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UNIVERSIDADE ESTADUAL DE MONTES CLAROS
PARMETROS DE QUALIDADE NA
PRODUO DE ABACAXI DESIDRATADO
IRANI PEREIRA DOS SANTOS
2011
IRANI PEREIRA DOS SANTOS
PARMETROS DE QUALIDADE NA PRODUO DE ABACAXI DESIDRATADO
Dissertao apresentada Universidade Estadual de Montes Claros, como parte das exigncias do Programa de Ps Graduao em Produo Vegetal no Semirido, rea de concentrao em Produo Vegetal, para obteno do ttulo de Magister Scientiae.
Orientadora Prof. D. Sc. Mrcia Regina Costa
JANABA MINAS GERAIS BRASIL
2011
Catalogao: Biblioteca Setorial Campus de Janaba
Santos, Irani Pereira dos.
S237p Parmetros de qualidade na produo de abacaxi desidratado [manuscrito] / Irani Pereira dos Santos. 2011.
134 p.
Dissertao (mestrado)-Programa de Ps-Graduao em Produo Vegetal no Semirido, Universidade Estadual de Montes Claros-Janaba, 2011.
Orientadora: Prof. D.Sc. Mrcia Regina
Costa.
IRANI PEREIRA DOS SANTOS
PARMETROS DE QUALIDADE NA PRODUO DE ABACAXI DESIDRATADO
Dissertao apresentada Universidade Estadual de Montes Claros, como parte das exigncias do Programa de Ps Graduao em Produo Vegetal no Semirido, rea de concentrao em Produo Vegetal, para obteno do ttulo de Magister Scientiae.
Aprovada em 30 de maro de 2011.
Prof. D. Sc. Mrcia Regina Costa Prof. D.Sc. Milton Nobel Cano Chauca
(Orientadora - UNIMONTES) (Coorientador - UFMG)
Prof. D.Sc. Willian James Nogueira Lima Prof. D.Sc. Sidnei Tavares dos Reis (UFMG) (UNIMONTES)
JANABA MINAS GERAIS BRASIL
2011
minha me, pelas oraes, e aos meus queridos irmos, Jorge, Genival, Iraci, Ivanilde e Ivanete, pelo amor, carinho e cumplicidade em todos os momentos da vida.
DEDICO
Aos meus pais, Salvador e Balbina, e minha irm Iraci, pela oportunidade de estudo, pela confiana depositada em mim, pelos ensinamentos e valores transmitidos durante toda minha vida.
minha me, que me deu como herana, determinao e exemplo de vida...
Ela o meu norte, meu sul, meu leste, meu oeste. Minha semana de trabalho e meu domingo.
Meu meio-dia, minha meia-noite. Minha conversa, minha cano.
(W. H.Auden)
OFEREO
AGRADECIMENTOS
Nenhuma conquista o resultado exclusivo do nosso esforo. Ento, agradeo: A Deus, por me mostrar luz nos momentos difceis da minha vida e por colocar no meu caminho pessoas maravilhosas, mostrando-me que nada acontece por acaso. Fundao de Amparo a Pesquisa de Minas Gerais (FAPEMIG), pelo suporte financeiro para a realizao da pesquisa. UNIMONTES, pela oportunidade de cursar o mestrado e por tudo de bom que ele vier a me proporcionar. Coordenao de Aperfeioamento de Pessoal de Nvel Superior CAPES, pela concesso de Bolsa de Estudos. Profa. Dra. Mrcia Regina Costa, pela orientao e pacincia. Ao Prof. Dr. Milton Nobel Cano Chauca, no apenas pela coorientao durante o mestrado, mas pelo crescimento humano e cientfico proporcionado. Ao Professor Dr. Sidnei Tavares dos Reis, pela realizao da anlise estatstica. Ao Professor Dr. Willian James Nogueira Lima, pela participao na banca de defesa da dissertao. Aos Professores Doutores Sidnei Tavares dos Reis e Wagner Ferreira da Mota pela participao da banca de Qualificao. A Alexandre Ribeiro Norte e Vanet Batista de Souza, meus fiis escudeiros, pelo companheirismo e ajuda no desenvolvimento dos experimentos. Sem vocs tudo seria mais difcil, quase impossvel. s colegas de laboratrio Fabola de Jesus Silva, Kamila Antunes Alves, Kelem Silva Fonseca, pelo companheirismo e preciosa colaborao na realizao deste trabalho. A todos os professores que fizeram parte da minha formao acadmica, meu carinho. Vocs fazem parte da minha histria.
minha famlia, pelo apoio incondicional, e aos meus sobrinhos, Joo Gabriel, Tayn, Fernando, Vitria, Anna Jllia, Maria Eduarda, Daniel, Ana Luza, Isadora e Arthur pelos momentos de alegria. Vocs so minha fortaleza e ao mesmo tempo minha fraqueza. Aos colegas de mestrado pela convivncia agradvel, em especial, Pollyanna e Suzane, pelas conversas, alegrias e angstias compartilhadas e pelo companheirismo sempre. A Cynthia, Rassa e Joseilton, pela amizade e preciosa ajuda sempre que solicitei. Aos queridos amigos Hilrio, Ivana, Mrcio, Lena, Virgnia e Renata, por me socorrerem em momentos diversos. Obrigada pela amizade sincera. A Shirley Janaine Barbosa, pelo apoio mpar em momentos to difceis. S Jesus na causa. A D. Olmpia, grande exemplo de ser humano e bondade, guia de luz na minha vida. Obrigada pelo carinho, amizade e suas oraes. Aos funcionrios da UNIMONTES, pela ateno, colaborao e convivncia agradvel, em especial D. Ana, D. Cidinha, Ftima, Penha, Tereza, Grazzielli, Mara, Sr. Nelson, Sr. Valdemar, Sr. Vlter e todos os funcionrios da biblioteca. A todos que contriburam direta ou indiretamente para concluso deste trabalho, minha gratido.
Momentos na Vida
[...] A felicidade aparece para aqueles
que choram.
Para aqueles que se machucam.
Para aqueles que buscam e tentam sempre.
E para aqueles que reconhecem a importncia das
pessoas que passam por suas vidas [...].
Clarice Lispector
SUMRIO
RESUMO........................ i
ABSTRACT....................... ii
1 INTRODUO................... 1
2 REFERENCIAL TERICO .... 3
2.1 Consideraes sobre a matria-prima.................................................... 3 2.1.1 Abacaxi .............................................................................................. 3 2.2 Atividade de gua (Aw) no produto desidratado .................................. 5 2.2.1 Atividade de gua e as reaes qumicas, enzimticas e microbiolgicas 8 2.3 Desidratao de frutas ............................................................................ 10 2.3.1 Fundamentos da secagem .................................................................... 2.3.2 Fatores que influenciam na secagem ..................................................
14 15
2.3.3 As fases do processo de secagem ....................................................... 18 2.3.4 Transformaes qumicas e fsicas durante a desidratao ................ 19 2.4 Curva de secagem .................................................................................. 21 2.5 Isotermas ................................................................................................ 23 2.6 Pr-tratamentos utilizados em frutas desidratadas ................................. 31 2.6.1 Antioxidantes ...................................................... ............................... 32 2.6.2 Sulfitao ............................................................................................ 33 2.6.3 Branqueamento ................................................................................... 34 2.6.4 Fermentao ........................................................................................ 36 2.6.5 Desidratao osmtica ........................................................................ 39 2.7 Parmetros de qualidade em alimentos desidratados............................. 41 2.7.1 Cor....................................................................................................... 42 2.7.2 Textura................................................................................................ 2.7.3 Encolhimento.......................................................................................
47 49
3 MATERIAL E METDOS.................................................................... 52 3.1 Local ...................................................................................................... 52 3.2 Matria-prima ........................................................................................ 52 3.3 Preparo das amostras ............................................................................ 52 3.4 Secagem.................................................................................................. 53 3.5 Anlises fsico-qumicas ........................................................................ 53 3.6 Anlise de cor ......................................................................................... 54 3.7 Anlise de textura .................................................................................. 55 3.8 Determinao do encolhimento .............................................................. 55 3.9 Anlise de higroscopicidade................................................................... 55 3.10 Determinao das isotermas de soro ................................................. 56 3.11 Avaliao da estabilidade das frutas desidratadas ................................ 3.12 Delineamento Experimental .................................................................
57 58
4 RESULTADOS E DISCUSSO............................................................. 59 4.1 Determinao da curva de secagem do abacaxi desidratado........................ 59 4.2 Propriedades fsico-qumicas do abacaxi desidratado.................................. 62
63 63
4.2.1 Anlise de umidade................................................................................... 4.2.2 Anlise de slidos solveis totais ( Brix) ................................................ 4.2.3 Anlise de atividade de gua .................................................................... 66 4.2.4 Anlise de pH ........................................................................................... 69 4.3 Parmetros de cor de abacaxi desidratado ................................................... 71 4.3.1 Anlise de diferena de cromaticidade (C*) .......................................... 71 4.3.2 Anlise de diferena de cor (E*)............................................................. 74 4.4 Anlise de textura de abacaxi desidratado.................................................... 76 4.5 Anlise de encolhimento de abacaxi desidratado ........................................ 76 4.6 Higroscopicidade de abacaxi desidratado .................................................... 77 4.7 Isotermas de soro de abacaxi desidratado ................................................ 79 4.8 Anlise de estabilidade de abacaxi desidratado ........................................... 86 4.8.1 ndice de cromaticidade (C*) .................................................................... 86 4.8.2 ngulo de tonalidade (h*) ........................................................................ 91 5 CONCLUSES ............................................................................................. 96
REFERNCIAS BIBLIOGRFICAS .................................................... 98
ANEXOS...................................................................................................... 120
i
LISTA DE TABELAS
Pg. TABELA 1. Valores mdios de slidos solveis totais (Brix) de
abacaxi desidratado obtido em funo do pH da soluo e tempo de fermentao (h), durante 60 dias de armazenamento....................................................................
64
TABELA 2. Valores mdios de slidos solveis totais (Brix) de abacaxi desidratado obtido em funo do tempo de armazenamento (dias), tempo de fermentao (h) e pH da soluo ................................................................................
65
TABELA 3 Valores mdios de atividade de gua (Aw) de abacaxi desidratado obtido em funo do pH da soluo, tempo de fermentao (h) e tempo de armazenamento (dias)............
