Study of the performance of a convective tray drier for banana drying: analysis of the influence of the operational variables.

Muitas frutas e vegetais contém mais que 80% de água e são altamente perecíveis. Devido ao alto índice de perdas pós-colheita, é muito grande a necessidade de se estudar formas de reduzi-las. Estudos realizados apontam a secagem de frutas como um dos métodos de conservação mais econômicos e eficientes, quando comparado com outros métodos: congelamento, enlatados, etc. Neste trabalho foi realizado um estudo experimental da secagem de rodelas de banana, num secador convectivo de bandejas, com o objetivo de analisar o efeito das variáveis operacionais, como temperatura e velocidade do ar de secagem sobre o desempenho do secador, estudar o efeito da espessura da camada de banana sobre as bandejas e analisar o desempenho do secador através de dois critérios: índice de saturação do ar de secagem e eficiência energética global do secador. As faixas operacionais utilizadas foram: temperatura de entrada do ar entre 50 e 80°C; velocidade do ar entre 0,2 e 2,2m/s e espessura da camada de rodelas de banana entre 0,6 e 2,0cm. Os resultados obtidos para avaliação do desempenho do secador mostraram que se obteve melhor aproveitamento do ar e maior eficiência energética quando se opera com velocidade baixa do ar de secagem e em outras condições como maior espessura da camada de banana sobre as bandejas. Esses resultados indicariam que o ar sai do secador longe das condições de saturação, sendo possível aumentar a carga e/ou o número de bandejas para melhorar a eficiência e obter um melhor aproveitamento do potencial de secagem do ar. Os dados experimentais foram utilizados num programa simulador de um secador convectivo de bandejas desenvolvido por Cavalcante (1999) para comparação dos resultados. O modelo de secagem empregado foi proposto por Sokhansanj (1984). A cinética de secagem foi simulada utilizando-se a equação de Kiranoudis et alii (1997) com os coeficientes empíricos para o cálculo da constante de secagem. O modelo e o simulador utilizados representaram adequadamente o comportamento observado experimentalmente, tanto na predição da evolução da umidade da fruta, como da temperatura e umidade do ar.Many kinds of fruits and vegetables are composed of more than 80% of water and are highly perishable. Thus, due to the great deal of losses after harvests, it is very important to study ways of reducing these losses. Studies indicate fruit drying as one of the most economical and efficient conservation methods, when compared to other methods: freezing, canning, and so on. In this work, we made an experimental study of drying bananas slices in a convective tray drier, in order to analyze the effects of operational variables (such as temperature and air drying speed) over the performance of the drier; study the effect of the banana slice thickness above the tray; and analyze the performance of the drier through two criteria: drying air saturation level and global energetic efficiency of the drier. The operational bands used were: input air temperature between 50 and 80° C; air speed between 0,2 and 2,2 m/s; and banana slice layer thickness between 0,6 and 2,0 cm. The evaluation results showed a better utilization of the air and improved energetic efficiency not only when operated with low air drying speed but also in other conditions, such as with thicker banana slice layers over the trays. These results indicate that the air goes out of the drier far from the saturation conditions, making it possible to increase the load and/or the number of trays, in order to have a better efficiency and a better use of the air drying potential. The experimental data were used in a simulator program of a convective tray drier developed by Cavalcante (1999) for comparison of results. The drying model employed was proposed by Sokhansanj (1984). The drying kinetic was simulated using Kiranoudis et alii (1997) equation with empiric coefficients for the estimate of the drying constant. The model and the simulator used correctly represent the experimental behavior observed, not only in predicting fruit moisture evolution, but also air temperature and air humidity