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UNIVERSIDADE FEDERAL DO CEARÁ DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA QUÍMICA PROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM ENGENHARIA QUÍMICA MARIANA SANTIAGO SILVEIRA Efeitos da desidratação osmótica e desidratação osmótica assistida por ultrassom na secagem convectiva de cenoura (Daucus carota L.). FORTALEZA 2014

Efeitos da desidratação osmótica e desidratação osmótica ... · além de diminuir os custos com o armazenamento e transporte. Aliados a secagem, a desidratação osmótica e

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UNIVERSIDADE FEDERAL DO CEARÁ

DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA QUÍMICA

PROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM ENGENHARIA QUÍMICA

MARIANA SANTIAGO SILVEIRA

Efeitos da desidratação osmótica e desidratação osmótica assistida

por ultrassom na secagem convectiva de cenoura (Daucus carota L.).

FORTALEZA

2014

MARIANA SANTIAGO SILVEIRA

Efeitos da desidratação osmótica e desidratação osmótica assistida

por ultrassom na secagem convectiva de cenoura (Daucus carota L.).

Tese apresentada ao Curso de Doutorado em Engenharia

Química da Universidade Federal do Ceará como parte dos

requisitos para obtenção do título de Doutor em Engenharia

Química.

Orientadora: Profa. Dra. Sueli Rodrigues.

Co-orientador: Prof. Dr. Fabiano André Narciso Fernandes.

FORTALEZA

2014

Dados Internacionais de Catalogação na Publicação

Universidade Federal do Ceará

Biblioteca de Pós-Graduação em Engenharia - BPGE

S589e Silveira, Mariana Santiago.

Efeitos da desidratação osmótica e desidratação osmótica assistida por ultrassom na secagem convectiva de cenoura (Daucus carota l.) / Mariana Santiago Silveira. – 2014.

100 f. : il. color., enc. ; 30 cm.

Tese (doutorado) – Universidade Federal do Ceará, Centro de Tecnologia, Departamento de

Engenharia Química, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Química, Fortaleza, 2014.

Área de Concentração: Desenvolvimento de Processos Químicos e Bioquímicos.

Orientação: Profa. Dra. Sueli Rodrigues.

Coorientação: Prof. Dr. Fabiano André Narciso Fernandes.

1. Engenharia Química. 2. Difusividade. 3. Desidratação. I. Título.

CDD 660

Aos meu pais, amores da minha vida.

AGRADECIMENTOS

À Deus, pela vida maravilhosa.

Aos meus pais, Ronaldo e Gláucia, pelo amor incondicional, carinho, cuidado, apoio, incentivo e

por estarem ao meu lado em todos os momentos da minha vida sempre.

À minha irmã, Clarice, por todo amor, companheirismo e compreensão ao longo desta jornada e

em todos os momentos da minha vida.

A toda minha família e em especial às minhas primas-irmãs, Raquel e Claudinha, pela amizade e

cumplicidade desde sempre.

A todos os meus queridos amigos, que tornam minha vida mais bonita e feliz e por todos os

momentos compartilhados de alegria e descontração.

À minha orientadora, Professora Sueli, por todo apoio, oportunidade e ensinamentos, por me

ajudar nos momentos que eu mais precisei. Serei sempre imensamente grata.

Ao meu co-orientador, Professor Fabiano, por toda ajuda e contribuições essenciais para o

andamento e término deste trabalho.

Ao Professor Dr. José Maria, Dr, Edy Souza, Dra. Cláudia Fontes e à Dra. Nair Amaral, por

terem aceitado participar desta banca.

À Professora Dra. Izabel Gallão pelas micrografias realizadas.

A todos os integrantes do Laboratório de Biotecnologia (LABIOTEC) da Universidade Federal

do Ceará, pelo carinho, cuidado e amizade. Vocês são muito queridos e especiais. Estarão

sempre em meu coração.

Ao Instituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia do Ceará (IFCE) campus Sobral, que

gentilmente flexibilizou minha jornada de trabalho para que eu pudesse dar continuidade e

finalizar a parte experimental e escrita da Tese.

Ao Programa de Pós- Graduação em Engenharia Química e a todos os professores e funcionários

do departamento de Engenharia Química da Universidade Federal do Ceará.

Agradeço de coração a todos que de maneira direta ou indireta contribuíram para este trabalho.

“Repito por pura alegria de viver: a salvação é pelo risco, sem o qual a vida não vale a

pena!”

Clarice Lispector

RESUMO

A cenoura (Daucus carota L.) está entre os vegetais mais consumidos e cultivados do mundo.

Isso se deve principalmente ao seu elevado teor de β-caroteno, precursor da vitamina A, que faz

a cenoura ser considerada a melhor fonte vegetal dessa vitamina. A cenoura in natura tem por

volta de 90% de umidade e este alto teor a torna um produto com vida de prateleira reduzida.

Uma alternativa para reduzir as perdas dos vegetais é a secagem, um método de preservação que

possibilita uma extensão da vida de prateleira pela redução do conteúdo de água do produto,

além de diminuir os custos com o armazenamento e transporte. Aliados a secagem, a

desidratação osmótica e o ultrassom utilizados como pré-tratamentos minimiza as perdas na

qualidade, pois remove água do produto, e o tempo de exposição e temperatura de secagem são

reduzidos. Este trabalho teve como objetivo avaliar os efeitos do ultrassom e da desidratação

osmótica como pré-tratamentos seguida de secagem de cenoura em estufa de circulação de ar. As

soluções osmóticas utilizadas foram: sacarose 25°Brix, sacarose 50°Brix, cloreto de sódio 1%,

cloreto de sódio 5% e água destilada. Os tempos de imersão foram 10, 20 e 30 min e a

temperatura de secagem foi 60°C em estufa com circulação de ar. Foi realizado também um

ensaio de secagem sem desidratação osmótica e sem ultrassom. Os resultados analisados foram

perda de água, ganho de sólidos, redução de peso, taxa de secagem, umidade em base seca,

atividade de água e difusividade efetiva da água. Os resultados mais elevados com relação à

perda de água foram obtidos quando a sacarose 50°Brix foi utilizada durante 20 e 30 minutos

(11,79% ± 0,23 e 14,09% ± 0,29, respectivamente) e o cloreto de sódio 5% durante 30 minutos

(8,34%±0,28) em ultrassom. Os maiores valores de difusividade efetiva da água foram

encontrados quando a sacarose 25°Brix foi usada como agente osmótico durante 30 e 20 min em

banho ultrassônico (4,80 x 10-10

m2/s e 4,50 x 10

-10 m

2/s, respectivamente). Menor tempo

necessário para reduzir a atividade de água da cenoura para 0,6 foi encontrado quando a sacarose

50°Brix foi usada como agente osmótico durante 20 min em ultrassom (5 h) e o segundo menor

tempo foi observado quando o cloreto de sódio 5% foi usado como meio de imersão durante 20

minutos em banho ultrassônico (6 h) e sacarose 25°Brix durante 30 min de imersão em

ultrassom. O ultrassom combinado com desidratação osmótica utilizados como pré-tratamentos

apresentaram-se como alternativas interessantes para redução do tempo de secagem e dos custos

de processo.

Palavras-chave: desidratação por osmose, sonicação, secagem, difusividade.

ABSTRACT

Carrot (Daucuscarota L.) is among the most cultivated and consumed vegetables in the world.

This is mainly due to its high content of β- carotene, precursor of vitamin A, which makes the

carrots to be considered the best plant source of this vitamin. Carrots are highly perishable crops

which naturally deteriorate few days after harvest due to its high moisture content. An alternative

to reduce post-harvest losses is drying, a method of preservation that enables an extension of

shelf life by reducing the water content of the product, reducing the costs of storage and

transportation. However, drying also causes unpleasant effects such as reduced nutritional value

and changes in color, taste and texture of food. Therefore, the osmotic dehydration and

ultrasound has been used as pre-treatments to minimize losses in quality, as processing time and

drying temperature are reduced. This study aimed to evaluate the effects of ultrasound and

osmotic dehydration pretreatments followed by air-drying of carrots. The osmotic solutions used

were: sucrose (25-50 ° Brix), sodium chloride (1-5%) and distilled water. The immersion times

were: 10, 20 and 30 minutes. The forced circulating air-drying oven was set at 60°C with air

moisture content at 18%. Control assays, without pre-treatment. Water loss, solid gain, weight

reduction, drying rate, water activity and effective diffusivity of water were evaluated. The

higher water loss was obtained for 50°Brix sucrose sonicated for 20 and 30 minutes (11.79% ±

0.23 and 14.09 ± 0.29%, respectively) and sodium chloride 5% sonicated during 30 minutes

(8.34% ± 0.28). The highest values of effective diffusivity of water were found when 25 ° Brix

sucrose was used as osmotic agent and the samples were sonicated for 30 and 20 minutes (4.80 x

10-10 m2/s, 4.50 x 10-10 m

2/s respectively). The shortest time necessary to reduce water activity

of carrot to 0.6 was found when 50° Brix sucrose was used as an osmotic agent for a sonication

time of 20 minutes (5 hours of drying). Reductions in water activity were also observed for

treatments with sodium chloride 5% and 20 minutes of sonication (6 hours of drying) and 25 °

Brix sucrose for 30 minutes of sonication. The osmotic dehydration combined with ultrasound

used as pre-treatment was a viable alternative to reduce drying time and process costs.

Keywords: osmotic dehydration, sonication, drying, diffusivity.

LISTA DE ILUSTRAÇÕES

Figura 1(a) - Folhas da planta da cenoura ................................................................................. 18

Figura 1(b) - A raiz .................................................................................................................... 18

Figura 2 - Mecanismo de migração da água para a superfície do alimento durante a

secagem convectiva .............................................................................................. 23

Figura 3 - Gráfico representativo das curvas de secagem ..................................................... 25

Figura 4 - Esquema ilustrativo da desidratação osmótica ..................................................... 27

Figura 5 - Ilustração da cavitação ocasionada por ondas ultrassônicas ................................ 29

Figura 6(a) Fluxograma dos experimentos realizados com desidratação osmótica seguida de

secagem em estufa ........................................................................................... 36

Figura 6(b) Fluxograma dos experimentos realizados com desidratação osmótica assistida

por ultrassom seguida de secagem em estufa ....................................................... 37

Figura 7 - Gráfico de umidade em base seca – Ubs (Sacarose 25 e 50°Brix - sem US e

controle) ................................................................................................................ 52

Figura 8 - Gráfico de umidade em base seca – Ubs (Sacarose 25 e 50°Brix – com US e

controle) ............................................................................................................... 52

Figura 9 - Gráfico de umidade em base seca – Ubs (NaCl 1 e 5% - sem US e controle) …. 54

Figura 10 - Gráfico de umidade em base seca – Ubs (NaCl 1 e 5% - com US e controle) .... 54

Figura 11 - Gráfico de umidade em base seca – Ubs (Água destilada - sem US 10, 20, 30

minutos e controle) ............................................................................................... 56

Figura 12 - Gráfico de umidade em base seca – Ubs (Água destilada - com US 10, 20, 30

minutos e controle) .............................................................................................. 56

Figura 13 - Gráfico da taxa de secagem (Sacarose 25 e 50°Brix – sem US e controle) ......... 58

Figura 14 - Gráfico da taxa de secagem (Sacarose 25 e 50°Brix – com US e controle) ......... 58

Figura 15 - Gráfico da taxa de secagem (NaCl 1 e 5% - sem US e controle) ......................... 60

Figura 16 - Gráfico da taxa de secagem (NaCl 1 e 5% - com US e controle) ....................... 60

Figura 17 - Gráfico da taxa de secagem (Água destilada - sem US 10, 20, 30 minutos e

controle) ............................................................................................................... 62

Figura 18 - Gráfico da taxa de secagem (Água destilada - com US 10, 20, 30 minutos e

controle) ............................................................................................................... 62

Figura 19 -

Gráfico da atividade de água – Aw (Sacarose 25 e 50°Brix - sem US e controle)

.................................................................................................................................

63

Figura 20 - Gráfico da atividade de água – Aw (Sacarose 25 e 50°Brix - com US e controle)

............................................................................................................... 63

Figura 21 - Gráfico da atividade de água – Aw (NaCl 1 e 5% - sem US e controle) ............. 65

Figura 22 - Gráfico da atividade de água – Aw (NaCl 1 e 5% - com US e controle) ............. 65

Figura 23 - Gráfico da atividade de água – Aw (Água destilada - sem US 10, 20, 30 minutos

e controle) ............................................................................................................... 66

Figura 24 - Gráfico da atividade de água – Aw (Água destilada - com US 10, 20, 30 minutos

e controle) .............................................................................................................. 66

Figura 25- Cortes de cenoura coradas com Azul de Toluidina 0,025% pH 4,0. A) Controle;

B) Sacarose 25°Brix 10 min; C) Sacarose 25°Brix 20 min; D) Sacarose 25°Brix

30 min. Parede celular ( ). barra: 50 µm. ................ 71

Figura 26 - Cortes de cenoura coradas com Azul de Toluidina 0,025% pH 4,0, submetidas

ao ultrassom. A) Controle; B) Sacarose 25°Brix 10 min; C) Sacarose 25°Brix

20 min; D) Sacarose 25°Brix 30 min. Parede celular ( ). barra: 50 µm.

..........................................................

71

LISTA DE TABELAS

Tabela 1 - Composição nutricional da cenoura ............................................................ 20

Tabela 2 - Pré-tratamentos realizados e tempos de processamento ............................. 33

Tabela 3 - Perda de água de cenouras submetidas à desidratação osmótica com e sem

ultrassom em diferentes soluções, concentrações e tempos de pré-

tratamentos.................................................................................................... 41

Tabela 4 - Ganho de sólidos de cenouras submetidas à desidratação osmótica com e

sem ultrassom em diferentes soluções, concentrações e tempos de pré-

tratamentos.................................................................................................... 45

Tabela 5 - Redução de peso de cenouras submetidas à desidratação osmótica com e

sem ultrassom em diferentes soluções, concentrações e tempos de pré-

tratamentos...................................................................................................... 49

Tabela 6 - Tempo necessário de secagem para reduzir a atividade de água da cenoura

para 0,6 do experimento controle e dos experimentos realizados com

desidratação osmótica sem e com

ultrassom................................................................................................... 67

Tabela 7 - Resultados da difusividade efetiva e relativa da água nos tratamentos

realizados com desidratação osmótica sem e com

ultrassom......................................................................................................... 69

SUMÁRIO

Páginas

1. INTRODUÇÃO ................................................................................ 15

2. REVISÃO BIBLIOGRÁFICA ........................................................ 17

2.1 Cenoura ................................................................................................... 18

2.1.1 Aspectos Gerais.................................................................................... 18

2.2 Produções Nacional e Mundial ............................................................. 19

2.3 Valor Nutricional ................................................................................... 19

2.4 Desidratação ........................................................................................... 20

2.4.1 Transferência de calor ......................................................................... 22

2.4.2 Transferência de massa ....................................................................... 22

2.5 Curvas de secagem ................................................................................. 24

2.5.1 Período de Indução .............................................................................. 24

2.5.2 Período de taxa constante .................................................................... 24

2.5.3 Período de taxa decrescente ................................................................ 25

2.6 Desidratação osmótica ........................................................................... 26

2.7 Ultrassom ................................................................................................ 27

3. MATERIAL E MÉTODOS .................................................................... 32

3.1 Preparo de amostras ............................................................................. 32

3.2 Pré-tratamentos ....................................................................................... 32

3.2.1 Desidratação osmótica ........................................................................ 32

3.2.2 Desidratação osmótica assistida por ultrassom .................................. 32

3.3 Secagem convectiva ................................................................................ 35

3.4 Atividade de água .................................................................................... 35

3.5 Obtenção das curvas de secagem............................................................ 35

3.6 Difusividade efetiva da água................................................................... 38

3.7 Análise estatística.................................................................................... 38

3.8 Análise microscópica .............................................................................. 38

4. RESULTADOS E DISCUSSÃO .......................................................... 41

4.1 Pré-tratamentos ..................................................................................... 41

4.1.1 Perda de água dos experimentos realizados apenas com desidratação

osmótica e com desidratação osmótica assistida por ultrassom .................. 41