67
TABELA 4 Valores mdios de atividade de gua (Aw) de abacaxi desidratado obtido em funo do tempo de armazenamento (dias), tempo de fermentao (h) e pH da soluo ................................................................................
68
TABELA 5 Valores mdios de pH de abacaxi desidratado obtido em funo do tempo de armazenamento (dias) e tempo de fermentao (h)....................................................................
70
TABELA 6 Valores mdios para a diferena de cromaticidade (C*) do abacaxi antes e aps a secagem, obtido em funo do pH da soluo e tempo de fermentao...............................
73
TABELA 7 Valores mdios para a perda de cor (E*) do abacaxi antes e aps a secagem obtido em funo do pH da soluo e tempo de fermentao.........................................
75
TABELA 8 Valores mdios de absoro de gua (g H2O/ 100g do produto) de abacaxi desidratado obtidos em funo do pH da soluo e tempo de fermentao....................................
78
TABELA 9 Valores mdios de umidade de equilbrio (% em base seca) de abacaxi desidratado obtidos em funo do pH da soluo, tempo de fermentao e da atividade de gua......................................................................................
79
ii
TABELA 10 Parmetros de GAB, Peleg e Oswin estimados para abacaxi desidratado obtido em funo do tempo de fermentao e pH da soluo 5,59.......................................
82
TABELA 11 Parmetros de GAB, Peleg e Oswin estimados para abacaxi desidratado obtido em funo do tempo de fermentao e pH da soluo 3,5.........................................
83
TABELA 12 Valores mdios do ndice de saturao (C*) de abacaxi desidratado obtido em funo do pH da soluo e tempo de fermentao.....................................................................
87
TABELA 13 Valores mdios do ndice de saturao (C*) de abacaxi desidratado obtido em funo do tempo de armazenamento (dias) e tempo de fermentao (h)............
88
TABELA 14 Valores mdios do ndice de saturao (C*) de abacaxi desidratado obtido em funo do pH da soluo e tempo de armazenamento (dias).....................................................
88
TABELA 15 Valores mdios do ndice de saturao (C*) de abacaxi desidratado obtido em funo do tempo de armazenamento (dias) e pH da soluo...............................
89
TABELA 16 Valores mdios para a tonalidade (h*) do abacaxi desidratado, obtido em funo do pH da soluo e tempo de fermentao.....................................................................
91
TABELA 17 Valores mdios para o ngulo de tonalidade h* (em graus) de abacaxi desidratado obtido em funo do tempo de armazenamento (dias) e tempo de fermentao (h)........
92
TABELA 18 Valores mdios para a tonalidade (h*) do abacaxi desidratado, em funo do pH da soluo e tempo de armazenamento (dias ).........................................................
93
TABELA 19 Valores mdios para a tonalidade (h*) do abacaxi desidratado, em funo do tempo de armazenamento (dias) e pH da soluo..........................................................
94
iii
LISTA DE FIGURAS
Pg. FIGURA 1 Fluxograma de processamento de alimentos
desidratados..........................................................................
14
FIGURA 2 Exemplo de curvas de secagem de diferentes produtos para a temperatura de 60C...................................
22
FIGURA 3 Curva tpica das isotermas de soro................................... 25
FIGURA 4 Tipos de formatos de isotermas de soro.......................... 27
FIGURA 5 Representao grfica dos valores L, a e b......................... 45
FIGURA 6 Curvas de secagem experimentais e calculadas atravs do modelo exponencial, para abacaxi em pH 5,59 na temperatura de secagem de 55 C .......................................
60
FIGURA 7 Curvas de secagem experimentais e calculadas atravs do modelo exponencial, para abacaxi em pH 3,5 na temperatura de secagem de 55 C .......................................
62
FIGURA 8 Efeito do tempo de fermentao (h) e do pH da soluo sobre o teor de slidos solveis totais (Brix) de abacaxi desidratado, durante 60 dias de armazenamento..................
66
FIGURA 9 Efeito do tempo de fermentao (h) e do pH da soluo sobre a atividade de gua de abacaxi desidratado, durante 60 dias de armazenamento...................................................
70
FIGURA 10 Efeito do tempo de fermentao (h) e armazenamento (dias) sobre o pH de abacaxi desidratado............................
71
FIGURA 11 Efeito da fermentao e do pH da soluo sobre a cromaticidade (C*) de abacaxi desidratado.........................
74
FIGURA 12 Efeito do tempo de fermentao (h) e do pH da soluo sobre a perda de cor (E*) de abacaxi desidratado.............
75
iv
FIGURA 13 Efeito do tempo de fermentao (h) e do pH da soluo sobre a higroscopicidade de abacaxi desidratado, exposto umidade relativa de 85% e temperatura de 25 C.............
78
FIGURA 14 Efeito do tempo de fermentao (h), pH da soluo e da atividade de gua (Aw) sobre a umidade de equilbrio de abacaxi desidratado..............................................................
80
FIGURA 15 Efeito da atividade de gua (Aw), tempo de fermentao (h) e pH da soluo sobre a umidade de equilbrio de abacaxi desidratado..............................................................
81
FIGURA 16 Ajuste do modelo de GAB s isotermas de adsoro de umidade de abacaxi desidratado..........................................
84
FIGURA 17 Ajuste do modelo de PELEG s isotermas de adsoro de umidade de abacaxi desidratado..........................................
85
FIGURA 18 Ajuste do modelo de OSWIN s isotermas de adsoro de umidade de abacaxi desidratado..........................................
86
FIGURA 19 Efeito do tempo de fermentao (h) e do pH da soluo sobre o ndice de cromaticidade de abacaxi desidratado.....
90
FIGURA 20 Efeito do tempo de fermentao (h) e do tempo de armazenamento sobre o ndice de cromaticidade de abacaxi desidratado..............................................................
90
FIGURA 21 Efeito do tempo de fermentao (h) e do pH da soluo sobre o ngulo de tonalidade (h*) de abacaxi desidratado...........................................................................
94
FIGURA 22 Efeito do tempo de fermentao (h) e do tempo de armazenamento (dias) sobre o ngulo de tonalidade (h*) de abacaxi desidratado.........................................................
95
v
LISTA DE QUADROS
Pg. QUADRO 1 Atividade de gua mnima para o desenvolvimento de
alguns microrganismos....................................................
10
QUADRO 2 Adaptabilidade de frutas a desidratao.............................. 11
QUADRO 3 Modelos para ajustes de isotermas de soro de umidade... 26
vi
RESUMO
SANTOS, Irani Pereira dos. Parmetros de qualidade na produo de abacaxi desidratado. 2011. 132 p. Dissertao (Mestrado em Produo Vegetal no Semirido) Universidade Estadual de Montes Claros, Janaba, MG.1
O presente estudo teve como objetivo avaliar os parmetros de qualidade na produo de abacaxi desidratado. O experimento foi realizado no Laboratrio de Tecnologia de Processamento de Produtos de Origem Animal e Vegetal (TPAV) do Departamento de Cincias Agrrias da Universidade Estadual de Montes Claros UNIMONTES, campus de Janaba, Minas Gerais. Antes da desidratao, os frutos de abacaxi Prola foram submetidos a pr-tratamentos utilizando soluo de sacarose a 70% e fermentao. O delineamento empregado foi o inteiramente casualizado (DIC), em esquemas fatoriais com trs repeties. Utilizaram-se 12, 36 e 60 horas de fermentao, soluo com pH 5,59 e 3,5. Foram determinadas as curvas de secagem, anlises fsico-qumicas, cor, encolhimento, textura, higroscopicidade, estabilidade e isotermas de soro. Um modelo matemtico exponencial ajustou satisfatoriamente as curvas de secagem. O abacaxi desidratado apresentou valores fsico-qumicos de atividade de gua, pH, slidos solveis totais e umidade adequados para sua estabilidade. Os tempos de fermentao e pH utilizados no tiveram efeito significativo sobre o teor de umidade, pH, encolhimento e textura do abacaxi. Os modelos de Peleg, GAB e Oswin produziram ajustes satisfatrios s isotermas de adsoro de umidade de abacaxi. As anlises indicaram que os frutos produzidos em pH 3,5 e tempo de fermentao 36 horas resultaram em menor perda de cor. Palavras chave: abacaxi desidratado, fermentao, qualidade
1 Comit Orientador: Prof. Mrcia Regina Costa DCA/UNIMONTES (Orientadora); Prof. Milton Nobel Cano Chauca ICA/ UFMG. (Coorientador).
vii
ABSTRACT SANTOS, Irani Pereira dos. Quality parameters in the production of dehydrated pineapple. 2010. 132 p. Dissertation (Masters degree in Plant Production) Universidade Estadual de Montes Claros, Janaba MG.2
The present study aimed to evaluate the quality parameters in the production of dehydrated pineapple. The experiment was carried through in the Laboratory of Processing Technology of Products of Animal and Vegetal Origin (TPAV) of the Department of Agrarian Sciences of the Universidade Estadual de Montes Claros- UNIMONTES, campus of Janaba, Minas Gerais. Before the dehydration, the Prola pineapple fruits were submitted daily to pre-treatments using sucrose solution 70% and fermentation. The used design was entirely at random (DIC), in factorial schemes with three repetitions. They were used 12, 36 and 60 hours of fermentation, solution with pH 5,59 and 3,5. The drying curves, physical-chemical analyses, color, shrinking, texture, higroscopicity, stability and adsorption isotherms were determined. An exponential mathematical model adjusted the drying curves satisfactorily. The dehydrated pineapple presented physical-chemical values of water activity, pH, total soluble solids and humidity adjusted for its stability. The used fermentation times and pH did not present significant effect on the humidity content, pH, shrinking and texture of the pineapple. The Peleg, GAB and Oswin models produced satisfactory adjustments to adsorption isotherms of pineapple humidity. The analyses indicated that the fruits produced in pH 3,5 and fermentation time 36 hours resulted in lesser loss of color. Keywords: dehydrated pineapple, fermentation, quality
2 Guidance committee: Prof. Mrcia Regina Costa (Adviser) ASD/UNIMONTES. Prof. Milton Nobel Cano Chauca - (Co-adviser) ASI/ UFMG
1
1 INTRODUO
As frutas e os vegetais exercem um papel fundamental na nutrio
humana, constituindo fontes indispensveis de vitaminas, minerais e fibras.
Por apresentarem um alto contedo de umidade (cerca de 80%), so
altamente perecveis e, por isso, devem ser refrigerados ou processados o
mais rapidamente possvel aps a colheita, a fim de diminuir as perdas.
