliferus na serra da Cantareira, São Paulo. THESIS, v. 5, p. 147-160.

Storck, C. R.; Nunes, G. L.; Oliveira, B. B. & Basso, C. (2013) Folhas, talos, cascas e sementes de vegetais: composição nutricional, aproveitamento na alimentação e análise sensorial de preparações. Ciência Rural, v. 43, n. 3, p. 537-543.

TACO - Tabela brasileira de composição de alimentos. 4. ed. rev. e ampl. Campinas: UNICAMP/NEPA, 2011. 161 p. Disponível em: . Acesso em: 07 de março de 2019.

Vidal, V. M.; Resende, O.; Bessa, J. F. V.; Morais, W. A.; Silva, L. A. & Virgolino, Z. Z. (2016). Adjustment of models and effective diffusivity in the drying of Azadirachta indica A. Juss. Leaves. Revista Cubana de Plantas Medicinales, v. 21, n. 4, p. 1-12.

Wannang, N. N.; Jimam N. S.; Omale, S.; Dapar, M. L. P.; Gyang, S. S. & Aguiyi, J. C. (2007). Effects of Cucumis metuliferus (Cucurbitaceae) fruits on enzymes and haematological parameters in a albino rats. African Journal of Biotechnology, v. 6, p. 2515-2518.




DOI: http://dx.doi.org/10.33448/rsd-v9i1.1608

Refbacks

  • There are currently no refbacks.


Base de Dados e Indexadores: Base, Diadorim, Sumarios.org, DOI Crossref, Dialnet, Scholar Google, Redib, Doaj, Latindex, Portal de Periódicos CAPES

Research, Society and Development - ISSN 2525-3409

Licença Creative Commons
Este obra está licenciado com uma Licença Creative Commons Atribuição 4.0 Internacional

Rua Irmã Ivone Drumond, 200 - Distrito Industrial II, Itabira - MG, 35903-087 (Brasil) 
E-mail: rsd.articles@gmail.com