4.1.2 Ganho de sólidos dos experimentos realizados apenas com desidratação

osmótica e com desidratação osmótica assistida por ultrassom .................. 44

4.1.3Redução de peso dos experimentos realizados apenas com desidratação

osmótica e com desidratação osmótica assistida por ultrassom .................. 48

4.2 Curvas de secagem................................................................................... 51

4.2.1Umidade em base seca ........................................................................... 51

4.2.1.1 Umidade em base seca dos experimentos realizados com sacarose 25

e 50 °Brix com e sem ultrassom .................................................................. 51

4.2.1.2 Umidade em base seca dos experimentos realizados com cloreto de

sódio 1 e 5% com e sem ultrassom .............................................................. 53

4.2.1.3 Umidade em base seca dos experimentos realizados com água destilada

com e sem ultrassom ..................................................................................... 55

4.2.2 Taxas de Secagem................................................................................ 57

4.2.2.1 Taxas de secagem dos experimentos realizados com sacarose 25 e

50°Brix com e sem ultrassom ....................................................................... 57

4.2.2.2 Taxas de secagem dos experimentos realizados com cloreto de sódio

1 e 5% com e sem ultrassom ........................................................................... 59

4.2.2.3 Taxas de secagem dos experimentos realizados com água destilada

com e sem ultrassom ....................................................................................... 61

4.2.3 Atividade de água .................................................................................. 63

4.2.3.1 Atividade de água dos experimentos realizados com sacarose 25 e

50°Brixcom e sem ultrassom ......................................................................... 63

4.2.3.2 Atividade de água dos experimentos realizados com cloreto de sódio

1 e 5% com e sem ultrassom.......................................................................... 64

4.2.3.3 Atividade de água dos experimentos realizados com água destilada

com e sem ultrassom ...................................................................................... 66

4.3 Difusividade efetivada água................................................................... 68

5. CONCLUSÃO ......................................................................................... 74

REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS ..................................................... 76

ANEXOS .................................................................................................. 83

CAPÍTULO 1

Introdução

1. INTRODUÇÃO

A cenoura (Daucus carota L.) está entre os vegetais mais populares do

mundo devido ao seu elevado valor nutritivo e seus benefícios para a saúde humana. Ela

fornece componentes valiosos e indispensáveis para o desenvolvimento e

funcionamento do organismo. Apresenta elevados teores de β-caroteno e vitaminas do

complexo B (como B1 e B2), sendo assim, considerada como alimento saudável e

importante na nutrição humana (MARKOWKI; ZIELINSKA, 2010; VILLAMIEL et

al., 2013; TIAN et al., 2013).

O Brasil é um dos principais produtores mundiais de alimentos, porém,

desperdiça cerca de 12 milhões de toneladas todos os anos (LIMA, 2010). De acordo

com a FAO (Organização das Nações Unidas para Alimentação e Agricultura) o

desperdício com alimentos no mundo pode causar um prejuízo de cerca de 750 bilhões

de dólares por ano. Além do grande impacto econômico, o desperdício de alimentos

também ocasiona impactos ambientais graves (FAO, 2013).

Nos países em desenvolvimento, as grandes perdas pós-colheita na fase

inicial da cadeia alimentar são o principal problema, que ocorre como resultado de

limitações financeiras e estruturais ao nível das técnicas de colheita e de infraestruturas

de transporte e armazenamento, além das condições climatéricas que favorecem a

deterioração dos alimentos (FAO, 2013).

Neste contexto a secagem, um dos métodos mais antigos e tradicionais de

conservação de alimentos, é empregado principalmente para minimizar as perdas pós-

colheita aumentando a vida útil dos alimentos através da evaporação de água e

consequente diminuição da atividade de água e o do teor de água. A secagem

convectiva tem sido muito usada para diminuir as perdas causadas por deteriorações

bioquímicas, químicas e microbiológicas de produtos alimentícios devido à redução da

quantidade de água. A secagem também tem a vantagem da redução de peso e volume

do produto, diminuindo os custos com o transporte e armazenamento (FELLOWS,

2006).

Apesar da secagem ser um método simples e de fácil operação a degradação

da qualidade física e nutricional é muito evidente devido à exposição dos alimentos a

elevadas temperaturas e durante períodos de tempo prolongado de secagem.

C a p í t u l o 1 | 17

Introdução

Visando diminuir as perdas nutricionais e sensoriais, aumentar a qualidade

do produto e diminuir os custos do processo, o emprego de pré-tratamentos como

desidratação osmótica e uso de ultrassom têm sido utilizados com frequência para

diminuição de tempo e temperatura usadas durante a secagem (FERNANDES;

GALLÃO; RODRIGUES, 2008; FERNANDES; GALLÃO; RODRIGUES, 2009).

Os pré-tratamentos, assim como a desidratação osmótica e o ultrassom,

seguidos de secagem com ar quente tem sido muito utilizados na produção de frutas e

vegetais desidratados e reportado por diversos autores (FERNANDES; GALLÃO;

RODRIGUES, 2008; FERNANDES; GALLÃO; RODRIGUES, 2009; FERNANDES

et al., 2009 ; EMAM-DJOMEH; SHAMAEI; MOINI, 2011; OLIVEIRA et al., 2011;

RAWSON et al.,2011; NOWACKA et al., 2012; NOWACKA et al., 2012; NOWACKA

et al., 2013; CHIN; KEK; YUSOF, 2013; VILLAMIEL et al., 2013) , minimizando os

efeitos adversos que geralmente aparecem quando o produto é submetido à secagem por

ar quente sem ter passado por nenhum processo de pré-tratamento, além de diminuir a

temperatura e o tempo de secagem.

A desidratação osmótica reduz parcialmente o teor de água inicial do

alimento pela imersão do mesmo em uma solução hipertônica onde ocorre a perda de

água por diferença da pressão osmótica entre o produto e a solução. Neste processo a

estrutura celular da fruta ou vegetal atua como uma membrana semipermeável e o

alimento perde água e ganha solutos (FERNANDES; GALLÃO; RODRIGUES, 2008;

FERNANDES et al., 2009; CHIN, KEK; YOUSEF, 2013).

Já as ondas ultrassônicas causam uma série de rápidas e alternadas

compressões e expansões, de maneira semelhante a uma esponja quando a mesma é

comprimida e liberada repetidas vezes (efeito esponja). Além do ultrassom produzir

cavitação, que pode ser útil para remover a água fortemente ligada (FERNANDES;

GALLÃO; RODRIGUES, 2008; OLIVEIRA et al., 2011; CHIN; KEK; YOUSEF,

2013). O efeito esponja causado pela aplicação do ultrassom pode ser responsável pela

criação de microcanais em materiais sólidos, como frutas e vegetais (FERNANDES;

GALLÃO; RODRIGUES, 2009; OLIVEIRA et al., 2011).

Neste contexto, o ultrassom aliado à desidratação osmótica consegue

diminuir o tempo de secagem devido uma redução da quantidade de água inicial do

produto.

C a p í t u l o 1 | 18

Introdução

Desta forma, este estudo teve como objetivo avaliar o efeito da desidratação

osmótica e desidratação osmótica assistida por ultrassom como pré-tratamentos na

secagem em estufa de circulação de ar da cenoura.

CAPÍTULO 2

Revisão Bibliográfica

2 REVISÃO BIBLIOGRÁFICA

2.1 Cenoura

2.1.1 Aspectos Gerais

A cenoura (Daucus carota L.) é originária do Sudoeste Asiático (região do

Afeganistão) e um importante vegetal de raiz da família Apiaceae (Figura 1), cultivada

em todo o mundo. A planta herbácea possui um caule pouco perceptível, situado no

ponto de inserção das folhas, formadas por folíolos finamente recortados, com pecíolo

longo e afilado. A parte utilizável é uma raiz tuberosa, carnuda, lisa, reta e sem

ramificações, de formato cilíndrico ou cônico e de coloração alaranjada. Contém

elevado teor de betacaroteno, precursor da vitamina A, sendo a cenoura considerada a

melhor fonte vegetal dessa vitamina (FILGUEIRA, 2007).

(a) (b)

Figura 1(a). Folhas da planta da cenoura (b) A raiz. Fonte: Filgueira (2007)

O consumo da cenoura e de seus produtos correlatos têm crescido

principalmente devido à sua atividade antioxidante e teor de betacarotenos presentes

(DEVAHASTIN; HIRANVARACHAT; SUVARNAKUTA, 2008; RAWSON et

al., 2011). A cenoura é muito consumida in natura principalmente devido ao seu

alto valor nutritivo e disponibilidade. Atualmente, com a mudança do estilo de vida da

população é grande a procura por alimentos práticos e também nutritivos. Devido a isto,

aumenta a utilização da cenoura como ingrediente na indústria de alimentos para

elaboração de diversos produtos, como por exemplo, pães, biscoitos, snacks, sopas

desidratadas e patês. A cenoura e seus produtos são amplamente aceitos como uma rica

C a p í t u l o 2 | 21

Revisão Bibliográfica

fonte de nutrientes como compostos bioativos, carotenoides, minerais e vitaminas, que

fornecem muitos benefícios para saúde e para o corpo humano (MONTILLA et al.,

2013; TIAN et al., 2013; ZENG et al., 2014).

2.2 Produção Nacional e Mundial

A cenoura é uma hortaliça cultivada em larga escala nas regiões Sudeste,

Nordeste e Sul do Brasil, e está entre as cinco principais hortaliças cultivadas no Brasil

em ordem de importância econômica, a quarta mais consumida no País e uma das mais

utilizadas no mundo, sendo a principal raiz comestível. Os principais produtores são

Minas Gerais, São Paulo, Paraná e Bahia (EMBRAPA, 2012).

A produção mundial de cenoura em 2010 foi de 33,6 milhões de toneladas,

cultivadas em uma área de 1,16 milhões de hectares, o que proporcionou produtividade

média de 28,9 t ha-1

(FAO, 2012).

2.3 Valor nutricional

A cenoura (Daucus carota L.) é um dos mais importantes vegetais que

crescem extensivamente em vários países, particularmente durante o inverno em regiões

de clima tropical e durante o verão em países temperados (KENNEDY et al., 2010).

A cenoura está entre os vegetais mais comuns e populares do mundo devido

ao seu elevado valor nutritivo (Tabela 1) e propriedades para a saúde humana. Elas

provêm diversos e valiosos componentes indispensáveis para o desenvolvimento e

funcionamento do corpo humano. Devido ao seu elevado conteúdo de beta-caroteno

(precursor da vitamina A), vitamina C, vitaminas do complexo B tais como B1, B2, B6 e

B12, ácido fólico, potássio, magnésio e pectina, eles são considerados como um dos

vegetais mais saudáveis para nutrição humana (SINGH; GUPTA, 2007; AYDIN;

KAYA; DEMIRTAS, 2009; MARKOWSKI; ZIELINSKA, 2010; GAMBOA-

SANTOS et al., 2012; VILLAMIEL et al., 2013; TIAN et al., 2013). O beta caroteno é

o precursor da vitamina A, que é convertido por humanos em vitamina A (Retinol) e

reportado por prevenir câncer e doenças degenerativas (PRAKAS; JHA; DATTA, 2004;

GAMBOA-SANTOS et al, 2012).

Tabela 1. Composição nutricional da cenoura (100g)

C a p í t u l o 2 | 22

Revisão Bibliográfica

Componente Quantidade Unidade Calorias 43,00 kcal Lipídeos 0,19 g

Carboidratos 5,35-8,10 g Amido 0,39-0,91 g

Pectina total 0,68-2,45 g Fibras 1,01-2,44 g

Celulose 0,88-1,88 g Proteínas 1,03 g Sólidos 35,00 mg Potássio 323,00 mg Cálcio 27,00 mg Ferro 0,50 mg Zinco 0,20 mg

Vitamina A 12000 UI Vitamina C 9,00 mg Vitamina E 0,46 mg

Fonte: Araújo (2010).

Recentemente a cenoura tem ganhado grande reconhecimento e importância

econômica devido ao seu alto valor nutricional e alta concentração de antioxidantes

naturais. Entre os vegetais, a cenoura é a principal fonte de β- caroteno fornecendo 17%

de o consumo total de vitamina A (ARSCOTT; TANUMIHARDJO, 2010).

Além de β-caroteno, a cenoura é boa fonte de vários outros antioxidantes

lipofílicos como licopeno e luteína. O consumo de luteína está associado com a

prevenção da degeneração macular relacionada à idade e redução do risco de

arterosclerose, enquanto que o consumo de licopeno é associado com redução risco de

certos tipos de câncer e doenças cardiovasculares. Também é rica em antioxidantes

fenólicos hidrofílicos que são conhecido por ampla gama de propriedades promotoras

de saúde, tais como efeitos anticancerígenos, anti-inflamatórios e antimicrobianos

(KOLEY et al., 2013).

2.4 Desidratação

Um dos métodos mais importantes na indústria para preservação de

alimentos é a desidratação, também conhecido como secagem. O objetivo principal da

secagem é prolongar a vida de prateleira dos alimentos por meio da redução da

atividade de água e do teor de água. Diversos processos da secagem têm sido utilizadas

com sucesso para minimizar deteriorações bioquímicas, químicas e microbiológicas de

produtos alimentícios devido à redução da quantidade de água, que permite a estocagem

com segurança por longos períodos e a redução substancial do peso e volume do

C a p í t u l o 2 | 23

Revisão Bibliográfica

alimento, minimizando custos de transporte e armazenamento (FELLOWS, 2006;

MARKOWSKI; ZIELINSKA, 2010).

A técnica mais comum de desidratação utilizada na indústria de alimentos é

a secagem convectiva por ar aquecido, que oferece vantagens como baixo custo, baixa

complexidade, produto seco mais uniforme e de melhor qualidade (GARCIA-

NOGUERA ET AL., 2012; GARCIA-NOGUEIRA et al., 2010; VILLAMIEL et al.,

2013).

A secagem é um processo complexo que envolve simultaneamente

aplicação de calor e a remoção de água, ou seja, transferência de calor (aquecimento do

produto) e massa (remoção de umidade), em que boa parte da água é eliminada,

reduzindo, consequentemente, sua atividade de água que afeta o crescimento

microbiano, reações enzimáticas e outras reações de origem química e física

(AZEREDO, 2004; GAVA; SILVA; FRIAS, 2008). Diversos parâmetros internos e

externos influenciam no comportamento de secagem. Os parâmetros externos incluem a

temperatura, velocidade e umidade relativa do ar, enquanto que os parâmetros internos

incluem densidade, permeabilidade, porosidade, características de sorção e dessorção e

propriedades termofísicas do material a ser seco (AYDIN; KAYA; DEMIRTAS, 2009).

A secagem por ar quente envolve a exposição do produto a ser desidratado

ao fluxo continuo de ar aquecido. A desidratação é um processo de preservação no qual

o conteúdo de umidade é reduzido a um nível que o produto torna-se quimicamente

estável (PRAKASH; JHA; DATTA, 2004).

As frutas e vegetais são geralmente sazonais e estão disponíveis em

abundância em determinadas épocas do ano. Devido à oferta abundante durante a

temporada, um excesso de oferta no mercado pode resultar na deterioração e perdas de

grandes quantidades de produto. A preservação desses vegetais pode prevenir o enorme

desperdício e disponibilizá-los no período de entressafra (PRAKASH; JHA; DATTA,

2004).