No Brasil, entre a colheita e a mesa do consumidor, ocorrem perdas
significativas das frutas, sendo esse desperdcio causado principalmente por
falhas no armazenamento e transporte. Algumas perdas so decorrentes do
amadurecimento precoce dos frutos e de deficincias no tratamento pr e
ps-colheita, que, em conjunto, representam milhes de toneladas por ano.
Esse fato justifica a utilizao de processos capazes de conservar tais
produtos por um perodo maior.
Umas das tcnicas mais antigas de preservao de alimentos
utilizadas pelo homem a remoo da umidade dos alimentos atravs do
processo de desidratao, sendo a secagem por ar quente uma das tcnicas
mais utilizadas no Brasil para a preservao de alimentos. Suas vantagens
so vrias, dentre as quais se destaca a reduo do peso da fruta ou hortalia,
o que proporciona melhor conservao do produto e menor custo de
armazenamento.
Apesar dos aspectos positivos, a secagem pode alterar as
caractersticas sensoriais e o valor nutricional dos alimentos, e a intensidade
dessas alteraes dependente das condies utilizadas no processo de
secagem e das caractersticas prprias de cada produto. As frutas
desidratadas devem preservar o sabor, o aroma e a cor originais, e devem,
preferencialmente, estar livres de aditivos qumicos e apresentar textura
semelhante do produto fresco. Por outro lado, a secagem convectiva pode
comprometer a qualidade final, fornecendo um produto com caractersticas
como dureza excessiva, dificuldade de reidratao e alterao de cor e sabor,
2
fato que pode ser atenuado mediante o uso de pr-tratamentos adequados.
O uso de pr-tratamentos melhora algumas propriedades
nutricionais, sensoriais e funcionais do produto seco (TORREGGIANI e
BERTOLO, 2001). Parmetros como a cor, sabor e aroma de frutas,
sensveis secagem por conveco em ar aquecido, foram melhorados
quando uma etapa prvia de desidratao osmtica foi utilizada (IKOKO e
KURI, 2007). Alm disso, a desidratao osmtica melhora a textura e a
estabilidade dos pigmentos durante a secagem e o armazenamento de frutas
(RIVA et al., 2005).
A preservao da qualidade das frutas desidratadas depende da
matria-prima, tratamento qumico e de fatores caractersticos como,
temperatura e velocidade do ar de secagem, tipo de secador, dentre outros. A
utilizao de parmetros inadequados para a desidratao de determinado
produto pode ocasionar perda de aroma e nutrientes, alteraes de cor,
textura e sabor. Assim, o estudo de novas tecnologias como o uso de pr-
tratamentos como a fermentao para obteno de frutas desidratadas de boa
qualidade se reveste de grande relevncia oferecendo outra opo de
consumo da fruta ou colocando um produto novo no mercado, e ao mesmo
tempo possibilitando aproveitar o excedente de produo.
Considerando tambm a importncia socioeconmica das frutas para
a regio Norte de Minas Gerais, devido ao seu enorme potencial de
aproveitamento integral de matria-prima e gerao de renda familiar,
acredita-se que o aperfeioamento da tcnica de produo de frutas
desidratadas que resulte em um produto de qualidade com alto valor
agregado, e que tambm satisfaa as exigncias dos consumidores
plenamente justificvel.
O objetivo deste estudo foi avaliar a influncia da fermentao e do
pH da soluo osmtica sobre a perda de cor, textura, encolhimento,
propriedades fsico-qumicas do abacaxi desidratado e analisar a estabilidade
durante o armazenamento, bem como determinar as curvas de secagem e
isotermas dessoro do produto obtido.
3
2. REFERENCIAL TERICO
2.1 Consideraes sobre a matria-prima
A produo de frutas no Brasil supera 43 milhes de toneladas. A
base agrcola da cadeia produtiva das frutas abrange 2,1 milhes de hectares,
gera mais de 4 milhes de empregos diretos (2 a 5 pessoas por hectare) e um
valor bruto da produo agrcola de R$ 17,5 bilhes (IBGE, 2010).
Consequentemente, o segmento de frutcola est entre os principais
geradores de renda, de empregos e de desenvolvimento rural (EMBRAPA,
2010).
O Brasil ocupa o segundo lugar na produo mundial de abacaxi,
com rea colhida com mais de 55,5 mil ha-, sendo que em 2010 a produo
foi de 1.447.885 frutos (IBGE, 2011). um fruto de importncia econmica
para o Estado de Minas Gerais. A regio Sudeste destaca-se por ser a
segunda maior produtora de abacaxi do pas, com a produo mdia de 419,3
mil frutos em 15,7 mil ha-. Minas Gerais representa 53% da produo dessa
regio, sendo que o abacaxi a principal fruteira cultivada no estado (IBGE,
2011).
2.1.1 Abacaxi
A espcie Ananas comosus (L.) Merrill pertence famlia
Bromeliaceae, que contempla aproximadamente 46 gneros e 1.700 espcies,
presentes principalmente em zonas tropicais (THE, 2001). O gnero Ananas
vastamente distribudo nas regies tropicais por intermdio da espcie
Ananas comosus (L.) Merrill, a qual abrange todas as cultivares plantadas de
abacaxi.
O abacaxi um fruto de grande aceitao pelo seu aroma e sabor,
consumido em todo o globo terrestre, sendo rico em acares, sais minerais e
vitaminas (GONALVES, 2000). O sabor e o aroma caractersticos do
4
abacaxi so atribudos presena e aos teores de diversos constituintes
qumicos, ressaltando entre eles os acares e os cidos responsveis pelo
sabor, e compostos volteis associados ao aroma (CARVALHO e BOTREL,
1996). Os carotenoides so os responsveis pela colorao amarela da polpa,
e as vitaminas e os minerais esto relacionados com o valor nutritivo,
sobressaindo o cido ascrbico (vitamina C) e o potssio. Os principais
cidos responsveis pela acidez so o ctrico e o mlico, os quais contribuem
respectivamente com 80% a 20% da acidez total. A acidez titulvel total
geralmente varia de 0,6% a 1,6% e expressa como porcentagem de cido
ctrico, enquanto o pH da polpa se enquadra na faixa de 3,7 a 3,9
(CARVALHO e BOTREL, 1996).
O fruto apresenta polpa de cor amarela ou laranja-avermelhado,
possuindo formato normalmente cilndrico ou ligeiramente cnico,
constitudo por 100 a 200 pequenas bagas ou frutilhos fundidos entre si
sobre o eixo central ou corao, formado por vrias flores que iniciam seu
desenvolvimento na base do fruto e progride em espiral at o pice (THE,
2001).
No cenrio agrcola mundial de frutas, a cultura do abacaxi tem
elevada demanda e alta rentabilidade (SANTOS, 2002). o segundo cultivo
tropical de importncia mundial, depois da banana, representando cerca de
20 % do volume mundial de frutas tropicais. Setenta por cento do abacaxi
consumido no mundo na forma in natura (COVECA, 2002). No Brasil,
mais de 90% do abacaxi produzido consumido in natura, com perdas em
torno de 10-15% do produto colhido (AGRIANUAL, 2001).
Segundo Cunha (2010), o abacaxi muito consumido em todo o
mundo, tanto ao natural quanto na forma de produtos industrializados. uma
fruta no climatrica, ou seja, deve estar no estdio timo de
amadurecimento para consumo por ocasio da colheita, pois ao ser destacado
da planta ele perde sua capacidade de amadurecimento e passa a apresentar
queda na taxa respiratria.
O abacaxi apresenta grande importncia econmica no s pelas suas
5
qualidades nutricionais e organolpticas, mas tambm por sua rentabilidade
e importncia social, devido seu cultivo exigir intensiva mo de obra
(CUNHA et al.,1994).
Atualmente, a produo brasileira destinada, na maior parte, ao
mercado interno, mas o aumento do consumo de abacaxi no mercado
europeu tem levado empresas nacionais a traar planos para investir em
exportaes (RODRIGUES, 2006).
Melo et al. (2010) afirmam que o processamento dessa fruta
ocasiona alteraes qumicas, fsicas e organolpticas, fazendo com que se
tenha perda de vitaminas, havendo tambm escurecimento provocado por
reaes enzimticas e no enzimticas. Por esse motivo, a escolha dos
equipamentos e dos mtodos para processamento fundamental para a
manuteno de suas caractersticas de qualidade.
Dentre as cultivares mais exploradas em todo mundo destacam-se:
Smooth Cayenne, Singapore Spanish, Queen, Red Spanish, Perola e
Perolera (GONALVES, 2000), sendo que 70% da produo mundial de
abacaxi provem da variedade Smooth Cayenne (FIGUEIREDO; QUEIROZ;
NORONHA, 2003). As cultivares mais plantadas no Brasil so a Perola e
a Smooth Cayenne, sendo a Perola considerada insupervel para o
consumo ao natural, graas a sua polpa suculenta e saborosa (CUNHA,
2010).
A variedade Smooth Cayenne a mais importante para a
industrializao, inclusive para a produo de passas. A garantia de um
produto final de boa qualidade est vinculada ao processamento de uma fruta
colhida no estdio de maturao adequado, ou seja, com a cor da casca
amarela, envolvendo mais da metade da superfcie total do fruto (MELONI,
2003).
2.2 Atividade de gua (Aw) no produto desidratado
A disponibilidade da gua para a atividade microbiolgica,
6
enzimtica ou qumica que determina a vida de prateleira de um alimento,
e isso medido pela atividade de gua do alimento (FELLOWS, 2006).
Segundo Fellows (2006), a atividade da gua definida como a
razo da presso de vapor da gua no alimento e a presso de vapor saturada
da gua na mesma temperatura, conforme equao (1).
Aw = Pv (1) Pvs
Em que Pv (pascal) a presso parcial de vapor da gua no alimento
a dada temperatura, e Pvs (pascal) a presso de vapor de gua saturada na
mesma temperatura do alimento.
Quando um material biolgico exposto a certa umidade, ele perde
ou ganha gua para ajustar sua prpria umidade a uma condio de
equilbrio com o ambiente. Isso ocorre quando a presso de vapor da gua na
superfcie do material se iguala presso de vapor da gua do ar que o
envolve (TREYBALL, 1988).
O grau de umidade de equilbrio o ponto em que a umidade do
produto se iguala umidade do ar. Quando o produto perde umidade para
entrar em equilbrio com a umidade do ar, ocorre o processo de dessoro.
