ISOTERMAS E CALOR ISOSTÉRICO DAS SEMENTES DE ALGODÃO COM LÍNTER E SEM LÍNTER

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1 83 ISSN ISOTERMAS E CALOR ISOSTÉRICO DAS SEMENTES DE ALGODÃO COM LÍNTER E SEM LÍNTER Daniel Emanuel Cabral de Oliveira, Osvaldo Resende, Thaís Adriana de Souza Smaniotto 3 e Rafael Cândido Campos 4 RESUMO O presente trabalho foi conduzido no Laboratório de Pós-Colheita de Produtos Vegetais do Instituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia Goiano Câmpus Rio Verde, com os objetivos de obter as isotermas de dessorção e os valores de calor isostérico integral de dessorção das sementes de algodão sem e com línter. Foram utilizadas sementes de algodão da cultivar BRS 69 (Buriti), colhidas e beneficiada em unidade de beneficiamento de sementes no município de Santa Helena de Goiás, GO. Em seguida, foram submetidas à secagem em estufa com ventilação de ar forçada a 50 C até atingir os teores de água de 4,08; 5,; 5,90; 6,98 e 9,30 % b.s. para as sementes sem línter, e 5,47; 6,5; 7,7 e 8,3% b.s. para as sementes com línter. As isotermas de dessorção das sementes de algodão foram obtidas pelo método estático indireto, sendo a atividade de água (a ) determinada por meio do equipamento Hygropalm Model A. Para o controle da temperatura, utilizou-se uma B.O.D., regulada a 0, 0, 30 e 40 C. Aos dados experimentais, foram ajustados os modelos matemáticos frequentemente utilizados para representação da higroscopicidade de produtos agrícolas. Os modelos de Henderson Modificado e Chung-Pfost são os que melhores representam a higroscopicidade das sementes de algodão com e sem línter, respectivamente. O calor isostérico integral de dessorção aumenta com a redução do teor de água independentemente do tratamento da semente, sendo os maiores valores para as sementes com línter. Termos para indexação: Gossypium hirsutum L. r. latifolium Hutch, atividade de água, higroscopicidade, teor de água de equilíbrio. ISOTHERMS AND ISOSTERIC HEAT OF SEED COTTON WITH LINTER AND WITHOUT LINTER ABSTRACT This study as conducted at the Laboratory of Postharvest Vegetable products of the Instituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia Goiano Câmpus Rio Verde, aiming to obtain the desorption isotherms and the values of isosteric heat of sorption full of cotton seeds ith and ithout linter. We used seed cotton BRS 69 (Buriti), they ere harvested and processed in seed processing unit in Santa Helena de Goiás, GO. They ere then dried in an oven ith forced air ventilation at 50 C until the moisture content of 4.08, 5., 5.90, 6.98 and 9.30% db for seed and lint free 5.47, 65, 7.7 and 8.3% db for seed linter ith. The desorption isotherms of cotton seeds ere obtained by indirect static method, and the ater activity (a ) determined by the equipment Hygropalm A Model. For temperature control, e used a BOD, set at 0, 0, 30 and 40 C. The experimental data ere fitted to mathematical models Protocolo de 5/07/0 Mestrando em Ciências Agrária. Instituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia Goiano Campus Rio Verde no Laboratório de Pós Colheita de Produtos Vegetais. Rodovia Sul Goiana, Km 0 - Zona Rural - CEP: , Rio Verde Goiás. *Autor que responderá pelo artigo ( oliveira.d.e.c@gmail.com). Tel: (64) Doutor em Engenharia Agrícola. Instituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia Goiano Campus Rio Verde no Laboratório de Pós Colheita de Produtos Vegetais. Rodovia Sul Goiana, Km 0 - Zona Rural - CEP: , Rio Verde Goiás. ( osvresende@yahoo.com.br). 3 Mestranda em Ciências Agrária. Instituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia Goiano Campus Rio Verde no Laboratório de Pós Colheita de Produtos Vegetais. Rodovia Sul Goiana, Km 0 - Zona Rural - CEP: , Rio Verde Goiás. *Autor que responderá pelo artigo ( tatiadris@ig.com.br). 4 Graduando em Agronomia. Instituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia Goiano Campus Rio Verde no Laboratório de Pós Colheita de Produtos Vegetais. Rodovia Sul Goiana, Km 0 - Zona Rural - CEP: , Rio Verde Goiás. *Autor que responderá pelo artigo ( rcandido30@gmail.com).