Neste contexto, a desidratação aparece como uma alternativa de reduzir os

desperdícios de alimentos, facilitar o uso e diversificar a oferta de produtos de fácil

utilização e com características organolépticas distintas (ORDONEZ, 2005; FELLOWS,

2006).

Diversos estudos têm sido realizados com desidratação de frutas e hortaliças

ao longo dos anos objetivando, principalmente, a melhoria da qualidade do produto

submetido à secagem e redução dos custos de processo com utilização de pré-

C a p í t u l o 2 | 24

Revisão Bibliográfica

tratamentos (KENNEDY et al., 2010; SILVA et al., 2011; OLIVEIRA et al., 2011;

EMAM-DJOMEH; SHAMAEI; MOINI, 2011; MARTINEZ-NAVARRETE et al.,

2012; NOWACKA et al., 2012; CHIN; KEK; YUSOF, 2013;

SCHÖSSLER;THOMAS; KNORR, 2012; SINGH; HATHAN, 2013; NOWACKA,

2013; VILLAMIEL et al., 2013).

2.4.1 Transferência de calor

Segundo Ordonez (2005) o calor necessário para conseguir a evaporação da

água dos alimentos, pode ser transmitido por condução, convecção e radiação, que

geralmente se combinam, embora prevaleça uma delas. Os métodos de desidratação,

avaliando a forma de transferência de calor e a maneira de proceder, podem ser

classificados:

1. Secagem por ar quente - O produto entra em contato com a corrente de ar quente

e o calor é transmitido essencialmente por convecção.

2. Secagem por contato direto com uma superfície quente - O calor é transmitido

ao alimento especialmente por condução.

3. Secagem mediante o aporte de energia de fonte radiante - A transmissão de calor

que prevalece é a radiação.

4. Secagem por energia eletromagnética (calefação por microondas e dielétrica)

5. Liofilização - A água dos alimentos é congelada e, em seguida, sublimada.

2.4.2 Transferência de massa

A transferência de massa (água) do tecido vegetal durante a secagem, ou

qualquer outra operação unitária que envolva transferência de massa, é um processo

complexo, que depende da difusividade, que por sua vez é limitada pela permeabilidade

da parede celular. A difusividade da água através da parede celular pode ser elevada

devido ao acréscimo da temperatura, ao aumento da superfície de contato do alimento e

também através de tratamentos enzimáticos. Porém, todos esses mecanismos

comprometem a textura final do produto (FELLOWS, 2006).

C a p í t u l o 2 | 25

Revisão Bibliográfica

No tratamento osmótico, a transferência de massa não é caracterizada

apenas pela remoção de água do material, mas também pela perda de sólidos naturais

(vitaminas, sais minerais, ácidos orgânicos) e o ganho de sólidos oriundos da solução

osmótica pelo alimento. As modificações físicas e químicas durante o processo

provocam alterações nas propriedades macroscópicas do produto, como por exemplo, as

alterações na estrutura viscoelástica do tecido, como se observa na plasticidade da

estrutura da amostra após o tratamento (VALENTE, 2007).

Antes que a água evapore do alimento, podendo ser eliminada por correntes

de ar quente, deve atingir a superfície do alimento (Figura 2). A água que inicialmente

não se encontra na superfície do alimento move-se através dele por diferentes

mecanismos (ORDONEZ, 2005), tais como:

1. Forças capilares - Logo que a água da superfície do alimento evapora, a

água livre sai ao exterior por forças capilares. Esse se caracteriza como o

primeiro deslocamento de água livre.

2. Difusão de líquidos - Deve-se às diferenças de concentração de solutos

em diferentes regiões do alimento e do interior para o exterior das

células.

3. Difusão de gases - Quando o alimento está praticamente desidratado,

tanto a água ligada como a água livre pode evaporar sob a superfície e

passar esse vapor através dos poros formados.

4. Difusão nas camadas líquidas adsorvidas nas interfaces do sólido.

5. Movimento devido à retração do sólido - A maioria dos alimentos se

contrai durante a secagem. Assim, a água livre migra para superfície.

C a p í t u l o 2 | 26

Revisão Bibliográfica

Figura 2. Mecanismo de migração da água para superfície do alimento durante a

secagem convectiva. Fonte: Fellows (2006).

2.5 Curvas de secagem

Quando se deseja secar um alimento em corrente de ar que flui

paralelamente à superfície de dessecação, as mudanças do conteúdo de umidade,

cinética de secagem e evolução da temperatura do produto ajustam-se as curvas de

secagem similares à Figura 3 (ORDONEZ, 2005). Os fenômenos de secagem para

materiais biológicos não podem ser generalizados, pois estes possuem características

próprias e propriedades que podem sofrer importantes alterações durante a secagem

(SANTOS, 2011). De acordo com a estrutura dessas curvas, podem-se considerar os

períodos a seguir:

2.5.1 Período de indução

Corresponde à região 0 da Figura 3, na qual ocorre a adequação do produto

às condições de secagem até atingir o equilíbrio (regime permanente). No início do

processo, a temperatura do produto é inferior à do ar de secagem e a pressão parcial de

vapor de água na superfície do produto é baixa. Consequentemente, a transferência de

massa e a taxa de secagem também são. À medida que o ar entra em contato com o

produto, a temperatura deste aumenta, havendo uma elevação na pressão de vapor de

C a p í t u l o 2 | 27

Revisão Bibliográfica

água e na velocidade de secagem. Esse processo continua até a transferência de calor

compensar exatamente a transferência de massa (LOPES, 2013).

2.5.2 Período de taxa constante

A água evaporada é a água livre, renovada por movimento capilar ou por

forças capilares desde as zonas internas do alimento, e a transferência de massa e de calor

são equivalentes. Assim, a velocidade de secagem é constante. Esse período é conhecido

como período de taxa constante, corresponde a região 1 da Figura 3. A taxa de secagem

será constante enquanto a quantidade de água presente na superfície do produto seja

suficiente para acompanhar a evaporação. (ORDONEZ, 2005; FELLOWS, 2006).

2.5.3 Período de taxa decrescente

Neste período, a quantidade de umidade presente na superfície do produto

começa a ser escassa e a velocidade da secagem diminui. A temperatura do material

aumenta, atingindo a temperatura do ar de secagem (HAWLADER et al., 1991). A

migração interna da umidade é o mecanismo que governa esta fase. Portanto, a

característica da estrutura interna do material é um fator importante para o entendimento

deste mecanismo. Quando o teor de umidade do alimento cai além do teor crítico, a taxa

de secagem decresce lentamente até se aproximar de zero no teor de umidade de

equilíbrio. Esse período é conhecido como o período de taxa decrescente. Durante esse

período, representado na região 2 da Figura 3, a taxa de movimento de água do interior

para a superfície do alimento torna-se menor do que a taxa na qual a água evapora para

o ar circundante, portanto, a superfície seca (FELLOWS, 2006).

C a p í t u l o 2 | 28

Revisão Bibliográfica

Figura 3. Gráfico representativo das curvas de secagem. Fonte: Park; Yado; Brod

(2001).

2.6 Desidratação Osmótica

A desidratação osmótica é um processo que remove parcialmente a água dos

alimentos quando estes são colocados em soluções concentradas de solutos solúveis.

Esta técnica é efetiva a temperatura ambiente, é normalmente usada como pré-

tratamento para melhorar propriedades nutricionais, sensoriais e funcionais dos

alimentos (KENNEDY et al., 2010).

A secagem por ar quente produz produtos desidratados que podem ter uma

vida de prateleira bem superior, mas a qualidade dos produtos secos convencionais são

usualmente inferiores do que o produto original ou do que produtos que passaram por

tratamentos anteriores à secagem (RAWSON et al., 2011).

O uso mais comum e relatado da desidratação osmótica é como pré-

tratamento da secagem por ar aquecido. A técnica consiste em imergir a fruta ou

C a p í t u l o 2 | 29

Revisão Bibliográfica

vegetal, inteiro ou em pedaços, em uma solução hipertônica (salina ou açucarada) para

remoção parcial da água do produto resultando em três tipos de fluxos, devido à diferença

de concentração entre o agente osmótico (açúcar ou sal) e o produto. O primeiro e mais

importante é a saída de água do tecido do alimento para a solução osmótica, o segundo é a

transferência de soluto da solução osmótica para o tecido do alimento. Estes dois

fenômenos ocorrem em fluxos simultâneos e contra correntes, através das paredes celulares

do alimento. O terceiro fluxo por sua vez, consiste em uma lixiviação dos solutos naturais

do tecido do alimento (açúcares, ácidos orgânicos, minerais, vitaminas) para solução

osmótica. Esta transferência é quantitativamente insignificante quando comparada com os

dois primeiros fluxos. A força motriz para remoção de água acontece por diferença de

pressão osmótica entre o produto e a solução (FERNANDES; GALLÃO;

RODRIGUES, 2008; FERNANDES; GALLÃO; RODRIGUES, 2009).

Figura 4. Esquema ilustrativo da desidratação osmótica.

A desidratação osmótica como pré-tratamento, seguida por secagem com ar

quente, tem sido muito utilizada (RAGHAVAN et al., 1999; FERNANDES et al., 2006;

SERENO et al., 2006; BAIK; TAIWO, 2007; ANTONIO et al., 2008; SILVA et al.,

2011; NUNES et al., 2013; SILVA et al., 2013) na produção de frutas e hortaliças

desidratadas. Esta combinação de desidratação osmótica e secagem têm apresentado

bons resultados, pois minimiza os efeitos adversos que geralmente aparecem quando o

C a p í t u l o 2 | 30

Revisão Bibliográfica

produto é submetido à secagem por ar quente, além de ser uma alternativa econômica,

simples e segura para a conservação de produtos de melhor qualidade comparado aos

produtos que não passaram por essa etapa de pré-tratamento.

2.7 Ultrassom

O ultrassom pode ser usado como operação de pré-tratamento para reduzir o

conteúdo de água inicial ou modificar a estrutura dos tecidos de frutas e vegetais,

constituindo-se uma maneira de tornar a secagem por ar aquecido mais curta. Este

comportamento aumenta a taxa de transferência de massa entre a célula e o meio

extracelular (NOWACKA et al., 2012).

Os principais efeitos do ultrassom em um meio líquido são atribuídos aos

fenômenos de cavitação, que são emitidos a partir dos processos físicos que criam,

micro bolhas de gases dissolvidos no líquido pela compressão e descompressão das

moléculas que constituem o meio. O colapso da bolha de cavitação cria um aumento de

temperatura e pressão elevada, o que pode acelerar a reatividade química para o meio.

Este fenômeno tem encontrado inúmeras aplicações na indústria de alimentos, tais como

processamento, extração, emulsificação, preservação, homogeneização, etc (FABIANO-

TIXIER; PINGRET; CHEMAT, 2013).

Os efeitos do ultrassom são promissores no processamento de alimentos,

preservação e segurança. Esta tecnologia tem sido utilizada como alternativa para as

operações de processamento de alimentos convencionais para modificar as

características texturais de produtos, efeitos de emulsificação, modificação das

propriedades funcionais de diferentes proteínas alimentares, inativação ou aceleração da

atividade enzimática para aumentar a vida de prateleira e qualidade dos alimentos,

inativação microbiana, secagem e facilitar a extração de vários componentes bioativos

dos alimentos. As vantagens da tecnologia são a versatilidade e rentabilidade para a

indústria de alimentos, apesar dos esforços de pesquisas, ainda não ter sido possível

projetar e desenvolver sistemas de energia ultrassônica eficientes que suportam as

operações de grande porte e que pode ser adaptado a vários processos (AWAD et al.,

2012).

As ondas ultrassônicas causam uma série de rápidas e alternadas

compressões e expansões, de maneira similar a uma esponja quando a mesma é

comprimida e expandida repetidamente (efeito esponja). As forças envolvidas por este

C a p í t u l o 2 | 31

Revisão Bibliográfica

mecanismo podem ser maior do que a tensão superficial que mantém a umidade dentro

dos capilares da fruta ou do vegetal criando canais microscópicos que pode remover a

umidade mais facilmente. O ultrassom produz cavitação, que pode ajudar a remover a

água fortemente ligada (Figura 5). A deformação de materiais sólidos porosos, como as

frutas e vegetais, causados por ondas ultrassônicas é responsável pela criação de canais

microscópicos que aumenta transferência de massa (FERNANDES; GALLÃO;

RODRIGUES, 2008; FERNANDES; GALLÃO; RODRIGUES, 2009).

Figura 5. Ilustração da cavitação ocasionada por ondas ultrassônicas.

O ultrassom utilizado como pré-tratamento seguido de secagem é uma

técnica muito promissora, desde que possa ser utilizado a baixas temperaturas,

prevenindo a degradação dos componentes do alimento. O ultrassom também melhora

os fenômenos de transferência de calor e massa durante o processo de secagem (AWAD

et al., 2012).

Ultrassom como pré-tratamento ganhou muita atenção nos últimos anos

como um processo não térmico para uma grande variedade de produtos alimentícios.

Modificação microestrutural através de pré-tratamento ultrassônico é devido à cavitação

acústica, o que resulta na estrutura da célula danificada (FERNANDES; RODRIGUES,

2008). O pré-tratamento utilizando ultrassom também pode ser combinado com outros

métodos de pré-tratamento, tais como a desidratação osmótica para modificar a

microestrutura dos alimentos (DEVAHASTIN; NIAMNUY; SOPONRONNARIT,

2013).

Mediante o exposto, a secagem assistida por ultrassom é uma alternativa

interessante, que pode ajudar a reduzir o tempo de secagem e, ao mesmo tempo

C a p í t u l o 2 | 32

Revisão Bibliográfica

modificar a microestrutura do produto seco (DEVAHASTIN; NIAMNUY;

SOPONRONNARIT, 2013).

A secagem de alimentos assistida por ultrassom tem sido alvo de diversos

estudos. Pesquisas têm sido realizadas principalmente com frutas e hortaliças, como por

exemplo, melão, banana, abacaxi, morango, kiwi, jambo, cranberries, sapoti, maça,

goiaba, batata, cenoura, abóbora, dentre outros (FERNANDES; RODRIGUES, 2007a

;FERNANDES; RODRIGUES, 2007b; FERNANDES; GALLÃO;

RODRIGUES,2008; GARCIA-NOGUERA et al., 2012; FERNANDES; LINHARES

JR; RODRIGUES, 2008; NOWACKA, 2013; OLIVEIRA et al., 2011; EMAM-

DJOMEH, SHAMAEI; MOINI, 2011; FERNANDES et al., 2009; NOWACKA et al.,

2012; CHIN;KEK; YUSOF, 2013; SCHÖSSLER; THOMAS; KNORR, 2012;

VILLAMIEL et al., 2013; SILVA, 2011; EREN; KAYMAK-ERTEKIN,2007).

CAPÍTULO 3

Material e Métodos

3. MATERIAL E MÉTODOS

3.1. Preparo das amostras

As cenouras (Daucus carota L.) foram compradas em um mercado local

(Fortaleza, Brasil). As mesmas foram lavadas em água corrente, descascadas e cortadas

manualmente em rodelas de 0,5 cm de espessura e 2,5 cm de diâmetro.

3.2. Pré-tratamentos

3.2.1 Desidratação osmótica

As cenouras cortadas em fatias foram pesadas individualmente (peso médio:

6 gramas), e colocadas em soluções de desidratação osmóticas de sacarose 50°Brix,

sacarose 25°Brix, cloreto de sódio 5% e cloreto de sódio 1% (p/v) e foram realizados

também ensaios apenas com água destilada. Todos os experimentos foram realizados

em quintuplicata. A proporção solução osmótica/cenoura foi de 3:1.

3.2.2 Desidratação osmótica assistida por ultrassom

Um conjunto de cinco amostras de cenouras em rodelas foram colocadas em

ultrassom imersas em soluções de desidratação osmótica (sacarose 50°Brix, sacarose

25°Brix, cloreto de sódio 5% e cloreto de sódio 1%) e água destilada nos tempos de 10,

20 e 30 minutos cada.

