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Development and evaluation of a low-cost solar dryer prototype for the dehydration of ‘Prata’ banana

Authors

  • Iago da Silva Almeida iagofrut@gmail.com
    Serviço Nacional de Aprendizagem Rural da Bahia (Senar/BA), Polo Senhor do Bonfim, Senhor do Bonfim, Bahia, Brasil.
  • Bruno Emanuel Souza Coelho souza.coelho.18@gmail.com
    Universidade Federal do Vale do São Francisco, campus Ciências Agrárias, Colegiado de Engenharia Agronômica, Petrolina, Pernambuco, Brasil. https://orcid.org/0000-0002-4526-6369
  • Aline Sampaio Santa Rosa Alinesampaio880@gmail.com
    Serviço Nacional de Aprendizagem Rural da Bahia (Senar/BA), Polo Senhor do Bonfim, Senhor do Bonfim, Bahia, Brasil.
  • Acácio Figueiredo Neto acacio.figueiredo@univasf.edu.br
    Universidade Federal do Vale do São Francisco, campus Juazeiro, Colegiado de Engenharia Agrícola e Ambiental, Juazeiro, BA, Brasil. https://orcid.org/0000-0002-0326-9123
  • Ana Júlia de Brito Araújo Carvalho ana.julia@ifsertao-pe.edu.br
    Instituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia do Sertão Pernambucano campus Petrolina, Coordenação do Curso Superior de Tecnologia em Alimentos,Petrolina, PE, Brasil https://orcid.org/0000-0003-1758-8085
  • Ana Carolina Dias Braga ana.braga@ifsertao-pe.edu.br
    Instituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia do Sertão Pernambucano, campus Petrolina Zona Rural, Coordenação do Curso Técnico em Agroindústria, Petrolina, PE, Brasil https://orcid.org/0000-0002-7134-7306

DOI:

https://doi.org/10.18607/ES20251418901


Keywords:

Sustainable agriculture, Drying kinetics, Post-harvest conservation, Renewable energy, Mathematical modeling

Abstract

This study developed and evaluated a low-cost solar dryer prototype for the dehydration of ‘Prata’ banana as a sustainable alternative for small producers in semi-arid regions. The equipment was built with simple and accessible materials, allowing easy replication. During drying, the dryer raised the internal temperature by up to 5.69°C compared to the ambient temperature. The fresh bananas (71.90% moisture) had their moisture reduced to 15.28% in the solar dryer after 600 minutes and to 12.64% in the greenhouse after 1380 minutes. The water activity decreased from 0.76 to 0.56 in both methods, favoring preservation. The color analysis (L*) indicated more pronounced darkening in the greenhouse (L* = 50.66) than in the solar dryer (L* = 57.55), suggesting less pigment degradation in the latter. The Midilli model best described the drying kinetics. The results indicate that the solar dryer is an efficient, sustainable, and low-cost option with potential to reduce post-harvest losses and add value to production. Improvements in insulation could enhance its effectiveness.

Author Biographies

  • Iago da Silva Almeida, Serviço Nacional de Aprendizagem Rural da Bahia (Senar/BA), Polo Senhor do Bonfim, Senhor do Bonfim, Bahia, Brasil.

    Técnico em Fruticultura pelo Serviço Nacional de Aprendizagem Rural da Bahia (Senar/BA), Polo Senhor do Bonfim.

  • Bruno Emanuel Souza Coelho, Universidade Federal do Vale do São Francisco, campus Ciências Agrárias, Colegiado de Engenharia Agronômica, Petrolina, Pernambuco, Brasil.

    Mestre em Agronomia - Produção Vegetal (área de concentração: Produção, manejo e pós-colheita) pela Universidade Federal do Vale do São Francisco - Univasf (2022), Especialista em Pós-Colheita de Produtos Hortifrutícolas pelo Instituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia do Sertão Pernambucano - IFSertãoPE (2024), Especialista em Gestão da Qualidade e Tecnologia em Alimentos pelo Instituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia do Paraná - IFPR (2023), Especialista em Ciência dos Alimentos (área de concentração: Tecnologia de Frutas e Hortaliças) pela Universidade Federal de Pelotas - UFPel (2022), Engenheiro Agrônomo pela Universidade Federal do Vale do São Francisco - Univasf (2019), e Técnico em Alimentos e Bebidas pela Escola Técnica Senai Petrolina - Senai/PE (2011).