2 84 Isotermas e calor isostérico das sementes de algodão com línter e sem línter Oliveira et al. often used to represent the hygroscopicity of agricultural products. The model of Modified Henderson and Chung-Pfost ere the ones that best represent the hygroscopicity of cotton seeds ith and ithout linter, respectively. The integral heat isosteric desorption increases ith the reduction of ater content irrespective of seed treatment, and the highest values for seed linter ith. Keyords: Gossypium hirsutum L. r. latifolium Hutch, ater activity, hygroscopicity, equilibrium moisture content. INTRODUÇÃO A cultura do algodoeiro herbáceo (Gossypium hirsutum L. r. latifolium Hutch) no Brasil origina milhares de empregos diretos e indiretos, tendo assim uma grande importância sócio-econômica (Medeiros Filho et al., 006). As sementes de algodão contêm aproximadamente 5% de óleo, entretanto existe a possibilidade de futuramente ter-se cultivares com boas qualidades de fibra e elevado teor de óleo para atender a indústria têxtil, nacional e estrangeira e ao mercado emergente de bioenergia (Beltrão & Azevedo, 008). A necessidade do conhecimento das relações entre o produto, umidade relativa do ar e a temperatura, pode influenciar diretamente a sua qualidade. Durante o armazenamento dos produtos agrícolas podem ocorrer mudanças microbiológicas, físicas e químicas que, dependendo da interação entre estes fatores e o ambiente, podem ocasionar perdas na sua qualidade (Resende et al., 006a). Estudos sobre a higroscopicidade têm a finalidade de amenizar as possíveis alterações nos materiais, uma vez que estes têm a capacidade de absorver e ceder água para o ambiente tendendo para um equilíbrio. As curvas características de teor de água de equilíbrio são denominadas isotermas, que consideram a relação entre a umidade relativa de equilíbrio e o teor de água do produto em uma determinada temperatura (Resende et al., 006b). Conhecer e entender as isotermas de sorção de umidade para alimentos é de grande importância, pois fornece informações necessárias para o desenvolvimento e otimização de processos, de problema no armazenamento, pode-se prever o tempo de prateleira e também para a modelagem das mudanças de umidade que ocorrem durante a secagem (Jamali et al., 006). A partir da isoterma de sorção, é possível identificar a atividade de água na qual o alimento é estável. Além disso, as isotermas de sorção são importantes para estimar as mudanças de teor de água sobre diferentes condições de temperatura e umidade relativa do ar ambiente, bem como definir os teores de água adequados para que não ocorra o início da atividade de microrganismos e os limites de secagem do produto estudado (Ayranci & Duman, 005). As condições de ar na secagem com ar ambiente não são constantes, o que torna a determinação das isotermas de equilíbrio indispensável à avaliação da interação do sólido com o vapor d água presente no ar de secagem (Lehn & Pinto, 004) Por serem altamente higroscópicas, as sementes têm comportamento diferenciado nas isotermas de sorção. Sementes ricas em óleo apresentam teores de água de equilíbrio menores em relação às sementes amiláceas, quando armazenadas em condições ambientais semelhantes, pois absorvem menos água, por serem hidrofóbicas (Brooker et al., 99). A utilização de modelos matemáticos na predição das isotermas de sorção tem-se a vantagem de que com poucos pontos experimentais, pode-se construir uma isoterma. Assim podemos obter pontos nas regiões de baixas e altas atividades de água, determinando o teor de água ideal para o armazenamento seguro de diversos produtos. A aplicação dos princípios termodinâmicos, como o calor isostérico de adsorção, aos dados experimentais das isotermas, permite a obtenção de informações sobre as propriedades da água, microestrutura, fenômenos físicos na superfície dos alimentos e parâmetros cinéticos (Kaya & Kahyaoglu, 005). Considerando a importância das isotermas de sorção para os produtos agrícolas objetivou-se no presente trabalho obter as isotermas de dessorção das sementes de algodão com e sem línter da cultivar BRS 69- Buriti, assim como determinar o calor isostérico de dessorção destas sementes. MATERIAL E MÉTODOS