Os experimentos em ultrassom foram realizados em um banho ultrassônico

(Unique, modelo USC – 1450 frequência de 25 kHz e 150 W de potência) e volume útil

de 2,7 L, sem agitação mecânica, a uma temperatura de 30°C em frascos separados de

béqueres com volume de 100 mL. A proporção solução osmótica/cenoura foi mantida

3:1. O aumento de temperatura não foi significativo (menos que 2°C) em 30 minutos de

tratamento.

A Tabela 2 apresenta todos os pré-tratamentos realizados e respectivos

tempos de processamento.

C a p í t u l o 3 | 35

Material e Métodos

Tabela 2. Pré-tratamentos realizados e tempos de processamento.

Pré-tratamentos Tempo (minutos)

Desidratação osmótica com sacarose 25°Brix 10, 20 e 30

Desidratação osmótica com sacarose 50°Brix 10, 20 e 30

Desidratação osmótica com NaCl 1% 10, 20 e 30

Desidratação osmótica com NaCl 5% 10, 20 e 30

Água destilada 10, 20 e 30

Desidratação osmótica com sacarose 25°Brix (COM US) 10, 20 e 30

Desidratação osmótica com sacarose 50°Brix (COM US) 10, 20 e 30

Desidratação osmótica com NaCl 1% (COM US) 10, 20 e 30

Desidratação osmótica com NaCl 5% (COM US) 10, 20 e 30

Água destilada (COM US) 10, 20 e 30

Fonte: Autor (2014).

Na desidratação osmótica e na desidratação osmótica assistida por

ultrassom, alguns parâmetros foram determinados para acompanhamento e avaliação do

processo. Destacam-se a perda de água, ganho de sólidos e redução de peso que estão

representadas abaixo nas equações 1, 2 e 3.

1. Perda de água (WL)

(1)

C a p í t u l o 3 | 36

Material e Métodos

2. Ganho de sólidos (SG)

(2)

x 100

3. Redução de Peso (WR)

(3)

4. Fração de sólidos (Xi)

5. Fração de água (Xw)

Onde,

Pi– Peso inicial do produto (g)

Pus – Peso (g) após imersão em solução osmótica e/ou solução osmótica e ultrassom

(tempos:10, 20 e 30 minutos)

P24 – Peso após 24 horas em estufa (g)

Xi – Fração de sólidos do produto

Xf – Fração de água do produto

MS – Massa seca do produto (g)

PfMS – Peso final da amostra (g) (experimento controle – sem pré-tratamento)

PiMS –Peso inicial da amostra (g) (experimento controle – sem pré-tratamento)

C a p í t u l o 3 | 37

Material e Métodos

3.3. Secagem convectiva

Após a retirada das amostras das soluções osmóticas do ultrassom as

mesmas foram colocadas sobre um papel absorvente para remoção do excesso de

solução. As amostras foram transferidas para uma estufa (TECNAL, modelo TE-394/I)

com circulação e renovação de ar forçada a uma temperatura de 60°C. As amostras de

cenoura em rodelas foram colocadas individualmente na estufa, em placas de Petri e

pesadas a cada 1 hora até as primeiras 12 horas. A última pesagem foi feita com 24

horas para realização dos cálculos de perda de água, ganho de sólidos, redução de peso

e determinação da massa seca.

3.4. Atividade de água

A atividade de água das amostras de cenoura foram medidas em Higrômetro

digital Aqualab, modelo TE (Decagon Devices Inc., EUA) antes e depois dos pré-

tratamentos com desidratação osmótica e ultrassom e durante toda a secagem em estufa

de circulação de ar forçada a cada hora até as primeiras 12 horas e com 24 horas.

3.5 Obtenção das curvas de secagem

As curvas de secagem da cenoura foram obtidas através da pesagem do

material durante a secagem, em intervalos de 1 hora até as primeiras 12 horas do

processo. Foram obtidas curvas de secagem dos experimentos realizados com

desidratação osmótica assistida por ultrassom, dos experimentos submetidos apenas a

desidratação osmótica e de experimentos realizados sem nenhum pré-tratamento, apenas

a secagem convectiva.

As Figuras 6(a) e 6(b) representam os fluxogramas dos experimentos

realizados com desidratação osmótica seguida de secagem em estufa e dos experimentos

feitos com desidratação osmótica assistida por ultrassom seguida de secagem em estufa.

C a p í t u l o 3 | 38

Material e Métodos

Figura 6. (a) Fluxograma dos experimentos com desidratação osmótica seguida de

secagem em estufa. Fonte: Autor (2014).

Lavagem, descascamento e corte

Pesagem

Pré-tratamento: desidratação osmótica

Pesagem

Secagem em estufa (60°C)

Pesagem a cada 1h até 12h

Pesagem com 24h

Tempos de Imersão:

10, 20 e 30 minutos

Soluções osmóticas:

o Sacarose 25 e

50°Brix

o NaCl 1 e 5%

o Água destilada

C a p í t u l o 3 | 39

Material e Métodos

Figura 6. (b) Fluxograma dos experimentos realizados utilizando desidratação osmótica

assistida por ultrassom seguida de secagem em estufa. Fonte: Autor (2014).

Lavagem, descascamento e corte

Pesagem

Pré-tratamento:

Desidratação osmótica + ultrassom

Pesagem

Secagem em estufa (60°C)

Pesagem a cada 1h até 12h

Pesagem com 24h

Tempos de Imersão:

10, 20 e 30 minutos

Soluções osmóticas:

o Sacarose 25 e

50°Brix

o NaCl 1 e 5%

o Água destilada

C a p í t u l o 3 | 40

Material e Métodos

3.6 Difusividade efetiva da água

Admitiu-se a transferência de massa e difusão controlada com fluxo de

líquido no interior do produto em conformidade com a segunda lei de Fick da difusão.

Apenas o período de queda das taxas (período de transferência de massa e difusão

controlada) foi considerado, pois durante os experimentos não foi observado período de

taxa constante. Sendo assim os dados experimentais foram utilizados para calcular a

difusividade da água no vegetal de acordo com uma simplificação da segunda lei de

Fick, considerando um longo tempo de secagem (PERRY; GREEN, 1999).

Em que, D e a difusividade efetiva da água (m2/min), H é o teor de umidade,

Heq é a umidade de equilíbrio, t é o tempo (minutos), e δ a espessura do vegetal (m).

3.7 Análise Estatística

Todos os experimentos foram realizados em quintuplicata, sendo calculadas

a média e o desvio padrão de cada uma delas. Os dados obtidos foram submetidos a

análise de variância, aplicando o teste de Tukey ao nível de 95% de confiança,

utilizando o programa estatístico Statistica (Statsoft) versão 7.0.

3.8 Análise microscópica

A cenoura foi cortada em cubos de 0,5cm de lado para cada tratamento e

fixadas em glutaraldeído 1% e paraformaldeído 4% em tampão fosfato de sódio 0,1M,

pH 7,2 durante 24 horas.

Após este período, realizaram-se três lavagens, por dez minutos cada, em

uma solução de Tampão Fosfato 0,2M pH 7,2. Em seguida, foram desidratadas em uma

bateria crescente de álcool etílico, onde as amostras ficaram imersas em cada diluição

C a p í t u l o 3 | 41

Material e Métodos

do álcool por um período de uma hora. Posteriormente, as amostras foram embebidas

em kit Historesina (Kit Historesin Jung - Leica).

Foram feitos cortes a 5 µm de espessura utilizando-se um micrótomo

automático Leica RM 2065, para confecção das lâminas, que foram submetidos à

coloração com: Azul de Toluidina (AT) 0,025% pH 4,0 e submetido a reação do

Periodic Acid Schiff (P.A.S). Todas as laminas foram analisadas usando um

microscópio ótico utilizando a objetiva de 10. Fotomicrografias de camadas que

mostram estrutura celular foram tiradas com um microscópio ótico Olympus BX41

(Olympus, Tóquio, Japão) dotado de um sistema de captação de imagem digital.

CAPÍTULO 4

Resultados e Discussão

4 RESULTADOS E DISCUSSÃO

4.1 Pré-tratamentos

4.1.1 Perda de água dos experimentos realizados com desidratação osmótica sem e

com ultrassom

A Tabela 3 apresenta os resultados referentes à perda de água (WL) dos

experimentos realizados com diferentes soluções e concentrações osmóticas e água

destilada em 3 tempos de imersão (10, 20 e 30 minutos) sem ultrassom e com ultrassom.

Tabela 3. Perda de água de cenouras submetidas à desidratação osmótica com e sem

ultrassom em diferentes soluções, concentrações e tempos de pré-tratamento.

PERDA DE ÁGUA

Condições Tempo (minutos) WL (%)1

WL com US (%)1

Sacarose 25°Brix 10 3,60±0,32h

4,55±0,35h,i

Sacarose 25°Brix 20 4,87±0,32h,i,j

7,04±0,30o,p

Sacarose 25°Brix 30 7,69±0,13k,l,m

8,80±0,60l,m,n,o

Sacarose 50°Brix 10 5,41±0,11h,i,j

9,23±0,17m,n,o

Sacarose 50°Brix 20 6,87±0,61j,k,l

11,79±0,23p

Sacarose 50°Brix 30 10,34±0,16o,p

14,09±0,29q

NaCl 1% 10 0,46±0,44g

-0,48±0,10f,g

NaCl 1% 20 0,40±0,17g

-2,41±0,18e,f

NaCl 1% 30 0,99±0,20g

-2,48±0,08e,f

NaCl 5% 10 5,50±1,37i,j,k

8,00±0,49k,l,m,n

NaCl 5% 20 6,55±2,89i,j,k

8,33±0,08k,l,m,n,o

NaCl 5% 30 9,89±0,44n,o,p

8,34±0,49k,l,m,n,o

Água destilada 10 -4,30±0,08d,e

-7,91±0,47a,b

Água destilada 20 -5,77±0,06c,d

-8,52±0,13a,b

Água destilada 30 -6,95±0,95b,c

-9,68±0,25a

1:Resultados negativos indicam ganho de água.

Médias seguidas por letras iguais não diferem significativamente entre si de acordo com o Teste de Tukey

ao nível de 5%.

C a p í t u l o 4 | 44

Resultados e Discussão

Quando a sacarose 25°Brix e 50°Brix foram usadas como agentes de

desidratação osmótica sem e com ultrassom foi possível observar na Tabela 3 que a

perda de água (WL) aumentou com o aumento do tempo de imersão. Os valores mais

elevados de perda de água foram encontrados quando houve aumento da concentração

de sólidos solúveis da solução de sacarose 25° Brix para 50° Brix. O maior resultado

obtido de perda de água foi encontrado quando a solução osmótica de sacarose 50 ° Brix

foi usada durante 30 minutos de imersão em banho ultrassônico (14,09% ± 0,29). O

teste de Tukey mostrou que a perda de água, nessa condição, foi estatisticamente

diferente entre os outros tratamentos realizados. Essa perda maior de água pode ser

atribuída ao aumento da pressão osmótica da solução aliado ao maior tempo de

tratamento em banho ultrassônico. O ultrassom causa uma série de compressões e

expansões, semelhante a uma esponja quando a mesma é pressionada e desprendida

repetidas vezes. Esse efeito facilita a saída de água do interior do produto

(FERNANDES; GALLÃO; RODRIGUES, 2009).

Oliveira e colaboradores (2011) encontraram valores mais baixos de perda

de água do jambo quando utilizaram a sacarose 50°Brix (6,15% ±0,30) como agente

osmótico durante 60 minutos de imersão comparado ao reportado no presente trabalho

com a mesma solução osmótica de 50°Brix (14,09%±0,29) e menor tempo de imersão

(30 minutos).

Eren e Kaymak-Ertekin (2007) estudaram a otimização da desidratação

osmótica de batata utilizando a metodologia de superfície de resposta. Quando a

sacarose a 50 °Brix foi utilizada como solução osmótica a uma temperatura de 40°C e

tempo de imersão de 254,5 minutos a perda de água foi de 43,4%. Isso possivelmente se

deve ao elevado tempo de imersão combinado com a temperatura da solução.

Silva e colaboradores (2011), que estudaram a desidratação osmótica da

abóbora, observaram que quando a solução de sacarose 50 °Brix foi utilizada durante 30

minutos de imersão, o vegetal apresentou perda de água de 13,27% e quando a

concentração da solução passou de 50 para 65 ° Brix houve uma redução da perda de

água (12,64%).

Chin, Kek e Yusof (2013) relataram que a redução de água da goiaba

aumentava com o aumento do tempo de imersão do produto nas soluções osmóticas.

Fernandes, Gallão e Rodrigues (2009) avaliaram o efeito da desidratação osmótica e do

ultrassom no tecido do abacaxi também relataram que a perda de água aumentava com o

C a p í t u l o 4 | 45

Resultados e Discussão

aumento do conteúdo de sólidos solúveis da solução osmótica (°Brix) e maior tempo de

imersão. Foram utilizadas soluções osmóticas de 35 e 70°Brix na desidratação osmótica

do abacaxi assistida por ultrassom e relataram que um maior conteúdo de água inicial

(14,1%) foi perdido quando foi usada a solução osmótica de maior concentração

(70°Brix) e maior tempo em ultrassom (30 minutos). Já com a solução de 35 °Brix a

perda de água inicial foi menor (8,3%) durante 30 minutos em banho ultrassônico.

Singh e Hathan (2013) encontraram o resultado de perda de água da

beterraba de 23,78% quando utilizaram a sacarose a 55°Brix, 120 minutos de imersão e

temperatura de 30°C da solução osmótica.

Neste estudo, quando o cloreto de sódio (NaCl) na concentração de 1% foi

usado como agente osmótico sem ultrassom, baixos valores de perda de água foram

observados nos 3 tempos de imersão (10, 20 e 30 minutos). Isso se deve,

principalmente, à baixa concentração da solução osmótica. Porém, quando a mesma

solução osmótica foi usada aliada ao ultrassom houve ganho de água pelo vegetal. A

baixa concentração osmótica associada ao ultrassom favoreceu a incorporação de água

pelo vegetal. A perda de água foi observada quando a concentração da solução de

cloreto de sódio aumentou para 5%. Comportamento semelhante foi observado por

Oliveira e colaboradores (2011) ao estudarem a desidratação do jambo usando

ultrassom e desidratação osmótica como pré-tratamentos. Os referidos autores

observaram que a fruta submetida à solução osmótica de sacarose 25°Brix assistida por

ultrassom incorporou água. Segundo os autores este resultado não é comum na

desidratação osmótica e raramente é observado. A perda de água foi observada somente

quando a fruta foi imersa em uma solução osmótica de 50°Brix.

O cloreto de sódio na concentração de 5% apresentou-se efetivo com relação

à perda de água dos experimentos realizados, principalmente aqueles realizados com

ultrassom. Segundo Azoubel e Murr (2004) a efetividade do cloreto de sódio como um

ótimo agente osmótico se deve principalmente ao fato do mesmo apresentar baixo peso

molecular e do seu comportamento iônico, que afeta fortemente a cinética de remoção

de água.

Quando a água destilada foi usada como meio de imersão nos tempos de 10,

20 e 30 minutos de processamento com e sem ultrassom, a cenoura apresentou ganho de

água com o aumento do tempo de tratamento. Isso se deve ao fato que a água destilada

por não apresentar sólidos solúveis, não promove a saída de água do vegetal por

diferença de gradiente de concentração, logo o produto absorve água. O resultado obtido

C a p í t u l o 4 | 46

Resultados e Discussão

quando o vegetal foi imerso em água destilada durante 30 minutos de processamento em

banho ultrassônico (-9,68%±0,25) e a mesma condição realizada sem ultrassom (-6,95%

± 0,95) apresentaram diferença estatística com relação às outras condições de

tratamento de acordo com o teste de Tukey ao nível de 5% de significância.

