Caracterização e secagem de grãos de linhaça marrom (Linum usitatissimum L.) em leito fixo e fluidizado

A linhaça (Linum usitatissimum L.) é uma planta cujos grãos apresentam alto valor nutricional, devido à presença de gordura poliinsaturada e fibras alimentares, que a tornam um alimento versátil, auxiliando no controle dos índices de LDL e glicemia do sangue, além de ser rica em antioxidantes. É um alimento que, devido à atual procura por alimentos com propriedades funcionais, tem se destacado. Apesar da crescente demanda no mercado brasileiro pelo grão, o Brasil ainda é um grande dependente do mercado externo, mas apresenta potencial para que a produção nacional se expanda, o que é um grande motivador para a pesquisa de técnicas de secagem, de modo a conservar suas propriedades no ínterim entre a colheita e o consumo. Para a modelagem da operação de secagem com base em leis de conservação, é necessário determinar algumas propriedades físicas dos grãos (dentre as quais se destacam a condutividade térmica, o calor específico, a densidade dos grãos e do leito e a difusividade mássica efetiva). Normalmente, a obtenção da relação entre estes parâmetros e a umidade dos grãos é feita através da reidratação por adição direta de água, porém esta forma não garante a uniformidade da amostra. Sendo assim, objetivou-se à proposição de uma nova metodologia para se obter a relação entre algumas propriedades físicas dos grãos com a umidade, baseada no procedimento de obtenção de isotermas de equilíbrio. Objetivou-se também a análise da secagem visando a compreensão dos fenômenos de transporte envolvidos. O equipamento utilizado para a secagem foi um secador que opera em batelada ou com alimentação contínua de grãos, em leito fixo ou fluidizado. Foi feita a análise da influência das condições de secagem (temperatura, altura de leito estático e vazão de ar) sobre a cinética de secagem. Resultados mostram a potencialidade da nova metodologia para caracterização de grãos e de outros materiais higroscópicos. Quanto à secagem, determinou-se que a espessura de camada delgada para a linhaça a 50C está compreendida entre 3 e 5 cm, sendo que, para temperaturas superiores a 65C, a espessura de camada delgada é igual ou superior a 5 cm. Ajustaram-se modelos cinéticos simples (Lewis, Page, Overhults e difusivo) aos dados experimentais de secagem e verificou-se que o modelo de Overhults como o mais apropriado para representar a relação da umidade dos grãos em função do tempo para todas as condições experimentais analisadas.Flax (Linum usitatissimum L.) is a plant whose seeds have a high nutritional value due to the presence of polyunsaturated fats and dietary fiber. In terms of health benefits and versatility, flaxseed provides good control of LDL and glycaemic blood levels. In addition, flaxseeds are rich in antioxidants, which prevent degenerative diseases, such as cancer. Flaxseed has featured recently in consequence of the search of foods with functional properties. Although the Brazilian market for flaxseed is growing, it is still dependent on importing, but the potential for the growth of the national production exists, which is a motivation for the research of drying techniques, in such a way that the flaxseed properties between the harvest and the consumption are kept. In order to modeling the drying, some physical properties (amongst which the thermal conductivity, thermal capacity, grain and bulk density and effective mass diffusivity) are required for the use of conservation laws. Generally the relationship of these properties and the moisture of the grains are obtained through rehydration by directly adding water to the grains. However, this procedure does not guarantee the uniformity of the sample. The aim of this study was the proposal of a new methodology to obtain the relation between some physical properties and the moisture of the grains, based on the equilibrium moisture content procedure. Another aim of this study is the analysis of the drying focusing the comprehension of the transport phenomena involved. The equipment used for the drying experiments was a dryer which can be operated either as a batch or a continuous dryer, in fixed or fluidized bed. The influence of drying parameters (air temperature, static bed height and air flow rate) over drying kinetics was analyzed. Results show that the new methodology is potentially applicable to grains and other hygroscopic material. Drying results evidenced that the thin layer thickness for flaxseed at 50C is between 3 and 5 cm, whereas for higher temperatures (65C and 80C), the thickness is equal or above 5 cm. Simple kinetic models (Lewis, Page, Overhults, diffusive) were fit to drying experimental data and the Overhults model was chosen as the most appropriate one to represent the grains moisture as a function of drying time for all the analyzed experimental conditions