3 Isotermas e calor isostérico das sementes de algodão com línter e sem línter Oliveira et al. 85 O experimento foi conduzido no Laboratório de Pós-colheita de Produtos Vegetais do Instituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia Goiano Câmpus Rio Verde. Foram utilizadas sementes de algodão da cultivar BRS 69 (Buriti), colhidas e beneficiada no município de Santa Helena de Goiás, GO. O teor de água inicial das sementes sem e com línter foi de 9,30 e 8,3% base seca (b.s.), respectivamente. Em seguida, foram submetidas à secagem em estufa com ventilação de ar forçada a 50 C até atingir os teores de água de 4,08; 5,; 5,90; 6,98 e 9,30 %b.s. para as sementes de sem línter e 5,47; 65; 7,7 e 8,3 %b.s. para as sementes com línter. Determinados em estufa a 05 ± C, durante 4 horas, em três repetições (Brasil, 009). As sementes de algodão foram deslintadas quimicamente por via úmida com ácido sulfúrico concentrado na relação 3 pra, sendo três partes de sementes pra uma de ácido sulfúrico. Para o levantamento dos dados das isotermas de dessorção das sementes de algodão com e sem línter utilizou-se o método estático indireto, sendo a atividade de água (A) determinada por meio do equipamento Hygropalm Model A. Para o controle da temperatura utilizou-se uma B.O.D, regulada a 0, 0, 30 e 40 C. Aos dados experimentais foram ajustados os modelos matemáticos frequentemente utilizados para representação da higroscopicidade de produtos agrícolas, cujas expressões estão apresentadas na Tabela. Tabela. Modelos matemáticos utilizados para predizer a higroscopicidade de produtos agrícolas. Designação do modelo Modelo Xe* a bln[ (T c) ln(a )] Chung-Pfost () Xe* exp[a (bt) (ca )] Copace () c )/a ] Xe* (a b T)/[( a Osin (3) Xe* (abca )/[( ca ) ( ca bca )] GAB (4) c Xe* [exp(a - bt)/ - ln(a )] Halsey Modificado (5) b Xe* [ln(- a )/( a T 73,6)] Henderson (6) Xe* / a /a b a /a b BET (7) Xe* exp{a (bt) [cexp(a )]} Sigma Copace (8) c Xe* [ln(- a )/( a (T b))] Henderson Modificado (9) b c )/(a (T ))] Xe* [log(- a Cavalcanti Mata (0) em que: * Xe = teor de água de equilíbrio, % b.s.; a = atividade de água, decimal; T = temperatura, C; a, b, c= coeficientes. Para o ajuste dos modelos matemáticos foi realizada a análise de regressão não linear, pelo método Gauss Neton, utilizando-se um programa estatístico. Para verificar o grau de ajuste de cada modelo foi considerada a significância do coeficiente de regressão pelo teste t, a magnitude do coeficiente de determinação (R ), os valores do erro médio relativo (P), erro médio estimado (SE) e do teste de qui-quadrado (χ ). Considerou-se o valor do erro médio relativo inferior a 0% como um dos critérios para seleção dos modelos, de acordo com Mohapatra e Rao (005). 00 P N Y Ŷ Y ()

4 86 Isotermas e calor isostérico das sementes de algodão com línter e sem línter Oliveira et al. SE χ Y Ŷ GLR ^ Y Y GLR () (3) em que: Y : valor observado experimentalmente; Ŷ : valor estimado pelo modelo; N: número de observações experimentais; GLR: graus de liberdade do modelo (número de observações experimentais menos o número de coeficientes do modelo). O calor isostérico líquido de sorção, para cada teor de água de equilíbrio, foi obtido utilizando-se a equação de Clausius-Clayperon (Iglesias & Chirife, 976): ln a T h RT st a (4) em que, a : atividade de água, decimal; T a: temperatura absoluta, K; Δh st: entalpia diferencial ou calor isostérico líquido de sorção, kj kg - ; R: constante universal dos gases, 8,34kJ kmol - K -, sendo para o vapor d água 0,469 kj kg - K -. Integrando a Equação 4 e assumindo que o calor isostérico líquido de sorção é independente da temperatura, o calor isostérico líquido de sorção, para cada teor de água de equilíbrio, foi obtido conforme a Equação 5 (Wang & Brennan, 99): ln em que, Δh (5) R T st a C C: coeficiente do modelo. Os valores de atividade de água, temperatura e teor de água de equilíbrio foram obtidos a partir das isotermas de dessorção das a sementes de algodão, utilizando o modelo de Sigma Copace que melhor se ajustou aos dados experimentais. O calor