Chin, Kek e Yusof (2013) encontraram comportamentos semelhantes ao

estudarem o efeito da pré-secagem osmótica assistida por ultrassom (banho) e o

ultrassom de ponteira na secagem convectiva de goiabas em fatias. Os autores

observaram que as goiabas imersas em água destilada apresentaram um ganho de água,

mas quando soluções de 35 e 70°Brix eram usadas as amostras de goiabas perdiam

água. O aumento da concentração da solução osmótica resultou em uma maior da perda

de água do produto, devido à elevação da concentração do gradiente entre os sólidos

solúveis do produto e a solução osmótica.

Garcia-Noguera e colaboradores (2010) estudaram a desidratação osmótica

assistida por ultrassom de morangos. Os pesquisadores mostraram comportamento

semelhante ao encontrado no presente trabalho. Os morangos pré-tratados com água

destilada ganharam umidade, enquanto morangos submetidos à desidratação osmótica

assistida por ultrassom com soluções de sacarose 25 e 50°Brix perderam água para a

solução. Os resultados mostraram um aumento da perda de água com o aumento da

concentração da solução osmótica, que já era esperado, devido ao aumento do gradiente

entre a concentração de sólidos solúveis no fruto e na solução osmótica.

Em resumo, comparando os resultados obtidos com desidratação osmótica e

com desidratação osmótica assistida por ultrassom a perda de água foi bem mais efetiva

para a maioria de experimentos realizados em banho ultrassônico. Isso provavelmente

se deve ao efeito esponja causado pelo ultrassom, que facilita a saída de água do interior

do produto.

4.1.2 Ganho de sólidos dos experimentos realizados com desidratação osmótica sem e

com ultrassom

A Tabela 4 apresenta os resultados referentes ao ganho de sólidos da

cenoura submetida à desidratação osmótica em diferentes soluções, concentrações e

tempos de imersão sem ultrassom e com ultrassom.

C a p í t u l o 4 | 47

Resultados e Discussão

Tabela 4. Ganho de sólidos da cenoura submetida a desidratação osmótica com e sem

ultrassom em diferentes soluções, concentrações e tempos de tratamento.

GANHO DE SÓLIDOS

Condições Tempo (min) SG (%)2

SG com US(%)2

Sacarose 25°Brix 10 5,07±1,11d

10,71±2,49e,f,g

Sacarose 25°Brix 20 6,22±0,64d,e,f

5,43±1,63d,e

Sacarose 25°Brix 30 11,29±0,97f,g,h

17,09±0,84j,k,l

Sacarose 50°Brix 10 10,82±2,43f,g

13,74±2,33g,h,i,j

Sacarose 50°Brix 20 13,28±0,58g,h,i

14,14±2,60g,h,i,j

Sacarose 50°Brix 30 16,15±0,68h,i,j,k

21,07±1,78k,l,m

NaCl 1% 10 13,74±2,42g,h,i,j

-0,67±0,13c

NaCl 1% 20 16,82±0,58i,j,k

-3,27±0,19c

NaCl 1% 30 23,65±0,96l,m

-2,82±0,55c

NaCl 5% 10 19,94±0,70k,l

4,81±1,71d

NaCl 5% 20 29,71±3,18n

4,76±0,85d

NaCl 5% 30 25,39±1,69m,n

9,42±1,27d,e,f,g

Água destilada 10 -2,56±0,29c -2,33±0,50

c

Água destilada 20 -8,51±0,08b -1,96±0,48

c

Água destilada 30 -15,13±2,94a -2,88±0,62

c

2: Resultados negativos indicam perda de sólidos.

Médias seguidas por letras iguais não diferem significativamente entre si de acordo com o Teste de Tukey

ao nível de 5%.

Com relação ao ganho de sólidos podemos observar na Tabela 4 que quando

a sacarose 25 e 50° Brix foram utilizadas como agente osmótico sem ultrassom ocorreu

um aumento do ganho de sólidos com o aumento do tempo de imersão do vegetal na

solução.

Oliveira e colaboradores (2011) encontraram valor de ganho de sólidos no

jambo semelhante utilizando a sacarose 25°Brix durante 60 minutos de imersão em

ultrassom (20,27%±1,01), aos obtidos no presente trabalho quando a sacarose 25°Brix

foi usada como agente osmótico, porém, durante um tempo inferior (30 minutos) de

imersão do vegetal em ultrassom (17,09%±0,84).

Eren e Kaymak-Ertekin (2007) estudaram a otimização da desidratação

osmótica de batata utilizando a metodologia de superfície de resposta. Quando a

sacarose na concentração de 50 °Brix foi utilizada como meio líquido a uma

temperatura de 40°C e tempo de imersão de 254,5 minutos o ganho de sólidos foi de

5,1%.

Garcia-Noguera e colaboradores (2010) relataram que o ganho de sólidos

aumentou com o aumento do tempo de processamento quando a sacarose 25 e 50 °Brix

foram usadas como meio líquido na desidratação osmótica de morangos sem ultrassom.

C a p í t u l o 4 | 48

Resultados e Discussão

Silva e colaboradores (2011) apresentaram resultados de ganho de sólidos

de 11,69% e 14, 64% quando a abóbora foi imersa durante 30 minutos em sacarose 50 e

65 ° Brix, respectivamente. Eles apresentaram resultados com comportamentos

semelhantes ao presente trabalho. Segundo os autores, os ganhos de sólidos mais altos

do que a perda de água foi observado pelas amostras, especialmente aqueles vegetais

submetidos às soluções osmóticas de sacarose 50 °Brix. Esse fato pode ser atribuído a

baixa seletividade do tecido do vegetal.

Quando o NaCl 1% foi usado sem ultrassom, o ganho de sólidos aumentou

com o aumento do tempo de imersão (13,74% ± 2,42, 16,82% ± 0,58 e 23,65% ± 0,96,

respectivamente). Quando o NaCl 5% foi usado como solução de imersão sem

ultrassom, resultados maiores de ganho de sólidos foram observados nos tempos

estudados (10, 20 e 30 minutos). O maior resultado de ganho de sólidos foi obtido

quando o cloreto de sódio 5% foi usado como solução osmótica durante 20 minutos de

imersão (29, 71% ± 3,18). O teste de Tukey mostrou que este resultado foi

estatisticamente diferente entre as outras condições estudadas.

Comparando-se os agentes osmóticos, pode-se observar que resultados

superiores de ganho de sólidos foram obtidos quando o cloreto de sódio foi usado sem

ultrassom. O cloreto de sódio por apresentar baixo peso molecular penetra mais

facilmente no interior do vegetal.

Na Tabela 4 o ganho de sólidos aumentou com o aumento do tempo de

processamento quando a sacarose 25 e 50°Brix foram utilizadas como agente osmótico

sem ultrassom. No entanto, o ganho de sólidos foi inferior quando a sacarose foi usada

como meio de imersão quando comparado ao cloreto de sódio. Isso pode ser atribuído

devido ao alto peso molecular da sacarose dificultando a incorporação de sólidos pelo

vegetal, quando comparada ao cloreto de sódio.

Fernandes, Linhares Jr e Rodrigues (2008) estudaram o efeito do ultrassom

como pré-tratamento na secagem do abacaxi. Os autores constataram que a fruta

apresentou um aumento do ganho de açúcares quando a solução osmótica utilizada

passou de 35°Brix (18,2%) para 70°Brix (34,1%) durante 30 minutos em banho

ultrassônico. Segundo os autores, o ganho de açúcares ocorreu devido a diferença de

pressão osmótica entre a fruta e a solução osmótica, o que favoreceu a transferência de

massa de açúcar da solução osmótica mais concentrada para a fruta e uma transferência

de massa de água do fruto para a solução osmótica.

C a p í t u l o 4 | 49

Resultados e Discussão

Oliveira e colaboradores (2011) encontraram valores elevados de ganho de

sólidos para o jambo submetido a solução osmótica de sacarose 25°Brix (62,83% ±3,14)

e sacarose 50°Brix (101,04% ± 5,05) durante 60 minutos em ultrassom. No presente

trabalho os valores encontrados para ganho de sólidos foram menores. Isso pode ser

explicado pelo fato do menor tempo em ultrassom (30 minutos) utilizado e do material

em estudo ser uma raiz, apresentando tecido mais firme e compacto, quando comparado

a uma fruta (em anexo as micrografias das amostras de cenoura).

Araújo (2010) estudou a desidratação osmótica da cenoura em fatias e

quando a sacarose na concentração de 50°Brix foi utilizada a 50°C durante 60 minutos

de imersão o ganho de sólidos encontrado foi 14,94%. Valores bem próximos ao que foi

apresentado na Tabela 4 quando a mesma solução osmótica foi utilizada, porém em

tempos de imersão inferiores (10 e 20 minutos) e em temperatura ambiente.

Singh e Hathan (2013) estudaram a otimização do processo de desidratação

osmótica da beterraba em solução de açúcar usando a metodologia de superfície de

resposta. Quando a sacarose foi utilizada na concentração de 55 °Brix, temperatura da

solução de 30°C e tempo de imersão de 120 minutos o ganho de sólidos foi de 5,09%.

Resultado semelhante de ganho de sólidos foi encontrado no presente trabalho (5,07% ±

1,11) utilizando solução de sacarose menos concentrada (25 °Brix) e menor tempo de

imersão (10 minutos).

Garcia-Noguera e colaboradores (2010) constataram que o ganho de sólidos

diminuiu com o tempo de processamento em ultrassom quando a sacarose 25°Brix foi

utilizada como meio liquido em morangos. No tempo de 10 minutos o resultado

encontrado para ganho de sólidos foi de 33,8% ±3,2. Em 20 minutos de tratamento o

resultado diminuiu para 26,2%±2,5 e com 30 minutos foi encontrado 10,4% ±3,0.

Kennedy e colaboradores (2010), estudaram o processo de desidratação

osmótica de cubos de cenouras em soluções de cloreto de sódio com sacarose em

diferentes concentrações. Quando a sacarose 50° Brix foi utilizada com 5 % de cloreto

de sódio, durante 120 e 240 minutos de imersão a uma temperatura de 35 °C, o ganho

de sólidos foi de 10,20% e 13,38%, respectivamente. No presente trabalho, resultados

semelhantes foram encontrados quando a sacarose 50 °Brix foi usada em 10, 20 e 30

minutos de imersão (10,82% ±2,43, 13,28% ±0,58 e 16, 15% ± 0,68, respectivamente).

Na Tabela 4, resultados de perda de sólidos solúveis foram encontrados

quando a água destilada foi usada nos tempos de 10, 20 e 30 minutos de imersão sem

ultrassom (-2,56% ±0,29, -8,51% ±0,08 e -15,13 ± 2,94, respectivamente) e

C a p í t u l o 4 | 50

Resultados e Discussão

experimentos realizados com ultrassom (-2,33% ± 0,50, -1,96% ± 0,48 e -2,88% ± 0,62,

respectivamente).

Garcia-Nogueira (2009) relatou perdas de sólidos solúveis em morangos, de

aproximadamente 10% do peso inicial do fruto quando estes foram imersos água

destilada e submetidos ao ultrassom como pré-tratamento durante 45 min.

Fazendo um comparativo dos resultados de ganho de sólidos realizados sem

ultrassom e com ultrassom foi possível observar maiores ganhos de sólidos solúveis

com a maioria dos experimentos submetidos à desidratação osmótica (utilizando o

cloreto de sódio como agente osmótico) sem ultrassom. Lembrando que, o alto ganho de

sólidos não é muito desejável, pois pode conferir sabor intenso ou até indesejável ao

produto. Logo, os experimentos realizados com ultrassom foram mais favoráveis,

apresentando valores intermediários de ganho de sólidos.

4.1.3 Redução de peso dos experimentos realizados com desidratação osmótica sem e

com ultrassom

A Tabela 5 apresenta os valores de redução de peso (WR) da cenoura

submetida à desidratação osmótica em diferentes soluções, concentrações e tempos de

imersão sem e com ultrassom.

C a p í t u l o 4 | 51

Resultados e Discussão

Tabela 5. Redução de peso da cenoura submetida à desidratação osmótica em diferentes

soluções, concentrações e tempos de tratamento.

REDUÇÃO DE PESO

Condições Tempo (min) WR (%)3

WR com US (%)3

Sacarose 25°Brix 10 2,71±0,53h

4,84±0,38i,j

Sacarose 25°Brix 20 4,28±0,07h,i,j

6,59±0,17n

Sacarose 25°Brix 30 6,64±0,29k,l

7,74±0,12l,m

Sacarose 50°Brix 10 4,24±0,31h,i,j

7,00±0,61k,l

Sacarose 50°Brix 20 5,82±0,32j,k

10,52±0,29n,o

Sacarose 50°Brix 30 9,23±0,36m,n

11,72±0,15o

NaCl 1% 10 -0,84±0,24f,g

-0,32±0,11g

NaCl 1% 20 -1,32±0,26f,g

-2,02±0,17f,g

NaCl 1% 30 -1,52±0,31f,g

-2,33±0,14e,f

NaCl 5% 10 3,22±0,56h,i

7,43±0,54k,l

NaCl 5% 20 3,53±2,12h

7,79±0,04l,m

NaCl 5% 30 6,94±0,65k,l

7,63±0,47l,m

Água destilada 10 -3,91±0,29d,e

-7,60±0,47b,c

Água destilada 20 -4,45±0,41d

-8,30±0,09a,b

Água destilada 30 -6,46±1,43c

-9,39±0,32a

3: Resultados negativos indicam aumento de peso

Médias seguidas por letras iguais não diferem significativamente entre si de acordo com o Teste de Tukey

ao nível de 5%.

O peso diminuiu com o aumento do tempo de imersão quando a sacarose

25° e 50 °Brix e o cloreto de sódio 5% foram usados como agentes osmóticos sem

ultrassom e com ultrassom. Maiores valores de redução de peso foram encontrados com

os experimentos realizados com ultrassom. As mesmas condições estudadas que

apresentaram elevada redução de peso, também apresentaram maiores resultados em

perda de água inicial do vegetal.

Singh e Hathan (2013) apresentaram valores superiores de redução de peso

para beterraba quando utilizaram a sacarose 55 °Brix durante 120 minutos de imersão

(18,69%) e também durante os outros tempos de imersão (180 e 240 minutos), diversas

concentrações de sacarose (55, 65 e 75 °Brix) e temperaturas variadas de soluções

osmóticas (30, 45 e 60 °C). Tal fato, possivelmente se deve aos elevados tempos de

imersão combinados com soluções osmóticas com altas concentrações e temperaturas

favorecendo uma maior redução no peso do vegetal.

A maior redução de peso foi encontrada com sacarose 50 °Brix e 30 minutos

em ultrassom (11,72% ± 0,15). Isso pode ser atribuído ao aumento da concentração

osmótica da solução, acarretando a redução de peso causada pela perda de água do

C a p í t u l o 4 | 52

Resultados e Discussão

produto, que também apresentou maior resultado nessa mesma condição de

processamento.

Nowacka e colaboradores (2012) estudaram a secagem da maçã assistida

por ultrassom. A utilização de ultrassom como um pré – tratamento resultou na perda de

peso de cubos de maçã. Após 30 minutos de tratamento em ultrassom a perda de peso

foi menor (0,8% ± 0,37), e maior perda de peso foi encontrada para amostras

submetidas durante tempos mais curtos em ultrassom. As amostras submetidas ao

ultrassom durante 10 e 20 minutos perderam 2,3% ± 0,08 e 3,0% ± 0,19 do peso

respectivamente. Provavelmente durante o longo tempo de imersão na água, ocorreu a

penetração de água no interior do material.