No entanto, quando o produto ganha umidade, o processo denominado de
soro (FIOREZE, 1994).
A desidratao de alimentos tem como finalidade reduzir a
disponibilidade de gua para um nvel onde no exista perigo de crescimento
microbiano. Sabe-se que os micro-organismos no podem crescer em
sistemas de alimentos desidratados quando a atividade de gua est abaixo
de 0,6-0,7; mas outras reaes enzimticas e no enzimticas continuam
atuando no processo de armazenagem. A atividade de gua tem sido um
parmetro usual para determinar o ponto final da secagem visando a reduzir
a possibilidade de crescimento microbiolgico (ANTONIO, 2002).
A atividade de gua pode ser estudada com as curvas de isotermas de
soro. A curva descreve a relao de equilbrio da quantidade de gua
7
sorvida por componentes do produto e da presso de vapor ou umidade
relativa, a uma dada temperatura. Essa relao depende da composio
qumica dos alimentos, tais como gorduras, amidos, acares, protenas, etc.
(PARK e NOGUEIRA, 1992).
Nos alimentos, a gua se encontra em duas formas, ou seja, na forma
de gua livre e na forma de gua ligada. De acordo com Ribeiro e Seravalli
(2004), a gua ligada definida como a gua em contato com solutos e
outros constituintes no aquosos, existindo em vrios graus de ligao. Ela
pode ser dividida em: gua constitucional, que a gua ligada mais
fortemente aos constituintes no aquosos do alimento, atravs de ligaes
inicas; gua vicinal, aquela que ocupa os espaos mais prximos da maioria
dos grupos hidroflicos (afinidade pela gua) presentes nos constituintes;
gua de multicamadas representa a gua ligada de forma mais fraca aos
constituintes no aquosos do alimento. A gua livre no alimento a gua
que representa as mesmas propriedades da gua pura, e que est disponvel
para o crescimento de microrganismos e para reaes enzimticas.
Os mtodos utilizados para determinar a atividade de gua, segundo
Fioreze (2004) so:
- Mtodo esttico: consiste em se colocar o produto em repouso num
recipiente fechado acima de uma soluo salina saturada ou cida, mas sem
contato com a mesma; o recipiente deve estar em ambiente cuja temperatura
seja constante. O produto pesado depois de alguns dias at manter peso
constante e, a partir da, determinada a sua umidade de equilbrio.
- Mtodo semiesttico: difere em relao ao esttico, posto que o produto
sofre uma pequena agitao peridica para facilitar a difuso de umidade nas
proximidades da sua superfcie para a atmosfera, dentro do recipiente, o que
torna este processo um pouco mais rpido.
- Mtodo dinmico: consiste em se colocar o produto em uma cpsula com
um sensor de umidade relativa, com o menor espao livre possvel e em
temperatura constante; devido ao pequeno espao livre, o equilbrio
rapidamente atingido e a umidade relativa do ambiente, quando no sofre
8
mais variaes, corresponde atividade de gua do produto, que ento
pesado para determinar sua umidade de equilbrio.
A escala de atividade de gua de qualquer produto de 0 a 1, e no
estado de equilbrio existe igualdade entre a presso parcial de vapor de gua
no ar e da gua do produto. Dessa forma, podem-se utilizar as isotermas de
adsoro e dessoro de umidade de cada produto para conduzir a secagem
at estabelecer a umidade final ou a atividade de gua do produto, tal que
garanta, nas condies de estocagem (temperatura e umidade relativa do ar),
a integridade biolgica do produto (TRAVAGLINI et al., 1995).
A medida de Aw de fundamental importncia, uma vez que por
meio dela podem ser previstas reaes de oxidao de lipdios,
escurecimento no enzimtico, atividade enzimtica e desenvolvimento de
microrganismos, assim como o comportamento de misturas de alimentos
com diferentes atividades de gua, visando a escolher os sistemas adequados
de sua embalagem (FERREIRA e PENA, 2003).
Lima et al. (2004), estudando meles desidratados osmoticamente e
submetidos secagem em estufa a 65 C, alcanaram uma Aw mdia de
0,733. Sousa et al. (2003-b), analisando goiabas desidratadas osmoticamente
e secas em estufa, obtiveram uma Aw desejada menor que 0,75 (valor que se
encontra na faixa de alimentos de umidade intermediria, que varia de 0,65
a 0,85).
2.2.1 Atividade de gua e as reaes qumicas, enzimticas e
microbiolgicas
A atividade de gua uma das propriedades mais importantes para o
processamento, conservao e armazenamento de alimentos. Ela quantifica o
grau de ligao da gua contida no produto e consequentemente sua
disponibilidade para agir como um solvente e participar das transformaes
qumicas, bioqumicas e microbiolgicas (MELONI, 2003).
Nos alimentos ricos em gua, a Aw acima de 0,90 forma solues
9
diludas com os alimentos servindo de substrato para reaes qumicas e o
desenvolvimento microbiano. Entre 0,40 e 0,80, h uma acelerao das
reaes qumicas pelo aumento da concentrao dos substratos. Prximo a
0,60, cessa a atividade microbiana e, para Aw inferior a 0,30, atinge-se a
zona de adsoro primria (PARK et al., 2006).
Castro et al. (2002), relataram que os microrganismos so inibidos
quando os valores de atividade de gua se encontram abaixo de 0,60.
Segundo Karathanos (1999), a determinao incorreta do contedo
de umidade pode conduzir deteriorao do produto (microbiolgica e
reaes enzimticas) e, consequentemente, levar perda da qualidade.
Assim, o conhecimento do contedo de umidade exato e o procedimento
apropriado para sua determinao so de suma importncia quando se trata
de alimentos desidratados.
A deteriorao de alimentos por microrganismos pode acontecer
rapidamente, ao passo que as reaes enzimticas e qumicas ocorrem de
modo mais lento durante a armazenagem. Em ambos os casos, o teor de gua
um fator muito importante no controle da taxa de deteriorao. Apenas o
conhecimento do teor de umidade no suficiente para predizer a
estabilidade de um alimento. A disponibilidade da gua para a atividade
microbiolgica, enzimtica ou qumica que determina a vida de prateleira
de um alimento, e isso medido pela atividade de gua (Aw) do alimento
(FELLOWS, 2006).
Quando a atividade de gua est acima de 0,90, as bactrias so os
microrganismos predominantes na maioria dos alimentos; enquanto abaixo
de 0,85, os fungos filamentosos so os mais numerosos e diversos
(ORDEZ et al., 2005). Para produtos do tipo frutas secas, com atividade
de gua acima de 0,78, existe um risco maior de desenvolvimento de bolores
e leveduras, havendo, nesse caso, a necessidade de utilizao de agentes
fungistticos do tipo sorbato de potssio, para uma adequada conservao do
produto (CANO-CHAUCA, 2000).
O teor de gua um fator importante no controle da taxa de
10
deteriorao. Todos os micro-organismos tm uma atividade de gua mnima
de desenvolvimento, conforme indicado no Quadro 1. De modo geral, as
bactrias so mais exigentes quanto disponibilidade de gua que os bolores
e leveduras (BRASEQ, 2006).
QUADRO 1- Atividade de gua mnima para o desenvolvimento de alguns microrganismos.
Microrganismos Atividade de gua mnima
Bactrias 0,91
Staphylococcus aureus 0,85
Leveduras 0,88
Bolores 0,80
Bactrias halfilas 0,75
Bolores xerfilos 0,61
Leveduras osmotolerantes 0,60
Fonte: Alves (2003)
2.3 Desidratao de Frutas
Segundo a RDC (Resoluo de Diretoria Colegiada) n 272
(BRASIL, 2005), fruta seca o produto obtido pela perda parcial da gua da
fruta madura, inteira ou em pedaos, por processos tecnolgicos adequados
que possibilitem a manuteno de, no mximo, 25% de umidade (g/100g). O
produto designado simplesmente pelo nome da fruta que lhe deu origem,
seguida da palavra "seca". Os produtos preparados com mais de uma espcie
de frutas, tero a designao de "frutas secas mistas", seguida do nome das
frutas componentes. Pode tambm ser usada a palavra "passa", em lugar de
"seca". Ex: uva-passa, jaca-passa.
Matos (2007) afirma que o processamento de frutas desidratadas
agrega valor ao produto, alm de reduzir custos com transporte, embalagem
11
e requerer menor rea para armazenamento. Porm, a qualidade final do
produto que ser desidratado depende da matria-prima utilizada, visto que
se as frutas utilizadas durante o processamento forem de boa qualidade, o
resultado final ser fruta seca saudvel e saborosa.
Ainda segundo o mesmo autor, as frutas frescas mais utilizadas para
a desidratao so: ameixa, damasco, figo, uva, ma, banana, pssego,
manga e abacaxi. O Quadro 2 mostra algumas frutas e sua adaptabilidade
desidratao.
QUADRO 2 - Adaptabilidade de frutas desidratao.
Frutas Umidade in
natura (%)
Adaptabilidade desidratao
Tempo de armazenamento a
25 C (meses) Abacaxi 86 Excelente 6 a 8
Ameixa 81 a 87 Boa 6 a 8
Banana 75 Boa 5 a 8
Coco 51 Excelente 2 a 4
Figo 78 Excelente 4 a 6
Frutas Ctricas 80 a 90 Pobre 6 a 8
Ma 84 Excelente 4 a 6
Manga 77 a 84 Boa 6 a 8
Melo 85 a 95 Pobre 1 a 2
Pssego 82 a 92 Excelente 4 a 6
Papaya 88 a 90 Boa 4 a 6
Fonte: Cruz (1989).
Um mtodo clssico de preservao de alimentos a secagem, que
aumenta a estabilidade, reduzindo seu ndice de umidade ou atividade de
gua, e cria novos produtos (BOUDHRIOUA et al., 2002). Em relao a
outros mtodos de conservao para perodos longos, como a apertizao, ou
tratamentos qumicos, o processo de desidratao de custo mais baixo e de
operaes mais simples. A secagem uma tcnica que consiste na remoo
12
de umidade. Essa remoo provoca a diminuio da atividade de gua (Aw)
do produto, inibindo, portanto, o desenvolvimento de microrganismos e
retardando algumas deterioraes de origem fsico-qumica. Alm disso,
considerando que a maioria das frutas e vegetais constituda por mais de 80
a 90% de gua, o processo de secagem implica uma considervel reduo de
custo em transporte e manipulao do produto, alm de prover um efetivo
mtodo de prolongamento de sua vida til (FELLOWS, 2006).