isostérico integral de sorção foi obtido adicionando-se aos valores de calor isostérico líquido de sorção, o valor do calor latente de vaporização da água livre de acordo com a Equação 6 e o valor de calor latente de vaporização da água livre (L), em kj kg -, necessário ao cálculo de Qst, foi obtido utilizando-se a Equação 7: Q Δhst L a exp bxe* (6) em que, L Q st: calor isostérico integral de sorção, kj kg - ; L: calor latente de vaporização da água livre, kj kg - ; * Xe : teor de água de equilíbrio, % b.s.; a, b : coeficientes do modelo. O calor latente de vaporização da água livre (kj/kg) a temperatura de equilíbrio ( C) foi calculado utilizando-se a temperatura média (T) na faixa em estudo, em C, por meio da seguinte equação: L 50,,39 T (7) RESULTADOS E DISCUSSÃO Na Tabela, estão apresentados os parâmetros dos modelos de equilíbrio higroscópico ajustados aos dados das sementes de algodão sem e com línter, obtidos por dessorção, para diferentes condições de temperatura. Para as sementes de algodão sem línter, verifica-se que dentre os modelos avaliados o modelo Chung-Pfost () apresentou o melhor coeficiente de determinação (98,50%). No algodão com línter o modelo de Henderson Modificado (9) apresentou o melhor coeficiente de determinação (93,35%). Já o modelo de BET (7) foi o que obteve o menor coeficiente de determinação com e sem línter.

5 Isotermas e calor isostérico das sementes de algodão com línter e sem línter Oliveira et al. 87 Tabela. Parâmetros dos modelos de equilíbrio higroscópico para o algodão sem e com línter da cultivar BRS 69, com seus respectivos erros médios estimados (SE) e relativo (P), qui-quadrado (χ ) e coeficientes de determinação (R ). Sem Línter Com Línter Modelos R² SE χ² R² SE χ² P (%) P (%) (%) (decimal) (decimal) (%) (decimal) (decimal) 98,50 0,35 3,43 0,055 9,90 0,307 3,89 0,094 97,86 0,80 4,3 0,078 9,83 0,38 4,048 0, ,98 0,7 3,988 0,074 9,03 0,36 3,96 0, ,73 0,440 5,994 0,93 80,55 0,509 6,6 0, ,09 0,37 5,000 0,07 90,43 0,357 4,36 0,7 6 97, 0,36 4,44 0,00 88,64 0,375 4,730 0, ,0 0,70 8,988 0,59 38,9 0,869 9,90 0, ,88 0,338 5,5 0,44 90,05 0,364 4,49 0,3 9 98,0 0,57 3,387 0,066 93,35 0,97 3,597 0, , 0,6 3,64 0,069 93,3 0,30 3,583 0,09 sementes de algodão com e sem línter, respectivamente. Günhan et al. (005), ressaltam que quanto menor o valor de χ As sementes de algodão com línter apresentaram baixos erros médios estimados melhor será o ajuste do modelo aos dados experimentais. (SE), sendo que o modelo de Henderson Analisando-se estes parâmetros Modificado (9) apresentou o menor valor (0,97). Para as sementes sem línter o modelo de Chung-Pfost () apresentou o menor valor estatísticos, o modelo Chung-Pfost (), Copace (), Osin (3), Halsey Modificado (5), Sigma Copace (8), Henderson Modificado (9) e (0,35). A capacidade de um modelo Cavalcanti Mata (0), obtiveram bom ajuste representar adequadamente um determinado processo físico é inversamente proporcional ao aos dados experimentais para as sementes de algodão com e sem línter. Entretanto, os valor do erro médio estimado (Draper e Smith, modelos Chung-Pfost () e Henderson 998). De acordo com Aviara et al. (004) o coeficiente de determinação (R ) e erro estimado não são suficientes para provar a qualidade de ajuste de um modelo de equilíbrio higroscópico. Assim, Mohapatra e Rao (005) ressaltam que os modelos que apresentam erro médio relativo (P) inferior a 0%, indicam a descrição adequada do fenômeno estudado. Desta forma, verifica-se que os dez modelos estudados podem ser utilizados para descrever Modificado (9) apresentaram maior coeficiente de determinação, erro médio relativo menor que 0% e menores valores de χ e SE, sendo os recomendado para predição do fenômeno de higroscopicidade das sementes de algodão com e sem línter, respectivamente, da cultivar BRS 69 - Buriti. Corrêa et al. (005), estudando as isotermas de dessorção dos grãos de trigo para as temperaturas de 5; 35; 45 e 55 C, verificaram que o modelo Chung-Pfost () o equilíbrio higroscópico do algodão com e apresentou o melhor ajuste aos dados sem línter, pois apresentam erro médio relativo menor que 0%. Em relação ao teste