Avaliação de modelos matemáticos aplicados à cinética de secagem de sementes de diferentes variedades de melão (Cucumis melo L.)

Abstract

A secagem de sementes constitui uma etapa fundamental para a conservação, armazenamento e valorização de resíduos agrícolas, uma vez que a redução controlada do teor de umidade minimiza processos de deterioração microbiológica e bioquímica, contribuindo para a manutenção da qualidade do material. Nesse contexto, as sementes de melão das variedades Gália, Cantaloupe e Pele de Sapo apresentam potencial para diferentes aplicações, porém ainda são escassos os estudos relacionados à sua cinética de secagem e à modelagem matemática desse processo. Dessa forma, este trabalho teve como objetivo avaliar e comparar modelos matemáticos aplicados à cinética de secagem dessas sementes, identificando aquele que melhor representa a remoção de umidade ao longo do tempo. As sementes foram obtidas, higienizadas, acondicionadas em cadinhos previamente identificados e submetidas à secagem convectiva em estufa com circulação e renovação de ar nas temperaturas de 50, 60 e 70 °C. A partir dos dados experimentais de massa, foi determinada a razão de umidade e ajustados os modelos matemáticos de Henderson & Pabis e Page. O desempenho dos modelos foi avaliado por meio do coeficiente de determinação (R²), da soma dos quadrados dos erros (SSE) e da raiz do erro quadrático médio (RMSE). Os resultados evidenciaram redução contínua da razão de umidade para todas as variedades estudadas, sendo observada maior taxa de secagem com o aumento da temperatura. Os tempos aproximados para atingir o equilíbrio higroscópico foram de 320, 280 e 180–200 min para as sementes de Cantaloupe; 340, 260 e 220 min para as sementes de Gália; e 340, 280 e 240 min para as sementes de Pele de Sapo, nas temperaturas de 50, 60 e 70 °C, respectivamente. As sementes de melão Cantaloupe apresentaram menor tempo para atingir o equilíbrio, indicando maior velocidade de secagem em comparação às demais variedades. Entre os modelos avaliados, o modelo de Page apresentou os melhores ajustes estatísticos, com coeficientes de determinação variando de 0,9939 a 0,9985 e menores valores de SSE e RMSE, demonstrando maior capacidade de descrever o comportamento não linear da secagem. Conclui-se que o modelo de Page é o mais adequado para representar a cinética de secagem das sementes de melão estudadas, fornecendo informações relevantes para a otimização e o dimensionamento de processos de secagem voltados ao aproveitamento desses resíduos.