Quando o NaCl 1% foi usado como agente osmótico houve ganho de peso

nos 3 tempos estudados tanto com experimentos realizados sem ultrassom quanto com

ultrassom. Maiores ganhos de peso quando o cloreto de sódio 1% foi usado como meio

de imersão foram observados com os experimentos realizados com ultrassom. Isso pode

ser devido aos resultados de ganho de água apresentados na Tabela 3. O ganho de peso

aumentou com o aumento do tempo de processamento nas duas condições estudadas

(com e sem ultrassom).

Maiores ganhos de peso aconteceram quando a água destilada foi usada

como meio líquido nos tempos 10, 20 e 30 minutos de imersão em ultrassom (-7,60% ±

0,47, -8,30% ± 0,09 e -9,39% ± 0,32, respectivamente). Isso pode ser explicado devido

ao fato que essas mesmas condições apresentaram também ganhos de água. O maior

valor de ganho de peso foi obtido quando a cenoura foi imersa em água destilada

durante 30 minutos em ultrassom (-9,39% ± 0,32) e essa mesma condição apresentou o

maior ganho de água (-9,68% ± 0,25). O teste de Tukey mostrou que esse resultado

apresentou diferença estatística dos demais tratamentos apresentados na Tabela 5.

C a p í t u l o 4 | 53

Resultados e Discussão

4.2 Curvas de Secagem

4.2.1 Umidade em base seca

4.2.1.1 Umidade em base seca dos experimentos realizados com sacarose 25 e 50 °Brix

com e sem ultrassom

Nas Figuras 7 e 8 são apresentados os gráficos referentes à umidade em base

seca de cenouras desidratadas osmoticamente com sacarose nas concentrações de 25 e

50°Brix com e sem ultrassom com posterior secagem em estufa e da secagem controle.

Foram apresentados os 3 melhores resultados em cada gráfico comparando sempre com

o experimento controle (refere-se à secagem da cenoura em estufa sem realização de

pré-tratamento). Em anexo, encontram-se todos os gráficos com as diferentes soluções

osmóticas (sacarose 25 e 50 °Brix e cloreto de sódio 1 e 5%), água destilada e os

tempos de imersão (10, 20 e 30 minutos) estudados.

C a p í t u l o 4 | 54

Resultados e Discussão

0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24

0

2

4

6

8

10

Ub

s -

% -

(S

ac 2

5 e

50

°Bri

x S

EM

US

)

Tempo (horas)

sac25t20

sac50t10

sac50t20

controle

Figura 7. Gráfico de umidade em base seca - Ubs (Sac 25 e 50°Brix –sem US e

controle).

0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24

0

2

4

6

8

10

12

Ub

s -

% -

(S

ac.2

5 e

50

°Bri

x U

S)

Tempo (horas)

sac25us20

sac50us20

sac50us30

controle

Figura 8. Gráfico de umidade em base seca - Ubs (Sac 25 e 50°Brix –com US e

controle).

Na Figura 7 a umidade em base seca é mais baixa quando tempos menores

de imersão são utilizados. A sacarose 25 e 50°Brix apresentaram resultados semelhantes

em 10 e 20 minutos de imersão. Quando o tempo de imersão foi de 30 minutos o valor

da umidade em base seca aumenta e fica próximo ao experimento controle (experimento

realizado sem pré-tratamento).

C a p í t u l o 4 | 55

Resultados e Discussão

Na Figura 8 foi possível observar que o experimento realizado com sacarose

50°Brix e 30 minutos em ultrassom apresentou um valor menor de umidade em base

seca com relação a todos os outros experimentos submetidos aos pré-tratamentos de

desidratação osmótica e ultrassom. Isso pode ser explicado devido ao fato que a

desidratação osmótica assistida por ultrassom através da remoção de água por diferença

de gradiente de concentração, no qual a transferência de massa provoca a diminuição do

conteúdo de água reduzindo o conteúdo de umidade inicial e consequentemente

diminuindo o tempo de secagem. Segundo Fernandes, Gallão e Rodrigues (2009) o

ultrassom causa o efeito esponja, além de produzir a cavitação, que pode ser útil para

remover a umidade fortemente ligada.

Comparando os dois gráficos foi possível observar que os experimentos

realizados com desidratação osmótica assistida por ultrassom apresentaram valores mais

baixos de umidade em base seca. O experimento que apresentou menor umidade em

base seca inicial na Figura 8 foi o ensaio com a sacarose 50°Brix durante 30 minutos em

ultrassom. Isso pode ser explicado devido à diferença do gradiente de concentração

maior ocasionando uma maior redução. De acordo com o comportamento ilustrado na

Figura 8 a cenoura desidratada osmoticamente com sacarose 50°Brix durante 30

minutos em ultrassom foi submetida ao processo de secagem com menor teor de

umidade (aproximadamente 40% a menos de água) quando comparada com o

experimento controle.

Araújo (2010) apresentou resultados próximos em seu estudo com

desidratação osmótica de cenoura em fatias. As mesmas apresentaram aproximadamente

36% a menos de água comparada com a cenoura sem tratamento osmótico. Resultados

próximos foram obtidos no presente trabalho nos ensaios com sacarose 25°Brix e 20

minutos de ultrassom e sacarose 50°Brix e 20 minutos de ultrassom.

4.2.1.2 Umidade em base seca dos experimentos realizados com cloreto de sódio 1 e 5%

com e sem ultrassom

As Figuras 9 e 10 apresentam os gráficos de umidade em base seca quando

o cloreto de sódio foi usado como agente osmótico nas concentrações de 1 e 5% sem e

com o ultrassom, respectivamente.

C a p í t u l o 4 | 56

Resultados e Discussão

0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24

0

2

4

6

8

10

Ub

s -

% -

(N

aC

l 1

e 5

% s

em

US

)

Tempo (horas)

NaCl1t20

NaCl5t10

NaCl5t20

controle

Figura 09. Gráfico de umidade em base seca - Ubs (NaCl 1 e 5% –sem US e controle).

0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24

0

2

4

6

8

10

Ub

s -

% -

(Na

Cl 1

e 5

% U

S)

Tempo (horas)

NaCl1us20

NaCl5us20

NaCl5us30

controle

Figura 10. Gráfico de Umidade em base seca - Ubs (NaCl 1 e 5% -com US e controle)

Na Figura 9, quando o cloreto de sódio 1 e 5% foram utilizados como

agentes osmóticos sem ultrassom, apresentaram resultados mais baixos de umidade em

base seca, quando comparamos com o tempo de 30 minutos.

Na Figura 10, o cloreto de sódio usado na concentração de 5% nos tempos

de 20 e 30 minutos em ultrassom apresentaram uma rápida diminuição da umidade em

base seca quando comparado com as demais condições da Figura 10. Isso se deve ao

C a p í t u l o 4 | 57

Resultados e Discussão

uso do cloreto de sódio, considerado um excelente agente osmótico, numa concentração

mais elevada aliado ao tempo de tratamento em ultrassom. No experimento controle a

umidade em base seca decresce bem mais lentamente. Utilizando o cloreto de sódio a

5% durante 20 minutos em banho ultrassônico houve um decréscimo de

aproximadamente 20% de teor de umidade em base seca quando comparado com o

controle.

4.2.1.3 Umidade em base seca dos experimentos realizados com água destilada com e

sem ultrassom

As Figuras 11 e 12 apresentam o gráfico de umidade em base seca dos

experimentos realizados com e sem ultrassom quando a água destilada foi utilizada

como meio líquido de imersão.

C a p í t u l o 4 | 58

Resultados e Discussão

0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24

0

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

Ub

s -

% -

(H

2O

- 1

0, 2

0 e

30

min

SE

M U

S)

tempo (h)

H2Ot10

H2Ot20

H2Ot30

controle

Figura 11. Gráfico de umidade em base seca - Ubs (Água destilada – 10, 20 e 30 min

sem US e controle).

0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24

0

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

Ub

s -

% -

(H

2O

- 1

0, 2

0 e

30

min

US

)

tempo (horas)

H20us10

H2Ous20

H2Ous30

controle

Figura 12. Gráfico de umidade em base seca - Ubs (Água destilada – 10, 20 e 30 min

com US e controle).

Na Figura 11 maiores resultados de umidade em base seca foram

observados quando a água destilada foi usada como meio líquido durante 30 minutos de

tratamento. O que não é muito desejável, pois o alimento inicia o processo de secagem

contendo maior umidade, necessitando de maior tempo de processamento. O menor

C a p í t u l o 4 | 59

Resultados e Discussão

resultado de umidade em base seca foi obtido quando a água destilada foi utilizada

durante 10 minutos de imersão.

Na Figura 12 também encontramos o menor valor de umidade em base seca

quando a água destilada foi usada como meio líquido durante 10 minutos em banho

ultrassônico. A influência do tempo de ultrassom é diferente para os diversos tipos de

matéria-prima e agentes osmóticos. Maiores tempos de imersão do produto em água

destilada nos experimentos realizados com e sem ultrassom, ocorre um aumento da

umidade em base seca devido à incorporação de água pelo produto. Assim, quanto

maior o tempo de imersão, maior será a absorção de água pelo vegetal.

4.2.2 Taxas de Secagem

4.2.2.1 Taxas de secagem dos experimentos realizados com sacarose 25 e 50 °Brix com

e sem ultrassom

As Figuras 13 e 14 apresentam os resultados das taxas de secagem com e

sem o uso do ultrassom quando a sacarose 25 e 50°Brix foi utilizada como agentes

osmóticos.

C a p í t u l o 4 | 60

Resultados e Discussão

0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24

0,0

0,5

1,0

1,5

2,0

2,5

3,0

3,5

4,0

m2

/s (

Sa

c. 2

5 e

50

°B

rix S

EM

US

)

Tempo (horas)

sac25t20

sac50t10

sac50t20

controle

Figura 13. Gráfico da taxa de secagem (Sac. 25 e 50 °Brix –sem US e controle).

0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24

0,0

0,5

1,0

1,5

2,0

2,5

3,0

3,5

4,0

m2

/s (

Sa

c.2

5 e

50

°Bri

x U

S)

Tempo (horas)

sac25us30

sac50us10

sac50us20

controle

Figura 14. Gráfico da taxa de secagem (Sac. 25 e 50 °Brix –com US e controle).

Na Figura 13 os maiores resultados de taxa de secagem foram encontrados

quando a sacarose 50°Brix foi utilizada nos tempos de imersão de 10 e 20 minutos com

posterior secagem em estufa. Quando a concentração da sacarose foi de 25°Brix a taxa

de secagem foi reduzida. Na Figura 14 foi observado o comportamento da taxa de

secagem nas diferentes condições (sacarose 25 e 50 °Brix em ultrassom). As menores

taxas de secagem foram obtidas no experimento controle, como podemos visualizar na

Figura 14 o que prova que os pré-tratamentos realizados aumentam a taxa de secagem

C a p í t u l o 4 | 61

Resultados e Discussão

diminuindo o tempo total de processamento. O ensaio com maior taxa de secagem foi

obtido utilizando sacarose 25°Brix e tempo de ultrassom de 30 minutos. Os ensaios com

resultados bem próximos foram realizados com sacarose 50°Brix e tempos de 20 e 10

minutos em ultrassom. Maiores taxas de secagem foram apresentadas quando os

experimentos foram realizados com desidratação osmótica assistida por ultrassom. Isso

pode ser justificado possivelmente devido ao efeito esponja causado pelo ultrassom,

facilitando a saída de água do interior do produto, reduzindo o teor de umidade inicial

de maneira mais eficaz quando comparado com os experimentos realizados sem

ultrassom.

Chin, Kek e Yousof (2013) estudaram a secagem de goiabas submetidas ao

ultrassom de banho e de ponteira como pré-tratamentos. Os pesquisadores concluíram

que a taxa de secagem aumentou quando a solução osmótica passou de 35°Brix para

sacarose 70°Brix assistida por ultrassom (banho) durante 60 minutos de imersão.

4.2.2.2 Taxas de secagem dos experimentos realizados com cloreto de sódio com e sem

ultrassom

As Figuras 15 e 16 apresentam os resultados das taxas de secagem com e

sem o uso do ultrassom quando o cloreto de sódio 1 e 5% foi utilizada como agentes

osmóticos.

C a p í t u l o 4 | 62

Resultados e Discussão

0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24

0,0

0,5

1,0

1,5

2,0

2,5

3,0

3,5

4,0

4,5

m2

/s (

Na

Cl 1

e 5

% S

EM

US

)

Tempo (horas)

NaCl1t20

NaCl5t10

NaCl5t20

controle

Figura 15. Gráfico da taxa de secagem (NaCl 1 e 5% –sem US e controle).

0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24

0,0

0,5

1,0

1,5

2,0

2,5

3,0

3,5

4,0

m2

/s (

Na

Cl 1

e 5

% U

S)

Tempo (horas)

NaCl1us30

NaCl5us10

NaCl5us20

controle

Figura 16. Gráfico da taxa de secagem (NaCl 1 e 5% – com US e controle).

Na Figura 15 o maior resultado de taxa de secagem foi obtido quando o

cloreto de sódio 5% foi usado durante 10 minutos de imersão com posterior secagem

em estufa. Segundo Araújo (2010), que estudou a secagem de cenouras submetidas à

desidratação osmótica, verificou em seus experimentos que as cenouras tratadas

osmoticamente (Sacarose 50 °Brix + NaCl 10%) durante 60 minutos de imersão e

posterior secagem em estufa a 70°C, apresentaram baixas taxas de secagem ao longo do

tempo de secagem. De acordo com o autor, isso se deve ao fato das cenouras já terem

C a p í t u l o 4 | 63

Resultados e Discussão

perdido parte da umidade inicial durante a desidratação osmótica realizada. O mesmo

comportamento foi observado no presente trabalho.

Na Figura 16 maiores taxas de secagem foram observadas quando o cloreto

de sódio a 5% foi usado como agente osmótico nos tempos de 10 e 20 minutos em

ultrassom. Resultados próximos foram observados quando o cloreto de sódio 1% foi

usado durante 30 minutos em ultrassom.

4.2.2.3 Taxas de secagem dos experimentos realizados com água destilada com e sem

ultrassom

As Figuras 17 e 18 apresentam os resultados das taxas de secagem com e

sem o uso do ultrassom quando a água destilada foi utilizada como meio de imersão.

C a p í t u l o 4 | 64

Resultados e Discussão

0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24

0,0

0,2

0,4

0,6

0,8

1,0

1,2

1,4

1,6

1,8

2,0

2,2

2,4

2,6

2,8

m2

/s (

H2

O -

10

, 2

0 e

30

min

SE

M U

S)

tempo (horas)

H20t10

H2Ot20

H2Ot30

controle

Figura 17. Taxa de secagem (Água destilada – 10, 20 e 30 minutos sem US e controle).

0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24

0,0

0,2

0,4

0,6

0,8

1,0

1,2

1,4

1,6

1,8

2,0

2,2

2,4

2,6

m2

/s (

H2

O -

10

,20

e 3

0 m

in U

S)

tempo (horas)

H2Ous10

H2Ous20

H2Ous30

controle

Figura 18. Taxa de secagem (Água destilada – 10, 20 e 30 minutos com US e controle).

Na Figura 17 a maior taxa de secagem foi obtida quando a água destilada foi

usada durante 30 minutos. Na Figura 18 foi observado outro tipo de comportamento.

Quando a água destilada foi usada no tempo de 10 minutos em ultrassom apresentou

valores de taxas de secagem inferiores ao experimento controle (sem desidratação

osmótica e sem ultrassom). O tempo com maiores taxas de secagem da Figura 18 foi

com 20 minutos em ultrassom.

C a p í t u l o 4 | 65

Resultados e Discussão

4.2.3 Atividade de água

4.2.3.1 Atividade de água dos experimentos realizados com sacarose 25 e 50°Brix com

e sem ultrassom

As Figuras 19 e 20 apresentam os resultados de atividade de água com e

sem o uso do ultrassom quando a sacarose nas concentrações de 25 e 50°Brix foram

usadas como meio de imersão.