de Qui-quadrado (χ ), verifica-se que os modelos analisados se encontram no intervalo de confiança de 95%. Entretanto, observa-se que o modelo de Chung-Pfost () e Handerson Modificado (9) apresentaram os menores valores para as experimentais. Oliveira et al. (05), avaliando a higroscopicidade de grãos de feijão macassar verde nas temperaturas de 0; 30; 40 e 50 C, verificaram que o modelo de Henderson Modificado representa satisfatoriamente este fenômeno. Na Tabela 3, estão apresentados os valores dos coeficientes dos modelos de Chung-Pfost e Henderson Modificado ajustado aos dados experimentais de equilíbrio higroscópico das sementes de algodão com e

6 88 Isotermas e calor isostérico das sementes de algodão com línter e sem línter Oliveira et al. sem línter. Nota-se que os coeficientes foram significativos a % pelo teste de F. Tabela 3. Coeficientes dos modelo de Chung-Pfost e Henderson Modificado ajustados para as diferentes condições de equilíbrio higroscópico das sementes de algodão com e sem línter da cultivar BRS 69-Buriti. Chung-Pfost Henderson Modificado Com línter ** Significativo a % pelo teste F a =,08** a = 0,000** b = 3,384** Sem línter b = 08,0439** c= 8,08** c =,6509** Nas Figuras e, estão apresentados os valores experimentais do teor de água de equilíbrio das sementes de algodão com e sem línter, obtidos por dessorção, bem como suas isotermas estimadas pelo modelo de Chung- Pfost e Henderson Modificado, respectivamente. As isotermas de dessorção obtidas para as sementes de algodão da cultivar BRS 69 com e sem línter apresentaram-se no formato sigmoidal, típico de diversos produtos agrícolas. Nota-se que, com aumento da temperatura tem-se a elevação da atividade de água e ainda que para uma atividade de água constante, os valores do teor de água de equilíbrio diminuíram com o aumento da temperatura, seguindo a mesma tendência da maioria dos produtos agrícolas (Ayranci & Duman, 005; Corrêa et al., 006; Mulet et al., 00; Resende et al., 006a; Resende et al., 006b; Tolaba et al., 004). Teor de água (% b.s.) Valores Experimentais - 0 C Valores Experimentais - 0 C Valores Experimentais - 30 C Valores Experimentais - 40 C Valores Estimados 0 0,0 0, 0, 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8 0,9,0 Atividade de água Figura. Isotermas de dessorção de água para as sementes de algodão sem línter da cultivar BRS 69-Buriti, estimadas pelo modelo de Chung-Pfost, para diferentes condições de temperatura e umidade relativa do ar. Considerando que o desenvolvimento de fungos tem início com atividade de água em torno de 0,68, verifica-se que os teores de água recomendados para o armazenamento seguro das sementes de algodão sem línter da cultivar BRS 69, serão de no máximo 9,57; 9,4; 8,9 e 8,64 (% b.s.), para as respectivas temperaturas de 0, 0, 30 e 40 C. Para as sementes com línter da cultivar BRS 69, verifica-se que os teores de água recomendados para o armazenamento seguro, serão de no máximo 9,4; 8,80; 8,45 e 8, (% b.s.), para as temperatura de 0, 0, 30 e 40 C, respectivamente. Nota-se que as sementes com línter devem ser armazenadas com menor teor de água. Este fato pode ser atribuído ao próprio línter que confere as sementes outras características que influenciaram no teor de água ideal para o armazenamento. Teor de água (% b.s.) Valores Experimentais - 0 C Valores Experimentais - 0 C Valores Experimentais - 30 C Valores Experimentais - 40 C Valores Estimados 0 0,0 0, 0, 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8 0,9,0 Atividade de água (decimal) Figura. Isotermas de dessorção de água para as sementes de algodão com línter da cultivar BRS 69-Buriti, estimadas pelo modelo de Henderson Modificado, para diferentes condições de temperatura e umidade relativa do ar. Na Tabela 4, estão apresentados os dados de atividade de água estimados pelo modelo de Chung-Pfost e Henderson Modificado para as sementes de algodão com e sem línter, respectivamente, para as temperaturas de 0, 0, 30 e 40 C, e para os teores de água de equilíbrio de 4,06 a 9,30 (%b.s.). Nota-se que com aumento do teor de água e da temperatura tem-se o acréscimo da atividade de água.

