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UNIVERSIDADE ESTADUAL DE MONTES CLAROS
PARÂMETROS DE QUALIDADE NA
PRODUÇÃO DE ABACAXI DESIDRATADO
IRANI PEREIRA DOS SANTOS
2011
IRANI PEREIRA DOS SANTOS
PARÂMETROS DE QUALIDADE NA PRODUÇÃO DE ABACAXI DESIDRATADO
Dissertação apresentada à Universidade Estadual de Montes Claros, como parte das exigências do Programa de Pós Graduação em Produção Vegetal no Semiárido, área de concentração em Produção Vegetal, para obtenção do título de Magister Scientiae.
Orientadora Profª. D. Sc. Márcia Regina Costa
JANAÚBA MINAS GERAIS – BRASIL
2011
Catalogação: Biblioteca Setorial Campus de Janaúba
Santos, Irani Pereira dos.
S237p Parâmetros de qualidade na produção de abacaxi desidratado [manuscrito] / Irani Pereira dos Santos. – 2011.
134 p.
Dissertação (mestrado)-Programa de Pós-Graduação em Produção Vegetal no Semiárido, Universidade Estadual de Montes Claros-Janaúba, 2011.
Orientadora: Profº. D.Sc. Márcia Regina
Costa.
IRANI PEREIRA DOS SANTOS
PARÂMETROS DE QUALIDADE NA PRODUÇÃO DE ABACAXI DESIDRATADO
Dissertação apresentada à Universidade Estadual de Montes Claros, como parte das exigências do Programa de Pós Graduação em Produção Vegetal no Semiárido, área de concentração em Produção Vegetal, para obtenção do título de Magister Scientiae.
Aprovada em 30 de março de 2011.
Prof. D. Sc. Márcia Regina Costa Prof. D.Sc. Milton Nobel Cano Chauca
(Orientadora - UNIMONTES) (Coorientador - UFMG)
Prof. D.Sc. Willian James Nogueira Lima Prof. D.Sc. Sidnei Tavares dos Reis (UFMG) (UNIMONTES)
JANAÚBA MINAS GERAIS – BRASIL
2011
À minha mãe, pelas orações, e aos meus queridos irmãos, Jorge, Genival, Iraci, Ivanilde e Ivanete, pelo amor, carinho e cumplicidade em todos os momentos da vida.
DEDICO
Aos meus pais, Salvador e Balbina, e minha irmã Iraci, pela oportunidade de estudo, pela confiança depositada em mim, pelos ensinamentos e valores transmitidos durante toda minha vida.
À minha mãe, que me deu como herança, determinação e exemplo de vida...
“Ela é o meu norte, meu sul, meu leste, meu oeste. Minha semana de trabalho e meu domingo.
Meu meio-dia, minha meia-noite. Minha conversa, minha canção.“
(W. H.Auden)
OFEREÇO
AGRADECIMENTOS
Nenhuma conquista é o resultado exclusivo do nosso esforço. Então, agradeço: A Deus, por me mostrar à luz nos momentos difíceis da minha vida e por colocar no meu caminho pessoas maravilhosas, mostrando-me que nada acontece por acaso. À Fundação de Amparo a Pesquisa de Minas Gerais (FAPEMIG), pelo suporte financeiro para a realização da pesquisa. À UNIMONTES, pela oportunidade de cursar o mestrado e por tudo de bom que ele vier a me proporcionar. À Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior – CAPES, pela concessão de Bolsa de Estudos. À Profa. Dra. Márcia Regina Costa, pela orientação e paciência. Ao Prof. Dr. Milton Nobel Cano Chauca, não apenas pela coorientação durante o mestrado, mas pelo crescimento humano e científico proporcionado. Ao Professor Dr. Sidnei Tavares dos Reis, pela realização da análise estatística. Ao Professor Dr. Willian James Nogueira Lima, pela participação na banca de defesa da dissertação. Aos Professores Doutores Sidnei Tavares dos Reis e Wagner Ferreira da Mota pela participação da banca de Qualificação. A Alexandre Ribeiro Norte e Vanet Batista de Souza, meus fiéis escudeiros, pelo companheirismo e ajuda no desenvolvimento dos experimentos. Sem vocês tudo seria mais difícil, quase impossível. Às colegas de laboratório Fabíola de Jesus Silva, Kamila Antunes Alves, Kelem Silva Fonseca, pelo companheirismo e preciosa colaboração na realização deste trabalho. A todos os professores que fizeram parte da minha formação acadêmica, meu carinho. Vocês fazem parte da minha história.
À minha família, pelo apoio incondicional, e aos meus sobrinhos, João Gabriel, Tayná, Fernando, Vitória, Anna Júllia, Maria Eduarda, Daniel, Ana Luíza, Isadora e Arthur pelos momentos de alegria. Vocês são minha fortaleza e ao mesmo tempo minha fraqueza. Aos colegas de mestrado pela convivência agradável, em especial, Pollyanna e Suzane, pelas conversas, alegrias e angústias compartilhadas e pelo companheirismo sempre. A Cynthia, Raíssa e Joseilton, pela amizade e preciosa ajuda sempre que solicitei. Aos queridos amigos Hilário, Ivana, Márcio, Lena, Virgínia e Renata, por me socorrerem em momentos diversos. Obrigada pela amizade sincera. A Shirley Janaine Barbosa, pelo apoio ímpar em momentos tão difíceis. Só Jesus na causa. A D. Olímpia, grande exemplo de ser humano e bondade, guia de luz na minha vida. Obrigada pelo carinho, amizade e suas orações. Aos funcionários da UNIMONTES, pela atenção, colaboração e convivência agradável, em especial D. Ana, D. Cidinha, Fátima, Penha, Tereza, Grazzielli, Mara, Sr. Nelson, Sr. Valdemar, Sr. Válter e todos os funcionários da biblioteca. A todos que contribuíram direta ou indiretamente para conclusão deste trabalho, minha gratidão.
Momentos na Vida
“[...] A felicidade aparece para aqueles
que choram.
Para aqueles que se machucam.
Para aqueles que buscam e tentam sempre.
E para aqueles que reconhecem a importância das
pessoas que passam por suas vidas [...].”
Clarice Lispector
SUMÁRIO
RESUMO………………………………….......………………................. i
ABSTRACT……………………………………......…………................. ii
1 INTRODUÇÃO…………………………………......….………............ 1
2 REFERENCIAL TEÓRICO ..……………………………………….. 3
2.1 Considerações sobre a matéria-prima.................................................... 3 2.1.1 Abacaxi .............................................................................................. 3 2.2 Atividade de água (Aw) no produto desidratado .................................. 5 2.2.1 Atividade de água e as reações químicas, enzimáticas e microbiológicas 8 2.3 Desidratação de frutas ............................................................................ 10 2.3.1 Fundamentos da secagem .................................................................... 2.3.2 Fatores que influenciam na secagem ..................................................
14 15
2.3.3 As fases do processo de secagem ....................................................... 18 2.3.4 Transformações químicas e físicas durante a desidratação ................ 19 2.4 Curva de secagem .................................................................................. 21 2.5 Isotermas ................................................................................................ 23 2.6 Pré-tratamentos utilizados em frutas desidratadas ................................. 31 2.6.1 Antioxidantes ...................................................... ............................... 32 2.6.2 Sulfitação ............................................................................................ 33 2.6.3 Branqueamento ................................................................................... 34 2.6.4 Fermentação ........................................................................................ 36 2.6.5 Desidratação osmótica ........................................................................ 39 2.7 Parâmetros de qualidade em alimentos desidratados............................. 41 2.7.1 Cor....................................................................................................... 42 2.7.2 Textura................................................................................................ 2.7.3 Encolhimento.......................................................................................
47 49
3 MATERIAL E METÓDOS.................................................................... 52 3.1 Local ...................................................................................................... 52 3.2 Matéria-prima ........................................................................................ 52 3.3 Preparo das amostras ............................................................................ 52 3.4 Secagem.................................................................................................. 53 3.5 Análises físico-químicas ........................................................................ 53 3.6 Análise de cor ......................................................................................... 54 3.7 Análise de textura .................................................................................. 55 3.8 Determinação do encolhimento .............................................................. 55 3.9 Análise de higroscopicidade................................................................... 55 3.10 Determinação das isotermas de sorção ................................................. 56 3.11 Avaliação da estabilidade das frutas desidratadas ................................ 3.12 Delineamento Experimental .................................................................
57 58
4 RESULTADOS E DISCUSSÃO............................................................. 59 4.1 Determinação da curva de secagem do abacaxi desidratado........................ 59 4.2 Propriedades físico-químicas do abacaxi desidratado.................................. 62
63 63
4.2.1 Análise de umidade................................................................................... 4.2.2 Análise de sólidos solúveis totais (º Brix) ................................................ 4.2.3 Análise de atividade de água .................................................................... 66 4.2.4 Análise de pH ........................................................................................... 69 4.3 Parâmetros de cor de abacaxi desidratado ................................................... 71 4.3.1 Análise de diferença de cromaticidade (∆C*) .......................................... 71 4.3.2 Análise de diferença de cor (∆E*)............................................................. 74 4.4 Análise de textura de abacaxi desidratado.................................................... 76 4.5 Análise de encolhimento de abacaxi desidratado ........................................ 76 4.6 Higroscopicidade de abacaxi desidratado .................................................... 77 4.7 Isotermas de sorção de abacaxi desidratado ................................................ 79 4.8 Análise de estabilidade de abacaxi desidratado ........................................... 86 4.8.1 Índice de cromaticidade (C*) .................................................................... 86 4.8.2 Ângulo de tonalidade (h*) ........................................................................ 91 5 CONCLUSÕES ............................................................................................. 96
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS .................................................... 98
ANEXOS...................................................................................................... 120
i
LISTA DE TABELAS
Pág. TABELA 1. Valores médios de sólidos solúveis totais (°Brix) de
abacaxi desidratado obtido em função do pH da solução e tempo de fermentação (h), durante 60 dias de armazenamento....................................................................
64
TABELA 2. Valores médios de sólidos solúveis totais (°Brix) de abacaxi desidratado obtido em função do tempo de armazenamento (dias), tempo de fermentação (h) e pH da solução ................................................................................
65
TABELA 3 Valores médios de atividade de água (Aw) de abacaxi desidratado obtido em função do pH da solução, tempo de fermentação (h) e tempo de armazenamento (dias)............
67
TABELA 4 Valores médios de atividade de água (Aw) de abacaxi desidratado obtido em função do tempo de armazenamento (dias), tempo de fermentação (h) e pH da solução ................................................................................
68
TABELA 5 Valores médios de pH de abacaxi desidratado obtido em função do tempo de armazenamento (dias) e tempo de fermentação (h)....................................................................
70
TABELA 6 Valores médios para a diferença de cromaticidade (∆C*) do abacaxi antes e após a secagem, obtido em função do pH da solução e tempo de fermentação...............................
73
TABELA 7 Valores médios para a perda de cor (∆E*) do abacaxi antes e após a secagem obtido em função do pH da solução e tempo de fermentação.........................................