A secagem de produtos agrcolas consiste em remover grande parte
da gua inicialmente contida no produto, a um nvel mximo de umidade no
qual possa ser armazenado em condies ambientais durante longos
perodos, sem perdas de suas propriedades nutricionais e organolpticas
(sabor e aroma). Tal efeito conseguido pela criao de condies
desfavorveis ao desenvolvimento de microrganismos no produto e pela
quase total eliminao de suas atividades metablicas (FIOREZE, 2004).
Muitos alimentos passam pelo processo de secagem por necessidade
de conservao; outros, para adquirirem sabores refinados, como o caso
do tomate seco, vendido por altos preos no mercado (NAYAK, 2007).
Normalmente se imagina um slido como um material com forma
definida, em alguns casos o que se tem na alimentao do secador, uma
pasta ou uma suspenso de slidos ou ainda uma soluo. Porm, em
qualquer situao, o produto final slido com alguma umidade. Para que a
secagem ocorra, necessrio que o sistema ou o meio de secagem esteja a
uma temperatura superior quela do slido mido, permitindo a existncia de
um fluxo de calor para o mesmo que possibilitar a vaporizao da umidade
(BROOKER et al., 2004).
A evoluo e as descobertas de novas tecnologias e metodologias
aconteceram de forma a promover e otimizar o processo de secagem e a
melhoria da qualidade do produto final (DOYMAZ e PALA, 2007).
A desidratao um termo amplo referente remoo de gua de um
produto por um processo qualquer, exceto pela operao unitria de
evaporao. A secagem, por sua vez um termo mais restrito utilizado para
13
designar a desidratao por meio do emprego de ar aquecido, ou seja, um
caso particular da desidratao (FERREIRA, 2003).
A desidratao tem como principal objetivo preservar os alimentos
por meio da reduo de seu teor de umidade, minimizando as perdas
causadas por microrganismos, por reaes de oxidao, reaes qumicas e
enzimticas (ARAJO, 2004; SOKHANSANJ e JAYAS, 2006). Esses
autores afirmam que os produtos com atividade de gua na faixa de 0,2 a 0,4
no sofrem reaes degradativas e crescimento microbiano. A desidratao
de alimentos slidos deve, ainda, conferir ao produto final caractersticas
organolpticas prprias e preservar ao mximo o seu valor nutricional
(TRAVAGLINI et al.,1995).
Existem diversos mtodos para desidratao de alimentos. O
mtodo de escolha depende do tipo de alimento a ser desidratado, do nvel
de qualidade que se deseja obter e de um custo que possa ser justificado.
Dentre os mtodos mais comuns de desidratao, pode-se listar a
secagem em cilindros rotativos (drum drying), por atomizao (spray
drying), secagem a vcuo, liofilizao ou secagem pelo frio (freeze
drying), cabines e tneis com circulao forada de ar quente, leito
fluidizado dentre outros. Alguns desses mtodos so apropriados para
alimentos lquidos ou pastosos e outros para alimentos em pedaos
(FIOREZE, 2003).
As frutas desidratadas so de fcil obteno (FIGURA 1), reduzem
custos com transporte, embalagem, alm de proporcionar menor rea para
armazenamento do produto (MATOS, 2007).
14
FIGURA 1 Fluxograma de processamento de alimentos desidratados
(ORDEZ et al., 2005). 2.3.1 Fundamentos da secagem
A secagem uma tcnica antiga de conservao de alimentos que
consiste na remoo de gua ou qualquer outro lquido do alimento na forma
de vapor para o ar no saturado. Esta tcnica vem sendo constantemente
estudada e aperfeioada para obteno de produtos com maior qualidade e
menor tempo de processamento (AKIPINAR et al., 2006).
15
O conhecimento do contedo inicial e final (equilbrio) de umidade
do material, da relao da gua com a estrutura slida e do transporte da
gua do interior do material at sua superfcie possibilita fundamentar o
fenmeno da secagem (KARATHANOS, 1999; MARTINS, PORTO e
PINTO, 2004).
Segundo Fellows (2006), na secagem, a retirada da umidade obtida
pela movimentao da gua, por uma diferena de presso de vapor da gua
entre a superfcie do produto a ser secado e o ar que o envolve. A condio
para que um produto seja submetido ao processo de secagem que a presso
de vapor sobre a superfcie do produto seja maior do que a presso do vapor
da gua no ar de secagem.
De acordo com Lopes et al. (2000), ar quente mais empregado, por
ser facilmente disponvel e mais conveniente na instalao e operao de
secadores, e o seu controle no aquecimento do alimento no apresenta
maiores problemas. O princpio bsico de secagem, quando se utiliza o ar
como meio de secagem, est no potencial de secagem do ar ambiente
aquecido, que forado na massa do produto que serve a duas finalidades:
- Conduzir calor para o produto: a presso de vapor de gua do alimento
aumentada pelo aquecimento do produto, facilitando, assim, a sada de
umidade. Parte do calor do ar de secagem proporciona aumento da
temperatura do produto (calor sensvel), e parte fornece o calor necessrio
para a vaporizao da gua contida no produto (calor latente).
- Absorver umidade do produto: aumentando a temperatura do ar ambiente,
a sua umidade relativa diminui e, consequentemente, sua capacidade de
absorver umidade aumenta.
2.3.2 Fatores que influenciam na secagem
De acordo com Doymaz (2007), o mecanismo de secagem
estabelecido pela transferncia de calor e massa da fruta, durante a secagem,
que resulta na remoo da umidade, ocorre por vaporizao trmica, com o
16
auxlio de ar aquecido, que flui pela superfcie da fruta. Essa vaporizao
trmica se processa numa temperatura inferior de ebulio da gua e
depende, essencialmente, dos seguintes fatores: presses de vapor d'gua na
fruta e no ar de secagem; temperatura e velocidade do ar; velocidade de
difuso da gua na fruta e, de menor importncia, a espessura e a superfcie
exposta para secagem.
a) Presso de vapor d'gua - trata-se da presso parcial exercida pelo vapor
d'gua presente no ar. Essa propriedade varia em funo das concentraes
de gua no produto e do vapor d'gua no ar. A evaporao depende do
diferencial entre a presso de vapor d'gua existente na fruta e no ar;
medida que se aumenta essa diferena aumenta-se a taxa de evaporao.
b) Temperatura - quanto maior a temperatura do ar, menor a sua umidade
relativa e maior a quantidade de energia que o mesmo pode fornecer,
melhorando, dessa forma, a condio de secagem. Levando-se em
considerao somente este fato, seria conveniente trabalhar com
temperaturas de secagem bem elevadas. Porm, essa temperatura est
limitada pela temperatura mxima que a fruta pode suportar, sem sofrer
transformaes indesejveis na aparncia e nas suas qualidades
organolpticas e nutricionais.
c) Velocidade de difuso da gua no produto - de modo geral, os materiais
apresentam duas ou mais fases distintas de secagem: uma que ocorre a uma
taxa de evaporao constante, quando a gua livre evapora da superfcie do
material e, nas demais, a taxa de evaporao decrescente e a secagem
controlada pelo mecanismo de difuso.
d) Velocidade do ar a taxa de evaporao diretamente proporcional
velocidade do ar de secagem, principalmente na fase inicial. Entretanto, ela
no deve ultrapassar 3 m.s -1, pois exigiria a utilizao de ventiladores de
maior potncia, com maiores custos de investimento e operacional, o que
no compensado pela reduo proporcional de tempo de secagem. Isso
porque, na maior parte do ciclo de secagem, a taxa de evaporao no
depende da velocidade do ar e est limitada pela velocidade de difuso de
17
gua do interior para superfcie da fruta.
e) Espessura e superfcie disponvel o fator superficial disponvel est
relacionado com a subdiviso da fruta, ou seja, quanto maior a superfcie
exposta, menor a espessura dos pedaos. Isso faz com que haja maior
quantidade de gua em contato com o ar para evaporao e uma maior
facilidade na difuso da umidade interna do produto. Entretanto, a superfcie
e a espessura vo ser determinadas pela forma como dever se apresentar o
produto final, se inteiro ou fatiado.
Arvalo-Pinedo e Murr (2005) estudaram experimentalmente a
cintica de desidratao a vcuo de cenoura e abbora in natura e pr-
tratadas por branqueamento e congelamento. Os ensaios experimentais
foram conduzidos em um secador a vcuo, nas presses de 5, 15 e 25 kPa e
temperaturas de 50, 60 e 70 C. Nesse estudo, foi verificada a influncia da
presso e temperatura assim como os pr-tratamentos adotados sobre a
cintica de secagem. A anlise do efeito dos pr-tratamentos e dos
parmetros presso e temperatura sobre a velocidade de secagem revelou
que os melhores valores foram obtidos com a temperatura de 70 C e presso
de 5 kPa para as amostras pr-tratadas por congelamento. Quanto ao tipo de
matria-prima utilizado, a abbora apresentou maiores velocidades de
secagem que a cenoura, independentemente do tratamento recebido e da
condio de secagem utilizada.
Funebo et al. (2000) estudaram a estrutura celular de mas
submetidas a secagens a 40, 60 e 80 C, com e sem prvio tratamento
trmico em micro-ondas. Alm de o tratamento prvio injuriar mais as
clulas, as maiores temperaturas de secagem provocam maiores danos no
tecido, o que foi observado atravs de microscopia confocal por
escaneamento a laser do material reidratado. Quanto maior a injria, mais
espaos vazios entre as clulas foram observados, e mais paredes celulares
rompidas foram detectadas.
Prado et al. (2000 a) secando tmara verificou que a temperatura
exerce maior influncia que a velocidade do ar, resultado semelhante foi
18
observado por Gouveia (1999) e Moura et al. (2001) secando gengibre e
caju, respectivamente e tambm, por Krokida et al. (2000), quando afirma
que a cintica de secagem de ma fortemente afetada pela temperatura do
ar de secagem.
2.3.3 As fases do processo de secagem
De acordo com Brod, Silva e Park (1994), ao colocar o alimento no
secador, devido diferena de temperatura (ambiente mais quente que o
material) ocorre uma transferncia de calor da fonte quente para o material
mido e tambm a evaporao da gua. A diferena de presso parcial de
vapor dgua entre o ambiente quente e a superfcie do produto ocasionar
uma transferncia de massa do produto para o ar, e assim o vapor ser
arrastado do material. Se a gua no estiver ligada (ligao fsica e/ou
qumica), a estrutura dos slidos caracterizada como gua livre e a energia
envolvida no processo ser correspondente ao calor latente de vaporizao e,
se a gua estiver ligada, a energia necessria para sua evaporao ser maior.