7 Isotermas e calor isostérico das sementes de algodão com línter e sem línter Oliveira et al. 89 Tabela 4. Valores de atividade de água (decimal) estimados pelos modelos de Chung-Pfost (sem línter) e Henderson Modificado (com línter) em função da temperatura e do teor de água de equilíbrio. Teor de Sem línter Teor de água Com línter água de Temperatura de equilíbrio Temperatura equilíbrio (% b.s.) (% b.s.) ,06 0, 0,5 0,78 0,303 5, 0,7 0,97 0,3 0,346 4,07 0,3 0,5 0,79 0,304 5,35 0,84 0,3 0,337 0,36 4,08 0,4 0,5 0,79 0,305 5,47 0,96 0,34 0,35 0,376 5,3 0,35 0,346 0,374 0,400 6,0 0,358 0,389 0,49 0,448 5,4 0,36 0,347 0,375 0,40 6,4 0,36 0,394 0,44 0,453 5,8 0,30 0,350 0,378 0,405 6,5 0,363 0,395 0,45 0,454 5, 0,3 0,353 0,38 0,407 7,08 0,455 0,49 0,56 0,558 5,85 0,380 0,4 0,439 0,464 7,4 0,46 0,498 0,533 0,565 5,88 0,383 0,44 0,44 0,467 7,7 0,465 0,50 0,536 0,568 5,90 0,385 0,45 0,443 0,469 8,06 0,55 0,59 0,67 0,660 6,9 0,475 0,504 0,530 0,554 8,3 0,558 0,597 0,633 0,666 6,93 0,477 0,506 0,53 0,556 8,3 0,559 0,598 0,634 0,667 6,96 0,479 0,508 0,535 0,558 6,98 0,48 0,50 0,536 0,560 9, 0,656 0,678 0,698 0,76 9,3 0,657 0,680 0,699 0,77 9,8 0,66 0,683 0,70 0,70 9,30 0,66 0,684 0,704 0,7 Na Figura 3, são apresentadas as curvas do logaritmo neperiano da atividade de água (decimal), para os valores de teor de água de equilíbrio (% b.s.), em função do inverso da temperatura absoluta (K), para as sementes de algodão com e sem línter da cultivar BRS 69 Buriti. Na Figura 4, estão apresentados os valores experimentais e estimados do calor isostérico das sementes de algodão sem e com línter da cultivar BRS 69 - Buriti, obtidos por dessorção em função do teor de água. Os valores do calor isostérico das sementes de algodão com línter variaram de.775,4 à.683,50 kj kg -, para a faixa de teor de água de 5, à 8,3 (% b.s.). Já o calor isostérico das sementes de algodão sem línter. variaram de.866,63 à.558,84 kj kg -, para a faixa de teor de água de 4,06 à 9,30 (% b.s.). O calor isostérico pode ser utilizado para estimar a energia requerida no processo de desidratação de produtos agrícolas (Zhang et al., 996). Verifica-se que com a redução do teor de água, ocorre aumento da energia necessária para a remoção de água do produto, conforme observado para diversos produtos agrícolas (Kumar et al., 005; Oliveira et al., 00; Resende et al., 006a; Resende et al., 006b; Tolaba et al., 004). Para Brooker et al. (99), é necessário uma quantidade de energia superior para remoção de água em produtos com baixo teor de água, quando comparado a produtos com maiores teores de água.

