-
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