75
TABELA 8 Valores médios de absorção de água (g H2O/ 100g do produto) de abacaxi desidratado obtidos em função do pH da solução e tempo de fermentação....................................
78
TABELA 9 Valores médios de umidade de equilíbrio (% em base seca) de abacaxi desidratado obtidos em função do pH da solução, tempo de fermentação e da atividade de água......................................................................................
79
ii
TABELA 10 Parâmetros de GAB, Peleg e Oswin estimados para abacaxi desidratado obtido em função do tempo de fermentação e pH da solução 5,59.......................................
82
TABELA 11 Parâmetros de GAB, Peleg e Oswin estimados para abacaxi desidratado obtido em função do tempo de fermentação e pH da solução 3,5.........................................
83
TABELA 12 Valores médios do índice de saturação (C*) de abacaxi desidratado obtido em função do pH da solução e tempo de fermentação.....................................................................
87
TABELA 13 Valores médios do índice de saturação (C*) de abacaxi desidratado obtido em função do tempo de armazenamento (dias) e tempo de fermentação (h)............
88
TABELA 14 Valores médios do índice de saturação (C*) de abacaxi desidratado obtido em função do pH da solução e tempo de armazenamento (dias).....................................................
88
TABELA 15 Valores médios do índice de saturação (C*) de abacaxi desidratado obtido em função do tempo de armazenamento (dias) e pH da solução...............................
89
TABELA 16 Valores médios para a tonalidade (h*) do abacaxi desidratado, obtido em função do pH da solução e tempo de fermentação.....................................................................
91
TABELA 17 Valores médios para o ângulo de tonalidade “h*” (em graus) de abacaxi desidratado obtido em função do tempo de armazenamento (dias) e tempo de fermentação (h)........
92
TABELA 18 Valores médios para a tonalidade (h*) do abacaxi desidratado, em função do pH da solução e tempo de armazenamento (dias ).........................................................
93
TABELA 19 Valores médios para a tonalidade (h*) do abacaxi desidratado, em função do tempo de armazenamento (dias) e pH da solução..........................................................
94
iii
LISTA DE FIGURAS
Pág. FIGURA 1 Fluxograma de processamento de alimentos
desidratados..........................................................................
14
FIGURA 2 Exemplo de curvas de secagem de diferentes produtos para a temperatura de 60ºC...................................
22
FIGURA 3 Curva típica das isotermas de sorção................................... 25
FIGURA 4 Tipos de formatos de isotermas de sorção.......................... 27
FIGURA 5 Representação gráfica dos valores L, a e b......................... 45
FIGURA 6 Curvas de secagem experimentais e calculadas através do modelo exponencial, para abacaxi em pH 5,59 na temperatura de secagem de 55 ºC .......................................
60
FIGURA 7 Curvas de secagem experimentais e calculadas através do modelo exponencial, para abacaxi em pH 3,5 na temperatura de secagem de 55 ºC .......................................
62
FIGURA 8 Efeito do tempo de fermentação (h) e do pH da solução sobre o teor de sólidos solúveis totais (°Brix) de abacaxi desidratado, durante 60 dias de armazenamento..................
66
FIGURA 9 Efeito do tempo de fermentação (h) e do pH da solução sobre a atividade de água de abacaxi desidratado, durante 60 dias de armazenamento...................................................
70
FIGURA 10 Efeito do tempo de fermentação (h) e armazenamento (dias) sobre o pH de abacaxi desidratado............................
71
FIGURA 11 Efeito da fermentação e do pH da solução sobre a cromaticidade (C*) de abacaxi desidratado.........................
74
FIGURA 12 Efeito do tempo de fermentação (h) e do pH da solução sobre a perda de cor (∆E*) de abacaxi desidratado.............
75
iv
FIGURA 13 Efeito do tempo de fermentação (h) e do pH da solução sobre a higroscopicidade de abacaxi desidratado, exposto à umidade relativa de 85% e temperatura de 25 °C.............
78
FIGURA 14 Efeito do tempo de fermentação (h), pH da solução e da atividade de água (Aw) sobre a umidade de equilíbrio de abacaxi desidratado..............................................................
80
FIGURA 15 Efeito da atividade de água (Aw), tempo de fermentação (h) e pH da solução sobre a umidade de equilíbrio de abacaxi desidratado..............................................................
81
FIGURA 16 Ajuste do modelo de GAB às isotermas de adsorção de umidade de abacaxi desidratado..........................................
84
FIGURA 17 Ajuste do modelo de PELEG às isotermas de adsorção de umidade de abacaxi desidratado..........................................
85
FIGURA 18 Ajuste do modelo de OSWIN às isotermas de adsorção de umidade de abacaxi desidratado..........................................
86
FIGURA 19 Efeito do tempo de fermentação (h) e do pH da solução sobre o índice de cromaticidade de abacaxi desidratado.....
90
FIGURA 20 Efeito do tempo de fermentação (h) e do tempo de armazenamento sobre o índice de cromaticidade de abacaxi desidratado..............................................................
90
FIGURA 21 Efeito do tempo de fermentação (h) e do pH da solução sobre o ângulo de tonalidade (h*) de abacaxi desidratado...........................................................................
94
FIGURA 22 Efeito do tempo de fermentação (h) e do tempo de armazenamento (dias) sobre o ângulo de tonalidade (h*) de abacaxi desidratado.........................................................
95
v
LISTA DE QUADROS
Pág. QUADRO 1 Atividade de água mínima para o desenvolvimento de
alguns microrganismos....................................................
10
QUADRO 2 Adaptabilidade de frutas a desidratação.............................. 11
QUADRO 3 Modelos para ajustes de isotermas de sorção de umidade... 26
vi
RESUMO
SANTOS, Irani Pereira dos. Parâmetros de qualidade na produção de abacaxi desidratado. 2011. 132 p. Dissertação (Mestrado em Produção Vegetal no Semiárido) – Universidade Estadual de Montes Claros, Janaúba, MG.1
O presente estudo teve como objetivo avaliar os parâmetros de qualidade na produção de abacaxi desidratado. O experimento foi realizado no Laboratório de Tecnologia de Processamento de Produtos de Origem Animal e Vegetal (TPAV) do Departamento de Ciências Agrárias da Universidade Estadual de Montes Claros – UNIMONTES, campus de Janaúba, Minas Gerais. Antes da desidratação, os frutos de abacaxi Pérola foram submetidos a pré-tratamentos utilizando solução de sacarose a 70% e fermentação. O delineamento empregado foi o inteiramente casualizado (DIC), em esquemas fatoriais com três repetições. Utilizaram-se 12, 36 e 60 horas de fermentação, solução com pH 5,59 e 3,5. Foram determinadas as curvas de secagem, análises físico-químicas, cor, encolhimento, textura, higroscopicidade, estabilidade e isotermas de sorção. Um modelo matemático exponencial ajustou satisfatoriamente as curvas de secagem. O abacaxi desidratado apresentou valores físico-químicos de atividade de água, pH, sólidos solúveis totais e umidade adequados para sua estabilidade. Os tempos de fermentação e pH utilizados não tiveram efeito significativo sobre o teor de umidade, pH, encolhimento e textura do abacaxi. Os modelos de Peleg, GAB e Oswin produziram ajustes satisfatórios às isotermas de adsorção de umidade de abacaxi. As análises indicaram que os frutos produzidos em pH 3,5 e tempo de fermentação 36 horas resultaram em menor perda de cor. Palavras chave: abacaxi desidratado, fermentação, qualidade
1 Comitê Orientador: Prof.ª Márcia Regina Costa – DCA/UNIMONTES (Orientadora); Prof. Milton Nobel Cano Chauca – ICA/ UFMG. (Coorientador).
vii
ABSTRACT SANTOS, Irani Pereira dos. Quality parameters in the production of dehydrated pineapple. 2010. 132 p. Dissertation (Master’s degree in Plant Production) – Universidade Estadual de Montes Claros, Janaúba – MG.2
The present study aimed to evaluate the quality parameters in the production of dehydrated pineapple. The experiment was carried through in the Laboratory of Processing Technology of Products of Animal and Vegetal Origin (TPAV) of the Department of Agrarian Sciences of the Universidade Estadual de Montes Claros- UNIMONTES, campus of Janaúba, Minas Gerais. Before the dehydration, the ‘Pérola’ pineapple fruits were submitted daily to pre-treatments using sucrose solution 70% and fermentation. The used design was entirely at random (DIC), in factorial schemes with three repetitions. They were used 12, 36 and 60 hours of fermentation, solution with pH 5,59 and 3,5. The drying curves, physical-chemical analyses, color, shrinking, texture, higroscopicity, stability and adsorption isotherms were determined. An exponential mathematical model adjusted the drying curves satisfactorily. The dehydrated pineapple presented physical-chemical values of water activity, pH, total soluble solids and humidity adjusted for its stability. The used fermentation times and pH did not present significant effect on the humidity content, pH, shrinking and texture of the pineapple. The Peleg, GAB and Oswin models produced satisfactory adjustments to adsorption isotherms of pineapple humidity. The analyses indicated that the fruits produced in pH 3,5 and fermentation time 36 hours resulted in lesser loss of color. Keywords: dehydrated pineapple, fermentation, quality
2 Guidance committee: Prof.ª Márcia Regina Costa – (Adviser) ASD/UNIMONTES. Prof. Milton Nobel Cano Chauca - (Co-adviser)– ASI/ UFMG
1
1 INTRODUÇÃO
As frutas e os vegetais exercem um papel fundamental na nutrição
humana, constituindo fontes indispensáveis de vitaminas, minerais e fibras.
Por apresentarem um alto conteúdo de umidade (cerca de 80%), são
altamente perecíveis e, por isso, devem ser refrigerados ou processados o
mais rapidamente possível após a colheita, a fim de diminuir as perdas.
No Brasil, entre a colheita e a mesa do consumidor, ocorrem perdas
significativas das frutas, sendo esse desperdício causado principalmente por
falhas no armazenamento e transporte. Algumas perdas são decorrentes do
amadurecimento precoce dos frutos e de deficiências no tratamento pré e
pós-colheita, que, em conjunto, representam milhões de toneladas por ano.
Esse fato justifica a utilização de processos capazes de conservar tais
produtos por um período maior.
Umas das técnicas mais antigas de preservação de alimentos
utilizadas pelo homem é a remoção da umidade dos alimentos através do
processo de desidratação, sendo a secagem por ar quente uma das técnicas
mais utilizadas no Brasil para a preservação de alimentos. Suas vantagens
são várias, dentre as quais se destaca a redução do peso da fruta ou hortaliça,
o que proporciona melhor conservação do produto e menor custo de
armazenamento.