Segundo Silva (1995), normalmente o processo de secagem
apresenta um perodo de razo constante e um ou mais perodos de razo
decrescente que so divididos em:
a) Perodo de razo constante
Quando o produto estiver completamente mido no incio da
secagem, a gua escoa na fase lquida em um gradiente hidrulico. H
decrscimo nos dimetros dos poros e capilares e, consequentemente,
decrscimo de volume do produto aproximadamente igual ao volume da
gua evaporada. Esse perodo no observvel em produtos agrcolas,
porque, ao se iniciar a secagem, estes geralmente j se encontram no perodo
de razo decrescente.
b) Primeiro perodo de razo decrescente
medida que a secagem prossegue, o teor de umidade decresce e a
gua na fase lquida faz a ligao entre as partculas slidas (produto),
19
formando as pontes lquidas. Um escoamento de gua na fase de vapor pode
ocorrer simultaneamente. A temperatura do produto atinge valores
superiores ao da temperatura de bulbo mido.
c) Segundo perodo de razo decrescente
A gua nos gargalos dos poros pode migrar, arrastando-se ao longo
das paredes capilares ou evaporando e condensando, sucessivamente, entre
as pontes lquidas. A presso parcial de vapor decresce, e a contrao de
volume do produto continua, porm em menor intensidade.
d) Terceiro perodo de razo decrescente
A secagem ocorre no interior do produto. O teor de umidade de
equilbrio atingido quando a quantidade de gua evaporada se iguala
quantidade condensada.
2.3.4 Transformaes qumicas e fsicas durante a desidratao
Algumas frutas, ao serem processadas sofrem um rpido
escurecimento que altamente inconveniente e fator limitante para a vida de
prateleira desses produtos. Esse processo esta associado elevao da
atividade de algumas enzimas. Os fenis encontrados na polpa de
determinadas frutas so oxidados, dando origem a compostos de colorao
escura. Algumas destas enzimas agem desestruturando as membranas
celulares, diminuindo sua permeabilidade seletiva; promovem, ainda, reaes
em cadeia que levam a formao de radicais livres que podem causar danos s
organelas e membranas, podendo alterar as caractersticas sensoriais do
produto. Tratamentos qumicos base de cistena e cido ascrbico tm sido
apontados como efetivos na preveno do escurecimento de produtos
processados (MELO e VILAS BOAS, 2006). O escurecimento envolve a ao
de polifenoloxidases que catalisam a oxidao de fenis a quinonas que se
polimerizam dando origem a pigmentos escuros denominados melaninas
(VILAS BOAS, 2002).
20
O escurecimento enzimtico pela ao da peroxidase e outras enzimas
oxidativas ocorre na fruta durante a secagem, principalmente nas superfcies
cortadas, onde ocorre com maiores velocidades. Basicamente, dois tipos de
reaes podem ocorrer durante e aps o processamento de frutas secas:
escurecimento enzimtico e no enzimtico. O primeiro ocorre,
principalmente, nas operaes de preparo e de secagem da fruta e causado
pela ao de enzimas do grupo das polifenoloxidases, que podem alterar a cor
e o sabor do produto final. O segundo tambm denominado de reao de
Maillard responsvel, principalmente, pelo escurecimento da fruta seca
durante o seu armazenamento (CANO-CHAUCA, 2000).
As informaes disponveis quanto s modificaes fsicas
indesejveis que podem ocorrer durante o processamento e o armazenamento
das frutas so escassas. Em geral, tm se observado que essas
transformaes podem causar modificaes profundas na textura e na cor do
produto final e essas parecem estar relacionadas aos mecanismos de difuso
e evaporao de gua dentro e na superfcie do produto.
O comportamento dos materiais, nesse aspecto, muito diverso e
depende de sua composio e estrutura celular (PONTING, 1973). Na
prtica, tem-se observado que a secagem sob condies severas do ar (altas
temperaturas e umidade relativa baixa) pode causar um ressecamento
excessivo e irreversvel da superfcie da fruta (MATOS, 2007). Alm disso,
o uso da fruta em estgio precoce de maturao, com um teor elevado de
amido residual, pode resultar em um produto final mais duro e de aspecto
geral esbranquiado.
Uma fase crtica da desidratao a finalizao, uma vez que pode
ocorrer o ressecamento na superfcie do alimento e aumento de sua
temperatura, o que diminui a qualidade desse produto alimentcio. Os
defeitos mais comuns dos alimentos desidratados so: a dureza excessiva, o
surgimento de rugosidade na superfcie do produto que denigre a sua
aparncia, a dificuldade de reidratao, bem como a degradao da cor,
aroma e sabor (FELLOWS, 1994).
21
O endurecimento da fruta seca durante seu armazenamento pode
estar relacionado com as perdas de gua pelo produto armazenado em
ambiente muito seco e quando a embalagem permite a passagem de vapor
dgua para esse ambiente at que o equilbrio seja estabelecido. Finalmente,
pode ocorrer um fenmeno de cristalizao de acares redutores e da
sacarose, na superfcie da fruta seca, armazenada a temperaturas inferiores a
20 C e que parece estar relacionada a variaes na atividade de gua do
produto. Quando isso acontece, a superfcie da fruta seca adquire uma
aparncia granulosa e esbranquiada que, na maioria das vezes, confundida
com o crescimento de fungos. Essa cristalizao pode ser eliminada pelo
aquecimento da fruta na embalagem a 50 C e, em seguida, resfriada
(OLIVEIRA, 2009).
As embalagens devem conferir boas caractersticas de
impermeabilidade ao vapor dgua, sendo que a impermeabilidade ao
oxignio no constitui fator de maior relevncia se a fruta no constituir
fonte importante de componente oxidativos, como o betacaroteno e a
vitamina C. A embalagem, por sua vez, dever proteger o produto da
radiao ultravioleta que promove escurecimento pela ativao de
determinadas reaes fotoqumicas indesejveis (PONTING, 1973).
2.4 Curvas de secagem
Vrios estudos sobre curvas de secagem tm sido realizados devido
sua influncia na qualidade do produto desidratado. O contedo de umidade
de determinado slido pode ser expresso em termos de massa total, base
mida ou massa seca. Ao entrar em contato com o ar quente, ocorre
transferncia de calor do ar para o produto, devido ao gradiente de
temperatura existente entre ambos. Simultaneamente, a diferena da presso
parcial do vapor de gua existente entre o ar de secagem e a superfcie do
produto determina a transferncia de massa do produto para o ar em forma
22
de vapor de gua (NOGUEIRA, 1991).
Quando um alimento desidratado, ele no perde gua a uma
velocidade constante ao longo do processo. Com o progresso da secagem,
sob condies fixas, a taxa de remoo de gua diminui. Isso pode ser visto
na Figura 2, onde apresentada a curva de secagem para cenoura cortada na
forma de cubos. Pelo grfico, pode-se observar que 90% da gua do produto
removida em 4 horas e mais 4 horas sero necessrias para remover os
10% remanescentes. Na prtica, sob condies normais de operao, o nvel
zero de umidade nunca alcanado (MELONI, 2003).
FIGURA 2 Exemplo de curvas de secagem de diferentes produtos
para a temperatura de 60 C. Fonte: Meloni, 2003.
Segundo Arvalo-Pinedo e Murr (2005), atravs de curvas de
secagem, possvel verificar que a maior parte do processo transcorre dentro
23
de um perodo de velocidade decrescente. Nota-se tambm que a
temperatura de secagem exerce influncia sobre a velocidade de secagem em
cada tipo de alimento estudado, sendo o tempo de secagem menor com o
aumento da temperatura. Assim como a temperatura, a presso tambm
exerce influncias na cintica de cada tipo de alimento. Dessa forma, o
aumento da temperatura causa uma diminuio do tempo de secagem em
todos os casos e este tempo diminui ainda mais quando diminui a presso de
secagem.
medida que o alimento seca e atinge a umidade de equilbrio, no
se tem mais secagem, e a velocidade cai a zero. Essas no so as nicas
mudanas do alimento que contribuem para a forma de uma curva de
secagem tpica, embora sejam os fatores principais. A forma precisa de uma
curva de secagem normal varia conforme o alimento, com os diferentes tipos
de secadores, e em resposta s variaes das condies de secagem tais
como a temperatura, a umidade, a velocidade do ar, o sentido do ar, a
espessura do alimento, entre outros fatores (MELONI, 2003).
Ainda de acordo com esse autor, a secagem da maioria dos produtos
alimentcios geralmente apresenta perodo de velocidade constante e de
velocidade decrescente, e a remoo da gua abaixo de aproximadamente
2%, sem danos ao produto, extremamente difcil.
Park et al. (2001) estudaram, atravs do uso de um secador convectivo
vertical de bandejas, as curvas de secagem da pera bartlett nas temperaturas de
50, 60 e 70 C em trs velocidades do ar 0,5, 1,0 e 1,5 m.s -1. Eles observaram que
os valores de difusividade aumentaram com o aumento da temperatura do ar,
mostrando a diminuio da resistncia interna do alimento.
2.5 Isotermas
Isotermas de soro de gua so grficos que relacionam a
quantidade de gua de um alimento com sua atividade de gua, em funo da
umidade relativa da atmosfera que circunda o alimento, uma vez alcanado o
24
equilbrio a uma temperatura constante (ORDEZ et al., 2005). Ainda,
segundo o autor, so prprias de cada grupo de alimentos e permitem estimar
a estabilidade de um produto diante dos diversos agentes alterantes.
Segundo Park et al. (2008), esta relao depende da composio qumica dos
alimentos (gordura, amido, acar, protenas, etc.). Deve-se ressaltar que o
conhecimento dessas curvas de soro indispensvel para a determinao
do teor de gua final necessrio para um produto final estvel.
A curva de uma isoterma pode apresentar-se de duas formas:
isotermas de adsoro e isotermas de dessoro. As isotermas de adsoro
so obtidas quando um alimento totalmente seco colocado em atmosferas
com diversos incrementos de umidade relativa, sendo medido o aumento de
peso desse alimento devido ao ganho de gua determinadas durante a
hidratao. J as isotermas de dessoro so obtidas quando o alimento
inicialmente mido colocado sob as mesmas condies atmosfricas
criadas para adsoro, sendo medida neste caso a diminuio de peso do
alimento, provocada pela perda de gua determinada durante a desidratao.