8 90 Isotermas e calor isostérico das sementes de algodão com línter e sem línter Oliveira et al. -0, a) sem línter ln (a ) -0,4-0,6-0,8 -,0 -, -,4 -,6-0, 0,003 0,0033 0,0034 0,0035 0,0036 /T (k - ) b) com línter 4,06 %b.s. 4,07 %b.s. 4,08 %b.s. 5,3 %b.s. 5,4 %b.s. 5,8 %b.s. 5, %b.s. 5,85 %b.s. 5,88 %b.s. 5,90 %b.s. 6,9 %b.s. 6,93 %b.s. 6,96 %b.s. 6,98 %b.s. 9, %b.s. 9,3 %b.s. 9,8 %b.s. 9,30 %b.s. ln (a ) -0,4-0,6-0,8 -,0 -, 4,06 %b.s. 4,07 %b.s. 4,08 %b.s. 5,3 %b.s. 5,4 %b.s. 5,8 %b.s. 5, %b.s. 5,85 %b.s. 5,88 %b.s. 5,90 %b.s. 6,9 %b.s. 6,93 %b.s. -,4 0,003 0,0033 0,0034 0,0035 0,0036 /T (k - ) Figura 3. Curvas do logaritmo neperiano da atividade de água (decimal), para os valores de teor de água de equilíbrio (% b.s.), em função do inverso da temperatura absoluta(/t K - ) para as sementes de algodão, sem (a) e com (b) línter, cultivar BRS 69 - Buriti.

9 Isotermas e calor isostérico das sementes de algodão com línter e sem línter Oliveira et al. 9 Calor isostérico integral (kj kg - ) Valores experimentais (com línter) Valores experimentais (sem línter) Valores estimados (com línter) Valores estimados (sem línter) Teor de água (%b.s.) Figura 4. Valores experimentais e estimados do calor isostérico integral de dessorção em função do teor de água de equilíbrio para as sementes de algodão com e sem línter da cultivar BRS 69-Buriti. Nota-se ainda que para o mesmo teor de água de equilíbrio as sementes de algodão com línter necessitam de maior quantidade de energia para adsorver água em relação às sementes sem línter. Tunç & Duman (007), também verificaram o mesmo comportamento para as sementes com línter em relação às sementes sem línter. Este acontecimento pode estar relacionado com a presença do línter que envolve a semente. Na Tabela 5 estão apresentadas as equações ajustadas aos valores do calor isostérico de dessorção para as sementes de algodão com e sem línter em função do teor de água. Tabela 5. Equações exponenciais ajustadas aos valores do calor isostérico das sementes de algodão com e sem línter em função do teor de água de equilíbrio, bem como os coeficientes de determinação, erros médio relativo e estimado. SE Equações R² (%) P(%) (decimal) Sem línter Q st =56,08**.Exp(-0,47**. Xe)+44,45 99,99 0,00 0,04 Com Linter Q st=595,3087**.exp(-0,096**.xe)+44,45 99,36 3,036 0,094 Nota-se que a equação de regressão exponencial estima o calor isostérico integral de dessorção para as sementes de algodão com e sem línter de forma satisfatória, pois apresenta elevado coeficiente de determinação (99,99 e 99,36%), erro médio relativo menor que 0% (0,00 e 3,036%) e baixa magnitude do erro médio estimado (0,04 e 0,094). CONCLUSÕES A atividade de água das sementes de algodão com e sem línter é diretamente proporcional ao teor de água de equilíbrio higroscópico, sendo crescente com o aumento da temperatura, para o mesmo teor de água, seguindo a mesma tendência da maioria dos produtos agrícolas. Os modelos de Henderson Modifico e Chung-Pfost são os que melhores representam a higroscopicidade das sementes de algodão com e sem línter. O calor isostérico integral de dessorção das sementes de algodão aumenta com a redução do teor de água, independentemente do tratamento da semente, sendo os maiores valores para as sementes com línter.