  • Aline Sampaio Santa Rosa, Serviço Nacional de Aprendizagem Rural da Bahia (Senar/BA), Polo Senhor do Bonfim, Senhor do Bonfim, Bahia, Brasil.

    Técnica em Zootecnia pelo Serviço Nacional de Aprendizagem Rural da Bahia (Senar/BA), Polo Senhor do Bonfim.

  • Acácio Figueiredo Neto, Universidade Federal do Vale do São Francisco, campus Juazeiro, Colegiado de Engenharia Agrícola e Ambiental, Juazeiro, BA, Brasil.

    Possui Graduação em Engenharia Agronômica pela Universidade Federal da Paraíba (2000), Mestrado em Engenharia Agrícola pela Universidade Federal de Campina Grande (2003) e Doutorado em Engenharia Agrícola pelo convênio entre UFV/UFCG (2012). Atualmente é Professor Associado da Universidade Federal do Vale do São Francisco - UNIVASF. Tem experiência na área de Agronomia e Engenharia Agrícola, com ênfase em Boas Práticas Agropecuárias (BPA) e Logística para Armazenamento de Produtos Agrícolas, atuando principalmente nos seguintes temas: controle de qualidade de frutas, hortaliças e grãos, gerenciamento de propriedades rurais nos setores de armazenagem, secagem, tecnologia pós-colheita de sementes, hortaliças e frutas tropicais.

  • Ana Júlia de Brito Araújo Carvalho, Instituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia do Sertão Pernambucano campus Petrolina, Coordenação do Curso Superior de Tecnologia em Alimentos,Petrolina, PE, Brasil

    Professora efetiva do Instituto Federal do Sertão Pernambucano - Campus Petrolina, no curso de Tecnologia em Alimentos, Petrolina, Pernambuco. Docente permanente e orientadora do Programa de Pós-graduação em Ciências da Nutrição da Universidade Federal de Sergipe (PPGCNUT/UFS), na linha de Pesquisa Alimentos e Alimentação Coletiva. Doutora em Engenharia Agrícola (Universidade Federal de Campina Grande) com Área de Concentração em Processamento e Armazenamento de Produtos Agrícolas (2021). Mestre em Horticultura Irrigada pela Universidade do Estado da Bahia-UNEB (2010). Especialista em Processamento de Derivados de Frutas e Hortaliças pelo IFSertãoPE (2009). Graduada em Tecnologia em Alimentos de Origem Vegetal pelo IFSertãoPE (2008). Atua nas áreas de Processamento de Vegetais, Bioquímica de alimentos e processos tecnológicos envolvendo Secagem, com ênfase em: análises físico-químicas e instrumentais (Espectroscopia UV-Vis e infravermelho, Cromatografia Líquida - HPLC) associado a capacidade antioxidante e compostos bioativos.

  • Ana Carolina Dias Braga, Instituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia do Sertão Pernambucano, campus Petrolina Zona Rural, Coordenação do Curso Técnico em Agroindústria, Petrolina, PE, Brasil

    Possui graduação em Tecnologia em Alimentos pelo Instituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia Sertão Pernambucano (2004), especialização em Processamento de Derivados de Frutas e Hortaliças pelo Instituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia Sertão Pernambucano (2008) e mestrado em Horticultura Irrigada (Fisiologia Vegetal e Pós-colheita de Plantas Hortícolas) pela Universidade do Estado da Bahia (2014). É Professora do Ensino Básico, Técnico e Tecnológico (EBTT) do Instituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia do Sertão Pernambucano da área de Agroindústria, lotada no campus Petrolina Zona Rural. Possui experiências nas áreas de: secagem e armazenamento de produtos agrícolas, tecnologia de bebidas, e desenvolvimento e processamento de produtos de origem vegetal.

Published

2025-05-04

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How to Cite

da Silva Almeida, I., Emanuel Souza Coelho, B., Sampaio Santa Rosa, A. ., Figueiredo Neto, A., de Brito Araújo Carvalho, A. J., & Carolina Dias Braga, A. (2025). Development and evaluation of a low-cost solar dryer prototype for the dehydration of ‘Prata’ banana. E&S Engineering and Science, 14(1), 1-19. https://doi.org/10.18607/ES20251418901