Apesar dos aspectos positivos, a secagem pode alterar as
características sensoriais e o valor nutricional dos alimentos, e a intensidade
dessas alterações é dependente das condições utilizadas no processo de
secagem e das características próprias de cada produto. As frutas
desidratadas devem preservar o sabor, o aroma e a cor originais, e devem,
preferencialmente, estar livres de aditivos químicos e apresentar textura
semelhante à do produto fresco. Por outro lado, a secagem convectiva pode
comprometer a qualidade final, fornecendo um produto com características
como dureza excessiva, dificuldade de reidratação e alteração de cor e sabor,
2
fato que pode ser atenuado mediante o uso de pré-tratamentos adequados.
O uso de pré-tratamentos melhora algumas propriedades
nutricionais, sensoriais e funcionais do produto seco (TORREGGIANI e
BERTOLO, 2001). Parâmetros como a cor, sabor e aroma de frutas,
sensíveis à secagem por convecção em ar aquecido, foram melhorados
quando uma etapa prévia de desidratação osmótica foi utilizada (IKOKO e
KURI, 2007). Além disso, a desidratação osmótica melhora a textura e a
estabilidade dos pigmentos durante a secagem e o armazenamento de frutas
(RIVA et al., 2005).
A preservação da qualidade das frutas desidratadas depende da
matéria-prima, tratamento químico e de fatores característicos como,
temperatura e velocidade do ar de secagem, tipo de secador, dentre outros. A
utilização de parâmetros inadequados para a desidratação de determinado
produto pode ocasionar perda de aroma e nutrientes, alterações de cor,
textura e sabor. Assim, o estudo de novas tecnologias como o uso de pré-
tratamentos como a fermentação para obtenção de frutas desidratadas de boa
qualidade se reveste de grande relevância oferecendo outra opção de
consumo da fruta ou colocando um produto novo no mercado, e ao mesmo
tempo possibilitando aproveitar o excedente de produção.
Considerando também a importância socioeconômica das frutas para
a região Norte de Minas Gerais, devido ao seu enorme potencial de
aproveitamento integral de matéria-prima e geração de renda familiar,
acredita-se que o aperfeiçoamento da técnica de produção de frutas
desidratadas que resulte em um produto de qualidade com alto valor
agregado, e que também satisfaça as exigências dos consumidores é
plenamente justificável.
O objetivo deste estudo foi avaliar a influência da fermentação e do
pH da solução osmótica sobre a perda de cor, textura, encolhimento,
propriedades físico-químicas do abacaxi desidratado e analisar a estabilidade
durante o armazenamento, bem como determinar as curvas de secagem e
isotermas dessorção do produto obtido.
3
2. REFERENCIAL TEÓRICO
2.1 Considerações sobre a matéria-prima
A produção de frutas no Brasil supera 43 milhões de toneladas. A
base agrícola da cadeia produtiva das frutas abrange 2,1 milhões de hectares,
gera mais de 4 milhões de empregos diretos (2 a 5 pessoas por hectare) e um
valor bruto da produção agrícola de R$ 17,5 bilhões (IBGE, 2010).
Consequentemente, o segmento de frutícola está entre os principais
geradores de renda, de empregos e de desenvolvimento rural (EMBRAPA,
2010).
O Brasil ocupa o segundo lugar na produção mundial de abacaxi,
com área colhida com mais de 55,5 mil ha-¹, sendo que em 2010 a produção
foi de 1.447.885 frutos (IBGE, 2011). É um fruto de importância econômica
para o Estado de Minas Gerais. A região Sudeste destaca-se por ser a
segunda maior produtora de abacaxi do país, com a produção média de 419,3
mil frutos em 15,7 mil ha-¹. Minas Gerais representa 53% da produção dessa
região, sendo que o abacaxi é a principal fruteira cultivada no estado (IBGE,
2011).
2.1.1 Abacaxi
A espécie Ananas comosus (L.) Merrill pertence à família
Bromeliaceae, que contempla aproximadamente 46 gêneros e 1.700 espécies,
presentes principalmente em zonas tropicais (THE, 2001). O gênero Ananas
é vastamente distribuído nas regiões tropicais por intermédio da espécie
Ananas comosus (L.) Merrill, a qual abrange todas as cultivares plantadas de
abacaxi.
O abacaxi é um fruto de grande aceitação pelo seu aroma e sabor,
consumido em todo o globo terrestre, sendo rico em açúcares, sais minerais e
vitaminas (GONÇALVES, 2000). O sabor e o aroma característicos do
4
abacaxi são atribuídos à presença e aos teores de diversos constituintes
químicos, ressaltando entre eles os açúcares e os ácidos responsáveis pelo
sabor, e compostos voláteis associados ao aroma (CARVALHO e BOTREL,
1996). Os carotenoides são os responsáveis pela coloração amarela da polpa,
e as vitaminas e os minerais estão relacionados com o valor nutritivo,
sobressaindo o ácido ascórbico (vitamina C) e o potássio. Os principais
ácidos responsáveis pela acidez são o cítrico e o málico, os quais contribuem
respectivamente com 80% a 20% da acidez total. A acidez titulável total
geralmente varia de 0,6% a 1,6% e é expressa como porcentagem de ácido
cítrico, enquanto o pH da polpa se enquadra na faixa de 3,7 a 3,9
(CARVALHO e BOTREL, 1996).
O fruto apresenta polpa de cor amarela ou laranja-avermelhado,
possuindo formato normalmente cilíndrico ou ligeiramente cônico,
constituído por 100 a 200 pequenas bagas ou frutilhos fundidos entre si
sobre o eixo central ou coração, formado por várias flores que iniciam seu
desenvolvimento na base do fruto e progride em espiral até o ápice (THE,
2001).
No cenário agrícola mundial de frutas, a cultura do abacaxi tem
elevada demanda e alta rentabilidade (SANTOS, 2002). É o segundo cultivo
tropical de importância mundial, depois da banana, representando cerca de
20 % do volume mundial de frutas tropicais. Setenta por cento do abacaxi
consumido no mundo é na forma in natura (COVECA, 2002). No Brasil,
mais de 90% do abacaxi produzido é consumido in natura, com perdas em
torno de 10-15% do produto colhido (AGRIANUAL, 2001).
Segundo Cunha (2010), o abacaxi é muito consumido em todo o
mundo, tanto ao natural quanto na forma de produtos industrializados. É uma
fruta não climatérica, ou seja, deve estar no estádio ótimo de
amadurecimento para consumo por ocasião da colheita, pois ao ser destacado
da planta ele perde sua capacidade de amadurecimento e passa a apresentar
queda na taxa respiratória.
O abacaxi apresenta grande importância econômica não só pelas suas
5
qualidades nutricionais e organolépticas, mas também por sua rentabilidade
e importância social, devido seu cultivo exigir intensiva mão de obra
(CUNHA et al.,1994).
Atualmente, a produção brasileira é destinada, na maior parte, ao
mercado interno, mas o aumento do consumo de abacaxi no mercado
europeu tem levado empresas nacionais a traçar planos para investir em
exportações (RODRIGUES, 2006).
Melo et al. (2010) afirmam que o processamento dessa fruta
ocasiona alterações químicas, físicas e organolépticas, fazendo com que se
tenha perda de vitaminas, havendo também escurecimento provocado por
reações enzimáticas e não enzimáticas. Por esse motivo, a escolha dos
equipamentos e dos métodos para processamento é fundamental para a
manutenção de suas características de qualidade.
Dentre as cultivares mais exploradas em todo mundo destacam-se:
Smooth Cayenne, Singapore Spanish, Queen, Red Spanish, Perola e
Perolera (GONÇALVES, 2000), sendo que 70% da produção mundial de
abacaxi provem da variedade Smooth Cayenne (FIGUEIREDO; QUEIROZ;
NORONHA, 2003). As cultivares mais plantadas no Brasil são a ‘Perola’ e
a ‘Smooth Cayenne’, sendo a ‘Perola’ considerada insuperável para o
consumo ao natural, graças a sua polpa suculenta e saborosa (CUNHA,
2010).
A variedade Smooth Cayenne é a mais importante para a
industrialização, inclusive para a produção de passas. A garantia de um
produto final de boa qualidade está vinculada ao processamento de uma fruta
colhida no estádio de maturação adequado, ou seja, com a cor da casca
amarela, envolvendo mais da metade da superfície total do fruto (MELONI,
2003).
2.2 Atividade de água (Aw) no produto desidratado
A disponibilidade da água para a atividade microbiológica,
6
enzimática ou química é que determina a vida de prateleira de um alimento,
e isso é medido pela atividade de água do alimento (FELLOWS, 2006).
Segundo Fellows (2006), a atividade da água é definida como “a
razão da pressão de vapor da água no alimento e a pressão de vapor saturada
da água na mesma temperatura, conforme equação (1).
Aw = Pv (1) Pvs
Em que Pv (pascal) é a pressão parcial de vapor da água no alimento
a dada temperatura, e Pvs (pascal) é a pressão de vapor de água saturada na
mesma temperatura do alimento.
Quando um material biológico é exposto a certa umidade, ele perde
ou ganha água para ajustar sua própria umidade a uma condição de
equilíbrio com o ambiente. Isso ocorre quando a pressão de vapor da água na
superfície do material se iguala à pressão de vapor da água do ar que o
envolve (TREYBALL, 1988).
O grau de umidade de equilíbrio é o ponto em que a umidade do
produto se iguala à umidade do ar. Quando o produto perde umidade para
entrar em equilíbrio com a umidade do ar, ocorre o processo de “dessorção”.
No entanto, quando o produto ganha umidade, o processo é denominado de
“sorção” (FIOREZE, 1994).
A desidratação de alimentos tem como finalidade reduzir a
disponibilidade de água para um nível onde não exista perigo de crescimento
microbiano. Sabe-se que os micro-organismos não podem crescer em
sistemas de alimentos desidratados quando a atividade de água está abaixo
de 0,6-0,7; mas outras reações enzimáticas e não enzimáticas continuam
atuando no processo de armazenagem. A atividade de água tem sido um
parâmetro usual para determinar o ponto final da secagem visando a reduzir
a possibilidade de crescimento microbiológico (ANTONIO, 2002).
A atividade de água pode ser estudada com as curvas de isotermas de
sorção. A curva descreve a relação de equilíbrio da quantidade de água
7
sorvida por componentes do produto e da pressão de vapor ou umidade
relativa, a uma dada temperatura. Essa relação depende da composição
química dos alimentos, tais como gorduras, amidos, açúcares, proteínas, etc.
(PARK e NOGUEIRA, 1992).
Nos alimentos, a água se encontra em duas formas, ou seja, na forma
de água livre e na forma de água ligada. De acordo com Ribeiro e Seravalli
(2004), a água ligada é definida como a água em contato com solutos e
outros constituintes não aquosos, existindo em vários graus de ligação. Ela
pode ser dividida em: água constitucional, que é a água ligada mais
fortemente aos constituintes não aquosos do alimento, através de ligações
iônicas; água vicinal, aquela que ocupa os espaços mais próximos da maioria
dos grupos hidrofílicos (afinidade pela água) presentes nos constituintes;
água de multicamadas representa a água ligada de forma mais fraca aos
constituintes não aquosos do alimento. A água livre no alimento é a água
que representa as mesmas propriedades da água pura, e que está disponível
para o crescimento de microrganismos e para reações enzimáticas.