Essas curvas de adsoro e dessoro no coincidem, e esta diferena entre
as isotermas conhecida como o fenmeno de histerese (HOSSAIN et al.,
2001). Uma curva tpica de isoterma de soro apresentada na Figura 3
(PARK e NOGUEIRA, 1992).
25
FIGURA 3 - Curva tpica das isotermas de soro.
Fonte: Park e Nogueira (1992).
Na literatura, existem vrios modelos matemticos para descrever o
comportamento das isotermas de soro de umidade de alimentos. Alguns
desses modelos so baseados em teorias dos mecanismos de soro, como os
modelos de BET (BRUNAUER et al., 1938) e GAB (BERG, 1981); outros
so puramente empricos ou semiempricos, como os modelos de Oswin e
Smith (OSWIN, 1946; SMITH, 1947) e Peleg (PELEG, 1993). De acordo
com Gabas et al. (2007), os critrios usados para selecionar o modelo de
soro mais apropriado so o grau de ajuste aos dados experimentais e o
significado fsico do modelo. Lomauro et al. (1985) verificaram que a
equao de GAB pode representar, com grande preciso, mais que 50% das
isotermas de frutas, vegetais e carnes, quando comparada com equaes de
dois parmetros.
Mais de 200 equaes tm sido propostas para a modelagem dos
dados de equilbrio, diferindo em seu carter emprico ou terico e no
nmero de parmetros envolvidos (MORAES et al., 2005). Algumas dessas
equaes so apresentadas no Quadro 3.
26
QUADRO 3 - Modelos para ajustes de isotermas de soro de umidade.
Nome do Modelo Modelo LANGMUIR [11]
w
w
m
eqC.a1
C.aXX
BET (BRUNAER, EMMETT e
TELLER [6]) eqX 1nwww
1nw
nwwm
C.a1).a(C).(1a(1n.a1).a(n).(1.C.a(X
BET linearizado (BRUNAER, EMMETT e TELER [6])
.CX1).(Ca
.CX1
).Xa(1a
m
w
meqw
w
GAB GUGGHENHEIM, ANDERSON e de BOER (PARK &
NOGUEIRA [13])
eqX )C.K.ak.a).(1K.a(1.C.K.aX
www
wm
HALSEY [9]
B
eqw X
Aexpa
OSWIN (CHINNAN &
BEAUCHAT [9])
B
w
weq a1
aAX
PELEG
n2n1w2weq aK.aKX 1
HENDERSON (ASAE [3]) neqw K.Xexpa1 CHUNG & PFOST [8] eqw B.X.expR.T
ALn.a
Fonte: Park et al. (2001). Onde: Xeq contedo de umidade de equilbrio, kg/kg;
Xm contedo de umidade na monocamada molecular, kg/kg;
aw atividade de gua, adimensional;
T temperatura, C;
A, B, C, n, K, k1, k2, n1, n2 constantes das equaes;
R constante universal de gases.
27
De acordo com Brunauer et al. (1938), citados por Ascheri (1997), h
cinco tipos de isotermas de soro, de acordo com a forma das curvas obtidas
(FIGURA 4). Materiais como farinha de trigo, amidos, amidos modificados,
etc. apresentam isotermas de soro do tipo II, cuja forma sigmoidal. A
forma dessas curvas indica o tipo de foras existentes na ligao de gua com
a superfcie do material higroscpico e permite avaliar a estrutura superficial
do material.
FIGURA 4. Tipos de formatos de isotermas de soro (BRUNAUER,
et al., 1938).
Segundo Ordez et al. (2005), a maioria das isotermas de soro de
gua dos alimentos apresenta forma sigmoide, com pequenas variaes
conforme a estrutura fsica, a composio qumica, a temperatura e a
capacidade de reteno de gua do alimento. Contudo, h alimentos que
apresentam uma zona mais plana na primeira parte da curva. Essas curvas, em
forma de J so tpicas de alimentos com grande quantidade de acar e solutos
e que apresentam pouca adsoro por capilaridade, como as frutas e os doces
de frutas.
Os alimentos que possuem elevadas concentraes de acar, como a
maior parte das frutas, apresentam isotermas de soro que se assemelham
tanto s isotermas do tipo II, com baixo valor da constante CBET, quanto s
28
isotermas do tipo III. Nas isotermas do tipo II, a primeira inflexo da curva
depende do valor numrico de CBET , e o ngulo se torna menos agudo quando
o valor da constante diminui. Quando CBET tem um valor positivo menor que
2, o resultado uma curva com formato de isoterma tipo III (GREGG e SING,
1967); a curva agora inteiramente convexa em relao ao eixo de atividade
de gua. De acordo com Nogueira (2001), nesses alimentos, os slidos
solveis (na maioria acares) adsorvem pouca gua sob baixas umidades
relativas e a soro principalmente devida aos polmeros que geralmente
acompanham os acares. Com o aumento da umidade relativa, a soro
aumenta consideravelmente levando dissoluo dos acares. Conforme
Brunauer et al. (1938), as isotermas do tipo I, IV e V no so de interesse para
a rea de alimentos.
Para determinao experimental de umidade de equilbrio, torna-se
necessrio um ambiente com umidade relativa controlada. O mtodo de
controle de umidade relativa mais usado o que utiliza compostos qumicos,
tais como solues aquosas de cido sulfrico e solues de sais. Cada
soluo apresenta um grau de ajuste de umidade relativa que pode ser obtido
variando-se a concentrao das solues a diferentes temperaturas (PARK et
al., 2000).
Segundo Moreira (2000), as isotermas de equilbrio podem ser
determinadas por dois mtodos: gravimtrico e higromtrico. Neste, durante
a medida, o contedo de umidade do material mantido constante at que o
ar circundante atinja um valor constante de equilbrio. A atividade de gua
do ar medida via higrmetro ou manmetro. Naquele, durante a medida, a
temperatura do ar e a atividade de gua so mantidas constantes at que o
contedo de umidade da amostra atinja o valor de equilbrio. O ar pode ser
circulado (mtodo dinmico) ou estar estagnado (mtodo esttico).
Souza et al. (2000) comprovaram experimentalmente que, atravs do
mtodo gravimtrico esttico, o uso de solues salinas e cidas apresentam
desempenhos similares. O uso das solues salinas mais comum devido
segurana no manuseio e pela facilidade de se manter a umidade relativa
29
constante, que uma das vantagens deste mtodo (ALMEIDA et al., 2002).
Consoante Ordez et al. (2005), as isotermas de soro de gua dos
alimentos so de grande utilidade em diferentes aspectos:
1. Permitem avaliar a estabilidade dos alimentos. A diminuio da atividade
de gua freia o crescimento dos microrganismos (nesta ordem: bactrias,
leveduras e mofos), de tal forma que se detm totalmente a valores de 0,6 ou
inferiores. Igualmente, a velocidade das reaes qumicas que ocorrem em
um alimento, tanto enzimticas quanto no enzimticas, depende da
quantidade de gua disponvel. medida que a atividade de gua diminui, a
velocidade de reao vai se tornando mais lenta. Os valores compreendidos
entre 0,2 e 0,3 cessam completamente. A exceo constituda pela
oxidao lipdica, que mnima nesses valores, mas aumenta medida que a
atividade de gua continua diminuindo. Portanto, a mxima estabilidade dos
alimentos ocorre nesses valores.
2. Permitem prever a atividade de gua de misturas de diversos ingredientes.
Sempre h intercmbio de gua de um componente a outro do alimento para
chegar ao equilbrio. As isotermas permitem conhecer a atividade de gua
dos componentes da mistura e, consequentemente, a estabilidade de cada um
deles e da mistura.
3. Permitem estimar o tempo mximo de armazenamento do produto em
embalagem, com uma permeabilidade ao vapor de gua conhecida, em
funo da quantidade de gua adsorvida. Da mesma forma, pode-se
estabelecer o comportamento de um alimento em diferentes condies de
armazenamento.
4. Permitem melhorar os processos de conservao fundamentados na
reduo da quantidade de gua, j que, mediante isotermas de soro, pode-
se determinar qual a quantidade de umidade residual ideal para
determinado alimento. Se a umidade elevada demais, o produto apresenta
menor estabilidade, ao passo que, se a umidade final muito baixa,
representa um gasto adicional na operao. A facilidade ou dificuldade para
eliminar gua est relacionada com a atividade de gua.
30
5. Permitem determinar a temperatura ideal para armazenamento de produtos
congelados, estabelecendo uma relao entre essa atividade de gua. A
imobilizao da gua em forma de gelo e o consequente aumento da
concentrao de solutos na gua no congelada diminuem a atividade de
gua do alimento.
HOSSAIN et al. (2001) avaliaram a isoterma de soro de abacaxi e
encontraram uma relao inversa entre o teor de umidade e o calor de
soro. Segundo esses autores, em valores baixos de umidade ocorre a
formao de stios altamente polares na superfcie do alimento que, ao se
associarem com as molculas de gua, do origem a uma monocamada,
elevando o calor de soro. Os abacaxis analisados apresentaram alto teor de
umidade, condio na qual os stios ativos esto menos disponveis e as
molculas de gua possuem um menor potencial energtico, explicando os
valores de R2 obtidos.
O modelo de GAB amplamente utilizado para descrever o
comportamento de isotermas de alimentos por diversos pesquisadores:
Kiranoudis et al. (1997) ajustaram as isotermas de soro de ma, pera,
kiwi e banana ao referido modelo; Unadi et al. (1998), observaram que GAB
foi a equao de soro mais satisfatria para predizer as isotermas de
dessoro de tomate; Kechaou e Maalej (1999) verificaram que GAB
representou satisfatoriamente as isotermas de dessoro de banana para
temperaturas de 35, 50 e 70 C e valores de atividade de gua de 0 a 0,90.
Telis et al. (2000) obtiveram um bom ajuste de GAB aos dados
experimentais de isotermas de casca e polpa de uva, para temperaturas de 20
a 70 C e atividades de gua entre 0,02 e 0,85. A escolha deste modelo
encontra respaldo, ainda, em Rao e Rizvi (1986), para quem a equao de
GAB descreve a soro de gua de quase todos os alimentos com atividade
de gua variando de 0 a 0,9, por ter uma base terica fundamentada e
apresentar trs parmetros, relativamente simples, que tm significado fsico
do processo, e por ser capaz de descrever algum efeito da temperatura no
processo de soro.