0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24

0,3

0,4

0,5

0,6

0,7

0,8

0,9

1,0

Aw

(S

ac 2

5 e

50

°Bri

x S

EM

US

)

Tempo (horas)

Sac25t20

Sac50t10

Sac50t20

controle

Figura 19. Gráfico da atividade de água- Aw (Sac. 25 e 50°Brix –sem US e controle).

0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24

0,3

0,4

0,5

0,6

0,7

0,8

0,9

1,0

Aw

(S

ac 2

5 e

50

°Bri

x U

S)

Tempo (horas)

Sac25us30

Sac50us20

Sac50us30

controle

Figura 20. Gráfico da atividade de água- Aw (Sac. 25 e 50°Brix –com US e controle).

C a p í t u l o 4 | 66

Resultados e Discussão

A Figura 19 apresenta o comportamento da atividade de água quando a

sacarose 25 e 50 °Brix são usados sem ultrassom. Um decréscimo maior foi obtido com

a solução de sacarose 50 °Brix durante 20 minutos de imersão. A Figura 20 ilustra as

curvas da atividade de água nas diferentes condições (sacarose 25 e 50°Brix em

ultrassom). A diminuição mais rápida da atividade de água aconteceu no ensaio

utilizando a sacarose 50°Brix como agente osmótico durante 20 minutos em ultrassom.

Isso pode ser explicado pelo fato que à medida que se aumenta a concentração dos

solutos observa-se um aumento de perda de água e consequentemente uma diminuição

mais efetiva da atividade de água do produto.

4.2.3.2 Atividade de água dos experimentos realizados com cloreto de sódio 1 e 5% sem

e com ultrassom

As Figuras 21 e 22 apresentam os resultados da atividade de água com e

sem o uso do ultrassom quando o cloreto de sódio nas concentrações de 1 e 5% foram

usadas como meio de imersão.

C a p í t u l o 4 | 67

Resultados e Discussão

0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24

0,3

0,4

0,5

0,6

0,7

0,8

0,9

1,0

Aw

(N

aC

l 1

e 5

% S

EM

US

)

Tempo (horas)

NaCl1t10

NaCl5t10

NaCl5t20

Controle

Figura 21. Gráfico da atividade de água- Aw (NaCl 1 e 5% – sem US e controle).

0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24

0,3

0,4

0,5

0,6

0,7

0,8

0,9

1,0

Aw

(N

aC

l 1

e 5

% U

S)

Tempo (horas)

NaCl1us30

naCl5us10

NaCl5us20

controle

Figura 22. Gráfico da atividade de água- Aw (NaCl 1 e 5% – com US e controle).

Comparando os 2 gráficos das Figuras 21 e 22 encontramos um decréscimo

de atividade de água mais rápida quando realizamos a desidratação osmótica com

cloreto de sódio numa concentração de 5% durante 20 minutos em ultrassom. O cloreto

de sódio é considerado um ótimo agente osmótico, apresenta baixo peso molecular e

possui alta capacidade de redução de atividade de água, fazendo com que a força motriz

de saída de água do produto seja maior.

C a p í t u l o 4 | 68

Resultados e Discussão

4.2.3.2 Atividade de água dos experimentos realizados com água destilada com e sem

ultrassom.

As Figuras 23 e 24 apresentam os resultados de atividade de água com e

sem o uso do ultrassom quando a água destilada foi usada como meio de imersão.

0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24

0,3

0,4

0,5

0,6

0,7

0,8

0,9

1,0

Aw

(H

2O

10

, 2

0 e

30

min

SE

M U

S)

tempo (horas)

H2O 10min

H2O 20min

H2O 30 min

controle

Figura 23. Gráfico da atividade de água- Aw (Água destilada – 10, 20 e 30 minutos sem

US).

0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24

0,3

0,4

0,5

0,6

0,7

0,8

0,9

1,0

Aw

(H

2O

1

0, 2

0, 3

0 U

S)

Tempo (horas)

H2O us10

H2O us20

H2O us30

controle

Figura 24. Gráfico da atividade de água- Aw (Água destilada – 10, 20 e 30 minutos com

US).

C a p í t u l o 4 | 69

Resultados e Discussão

As Figuras 23 e 24 apresentam os gráficos de atividade de água das

cenouras em fatias que foram imersas em água destilada nos tempos de 10, 20 e 30

minutos sem e com ultrassom, respectivamente, e posterior secagem em estufa.

Menores atividades de água das Figuras 23 e 24 foram observadas em 30 minutos de

tratamento.

A Tabela 6 apresenta o tempo de secagem necessária para reduzir a

atividade de água da cenoura para 0,6 dos experimentos realizados com e sem a

aplicação do ultrassom. O produto com valor de atividade de água igual ou inferior a 0,6

é considerado estável com relação à deterioração microbiológica (AZEREDO, 2004).

Tabela 6. Tempo necessário de secagem para reduzir a atividade de água da cenoura

para 0,6 do experimento controle e dos experimentos realizados com desidratação

osmótica com e sem ultrassom.

Condições Tempo (Aw=0,6) SEM US Tempo (Aw=0,6) COM US

Controle 12 horas 12 horas

Sacarose 25°Brix, 10 minutos 10 horas 10 horas

Sacarose 25°Brix, 20 minutos 9 horas 7 horas

Sacarose 25°Brix, 30 minutos 12 horas 6 horas

Sacarose 50°Brix, 10 minutos 11 horas 9 horas

Sacarose 50°Brix, 20 minutos 8 horas 5 horas

Sacarose 50°Brix, 30 minutos 11 horas 8 horas

NaCl 1%, 10 minutos 10 horas 8 horas

NaCl 1%, 20 minutos 10 horas 8 horas

NaCl 1%, 30 minutos 12 horas 7 horas

NaCl 5%, 10 minutos 9 horas 7 horas

NaCl 5%, 20 minutos 9 horas 6 horas

NaCl 5%, 30 minutos 12 horas 7 horas

Água destilada, 10 minutos 9 horas 9 horas

Água destilada, 20 minutos 12 horas 9 horas

Água destilada, 30 minutos 8 horas 9 horas

O menor tempo requerido para reduzir a atividade de água da cenoura para

0,6 foi de 5 horas quando a sacarose 50°Brix foi utilizada como agente osmótico

durante 20 minutos em ultrassom e o segundo menor tempo foi 6 horas, quando o

C a p í t u l o 4 | 70

Resultados e Discussão

cloreto de sódio 5% e tempo de 20 minutos e a sacarose 25 °Brix durante 30 minutos

foram usados como agentes osmóticos em banho ultrassônico.

O cloreto de sódio 5% apresentou-se tão efetivo quanto a sacarose 25 e

50°Brix (em ultrassom) com relação a redução da atividade de água para 0,6 como

também dos outros resultados apresentados anteriormente. A diferença é a concentração

utilizada e o peso molecular cada agente osmótico. Com o cloreto de sódio com a

concentração de apenas 5% foi possível obter bons resultados quanto os experimentos

realizados com a sacarose 50° Brix e ainda reduzir os custos com relação a quantidade

utilizada de soluto. A efetividade do cloreto de sódio como um ótimo agente osmótico

se deve principalmente ao fato do mesmo apresentar baixo peso molecular e dessa

forma penetrar mais facilmente no tecido do vegetal facilitando e aumentando o fluxo

de saída de água do produto (BORIN et al., 2008; AZOUBEL; MURR, 2004).

A grande maioria das condições estudadas com desidratação osmótica

assistida por ultrassom apresentaram menores tempos para reduzir a atividade de água

da cenoura para 0,6.

4.3 Difusividade efetiva da água

A Tabela 7 apresenta os resultados de difusividade efetiva da água para os

experimentos realizados com desidratação osmótica sem ultrassom e desidratação

osmótica assistida por ultrassom seguida de secagem em estufa.

C a p í t u l o 4 | 71

Resultados e Discussão

Tabela 7. Resultados da difusividade efetiva da água nos tratamentos realizados com

desidratação osmótica sem e com ultrassom.

Condições Tempo (min) Difusividade efetiva da

água(m2/s)

Difusividade efetiva

da água com US (m2/s)

Controle - 2,03 x10-10

2,03 x10-10

Sacarose 25°Brix 10 2,99 x10-10

3,97 x 10-10

Sacarose 25°Brix 20 2,94 x10-10

4,50 x10-10

Sacarose 25°Brix 30 1,17 x10-10

4,80 x10-10

Sacarose 50°Brix 10 3,30 x10-10

4,28 x10-10

Sacarose 50°Brix 20 3,08 x10-10

4,26 x10-10

Sacarose 50°Brix 30 1,41 x10-10

3,80 x10-10

NaCl 1% 10 3,38 x10-10

3,42 x10-10

NaCl 1% 20 3,08 x10-10

3,65 x10-10

NaCl 1% 30 1,14 x10-10

4,08 x10-10

NaCl 5% 10 3,86 x10-10

4,14 x10-10

NaCl 5% 20 2,93 x10-10

3,28 x10-10

NaCl 5% 30 1,28 x10-10

4,21 x10-10

Água destilada 10 3,71 x10-10

3,16 x10-10

Água destilada 20 3,33 x10-10

3,25 x10-10

Água destilada 30 3,36 x10-10

3,02 x10-10

Foi possível observar que maiores valores de difusividades foram

encontrados com os experimentos realizados com desidratação osmótica assistida por

ultrassom (exceto para água destilada) quando comparados aos resultados realizados

sem ultrassom. Quando a sacarose 25°Brix foi usada como agente osmótico durante 30

minutos de imersão em banho ultrassônico a maior difusividade foi apresentada (4,80

x10-10

m2.s

-1) e a segunda maior difusividade efetiva da água foi encontrada com a

mesma solução osmótica no tempo de 20 minutos de tratamento em ultrassom (4,50

x10-10

). O maior resultado de difusividade encontrado (4,80 x10-10

m2.s

-1) foi 2,36 vezes

maior do que o experimento controle (2,03 x10-10

m2.s

-1), que não passou nem por

desidratação osmótica e nem por ultrassom. Já a mesma solução osmótica (sacarose

25°Brix) no mesmo tempo de imersão e sem o ultrassom um resultado bem inferior foi

mostrado (1,17 x10-10

m2.s

-1).

Quando a solução de sacarose 50 °Brix foi usada durante 30 minutos em

ultrassom observou-se um decréscimo na difusividade efetiva da água. Segundo

Fernandes, Linhares e Rodrigues (2008), esse comportamento se deve ao fato da alta

resistência da difusão da água causada pela alta concentração de açúcar incorporado

pelo vegetal (formando uma barreira) dificultando o fluxo da água do vegetal para a

solução durante o pré-tratamento. Os mesmos autores observaram uma diminuição da

C a p í t u l o 4 | 72

Resultados e Discussão

difusividade da água no abacaxi quando utilizaram uma solução osmótica de 70 °Brix

após 30 minutos de tratamento em banho ultrassônico quando comparado com os

resultados obtidos com a solução de 35 °Brix e mesmo tempo de tratamento.

Oliveira e colaboradores (2011) estudaram a desidratação do jambo usando

ultrassom como pré-tratamento. Eles encontraram maior difusividade da água quando o

jambo foi imerso durante 30 minutos em solução de 25 °Brix em banho ultrassônico

(5,84 x10-10

m2.s

-1) e quando aumentaram a concentração da solução osmótica para 50

°Brix a difusividade da água foi reduzida para 3,98 x10-10

m2.s

-1 depois de submetida a

pré-tratamento ultrassônico de 10 minutos. Aumentando o tempo para 60 minutos de

imersão na solução de 50 °Brix em banho ultrassônico houve um decréscimo ainda

maior na difusividade (3,74 x10-10

m2.s

-1), que pode ser causado devido a saturação da

superfície da fruta com a alta concentração de sacarose aliada ao maior tempo de

imersão, dificultando a saída de água do interior do produto.

Na Tabela 7 as difusividades efetivas da água dos experimentos submetidos

ao ultrassom realizados com as soluções osmóticas da sacarose 25 e 50 °Brix, cloreto de

sódio 1 e 5% e água destilada foram bem superiores ao experimento controle, variando

136,45% (sacarose 25°Brix durante 30 minutos em ultrassom) até 48,76% (água

destilada durante 30 minutos em ultrassom). Isso pode ser explicado devido ao efeito

esponja e a cavitação ocasionado pelo uso do ultrassom no vegetal aliado à desidratação

osmótica.

Chin, Kek e Yousof (2013) estudaram a secagem convectiva de goiabas pré-

tratadas com desidratação osmótica e ultrassom e apresentaram um aumento de 40% da

difusividade efetiva da água das amostras que foram tratadas com sacarose 70°Brix

durante 60 minutos (2,1 x 10-9

m2.s

-1) submetidas ao ultrassom comparando com a

amostra que não passou por nenhum pré-tratamento (1,5 x10-9

m2.s

-1).

A Figura 25 apresenta as micrografias de cenouras do grupo controle (sem

pré-tratamentos) e de cenouras submetidas à desidratação osmótica com a sacarose

25°Brix sem ultrassom durante 10, 20 e 30 minutos.

Analisando as micrografias das Figuras 25 e 26, foi possível observar que

não houve ruptura de células, modificações nas paredes celulares do vegetal e nem

formação de microcanais. Isso pode ser explicado pelo fato da cenoura, caracterizada

como raiz tuberosa, possuir estrutura celular rígida, pouco porosa e com poucos espaços

intercelulares. Apesar da pouca influência do ultrassom nas estruturas celulares da

cenoura, os experimentos realizados com este pré-tratamento apresentaram resultados

C a p í t u l o 4 | 73

Resultados e Discussão

significativos e superiores quando comparado aos experimentos realizados apenas com

desidratação osmótica e sem o ultrassom. As micrografias da cenoura com todas as

outras condições estudadas encontram-se em anexo.

Figura 25. Cortes de cenoura coradas com Azul de Toluidina 0,025% pH 4,0. A)

Controle; B) Sacarose 25°Brix 10 min; C) Sacarose 25°Brix 20 min; D) Sacarose

25°Brix 30 min. Parede celular ( ). BARRA: 50 µm.

Figura 26. Cortes de cenoura coradas com Azul de Toluidina 0,025% pH 4,0,

submetidas ao ultrassom. A) Controle; B) Sacarose 25°Brix 10 min; C) Sacarose

25°Brix 20 min; D) Sacarose 25°Brix 30 min. Parede celular ( ). BARRA: 50 µm.

C a p í t u l o 4 | 74

Resultados e Discussão

Oliveira e colaboradores (2011) estudaram a desidratação do jambo usando

ultrassom como pré-tratamento e observaram que quando a fruta foi imersa em solução

de sacarose 50°Brix as células apresentaram vários pontos de degradação e espaços

intercelulares amplos do que quando o fruto foi imerso em água destilada.

Schössler, Thomas e Knorr (2012) estudaram a modificação da estrutura

celular e transferência de massa da batata submetida ao ultrassom e observaram

comportamento semelhante. A batata, um tubérculo, é considerada um produto não-

poroso com até 2 % de espaço intercelular. Segundo os autores, a estrutura densa de

produtos não porosos oferece menos caminhos para a remoção de umidade de camadas

de células internas e, assim, o efeito do ultrassom em contato com a batata é menor do

que comparado, por exemplo, com a maçã, que apresenta uma porosidade maior.

Micrografias dos cilindros de maçãs tratados com ultrassom revelou forte rompimento

celular. Já as micrografias das amostras de batata submetidas à sonicação apresentaram

danos celulares muito superficiais e se assemelhava ao tecido de células que não se

submeteram ao tratamento ultrassônico.

CAPÍTULO 5

Conclusão

5 CONCLUSÃO

De acordo com os resultados obtidos pode-se concluir que o uso do

ultrassom aliado à desidratação osmótica favoreceu uma maior remoção de água do

vegetal do que os experimentos realizados sem nenhum pré-tratamento ou apenas com

desidratação osmótica.