Os métodos utilizados para determinar a atividade de água, segundo
Fioreze (2004) são:
- Método estático: consiste em se colocar o produto em repouso num
recipiente fechado acima de uma solução salina saturada ou ácida, mas sem
contato com a mesma; o recipiente deve estar em ambiente cuja temperatura
seja constante. O produto é pesado depois de alguns dias até manter peso
constante e, a partir daí, é determinada a sua umidade de equilíbrio.
- Método semiestático: difere em relação ao estático, posto que o produto
sofre uma pequena agitação periódica para facilitar a difusão de umidade nas
proximidades da sua superfície para a atmosfera, dentro do recipiente, o que
torna este processo um pouco mais rápido.
- Método dinâmico: consiste em se colocar o produto em uma cápsula com
um sensor de umidade relativa, com o menor espaço livre possível e em
temperatura constante; devido ao pequeno espaço livre, o equilíbrio é
rapidamente atingido e a umidade relativa do ambiente, quando não sofre
8
mais variações, corresponde à atividade de água do produto, que é então
pesado para determinar sua umidade de equilíbrio.
A escala de atividade de água de qualquer produto é de 0 a 1, e no
estado de equilíbrio existe igualdade entre a pressão parcial de vapor de água
no ar e da água do produto. Dessa forma, podem-se utilizar as isotermas de
adsorção e dessorção de umidade de cada produto para conduzir a secagem
até estabelecer a umidade final ou a atividade de água do produto, tal que
garanta, nas condições de estocagem (temperatura e umidade relativa do ar),
a integridade biológica do produto (TRAVAGLINI et al., 1995).
A medida de Aw é de fundamental importância, uma vez que por
meio dela podem ser previstas reações de oxidação de lipídios,
escurecimento não enzimático, atividade enzimática e desenvolvimento de
microrganismos, assim como o comportamento de misturas de alimentos
com diferentes atividades de água, visando a escolher os sistemas adequados
de sua embalagem (FERREIRA e PENA, 2003).
Lima et al. (2004), estudando melões desidratados osmoticamente e
submetidos à secagem em estufa a 65 °C, alcançaram uma Aw média de
0,733. Sousa et al. (2003-b), analisando goiabas desidratadas osmoticamente
e secas em estufa, obtiveram uma Aw desejada menor que 0,75 (valor que se
encontra na faixa de alimentos de umidade intermediária, que varia de 0,65
a 0,85).
2.2.1 Atividade de água e as reações químicas, enzimáticas e
microbiológicas
A atividade de água é uma das propriedades mais importantes para o
processamento, conservação e armazenamento de alimentos. Ela quantifica o
grau de ligação da água contida no produto e consequentemente sua
disponibilidade para agir como um solvente e participar das transformações
químicas, bioquímicas e microbiológicas (MELONI, 2003).
Nos alimentos ricos em água, a Aw acima de 0,90 forma soluções
9
diluídas com os alimentos servindo de substrato para reações químicas e o
desenvolvimento microbiano. Entre 0,40 e 0,80, há uma aceleração das
reações químicas pelo aumento da concentração dos substratos. Próximo a
0,60, cessa a atividade microbiana e, para Aw inferior a 0,30, atinge-se a
zona de adsorção primária (PARK et al., 2006).
Castro et al. (2002), relataram que os microrganismos são inibidos
quando os valores de atividade de água se encontram abaixo de 0,60.
Segundo Karathanos (1999), a determinação incorreta do conteúdo
de umidade pode conduzir à deterioração do produto (microbiológica e
reações enzimáticas) e, consequentemente, levar à perda da qualidade.
Assim, o conhecimento do conteúdo de umidade exato e o procedimento
apropriado para sua determinação são de suma importância quando se trata
de alimentos desidratados.
A deterioração de alimentos por microrganismos pode acontecer
rapidamente, ao passo que as reações enzimáticas e químicas ocorrem de
modo mais lento durante a armazenagem. Em ambos os casos, o teor de água
é um fator muito importante no controle da taxa de deterioração. Apenas o
conhecimento do teor de umidade não é suficiente para predizer a
estabilidade de um alimento. A disponibilidade da água para a atividade
microbiológica, enzimática ou química é que determina a vida de prateleira
de um alimento, e isso é medido pela atividade de água (Aw) do alimento
(FELLOWS, 2006).
Quando a atividade de água está acima de 0,90, as bactérias são os
microrganismos predominantes na maioria dos alimentos; enquanto abaixo
de 0,85, os fungos filamentosos são os mais numerosos e diversos
(ORDÓÑEZ et al., 2005). Para produtos do tipo frutas secas, com atividade
de água acima de 0,78, existe um risco maior de desenvolvimento de bolores
e leveduras, havendo, nesse caso, a necessidade de utilização de agentes
fungistáticos do tipo sorbato de potássio, para uma adequada conservação do
produto (CANO-CHAUCA, 2000).
O teor de água é um fator importante no controle da taxa de
10
deterioração. Todos os micro-organismos têm uma atividade de água mínima
de desenvolvimento, conforme indicado no Quadro 1. De modo geral, as
bactérias são mais exigentes quanto à disponibilidade de água que os bolores
e leveduras (BRASEQ, 2006).
QUADRO 1- Atividade de água mínima para o desenvolvimento de alguns microrganismos.
Microrganismos Atividade de água mínima
Bactérias 0,91
Staphylococcus aureus 0,85
Leveduras 0,88
Bolores 0,80
Bactérias halófilas 0,75
Bolores xerófilos 0,61
Leveduras osmotolerantes 0,60
Fonte: Alves (2003)
2.3 Desidratação de Frutas
Segundo a RDC (Resolução de Diretoria Colegiada) nº 272
(BRASIL, 2005), fruta seca é o produto obtido pela perda parcial da água da
fruta madura, inteira ou em pedaços, por processos tecnológicos adequados
que possibilitem a manutenção de, no máximo, 25% de umidade (g/100g). O
produto é designado simplesmente pelo nome da fruta que lhe deu origem,
seguida da palavra "seca". Os produtos preparados com mais de uma espécie
de frutas, terão a designação de "frutas secas mistas", seguida do nome das
frutas componentes. Pode também ser usada a palavra "passa", em lugar de
"seca". Ex: uva-passa, jaca-passa.
Matos (2007) afirma que o processamento de frutas desidratadas
agrega valor ao produto, além de reduzir custos com transporte, embalagem
11
e requerer menor área para armazenamento. Porém, a qualidade final do
produto que será desidratado depende da matéria-prima utilizada, visto que
se as frutas utilizadas durante o processamento forem de boa qualidade, o
resultado final será fruta seca saudável e saborosa.
Ainda segundo o mesmo autor, as frutas frescas mais utilizadas para
a desidratação são: ameixa, damasco, figo, uva, maçã, banana, pêssego,
manga e abacaxi. O Quadro 2 mostra algumas frutas e sua adaptabilidade à
desidratação.
QUADRO 2 - Adaptabilidade de frutas à desidratação.
Frutas Umidade in
natura (%)
Adaptabilidade à desidratação
Tempo de armazenamento a
25 °C (meses) Abacaxi 86 Excelente 6 a 8
Ameixa 81 a 87 Boa 6 a 8
Banana 75 Boa 5 a 8
Coco 51 Excelente 2 a 4
Figo 78 Excelente 4 a 6
Frutas Cítricas 80 a 90 Pobre 6 a 8
Maçã 84 Excelente 4 a 6
Manga 77 a 84 Boa 6 a 8
Melão 85 a 95 Pobre 1 a 2
Pêssego 82 a 92 Excelente 4 a 6
Papaya 88 a 90 Boa 4 a 6
Fonte: Cruz (1989).
Um método clássico de preservação de alimentos é a secagem, que
aumenta a estabilidade, reduzindo seu índice de umidade ou atividade de
água, e cria novos produtos (BOUDHRIOUA et al., 2002). Em relação a
outros métodos de conservação para períodos longos, como a apertização, ou
tratamentos químicos, o processo de desidratação é de custo mais baixo e de
operações mais simples. A secagem é uma técnica que consiste na remoção
12
de umidade. Essa remoção provoca a diminuição da atividade de água (Aw)
do produto, inibindo, portanto, o desenvolvimento de microrganismos e
retardando algumas deteriorações de origem físico-química. Além disso,
considerando que a maioria das frutas e vegetais é constituída por mais de 80
a 90% de água, o processo de secagem implica uma considerável redução de
custo em transporte e manipulação do produto, além de prover um efetivo
método de prolongamento de sua vida útil (FELLOWS, 2006).
A secagem de produtos agrícolas consiste em remover grande parte
da água inicialmente contida no produto, a um nível máximo de umidade no
qual possa ser armazenado em condições ambientais durante longos
períodos, sem perdas de suas propriedades nutricionais e organolépticas
(sabor e aroma). Tal efeito é conseguido pela criação de condições
desfavoráveis ao desenvolvimento de microrganismos no produto e pela
quase total eliminação de suas atividades metabólicas (FIOREZE, 2004).
Muitos alimentos passam pelo processo de secagem por necessidade
de conservação; outros, para adquirirem sabores refinados, como é o caso
do tomate seco, vendido por altos preços no mercado (NAYAK, 2007).
Normalmente se imagina um sólido como um material com forma
definida, em alguns casos é o que se tem na alimentação do secador, uma
pasta ou uma suspensão de sólidos ou ainda uma solução. Porém, em
qualquer situação, o produto final é sólido com alguma umidade. Para que a
secagem ocorra, é necessário que o sistema ou o meio de secagem esteja a
uma temperatura superior àquela do sólido úmido, permitindo a existência de
um fluxo de calor para o mesmo que possibilitará a vaporização da umidade
(BROOKER et al., 2004).
A evolução e as descobertas de novas tecnologias e metodologias
aconteceram de forma a promover e otimizar o processo de secagem e a
melhoria da qualidade do produto final (DOYMAZ e PALA, 2007).
A desidratação é um termo amplo referente à remoção de água de um
produto por um processo qualquer, exceto pela operação unitária de
evaporação. A secagem, por sua vez é um termo mais restrito utilizado para
13
designar a desidratação por meio do emprego de ar aquecido, ou seja, um
caso particular da desidratação (FERREIRA, 2003).
A desidratação tem como principal objetivo preservar os alimentos
por meio da redução de seu teor de umidade, minimizando as perdas
causadas por microrganismos, por reações de oxidação, reações químicas e
enzimáticas (ARAÚJO, 2004; SOKHANSANJ e JAYAS, 2006). Esses
autores afirmam que os produtos com atividade de água na faixa de 0,2 a 0,4
não sofrem reações degradativas e crescimento microbiano. A desidratação
de alimentos sólidos deve, ainda, conferir ao produto final características
organolépticas próprias e preservar ao máximo o seu valor nutricional
(TRAVAGLINI et al.,1995).
Existem diversos métodos para desidratação de alimentos. O
método de escolha depende do tipo de alimento a ser desidratado, do nível
de qualidade que se deseja obter e de um custo que possa ser justificado.