31
2.6 Pr-tratamentos utilizados em frutas desidratadas
Em conformidade com Lima et al. (2000), frutas e vegetais so
submetidos a pr tratamentos para melhorar as caractersticas de secagem e
reduzir efeitos adversos durante o processamento e subsequente
armazenagem dos produtos.
O pr-tratamento visa a prevenir a reao enzimtica que causa o
escurecimento nas partes externas expostas ao contato com oxignio e
tambm proteg-las contra a deteriorao durante o perodo de
armazenamento. A adio de acar, substncia orgnica, e de sulfitos,
substncia inorgnica, so processos qumicos. Dentre os mtodos de pr-
tratamentos esto o uso de antioxidantes como cido ctrico e cido
ascrbico (MELO e VILAS BOAS, 2006), a sulfitao e o branqueamento
(BARBOSA, 1976), fermentao (FELLOWS, 2006) e desidratao
osmtica (ALVES, 2003).
Em pesquisas recentes com produo de banana-passa e avaliao
sensorial, a amostra de banana-passa (22% de umidade final), tratada com
pr-desidratao osmtica, obteve a maior aceitao nos atributos cor, sabor
e textura com 100% e, no atributo aroma, obtiveram 75% de aceitao. A
segunda amostra mais bem aceita foi a tratada com soluo de sulfito de
sdio 2%, obtendo 93,8%; 81,3%; 81,3% e 87,5% de aceitao nos atributos
cor, aroma, sabor e textura, respectivamente. As amostras de banana-passa
tratadas com o agente de sulfitao apresentaram porcentagem de dixido de
enxofre (SO2) inferior ao exigido pela legislao. As amostras pr-tratadas
com desidratao osmtica e sulfitao obtiveram porcentagens de aceitao
bastante superiores aos da amostra comercial, que no recebe nenhum tipo
de pr-tratamento. Portanto, recomenda-se a utilizao de desidratao
osmtica e sulfitao para a produo de banana-passa (CELESTINO,
2009).
32
2.6.1 Antioxidantes
O cido ascrbico e seus vrios sais neutros so os principais
antioxidantes para o uso em frutas e hortalias e seus sucos, visando a
prevenir escurecimento e outras reaes oxidativas (MELO e VILAS BOAS,
2006). Ele atua sequestrando o cobre, grupo prosttico da enzima polifenoloxidase (PPO), e reduzindo quinonas de volta a fenis, antes de
formarem pigmentos escuros (SAPPERS e MILLER, 1998).
Gonzlez-Aguilar et al. (2005) verificaram que tratamentos com cido
isoascrbico e cido ascrbico em fatias de abacaxi reduziram a degradao
de acares, vitamina C e compostos fenlicos.
O cido ctrico o principal cido orgnico naturalmente encontrado
em vegetais, age como um quelante e atua sinergisticamente com cido
ascrbico e eritrbico e seus sais neutros (PINELLI, 2004). Apresenta efeito
inibitrio duplo sobre a PPO no somente pelo abaixamento do pH do meio,
mas tambm complexando com o cobre do centro ativo da enzima.
Saraiva et al. (2010) relatam que o cido ascrbico inibiu o
escurecimento enzimtico da ma e foi eficiente na combinao com o cido
ctrico na preveno do escurecimento. Queiroz et al. (2007) observaram uma
maior estabilidade da cor em goiabas desidratadas submetidas ao tratamento
com cido ascrbico. A utilizao desses cidos no processamento tem a
vantagem que o cido ctrico j um cido naturalmente presente em frutas e
o cido ascrbico uma vitamina hidrossolvel.
Segundo Mota (2005), o emprego de pr-tratamento com soluo
antioxidante permite a elaborao de produtos desidratados padronizados,
com colorao uniforme, sendo que estes mantm as caractersticas naturais
da fruta, alm de ser um processo de fcil aplicao, rpido e relativamente
barato levando-se em conta o custo total do processo de desidratao. Os
cidos orgnicos, como o cido ctrico, so empregados com a finalidade de
promover acidificao do meio, de maneira a impedir ou retardar a
33
multiplicao de micro-organismos.
Outro antioxidante utilizado o EDTA que atua complexando cobre e
ons ferro, por meio de um par no conjugado de eltrons em suas estruturas
moleculares (PINELLI, 2004). Segundo Melo e Vilas Boas (2006), o
tratamento contendo EDTA foi bastante efetivo na conteno do aumento
das atividades da polifenoloxidase em banana-ma minimamente
processada.
2.6.2 Sulfitao
A sulfitao o uso de agentes sulfitantes que previnem o
escurecimento enzimtico e no enzimtico, alm de agirem como
conservadores, inibindo a ao de fungos, leveduras e bactrias. O
tratamento feito com a imerso do alimento numa soluo de gua e
bissulfito de sdio de 2 a 5 minutos. O sulfito e o metabissulfito de sdio so
agentes de sulfitao tambm utilizados. Esses sulfitos liberam o dixido de
enxofre (SO2) nas condies de uso. Pode-se misturar o cido ascrbico, o
cido ctrico e o agente de sulfitao em uma mesma soluo para
intensificar a ao antioxidante (CELESTINO, 2009).
O SO2 retarda a formao de pigmentos escuros, mas no previne a
sua formao nem os branqueia aps terem sido formados. O tratamento
pode ser realizado atravs da sulfurao pela queima de enxofre ou pela
sulfitao em soluo aquosa com bissulfito de sdio (Na2S2O5). O dixido
de enxofre ainda utilizado como desinfectante, antissptico e
antibacteriano, como agente branqueador e conservador de produtos
alimentares, nomeadamente frutos secos, e ainda na produo de bebidas
alcolicas e particularmente no fabrico do vinho (MATOS, 2007).
Segundo Matos (2007), no caso da utilizao desse mtodo de
sulfitao, vale ressaltar que as frutas devem ser lavadas no final da etapa, de
tal forma a atender os critrios exigidos pela legislao, alm de no
comprometer a qualidade sensorial do produto final, uma vez que
34
concentraes mais altas de enxofre conferem caractersticas no desejveis.
Anlises de dixido de enxofre geralmente so do tipo qualitativa,
para averiguar a presena desta substncia no alimento, e quantitativa, para
verificar a quantidade residual presente no alimento analisado. Como a
anlise quantitativa um pouco mais complexa, faz-se primeiro o teste
qualitativo. Se positivo, pode-se partir para o quantitativo. Se o alimento em
questo no permite residual de aditivo, o teste qualitativo para verificar a
presena suficiente para se concluir a anlise. O mtodo baseia-se no poder
redutor do SO2 em meio cido sobre o iodato. O iodo liberado pela reduo
do iodato reage com o amido dando um composto de adsoro de colorao
azul (CELESTINO 2009).
2.6.3 Branqueamento
O branqueamento um pr-tratamento trmico comumente aplicado
aps a colheita, seleo e lavagem de hortalias, com o objetivo de inativar
enzimas, fixar cor, eliminar o oxignio dos tecidos, diminuindo o volume do
produto inteiro ou dos pedaos, alm de diminuir a carga microbiana.
comumente aplicado a vegetais antes do congelamento e desidratao
(MORAES, 2006).
Essa operao consiste em mergulhar os frutos em gua,
temperatura pr-determinada ou utilizar vapor fluente ou superaquecido. O
tempo e a temperatura variam conforme o tipo de matria-prima, a carga
microbiana inicial, a dimenso e a forma do material a ser branqueado, o
mtodo de aquecimento e o tipo de enzima a ser inativada. Aps serem
submetidos ao branqueamento, os frutos devem ser, necessariamente,
resfriados para evitar a contaminao por microrganismos termfilos e para
no comprometer a sua textura. O resfriamento pode ser feito imergindo-os
em banho de gua e gelo ou por meio de asperso de gua fria (EMBRAPA,
35
2005). uma operao complementar ao preparo de frutas e hortalias. Em
frutas desidratadas, proporciona melhora na qualidade, resultando em
produto translcido e fixando a cor e a textura dele (OETTERER et al.,
2006).
O branqueamento tambm promove o amaciamento dos tecidos
vegetais, que facilita o envase, e remove ar dos espaos intercelulares,
auxiliando, assim, a etapa de exausto (retirada do ar do produto e do espao
livre das embalagens, antes do fechamento). A remoo de ar pode, ainda,
alterar o comprimento da onda da luz refletida no produto, como ocorre em
ervilhas, que adquirem uma cor verde mais brilhante (AZEREDO, 2004).
Alm disso, o branqueamento propicia um cozimento parcial do
tecido vegetal, que torna a membrana celular mais permevel passagem de
vapor de gua, e resulta, no caso de secagem posterior, em taxas mais
elevadas de secagem e melhora da textura do produto acabado (AGUIRRE et
al., 1982).
O branqueamento, alm de inativar enzimas, tem sido usado, em
vrios trabalhos sobre secagem osmtica como etapa prvia, com o objetivo
de tornar a estrutura celular do tecido mais aberta e facilitar a transferncia de
massa (LEWICKI; PAWLAK, 2003). Entretanto, para alguns alimentos,
conforme as condies de temperatura e velocidade do ar de secagem, esse
pr-tratamento pouco altera a taxa de secagem e pode causar sua diminuio
(DEMIREL; TURHAN, 2003).
Dandamrongrak, Young e Mason (2002), analisando pr-tratamentos
para a secagem de banana, compararam aumento de taxa de secagem com
um congelamento prvio, branqueamento e a combinao dos dois pr-
tratamentos e no observaram alterao significante da taxa de secagem com
o branqueamento.
Alvarez et al. (1995) constataram que morangos tratados
termicamente tiveram aumento significativo da difusividade da gua durante
a secagem, com ou sem o tratamento osmtico, quando comparado ao tecido
sem nenhum tratamento. Esse efeito foi atribudo modificao da estrutura
36
celular, facilitando a transferncia do vapor de gua.
Nieto et al. (2001) observaram que fatias de manga branqueadas e
secadas apresentaram comportamento diferente do morango, onde a
difusividade da gua foi semelhante fruta sem branqueamento, enquanto
que as frutas branqueadas e tratadas osmoticamente apresentaram
difusividade inferior s anteriores. Esse comportamento foi associado
gelatinizao do amido da manga. Em outro trabalho com mas, Nieto et al.
(1998) mostraram outro comportamento da difusividade, intermedirio ao
observad