10 9 Isotermas e calor isostérico das sementes de algodão com línter e sem línter Oliveira et al. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS Aviara, N.A.; Ajibola, O.O.; Oni, S.A. Sorption equilibrium and thermodynamic characteristics of soya bean. Biosystems Engineering, v. 87, n., p , 004. Ayranci, E.; Duman, O. Moisture sorption isotherms of copea (Vigna unguiculata L. Walp) and its protein isotate at 0, 0 and 30 C. Journal of Food Engineering, v. 70, n., p. 83-9, 005. Beltrão, N.E.M; Azevedo, D.M.P. O agronegócio do algodão no Brasil. ª edição, Brasília: EMBRAPA: Informação Tecnológica, v., p. Brasil, Ministério da Agricultura e Reforma Agrária. Secretaria de Defesa Agropecuária. Regras para Análise de Sementes. Brasília: Mapa/ACS, p. Brooker, D.B.; Bakker-Arkema, F.W.; Hall, C.W. Grain equilibrium moisture content. In: Brooker, D.B.; Bakkerarkema, F.W.; Hall, C.W. Drying and storage of grains and oilseeds, Ne York: Van Nostrand Reinhold Company, 99, p Draper, N.R.; Smith, H. Applied regression analysis, 3ª edição, Ne York: John Wiley and Sons, p. Günhan, T.; Demir, V.; Hancioglu, E.; Hepbasli, A. Mathematical modelling of drying of bay leaves. Energy Conversion and Management, v. 46, n. -, p , 005. Iglesias, H.; Chirife, J. Prediction of the effect of temperature on ater sorption isotherms of food material. Journal of Food Technology, v., n., p. 09-6, 976. Kaya, S.; Kahyaoglu, T. Thermodynamic properties and sorption equilibrium of pestil (grape leather). Journal of Food Engineering, v. 7, n., p , 005. Medeiros Filho, S.; Silvas, S.O.; Dutra, A.S.; Torres, S.B.. Metodologia do teste de germinação em sementes de algodão, com línter e deslintada. Revista Caatinga, v. 9, n., p , 006. Mohapatra, D.; Rao, P. S. A thin layer drying model of parboiled heat. Journal of Food Engineering, v. 66, n. 4, p.53-58, 005. Mulet, A.; García-Pascual, P.; Sanjuán, N.; García-Reverter, J. Equilibrium isotherms and isosteric heats of morel (Morchella esculenta). Journal of Food Engineering, v. 53, n., p. 75-8, 00. Corrêa, P.C.; Goneli, A.L.D.; Resende, O.; Ribeiro, D.M. Obtenção e modelagem das isotermas de dessorção e do calor isostérico de dessorção para os grãos de trigo. Revista Brasileira de Produtos Agroindustriais, v.7, n., p.39-48, 005. Oliveira, J.R.; Cavalcanti Mata, M.E.R.; Duarte, M.E.M.; Isotermas de dessorção de grãos de feijão macassar verde (Vigna unguiculata (L) Walpers), variedade sempre-verde. Revista Brasileira de Produtos Agroindustriais, v.6, n., p.6-70, 004. Oliveira, G. H. H., Corrêa, P.C.; Araújo, E.F.; Valente, D.S.M.; Botelho, B.M. Desorption isotherms and thermodynamic properties of seet corn cultivars (Zea mays L.). International Journal of Food Science and Technology, v.45, n. 3, p , 00. Resende, O.; Corrêa, P.C.; Goneli, A.L.D.; Ribeiro, R.M. Isotermas e calor isostérico de sorção do feijão. Revista Ciência e Tecnologia de Alimentos, v. 6, n. 3, p , 006a. Resende, O.; Corrêa, P.C.; Goneli, A.L.D.; Martinazzo, A.P.; Ribeiro, R.M. Isotermas e calor isostérico de dessorção do arroz em casca. Revista Brasileira de Armazenamento, v.3, n., p.86-94, 006b. Tolaba, M.P.; Peltzer, M.; Enriquez, N.; Pollio, M.L. Grain sorption equilibria of quinoa grains. Journal of Food Engineering, v. 6, n. 3, p , 004. Tunç, S.; Duman, O. Thermodynamic properties and moisture adsorption isotherms of cottonseed protein isolate and different forms of cottonseed samples. Journal of Food Engineering, v. 8, n., p , 007. Wang, N.; Brennan, J. G. Moisture sorption isotherm characteristics of potato at four temperatures. Journal of Food Engineering, v. 4, n., p , 99. Zhang, X.; Liu, X.; Gu, D.; Zhou, W.; Wang, R; Liu, P. Desorption isotherms of some vegetables. Journal of Science and Food Agriculture, v. 70, n. 3, p , 996.