Dentre os métodos mais comuns de desidratação, pode-se listar a
secagem em cilindros rotativos (“drum drying”), por atomização (“spray
drying”), secagem a vácuo, liofilização ou secagem pelo frio (“freeze
drying”), cabines e túneis com circulação forçada de ar quente, leito
fluidizado dentre outros. Alguns desses métodos são apropriados para
alimentos líquidos ou pastosos e outros para alimentos em pedaços
(FIOREZE, 2003).
As frutas desidratadas são de fácil obtenção (FIGURA 1), reduzem
custos com transporte, embalagem, além de proporcionar menor área para
armazenamento do produto (MATOS, 2007).
14
FIGURA 1 – Fluxograma de processamento de alimentos desidratados
(ORDÓÑEZ et al., 2005). 2.3.1 Fundamentos da secagem
A secagem é uma técnica antiga de conservação de alimentos que
consiste na remoção de água ou qualquer outro líquido do alimento na forma
de vapor para o ar não saturado. Esta técnica vem sendo constantemente
estudada e aperfeiçoada para obtenção de produtos com maior qualidade e
menor tempo de processamento (AKIPINAR et al., 2006).
15
O conhecimento do conteúdo inicial e final (equilíbrio) de umidade
do material, da relação da água com a estrutura sólida e do transporte da
água do interior do material até sua superfície possibilita fundamentar o
fenômeno da secagem (KARATHANOS, 1999; MARTINS, PORTO e
PINTO, 2004).
Segundo Fellows (2006), na secagem, a retirada da umidade é obtida
pela movimentação da água, por uma diferença de pressão de vapor da água
entre a superfície do produto a ser secado e o ar que o envolve. A condição
para que um produto seja submetido ao processo de secagem é que a pressão
de vapor sobre a superfície do produto seja maior do que a pressão do vapor
da água no ar de secagem.
De acordo com Lopes et al. (2000), ar quente é mais empregado, por
ser facilmente disponível e mais conveniente na instalação e operação de
secadores, e o seu controle no aquecimento do alimento não apresenta
maiores problemas. O princípio básico de secagem, quando se utiliza o ar
como meio de secagem, está no potencial de secagem do ar ambiente
aquecido, que é forçado na massa do produto que serve a duas finalidades:
- Conduzir calor para o produto: a pressão de vapor de água do alimento é
aumentada pelo aquecimento do produto, facilitando, assim, a saída de
umidade. Parte do calor do ar de secagem proporciona aumento da
temperatura do produto (calor sensível), e parte fornece o calor necessário
para a vaporização da água contida no produto (calor latente).
- Absorver umidade do produto: aumentando a temperatura do ar ambiente,
a sua umidade relativa diminui e, consequentemente, sua capacidade de
absorver umidade aumenta.
2.3.2 Fatores que influenciam na secagem
De acordo com Doymaz (2007), o mecanismo de secagem é
estabelecido pela transferência de calor e massa da fruta, durante a secagem,
que resulta na remoção da umidade, ocorre por vaporização térmica, com o
16
auxílio de ar aquecido, que flui pela superfície da fruta. Essa vaporização
térmica se processa numa temperatura inferior à de ebulição da água e
depende, essencialmente, dos seguintes fatores: pressões de vapor d'água na
fruta e no ar de secagem; temperatura e velocidade do ar; velocidade de
difusão da água na fruta e, de menor importância, a espessura e a superfície
exposta para secagem.
a) Pressão de vapor d'água - trata-se da pressão parcial exercida pelo vapor
d'água presente no ar. Essa propriedade varia em função das concentrações
de água no produto e do vapor d'água no ar. A evaporação depende do
diferencial entre a pressão de vapor d'água existente na fruta e no ar; à
medida que se aumenta essa diferença aumenta-se a taxa de evaporação.
b) Temperatura - quanto maior a temperatura do ar, menor a sua umidade
relativa e maior a quantidade de energia que o mesmo pode fornecer,
melhorando, dessa forma, a condição de secagem. Levando-se em
consideração somente este fato, seria conveniente trabalhar com
temperaturas de secagem bem elevadas. Porém, essa temperatura está
limitada pela temperatura máxima que a fruta pode suportar, sem sofrer
transformações indesejáveis na aparência e nas suas qualidades
organolépticas e nutricionais.
c) Velocidade de difusão da água no produto - de modo geral, os materiais
apresentam duas ou mais fases distintas de secagem: uma que ocorre a uma
taxa de evaporação constante, quando a água livre evapora da superfície do
material e, nas demais, a taxa de evaporação é decrescente e a secagem é
controlada pelo mecanismo de difusão.
d) Velocidade do ar – a taxa de evaporação é diretamente proporcional à
velocidade do ar de secagem, principalmente na fase inicial. Entretanto, ela
não deve ultrapassar 3 m.s -1, pois exigiria a utilização de ventiladores de
maior potência, com maiores custos de investimento e operacional, o que
não é compensado pela redução proporcional de tempo de secagem. Isso
porque, na maior parte do ciclo de secagem, a taxa de evaporação não
depende da velocidade do ar e está limitada pela velocidade de difusão de
17
água do interior para superfície da fruta.
e) Espessura e superfície disponível – o fator superficial disponível está
relacionado com a subdivisão da fruta, ou seja, quanto maior a superfície
exposta, menor a espessura dos pedaços. Isso faz com que haja maior
quantidade de água em contato com o ar para evaporação e uma maior
facilidade na difusão da umidade interna do produto. Entretanto, a superfície
e a espessura vão ser determinadas pela forma como deverá se apresentar o
produto final, se inteiro ou fatiado.
Arévalo-Pinedo e Murr (2005) estudaram experimentalmente a
cinética de desidratação a vácuo de cenoura e abóbora in natura e pré-
tratadas por branqueamento e congelamento. Os ensaios experimentais
foram conduzidos em um secador a vácuo, nas pressões de 5, 15 e 25 kPa e
temperaturas de 50, 60 e 70 °C. Nesse estudo, foi verificada a influência da
pressão e temperatura assim como os pré-tratamentos adotados sobre a
cinética de secagem. A análise do efeito dos pré-tratamentos e dos
parâmetros pressão e temperatura sobre a velocidade de secagem revelou
que os melhores valores foram obtidos com a temperatura de 70 °C e pressão
de 5 kPa para as amostras pré-tratadas por congelamento. Quanto ao tipo de
matéria-prima utilizado, a abóbora apresentou maiores velocidades de
secagem que a cenoura, independentemente do tratamento recebido e da
condição de secagem utilizada.
Funebo et al. (2000) estudaram a estrutura celular de maçãs
submetidas a secagens a 40, 60 e 80 °C, com e sem prévio tratamento
térmico em micro-ondas. Além de o tratamento prévio injuriar mais as
células, as maiores temperaturas de secagem provocam maiores danos no
tecido, o que foi observado através de microscopia confocal por
escaneamento a laser do material reidratado. Quanto maior a injúria, mais
espaços vazios entre as células foram observados, e mais paredes celulares
rompidas foram detectadas.
Prado et al. (2000 a) secando tâmara verificou que a temperatura
exerce maior influência que a velocidade do ar, resultado semelhante foi
18
observado por Gouveia (1999) e Moura et al. (2001) secando gengibre e
caju, respectivamente e também, por Krokida et al. (2000), quando afirma
que a cinética de secagem de maçã é fortemente afetada pela temperatura do
ar de secagem.
2.3.3 As fases do processo de secagem
De acordo com Brod, Silva e Park (1994), ao colocar o alimento no
secador, devido à diferença de temperatura (ambiente mais quente que o
material) ocorre uma transferência de calor da fonte quente para o material
úmido e também a evaporação da água. A diferença de pressão parcial de
vapor d’água entre o ambiente quente e a superfície do produto ocasionará
uma transferência de massa do produto para o ar, e assim o vapor será
arrastado do material. Se a água não estiver ligada (ligação física e/ou
química), a estrutura dos sólidos é caracterizada como água livre e a energia
envolvida no processo será correspondente ao calor latente de vaporização e,
se a água estiver ligada, a energia necessária para sua evaporação será maior.
Segundo Silva (1995), normalmente o processo de secagem
apresenta um período de razão constante e um ou mais períodos de razão
decrescente que são divididos em:
a) Período de razão constante
Quando o produto estiver completamente úmido no início da
secagem, a água escoa na fase líquida em um gradiente hidráulico. Há
decréscimo nos diâmetros dos poros e capilares e, consequentemente,
decréscimo de volume do produto aproximadamente igual ao volume da
água evaporada. Esse período não é observável em produtos agrícolas,
porque, ao se iniciar a secagem, estes geralmente já se encontram no período
de razão decrescente.
b) Primeiro período de razão decrescente
À medida que a secagem prossegue, o teor de umidade decresce e a
água na fase líquida faz a ligação entre as partículas sólidas (produto),
19
formando as pontes líquidas. Um escoamento de água na fase de vapor pode
ocorrer simultaneamente. A temperatura do produto atinge valores
superiores ao da temperatura de bulbo úmido.
c) Segundo período de razão decrescente
A água nos gargalos dos poros pode migrar, arrastando-se ao longo
das paredes capilares ou evaporando e condensando, sucessivamente, entre
as pontes líquidas. A pressão parcial de vapor decresce, e a contração de
volume do produto continua, porém em menor intensidade.
d) Terceiro período de razão decrescente
A secagem ocorre no interior do produto. O teor de umidade de
equilíbrio é atingido quando a quantidade de água evaporada se iguala à
quantidade condensada.
2.3.4 Transformações químicas e físicas durante a desidratação
Algumas frutas, ao serem processadas sofrem um rápido
escurecimento que é altamente inconveniente e fator limitante para a vida de
prateleira desses produtos. Esse processo esta associado à elevação da
atividade de algumas enzimas. Os fenóis encontrados na polpa de
determinadas frutas são oxidados, dando origem a compostos de coloração
escura. Algumas destas enzimas agem desestruturando as membranas
celulares, diminuindo sua permeabilidade seletiva; promovem, ainda, reações
em cadeia que levam a formação de radicais livres que podem causar danos às
organelas e membranas, podendo alterar as características sensoriais do
produto. Tratamentos químicos à base de cisteína e ácido ascórbico têm sido
apontados como efetivos na prevenção do escurecimento de produtos
processados (MELO e VILAS BOAS, 2006). O escurecimento envolve a ação
de polifenoloxidases que catalisam a oxidação de fenóis a quinonas que se
polimerizam dando origem a pigmentos escuros denominados melaninas
(VILAS BOAS, 2002).
20
O escurecimento enzimático pela ação da peroxidase e outras enzimas
oxidativas ocorre na fruta durante a secagem, principalmente nas superfícies
cortadas, onde ocorre com maiores velocidades. Basicamente, dois tipos de
reações podem ocorrer durante e após o processamento de frutas secas:
escurecimento enzimático e não enzimático. O primeiro ocorre,
principalmente, nas operações de preparo e de secagem da fruta e é causado
pela ação de enzimas do grupo das polifenoloxidases, que podem alterar a cor
e o sabor do produto final. O segundo também denominado de reação de
Maillard é responsável, principalmente, pelo escurecimento da fruta seca
durante o seu armazenamento (CANO-CHAUCA, 2000).