Maiores valores de difusividades efetivas da água foram encontrados em

todas as soluções osmóticas estudadas combinadas com o ultrassom quando comparado

com os experimentos realizados apenas com desidratação osmótica e do experimento

controle (realizado sem nenhum pré-tratamento).

Com relação às taxas de secagem, umidade em base seca e redução da

atividade de água, os maiores resultados foram encontrados também quando os pré-

tratamentos de desidratação osmótica assistida por ultrassom foram realizados.

A escolha da melhor solução osmótica, concentração e tempo de tratamento

em ultrassom dependem da aplicação que se destina o produto. Para a elaboração de

produtos salgados é desejável que a cenoura não apresente sabor doce, logo o

experimento realizado com cloreto de sódio a 5% submetido ao ultrassom durante 10

minutos, mostrou-se eficaz apresentando elevado valor de difusividade efetiva da água

(4,14 x 10-10

m2/s), de perda de água (8,00% ± 0,49) e tempo reduzido para alcançar

atividade de água da cenoura de 0,6 (7 horas).

Porém, para elaboração de produtos doces, a cenoura tratada com sacarose

25 °Brix submetida ao ultrassom durante 20 minutos e 30 minutos pode ser uma boa

opção, pois apresentaram os maiores resultados de difusividade efetiva da água (4,50 x

10-10

e 4,80 x 10-10

, respectivamente), valores semelhantes de perda de água (7,04±0,30

e 8,80 ±0,60) e menores tempos necessário para reduzir a atividade de água da cenoura

para 0,6 (7 e 6 horas, respectivamente).

Resultados elevados de difusividade efetiva de água diminuem o tempo de

secagem do produto, reduzindo os custos de energia e consequentemente maior

economia do processo.

Diante do exposto, a utilização do ultrassom apresentou-se como uma

alternativa eficaz como pré-tratamento combinado com a desidratação osmótica seguida

de secagem convectiva nas condições estudadas.

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Anexos

Anexo 1. Cortes de cenoura coradas com Azul de Toluidina 0,025% pH 4,0. A)

Controle; B) Sacarose 25°Brix 10 min; C) Sacarose 25°Brix 20 min; D) Sacarose

25°Brix 30 min. Parede celular ( ). BARRA: 50 µm.

Anexo 2. Cortes de cenoura coradas com Azul de Toluidina 0,025% pH 4,0, submetidas

ao ULTRASSOM. A) Controle; B) Sacarose 25°Brix 10 min; C) Sacarose 25°Brix 20

min; D) Sacarose 25°Brix 30 min. Parede celular ( ). BARRA: 50 µm.

A n e x o s | 86

Anexo 3. Cortes de cenoura submetidos a reação do PAS. A) Controle; B) Sacarose

25°Brix 10 min; C) Sacarose 25°Brix 20 min; D) Sacarose 25°Brix 30 min. Parede

celular ( ). BARRA: 50 µm.

Anexo 4. Cortes de cenoura submetidos a reação do PAS, submetidas ao

ULTRASSOM. A) Controle; B) Sacarose 25°Brix 10 min; C) Sacarose 25°Brix 20 min;

D) Sacarose 25°Brix 30 min. Parede celular ( ). BARRA: 50 µm.

A n e x o s | 87

Anexo 5. Cortes de cenoura coradas com Azul de Toluidina 0,025% pH 4,0. A)

Controle; B) Sacarose 50°Brix 10 min; C) Sacarose 50°Brix 20 min; D) Sacarose

50°Brix 30 min. Parede celular ( ). BARRA: 50 µm.

Anexo 6. Cortes de cenoura coradas com Azul de Toluidina 0,025% pH 4,0, submetidas

ao ULTRASSOM. A) Controle; B) Sacarose 50°Brix 10 min; C) Sacarose 50°Brix 20

min; D) Sacarose 50°Brix 30 min. Parede celular ( ). BARRA: 50 µm.

A n e x o s | 88

Anexo 7. Cortes de cenoura submetidas a reação do PAS. A) Controle; B) Sacarose

50°Brix 10 min; C) Sacarose 50°Brix 20 min; D) Sacarose 50°Brix 30 min. Parede

celular ( ). BARRA: 50 µm.

Anexo 8. Cortes de cenoura submetidas a reação do PAS, submetidas ao

ULTRASSOM. A) Controle; B) Sacarose 50°Brix 10 min; C) Sacarose 50°Brix 20 min;

D) Sacarose 50°Brix 30 min. Parede celular ( ). BARRA: 50 µm.

A n e x o s | 89

Anexo 9. Cortes de cenoura coradas com Azul de Toluidina 0,025% pH 4,0. A)

Controle; B) NaCl 1% 10 min; C) NaCl 1% 20 min; D) NaCl 1% 30 min. Parede

celular ( ). BARRA: 50 µm.

Anexo 10. Cortes de cenoura coradas com Azul de Toluidina 0,025% pH 4,0,

submetidas ao ULTRASSOM. A) Controle; B) NaCl 1% 10 min; C) NaCl 1% 20 min;

D) NaCl 1% 30 min. Parede celular ( ). BARRA: 50 µm.

A n e x o s | 90

Anexo 11. Cortes de cenoura coradas com Azul de Toluidina 0,025% pH 4,0. A)

Controle; B) NaCl 5% 10 min; C) NaCl 5% 20 min; D) NaCl 5% 30 min. Parede celular

( ). BARRA: 50 µm.

Anexo 12. Cortes de cenoura coradas com Azul de Toluidina 0,025% pH 4,0,

submetidas ao ULTRASSOM. A) Controle; B) NaCl 5% 10 min; C) NaCl 5% 20 min;

D) NaCl 5% 30 min. Parede celular ( ). BARRA: 50 µm.

A n e x o s | 91

Anexo 13. Cortes de cenoura coradas submetidos a reação do PAS. A) Controle; B)

NaCl 5% 10 min; C) NaCl 5% 20 min; D) NaCl 5% 30 min. Parede celular ( ).

BARRA: 50 µm.

Anexo 14. Cortes de cenoura submetidos a reação do PAS, submetidas ao

ULTRASSOM. A) Controle; B) NaCl 5% 10 min; C) NaCl 5% 20 min; D) NaCl 5%

30 min. Parede celular ( ). BARRA: 50 µm.

A n e x o s | 92

Anexo 15. Cortes de cenoura coradas com Azul de Toluidina 0,025% pH 4,0. A)

Controle; B) Água destilada 10 min; C) Água destilada 20 min; D) Água destilada 30

min. Parede celular ( ). BARRA: 50 µm.

Anexo 16. Cortes de cenoura coradas com Azul de Toluidina 0,025% pH 4,0,

submetidas ao ULTRASSOM. A) Controle; B) Água destilada 10 min; C) Água

destilada 20 min; D) Água destilada 30 min. Parede celular ( ). BARRA: 50 µm.

A n e x o s | 93

Anexo 17. Cortes de cenoura submetidas a Reação do PAS. A) Controle; B) Água

destilada 10 min; C) Água destilada 20 min; D) Água destilada 30 min. Parede celular (

). BARRA: 50 µm.

Anexo 18. Cortes de cenoura submetidas a Reação do PAS, submetidas ao

ULTRASSOM. A) Controle; B) Água destilada 10 min; C) Água destilada 20 min; D)

Água destilada 30 min. Parede celular ( ). BARRA: 50 µm.

GRÁFICOS UMIDADE EM BASE SECA

A n e x o s | 94

GRÁFICOS DE UMIDADE EM BASE SECA

0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24

0

2

4

6

8

10

Ub

s (

sa

c 2

5 e

50

°Bri

x -

10

, 2

0 e

30

min

SE

M U

S)

tempo (h)

sac25t10

sac25t20

sac25t30

sac50t10

sac50t20

sac50t30

controle

Anexo 19. Gráfico de umidade em base seca - Ubs (Sac 25 e 50°Brix – 10, 20 e 30

minutos sem US e controle).

0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24

0

2

4

6

8

10

12

Ub

s (

sa

c. 2

5°B

rix e

50

°Bri

x -

10

, 2

0 e

30

min

US

)

Tempo (h)

sac25us10

sac25us20

sac25us30

sac50us10

sac50us20

sac50us30

controle

Anexo 20. Gráfico de Umidade em base seca- Ubs (Sacarose 25 e 50° Brix; US 10, 20,

30 min e controle).

A n e x o s | 95

0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24

0

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

Ub

s (

Na

Cl1

e 5

% -

10

, 2

0 e

30

SE

M U

S)

tempo (h)

NaCl1t10

NaCl1t20

NaCl1t30

NaCl5t10

NaCl5t20

NaCl5t30

controle

Anexo 21. Gráfico de umidade em base seca - Ubs (NaCl 1 e 5% – 10, 20 e 30 minutos

sem US e controle).

0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24

0

2

4

6

8

10

12

Ub

s (

Na

Cl 1

e 5

% -

10

, 2

0 e

30

min

US

)

tempo (h)

NaCl1us10

NaCl1us20

NaCl1us30

NaCl5us10

NaCl5us20

NaCl5us30

controle

Anexo 22. Gráfico de Umidade em base seca - Ubs (NaCl 1 e 5%; US 10, 20, 30

minutos e controle).

A n e x o s | 96

0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24

0

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

Ub

s (

H2O

- 1

0, 2

0 e

30

min

SE

M U

S)

tempo (h)

H2Ot10

H2Ot20

H2Ot30

controle

Anexo 23. Gráfico de umidade em base seca - Ubs (Água destilada – 10, 20 e 30 min

sem US e controle).

0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24

0

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

Ub

s (

H2

O -

10

, 2

0 e

30

min

US

)

tempo (h)

H20us10

H2Ous20

H2Ous30

controle

Anexo 24. Gráfico de Umidade em base seca - Ubs (Água destilada; US 10, 20, 30

minutos e controle)

A n e x o s | 97

GRÁFICOS TAXAS DE SECAGEM

0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24

0,0

0,5

1,0

1,5

2,0

2,5

3,0

Ta

xa

Se

ca

ge

m (

Sa

c.2

5 e

50

°Bri

x -

10

, 2

0 e

30

min

SE

M U

S)

tempo (h)

sac25t10

sac25t20

sac25t30

sac50t10

sac50t20

sac50t30

controle

Anexo 25. Gráfico da taxa de secagem (Sac 25 e 50 °Brix – 10, 20 e 30 minutos sem

US e controle).

0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24

0,0

0,5

1,0

1,5

2,0

2,5

3,0

3,5

4,0

4,5

Ta

xa

se

ca

ge

m (

sa

c.2

5°B

rix e

50

°Bri

x -

10

,20

e 3

0 U

S)

X Axis Title

sac25us10

sac25us20

sac25us30

sac50us10

sac50us20

sac50us30

controle

Anexo 26. Gráfico da Taxa de secagem (Sacarose 25 e 50°Brix; US 10, 20, 30 minutos

e controle).

A n e x o s | 98

0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24

0,0

0,5

1,0

1,5

2,0

2,5

3,0

Ta

xa

de

Se

ca

ge

m (

Na

Cl 1

e 5

% -

10

, 2

0 e

30

min

SE

M U

S)

tempo (h)

NaCl1t10

NaCl1t20

NaCl1t30

NaCl5t10

NaCl5t20

NaCl5t30

controle

Anexo 27. Gráfico da taxa de secagem (NaCl 1 e 5% – 10, 20 e 30 minutos sem US e

controle).

0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24

0,0

0,5

1,0

1,5

2,0

2,5

3,0

3,5

4,0

Ta

xa

de

se

ca

ge

m (

Na

Cl 1

e 5

% -

10

, 2

0, 3

0 m

in U

S)

Tempo (h)

NaCl1us10

NaCl1us20

NaCl1us30

NaCl5us10

NaCl5us20

NaCl5us30

controle

Anexo 28. Gráfico Taxa de secagem (NaCl 1 e 5%; US 10, 20, 30 minutos e controle).

A n e x o s | 99

0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24

0,0

0,2

0,4

0,6

0,8

1,0

1,2

1,4

1,6

1,8

2,0

2,2

2,4

2,6

2,8

Ta

xa

de

Se

ca

ge

m (

H2O

- 1

0, 2

0 e

30

min

SE

M U

S)

tempo (h)

H20t10

H2Ot20

H2Ot30

controle

Anexo 29. Taxa de secagem (Água destilada – 10, 20 e 30 minutos sem US e controle).

0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24

0,0

0,2

0,4

0,6

0,8

1,0

1,2

1,4

1,6

1,8

2,0

2,2

2,4

2,6

Ta

xa

Se

ca

ge

m (

H2O

- 1

0,2

0 e

30

min

US

)

tempo (h)

H2Ous10

H2Ous20

H2Ous30

controle

Anexo 30. Gráfico da Taxa de secagem (Água destilada; US 10, 20, 30 minutos e

controle)

A n e x o s | 100

GRÁFICOS DE ATIVIDADE DE ÁGUA

0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24

0,0

0,1

0,2

0,3

0,4

0,5

0,6

0,7

0,8

0,9

1,0

Aw

(S

ac. 2

5%

e 5

0%

- 1

0, 2

0 e

30

min

- e

co

ntr

ole

)

Tempo (h)

Sac25t10

Sac25t20

Sac25t30

Sac50t10

Sac50t20

Sac50t30

controle

Anexo 31. Gráfico da atividade de água- Aw (Sac 25 e 50°Brix – 10, 20 e 30 minutos

sem US e controle).

0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24

0,0

0,1

0,2

0,3

0,4

0,5

0,6

0,7

0,8

0,9

1,0

Aw

(S

ac 2

5 e

50

% U

S 1

0, 2

0, 3

0 e

co

ntr

ole

)

Tempo (h)

AwSac25us10

AwSac25us20

AwSac25us30

controle

AwSac50us10

AwSac50us20

AwSac50us30

Anexo 32. Gráfico de atividade de água - Aw (Sacarose 25 e 50°Brix US 10, 20, 30

minutos e controle)

A n e x o s | 101

0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24

0,0

0,1

0,2

0,3

0,4

0,5

0,6

0,7

0,8

0,9

1,0

Aw

(N

aC

l 1

% e

5%

- 1

0, 2

0 e

30

min

- e

co

ntr

ole

)

tempo (h)

NaCl1t10

NaCl1t20

NaCl1t30

NaCl5t10

NaCl5t20

NaCl5t30

Controle

Anexo 33. Gráfico de atividade de água- Aw (NaCl 1 e 5% – 10, 20 e 30 minutos sem

US)

0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24

0,0

0,1

0,2

0,3

0,4

0,5

0,6

0,7

0,8

0,9

1,0

1,1

Aw

(N

aC

l 1

e 5

% U

S 1

0,2

0,3

0 e

co

ntr

ole

)

tempo (h)

Aw1us10

Aw1us20

Aw1us30

controle

Aw5us10

Aw5us20

Aw5us30

Anexo 34. Gráfico de Atividade de Água - Aw (NaCl 1 e 5% US 10, 20, 30 minutos e

controle)

A n e x o s | 102

0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24

0,0

0,1

0,2

0,3

0,4

0,5

0,6

0,7

0,8

0,9

1,0

1,1

Ativid

ad

e d

e a

gu

a (

H2O

10

, 2

0 e

30

min

)

tempo (h)

H2Ot10

H2Ot20

H2Ot30

controle

Anexo 35. Gráfico da atividade de água- Aw (H2O – 10, 20 e 30 minutos sem US)

0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24

0,0

0,1

0,2

0,3

0,4

0,5

0,6

0,7

0,8

0,9

1,0

Aw

(H

2O

US

10

,20

,30

e c

on

tro

le)

tempo (h)

AwUS10

AwUS20

AwUS30

AwControle

Anexo 36. Gráfico de Atividade de Água - Aw (H20 - US 10, 20, 30 minutos e controle)