As informações disponíveis quanto às modificações físicas
indesejáveis que podem ocorrer durante o processamento e o armazenamento
das frutas são escassas. Em geral, têm se observado que essas
transformações podem causar modificações profundas na textura e na cor do
produto final e essas parecem estar relacionadas aos mecanismos de difusão
e evaporação de água dentro e na superfície do produto.
O comportamento dos materiais, nesse aspecto, é muito diverso e
depende de sua composição e estrutura celular (PONTING, 1973). Na
prática, tem-se observado que a secagem sob condições severas do ar (altas
temperaturas e umidade relativa baixa) pode causar um ressecamento
excessivo e irreversível da superfície da fruta (MATOS, 2007). Além disso,
o uso da fruta em estágio precoce de maturação, com um teor elevado de
amido residual, pode resultar em um produto final mais duro e de aspecto
geral esbranquiçado.
Uma fase crítica da desidratação é a finalização, uma vez que pode
ocorrer o ressecamento na superfície do alimento e aumento de sua
temperatura, o que diminui a qualidade desse produto alimentício. Os
defeitos mais comuns dos alimentos desidratados são: a dureza excessiva, o
surgimento de rugosidade na superfície do produto que denigre a sua
aparência, a dificuldade de reidratação, bem como a degradação da cor,
aroma e sabor (FELLOWS, 1994).
21
O endurecimento da fruta seca durante seu armazenamento pode
estar relacionado com as perdas de água pelo produto armazenado em
ambiente muito seco e quando a embalagem permite a passagem de vapor
d’água para esse ambiente até que o equilíbrio seja estabelecido. Finalmente,
pode ocorrer um fenômeno de cristalização de açúcares redutores e da
sacarose, na superfície da fruta seca, armazenada a temperaturas inferiores a
20 °C e que parece estar relacionada a variações na atividade de água do
produto. Quando isso acontece, a superfície da fruta seca adquire uma
aparência granulosa e esbranquiçada que, na maioria das vezes, é confundida
com o crescimento de fungos. Essa cristalização pode ser eliminada pelo
aquecimento da fruta na embalagem a 50 ºC e, em seguida, resfriada
(OLIVEIRA, 2009).
As embalagens devem conferir boas características de
impermeabilidade ao vapor d’água, sendo que a impermeabilidade ao
oxigênio não constitui fator de maior relevância se a fruta não constituir
fonte importante de componente oxidativos, como o betacaroteno e a
vitamina C. A embalagem, por sua vez, deverá proteger o produto da
radiação ultravioleta que promove escurecimento pela ativação de
determinadas reações fotoquímicas indesejáveis (PONTING, 1973).
2.4 Curvas de secagem
Vários estudos sobre curvas de secagem têm sido realizados devido à
sua influência na qualidade do produto desidratado. O conteúdo de umidade
de determinado sólido pode ser expresso em termos de massa total, base
úmida ou massa seca. Ao entrar em contato com o ar quente, ocorre
transferência de calor do ar para o produto, devido ao gradiente de
temperatura existente entre ambos. Simultaneamente, a diferença da pressão
parcial do vapor de água existente entre o ar de secagem e a superfície do
produto determina a transferência de massa do produto para o ar em forma
22
de vapor de água (NOGUEIRA, 1991).
Quando um alimento é desidratado, ele não perde água a uma
velocidade constante ao longo do processo. Com o progresso da secagem,
sob condições fixas, a taxa de remoção de água diminui. Isso pode ser visto
na Figura 2, onde é apresentada a curva de secagem para cenoura cortada na
forma de cubos. Pelo gráfico, pode-se observar que 90% da água do produto
é removida em 4 horas e mais 4 horas serão necessárias para remover os
10% remanescentes. Na prática, sob condições normais de operação, o nível
zero de umidade nunca é alcançado (MELONI, 2003).
FIGURA 2 – Exemplo de curvas de secagem de diferentes produtos
para a temperatura de 60 °C. Fonte: Meloni, 2003.
Segundo Arévalo-Pinedo e Murr (2005), através de curvas de
secagem, é possível verificar que a maior parte do processo transcorre dentro
23
de um período de velocidade decrescente. Nota-se também que a
temperatura de secagem exerce influência sobre a velocidade de secagem em
cada tipo de alimento estudado, sendo o tempo de secagem menor com o
aumento da temperatura. Assim como a temperatura, a pressão também
exerce influências na cinética de cada tipo de alimento. Dessa forma, o
aumento da temperatura causa uma diminuição do tempo de secagem em
todos os casos e este tempo diminui ainda mais quando diminui a pressão de
secagem.
À medida que o alimento seca e atinge a umidade de equilíbrio, não
se tem mais secagem, e a velocidade cai a zero. Essas não são as únicas
mudanças do alimento que contribuem para a forma de uma curva de
secagem típica, embora sejam os fatores principais. A forma precisa de uma
curva de secagem normal varia conforme o alimento, com os diferentes tipos
de secadores, e em resposta às variações das condições de secagem tais
como a temperatura, a umidade, a velocidade do ar, o sentido do ar, a
espessura do alimento, entre outros fatores (MELONI, 2003).
Ainda de acordo com esse autor, a secagem da maioria dos produtos
alimentícios geralmente apresenta período de velocidade constante e de
velocidade decrescente, e a remoção da água abaixo de aproximadamente
2%, sem danos ao produto, é extremamente difícil.
Park et al. (2001) estudaram, através do uso de um secador convectivo
vertical de bandejas, as curvas de secagem da pera bartlett nas temperaturas de
50, 60 e 70 °C em três velocidades do ar 0,5, 1,0 e 1,5 m.s -1. Eles observaram que
os valores de difusividade aumentaram com o aumento da temperatura do ar,
mostrando a diminuição da resistência interna do alimento.
2.5 Isotermas
Isotermas de sorção de água são gráficos que relacionam a
quantidade de água de um alimento com sua atividade de água, em função da
umidade relativa da atmosfera que circunda o alimento, uma vez alcançado o
24
equilíbrio a uma temperatura constante (ORDÓÑEZ et al., 2005). Ainda,
segundo o autor, são próprias de cada grupo de alimentos e permitem estimar
a estabilidade de um produto diante dos diversos agentes alterantes.
Segundo Park et al. (2008), esta relação depende da composição química dos
alimentos (gordura, amido, açúcar, proteínas, etc.). Deve-se ressaltar que o
conhecimento dessas curvas de sorção é indispensável para a determinação
do teor de água final necessário para um produto final estável.
A curva de uma isoterma pode apresentar-se de duas formas:
isotermas de adsorção e isotermas de dessorção. As isotermas de adsorção
são obtidas quando um alimento totalmente seco é colocado em atmosferas
com diversos incrementos de umidade relativa, sendo medido o aumento de
peso desse alimento devido ao ganho de água determinadas durante a
hidratação. Já as isotermas de dessorção são obtidas quando o alimento
inicialmente úmido é colocado sob as mesmas condições atmosféricas
criadas para adsorção, sendo medida neste caso a diminuição de peso do
alimento, provocada pela perda de água determinada durante a desidratação.
Essas curvas de adsorção e dessorção não coincidem, e esta diferença entre
as isotermas é conhecida como o fenômeno de histerese (HOSSAIN et al.,
2001). Uma curva típica de isoterma de sorção é apresentada na Figura 3
(PARK e NOGUEIRA, 1992).
25
FIGURA 3 - Curva típica das isotermas de sorção.
Fonte: Park e Nogueira (1992).
Na literatura, existem vários modelos matemáticos para descrever o
comportamento das isotermas de sorção de umidade de alimentos. Alguns
desses modelos são baseados em teorias dos mecanismos de sorção, como os
modelos de BET (BRUNAUER et al., 1938) e GAB (BERG, 1981); outros
são puramente empíricos ou semiempíricos, como os modelos de Oswin e
Smith (OSWIN, 1946; SMITH, 1947) e Peleg (PELEG, 1993). De acordo
com Gabas et al. (2007), os critérios usados para selecionar o modelo de
sorção mais apropriado são o grau de ajuste aos dados experimentais e o
significado físico do modelo. Lomauro et al. (1985) verificaram que a
equação de GAB pode representar, com grande precisão, mais que 50% das
isotermas de frutas, vegetais e carnes, quando comparada com equações de
dois parâmetros.
Mais de 200 equações têm sido propostas para a modelagem dos
dados de equilíbrio, diferindo em seu caráter empírico ou teórico e no
número de parâmetros envolvidos (MORAES et al., 2005). Algumas dessas
equações são apresentadas no Quadro 3.
26
QUADRO 3 - Modelos para ajustes de isotermas de sorção de umidade.
Nome do Modelo Modelo LANGMUIR [11]
w
w
m
eqC.a1
C.aXX
BET (BRUNAER, EMMETT e
TELLER [6]) eqX 1nwww
1nw
nwwm
C.a1).a(C).(1a(1n.a1).a(n).(1.C.a(X
BET linearizado (BRUNAER, EMMETT e TELER [6])
.CX1).(Ca
.CX1
).Xa(1a
m
w
meqw
w
GAB – GUGGHENHEIM, ANDERSON e de BOER (PARK &
NOGUEIRA [13])
eqX)C.K.ak.a).(1K.a(1
.C.K.aX
www
wm
HALSEY [9]
Beq
w XAexpa
OSWIN (CHINNAN &
BEAUCHAT [9])
B
w
weq a1
aAX
PELEG
n2n1w2weq aK.aKX 1
HENDERSON (ASAE [3]) n
eqw K.Xexpa1
CHUNG & PFOST [8] eqw B.X.exp
R.TALn.a
Fonte: Park et al. (2001). Onde: Xeq – conteúdo de umidade de equilíbrio, kg/kg;
Xm – conteúdo de umidade na monocamada molecular, kg/kg;
aw – atividade de água, adimensional;
T – temperatura, °C;
A, B, C, n, K, k1, k2, n1, n2 – constantes das equações;
R – constante universal de gases.
27
De acordo com Brunauer et al. (1938), citados por Ascheri (1997), há
cinco tipos de isotermas de sorção, de acordo com a forma das curvas obtidas
(FIGURA 4). Materiais como farinha de trigo, amidos, amidos modificados,
etc. apresentam isotermas de sorção do tipo II, cuja forma é sigmoidal. A
forma dessas curvas indica o tipo de forças existentes na ligação de água com
a superfície do material higroscópico e permite avaliar a estrutura superficial
do material.
FIGURA 4. Tipos de formatos de isotermas de sorção (BRUNAUER,
et al., 1938).
Segundo Ordóñez et al. (2005), a maioria das isotermas de sorção de
água dos alimentos apresenta forma sigmoide, com pequenas variações
conforme a estrutura física, a composição química, a temperatura e a
capacidade de retenção de água do alimento. Contudo, há alimentos que
apresentam uma zona mais plana na primeira parte da curva. Essas curvas, em
forma de J são típicas de alimentos com grande quantidade de açúcar e solutos
e que apresentam pouca adsorção por capilaridade, como as frutas e os doces
de frutas.
Os alimentos que possuem elevadas concentrações de açúcar, como a
maior parte das frutas, apresentam isotermas de sorção que se assemelham
tanto às isotermas do tipo II, com baixo valor da constante CBET, quanto às
28
isotermas do tipo III. Nas isotermas do tipo II, a primeira inflexão da curva
depende do valor numérico de CBET , e o ângulo se torna menos agudo quando
o valor da constante diminui. Quando CBET tem um valor positivo menor que
2, o resultado é uma curva com formato de isoterma tipo III (GREGG e SING,
1967); a curva agora é inteiramente convexa em relação ao eixo de atividade
de água. De acordo com Nogueira (2001), nesses alimentos, os sólidos
solúveis (na maioria açúcares) adsorvem pouca água sob baixas umidades
relativas e a sorção é principalmente devida aos polímeros que geralmente
acompanham os açúcares. Com o aumento da umidade relativa, a sorção
aumenta consideravelmente levando à dissolução dos açúcares. Conforme
Brunauer et al. (1938), as isotermas do tipo I, IV e V não são de interesse para
a área de alimentos.
Para determinação experimental de umidade de equilíbrio, torna-se
necessário um ambiente com umidade relativa controlada. O método de
controle de umidade relativa mais usado é o que utiliza compostos químicos,
tais como soluções aquosas de ácido sulfúrico e soluções de sais. Cada
solução apresenta um grau de ajuste de umidade relativa que pode ser obtido
variando-se a concentração das soluções a diferentes temperaturas (PARK et
al., 2000).
Segundo Moreira (2000), as isotermas de equilíbrio podem ser
determinadas por dois métodos: gravimétrico e higrométrico. Neste, durante
a medida, o conteúdo de umidade do material é mantido constante até que o
ar circundante atinja um valor constante de equilíbrio. A atividade de água
do ar é medida via higrômetro ou manômetro. Naquele, durante a medida, a
temperatura do ar e a atividade de água são mantidas constantes até que o
conteúdo de umidade da amostra atinja o valor de equilíbrio. O ar pode ser
circulado (método dinâmico) ou estar estagnado (método estático).
Souza et al. (2000) comprovaram experimentalmente que, através do
método gravimétrico estático, o uso de soluções salinas e ácidas apresentam
desempenhos similares. O uso das soluções salinas é mais comum devido à
segurança no manuseio e pela facilidade de se manter a umidade relativa
29
constante, que é uma das vantagens deste método (ALMEIDA et al., 2002).
Consoante Ordóñez et al. (2005), as isotermas de sorção de água dos
alimentos são de grande utilidade em diferentes aspectos:
1. Permitem avaliar a estabilidade dos alimentos. A diminuição da atividade
de água freia o crescimento dos microrganismos (nesta ordem: bactérias,
leveduras e mofos), de tal forma que se detém totalmente a valores de 0,6 ou
inferiores. Igualmente, a velocidade das reações químicas que ocorrem em
um alimento, tanto enzimáticas quanto não enzimáticas, depende da
quantidade de água disponível. À medida que a atividade de água diminui, a
velocidade de reação vai se tornando mais lenta. Os valores compreendidos
entre 0,2 e 0,3 cessam completamente. A exceção é constituída pela
oxidação lipídica, que é mínima nesses valores, mas aumenta à medida que a
atividade de água continua diminuindo. Portanto, a máxima estabilidade dos
alimentos ocorre nesses valores.
2. Permitem prever a atividade de água de misturas de diversos ingredientes.
Sempre há intercâmbio de água de um componente a outro do alimento para
chegar ao equilíbrio. As isotermas permitem conhecer a atividade de água
dos componentes da mistura e, consequentemente, a estabilidade de cada um
deles e da mistura.
3. Permitem estimar o tempo máximo de armazenamento do produto em
embalagem, com uma permeabilidade ao vapor de água conhecida, em
função da quantidade de água adsorvida. Da mesma forma, pode-se
estabelecer o comportamento de um alimento em diferentes condições de
armazenamento.
4. Permitem melhorar os processos de conservação fundamentados na
redução da quantidade de água, já que, mediante isotermas de sorção, pode-
se determinar qual é a quantidade de umidade residual ideal para
determinado alimento. Se a umidade é elevada demais, o produto apresenta
menor estabilidade, ao passo que, se a umidade final é muito baixa,
representa um gasto adicional na operação. A facilidade ou dificuldade para
eliminar água está relacionada com a atividade de água.
30
5. Permitem determinar a temperatura ideal para armazenamento de produtos
congelados, estabelecendo uma relação entre essa atividade de água. A
imobilização da água em forma de gelo e o consequente aumento da
concentração de solutos na água não congelada diminuem a atividade de
água do alimento.
HOSSAIN et al. (2001) avaliaram a isoterma de sorção de abacaxi e
encontraram uma relação inversa entre o teor de umidade e o calor de
sorção. Segundo esses autores, em valores baixos de umidade ocorre a
formação de sítios altamente polares na superfície do alimento que, ao se
associarem com as moléculas de água, dão origem a uma monocamada,
elevando o calor de sorção. Os abacaxis analisados apresentaram alto teor de
umidade, condição na qual os sítios ativos estão menos disponíveis e as
moléculas de água possuem um menor potencial energético, explicando os
valores de R2 obtidos.
O modelo de GAB é amplamente utilizado para descrever o
comportamento de isotermas de alimentos por diversos pesquisadores:
Kiranoudis et al. (1997) ajustaram as isotermas de sorção de maçã, pera,
kiwi e banana ao referido modelo; Unadi et al. (1998), observaram que GAB
foi a equação de sorção mais satisfatória para predizer as isotermas de
dessorção de tomate; Kechaou e Maalej (1999) verificaram que GAB
representou satisfatoriamente as isotermas de dessorção de banana para
temperaturas de 35, 50 e 70 ºC e valores de atividade de água de 0 a 0,90.
Telis et al. (2000) obtiveram um bom ajuste de GAB aos dados
experimentais de isotermas de casca e polpa de uva, para temperaturas de 20
a 70 ºC e atividades de água entre 0,02 e 0,85. A escolha deste modelo
encontra respaldo, ainda, em Rao e Rizvi (1986), para quem a equação de
GAB descreve a sorção de água de quase todos os alimentos com atividade
de água variando de 0 a 0,9, por ter uma base teórica fundamentada e
apresentar três parâmetros, relativamente simples, que têm significado físico
do processo, e por ser capaz de descrever algum efeito da temperatura no
processo de sorção.
31
2.6 Pré-tratamentos utilizados em frutas desidratadas
Em conformidade com Lima et al. (2000), frutas e vegetais são
submetidos a pré tratamentos para melhorar as características de secagem e
reduzir efeitos adversos durante o processamento e subsequente
armazenagem dos produtos.
O pré-tratamento visa a prevenir a reação enzimática que causa o
escurecimento nas partes externas expostas ao contato com oxigênio e
também protegê-las contra a deterioração durante o período de
armazenamento. A adição de açúcar, substância orgânica, e de sulfitos,
substância inorgânica, são processos químicos. Dentre os métodos de pré-
tratamentos estão o uso de antioxidantes como ácido cítrico e ácido
ascórbico (MELO e VILAS BOAS, 2006), a sulfitação e o branqueamento
(BARBOSA, 1976), fermentação (FELLOWS, 2006) e desidratação
osmótica (ALVES, 2003).
Em pesquisas recentes com produção de banana-passa e avaliação
sensorial, a amostra de banana-passa (22% de umidade final), tratada com
pré-desidratação osmótica, obteve a maior aceitação nos atributos cor, sabor
e textura com 100% e, no atributo aroma, obtiveram 75% de aceitação. A
segunda amostra mais bem aceita foi a tratada com solução de sulfito de
sódio 2%, obtendo 93,8%; 81,3%; 81,3% e 87,5% de aceitação nos atributos
cor, aroma, sabor e textura, respectivamente. As amostras de banana-passa
tratadas com o agente de sulfitação apresentaram porcentagem de dióxido de
enxofre (SO2) inferior ao exigido pela legislação. As amostras pré-tratadas
com desidratação osmótica e sulfitação obtiveram porcentagens de aceitação
bastante superiores aos da amostra comercial, que não recebe nenhum tipo
de pré-tratamento. Portanto, recomenda-se a utilização de desidratação
osmótica e sulfitação para a produção de banana-passa (CELESTINO,
2009).
32
2.6.1 Antioxidantes
O ácido ascórbico e seus vários sais neutros são os principais
antioxidantes para o uso em frutas e hortaliças e seus sucos, visando a
prevenir escurecimento e outras reações oxidativas (MELO e VILAS BOAS,
2006). Ele atua sequestrando o cobre, grupo prostético da enzima
polifenoloxidase (PPO), e reduzindo quinonas de volta a fenóis, antes de
formarem pigmentos escuros (SAPPERS e MILLER, 1998).
González-Aguilar et al. (2005) verificaram que tratamentos com ácido
isoascórbico e ácido ascórbico em fatias de abacaxi reduziram a degradação
de açúcares, vitamina C e compostos fenólicos.
O ácido cítrico é o principal ácido orgânico naturalmente encontrado
em vegetais, age como um quelante e atua sinergisticamente com ácido
ascórbico e eritórbico e seus sais neutros (PINELLI, 2004). Apresenta efeito
inibitório duplo sobre a PPO não somente pelo abaixamento do pH do meio,
mas também complexando com o cobre do centro ativo da enzima.
Saraiva et al. (2010) relatam que o ácido ascórbico inibiu o
escurecimento enzimático da maçã e foi eficiente na combinação com o ácido
cítrico na prevenção do escurecimento. Queiroz et al. (2007) observaram uma
maior estabilidade da cor em goiabas desidratadas submetidas ao tratamento
com ácido ascórbico. A utilização desses ácidos no processamento tem a
vantagem que o ácido cítrico já é um ácido naturalmente presente em frutas e
o ácido ascórbico é uma vitamina hidrossolúvel.
Segundo Mota (2005), o emprego de pré-tratamento com solução
antioxidante permite a elaboração de produtos desidratados padronizados,
com coloração uniforme, sendo que estes mantêm as características naturais
da fruta, além de ser um processo de fácil aplicação, rápido e relativamente
barato levando-se em conta o custo total do processo de desidratação. Os
ácidos orgânicos, como o ácido cítrico, são empregados com a finalidade de
promover acidificação do meio, de maneira a impedir ou retardar a
33
multiplicação de micro-organismos.
Outro antioxidante utilizado é o EDTA que atua complexando cobre e
íons ferro, por meio de um par não conjugado de elétrons em suas estruturas
moleculares (PINELLI, 2004). Segundo Melo e Vilas Boas (2006), o
tratamento contendo EDTA foi bastante efetivo na contenção do aumento
das atividades da polifenoloxidase em banana-maçã minimamente
processada.
2.6.2 Sulfitação
A sulfitação é o uso de agentes sulfitantes que previnem o
escurecimento enzimático e não enzimático, além de agirem como
conservadores, inibindo a ação de fungos, leveduras e bactérias. O
tratamento é feito com a imersão do alimento numa solução de água e
bissulfito de sódio de 2 a 5 minutos. O sulfito e o metabissulfito de sódio são
agentes de sulfitação também utilizados. Esses sulfitos liberam o dióxido de
enxofre (SO2) nas condições de uso. Pode-se misturar o ácido ascórbico, o
ácido cítrico e o agente de sulfitação em uma mesma solução para
intensificar a ação antioxidante (CELESTINO, 2009).
O SO2 retarda a formação de pigmentos escuros, mas não previne a
sua formação nem os branqueia após terem sido formados. O tratamento
pode ser realizado através da sulfuração pela queima de enxofre ou pela
sulfitação em solução aquosa com bissulfito de sódio (Na2S2O5). O dióxido
de enxofre é ainda utilizado como desinfectante, antisséptico e
antibacteriano, como agente branqueador e conservador de produtos
alimentares, nomeadamente frutos secos, e ainda na produção de bebidas
alcoólicas e particularmente no fabrico do vinho (MATOS, 2007).
Segundo Matos (2007), no caso da utilização desse método de
sulfitação, vale ressaltar que as frutas devem ser lavadas no final da etapa, de
tal forma a atender os critérios exigidos pela legislação, além de não
comprometer a qualidade sensorial do produto final, uma vez que
34
concentrações mais altas de enxofre conferem características não desejáveis.
Análises de dióxido de enxofre geralmente são do tipo qualitativa,
para averiguar a presença desta substância no alimento, e quantitativa, para
verificar a quantidade residual presente no alimento analisado. Como a
análise quantitativa é um pouco mais complexa, faz-se primeiro o teste
qualitativo. Se positivo, pode-se partir para o quantitativo. Se o alimento em
questão não permite residual de aditivo, o teste qualitativo para verificar a
presença é suficiente para se concluir a análise. O método baseia-se no poder
redutor do SO2 em meio ácido sobre o iodato. O iodo liberado pela redução
do iodato reage com o amido dando um composto de adsorção de coloração
azul (CELESTINO 2009).
2.6.3 Branqueamento
O branqueamento é um pré-tratamento térmico comumente aplicado
após a colheita, seleção e lavagem de hortaliças, com o objetivo de inativar
enzimas, fixar cor, eliminar o oxigênio dos tecidos, diminuindo o volume do
produto inteiro ou dos pedaços, além de diminuir a carga microbiana. É
comumente aplicado a vegetais antes do congelamento e desidratação
(MORAES, 2006).
Essa operação consiste em mergulhar os frutos em água, à
temperatura pré-determinada ou utilizar vapor fluente ou superaquecido. O
tempo e a temperatura variam conforme o tipo de matéria-prima, a carga
microbiana inicial, a dimensão e a forma do material a ser branqueado, o
método de aquecimento e o tipo de enzima a ser inativada. Após serem
submetidos ao branqueamento, os frutos devem ser, necessariamente,
resfriados para evitar a contaminação por microrganismos termófilos e para
não comprometer a sua textura. O resfriamento pode ser feito imergindo-os
em banho de água e gelo ou por meio de aspersão de água fria (EMBRAPA,
35
2005). É uma operação complementar ao preparo de frutas e hortaliças. Em
frutas desidratadas, proporciona melhora na qualidade, resultando em
produto translúcido e fixando a cor e a textura dele (OETTERER et al.,
2006).
O branqueamento também promove o amaciamento dos tecidos
vegetais, que facilita o envase, e remove ar dos espaços intercelulares,
auxiliando, assim, a etapa de exaustão (retirada do ar do produto e do espaço
livre das embalagens, antes do fechamento). A remoção de ar pode, ainda,
alterar o comprimento da onda da luz refletida no produto, como ocorre em
ervilhas, que adquirem uma cor verde mais brilhante (AZEREDO, 2004).
Além disso, o branqueamento propicia um cozimento parcial do
tecido vegetal, que torna a membrana celular mais permeável à passagem de
vapor de água, e resulta, no caso de secagem posterior, em taxas mais
elevadas de secagem e melhora da textura do produto acabado (AGUIRRE et
al., 1982).
O branqueamento, além de inativar enzimas, tem sido usado, em
vários trabalhos sobre secagem osmótica como etapa prévia, com o objetivo
de tornar a estrutura celular do tecido mais aberta e facilitar a transferência de
massa (LEWICKI; PAWLAK, 2003). Entretanto, para alguns alimentos,
conforme as condições de temperatura e velocidade do ar de secagem, esse
pré-tratamento pouco altera a taxa de secagem e pode causar sua diminuição
(DEMIREL; TURHAN, 2003).
Dandamrongrak, Young e Mason (2002), analisando pré-tratamentos
para a secagem de banana, compararam aumento de taxa de secagem com
um congelamento prévio, branqueamento e a combinação dos dois pré-
tratamentos e não observaram alteração significante da taxa de secagem com
o branqueamento.
Alvarez et al. (1995) constataram que morangos tratados
termicamente tiveram aumento significativo da difusividade da água durante
a secagem, com ou sem o tratamento osmótico, quando comparado ao tecido
sem nenhum tratamento. Esse efeito foi atribuído à modificação da estrutura
36
celular, facilitando a transferência do vapor de água.
Nieto et al. (2001) observaram que fatias de manga branqueadas e
secadas apresentaram comportamento diferente do morango, onde a
difusividade da água foi semelhante à fruta sem branqueamento, enquanto
que as frutas branqueadas e tratadas osmoticamente apresentaram
difusividade inferior às anteriores. Esse comportamento foi associado à
gelatinização do amido da manga. Em outro trabalho com maçãs, Nieto et al.
(1998) mostraram outro comportamento da difusividade, intermediário ao
observado nas duas frutas citadas, onde o coeficiente de difusão da água
durante a secagem foi ligeiramente aumentado pelo branqueamento, porém,
decresceu com a impregnação de soluto.
2.6.4. Fermentação
Os processos de decomposição de um alimento normalmente
resultam em substâncias com textura e “flavor” desagradáveis, além de
nocivas à saúde. Todavia, os microrganismos utilizados em fermentação de
alimentos provocam modificações benéficas, geralmente melhorando o
“flavor”, a textura e, muitas vezes, acumulando vitaminas, além dos ácidos
orgânicos que vão aumentar a vida de prateleira desses produtos
(FERREIRA, 2001).
A conservação por fermentação baseia-se no antagonismo entre
espécies microbianas, em que uma ou mais espécies inibem as demais, por
meio da competição por nutrientes e da produção de metabólitos
antimicrobianos a partir de substratos presentes no alimento. Tais
metabólitos, geralmente ácidos orgânicos, álcoois e CO2, limitam o
crescimento da flora patogênica e/ou deterioradora (ROSS et al., 2002).
Segundo Fellows (2006), durante a fermentação de alimentos, a ação
controlada de microrganismos selecionados é utilizada para alterar a textura
dos alimentos, para preservá-los por meio da produção de ácidos ou álcool
37
ou para produzir aromas e sabores sutis que aumentam a qualidade e o valor
das matérias-primas.
Apenas recentemente a fermentação tem sido empregada para o
desenvolvimento de novos produtos ou na melhoria da qualidade dos já
existentes. Aukrust, Blom e Slinde et al. (1995) e Slinde et al. (1993)
conseguiram, através da fermentação láctica controlada (24, 48 e 72 h a 23
ºC), reduzir os níveis de açúcares redutores e controlar a extensão das
reações de Maillard, obtendo “chips” de cenoura fritos em óleo com
coloração clara e sabor agradável. Em trabalho similar, Manan et al. (1987)
inocularam fatias de batatas com 108 UFC (Unidades formadoras de
colônias) de Lactobacillus plantarum durante 12 h a 30-32 ºC. Após a fritura
em óleo quente, as batatas “chips” apresentaram coloração clara e elevada
aceitabilidade. De acordo com Jankowski, Parkin e Von-Elbe (1997), o
escurecimento não enzimático, ou reação de Maillard, que ocorre na
superfície das batatas após a fritura está relacionado com a distribuição
heterogênea de glicose nas mesmas. A fermentação, neste caso, pode
controlar a extensão da reação de Maillard, que diminui os níveis de
açúcares redutores, como a glicose e a frutose, do vegetal, antes de ser
submetido à fritura em altas temperaturas, o que proporciona produtos finais
mais claros e de sabor agradável (SLINDE et al., 1993).
Goldoni et al. (1981), estudando a fermentação lática em diferentes
hortaliças e considerando-se a média aritmética de 6 repetições, verificaram
os seguintes resultados: a) acidez final, expressa em porcentagem de ácido
lático: 0,33% (cenoura); 0,29% (chuchu); 0,51% (couve-flor); 0,34%
(pepino); 1,51% (repolho) e 0,32% (feijão-vagem); b) pH final: 3,97
(cenoura); 3,78 (chuchu); 3,79 (couve-flor); 3,78 (pepino); 3,51 (repolho) e
3,73 (feijão-vagem); c) tempo de fermentação, em dias: 33,00 dias
(cenoura); 44,00 dias (chuchu); 34,50 dias (couve-flor); 38,00 dias (pepino);
38,33 dias (repolho) e 37,00 dias (feijão-vagem).
As fermentações dos alimentos servem para uma ou mais das
seguintes finalidades: produzir sabores e características físicas novas e
38
desejáveis, isto é, um alimento diferente, e ajudar na conservação do
alimento. Quase todos os conservantes produzidos por ação microbiana são
álcool e ácidos, predominando o lático (GOLDONI, 1977).
Segundo Ferreira (2001), a fermentação dos alimentos é o resultado
da ação sobre os alimentos das poucas entre as muitas espécies de
microrganismos conhecidas pelo homem. Através da alteração dos
alimentos, eles obtêm a energia de que necessitam. Os microrganismos
envolvidos na produção dos alimentos atuam parcialmente sobre um ou mais
dos componentes básicos dos alimentos: hidratos de carbono, proteínas e
gorduras, mas nunca de maneira total sobre estes componentes. Com isso,
pela incapacidade de oxidarem totalmente, estes componentes alimentares,
substâncias como os ácidos orgânicos e etanol mais energia, evolvem da
degradação destes componentes. Essas substâncias vão modificar o “flavor”,
as características reológicas do substrato, além de terem efeito de
conservação, impedindo o desenvolvimento de outros microrganismos, que,
caso crescessem, poderiam deteriorar o produto, tornando-o impróprio para o
consumo. Por uma deficiência qualquer em seu metabolismo, o
microrganismo não consegue desdobrar o substrato totalmente e, ao lado da
energia produzida, metabólitos são acumulados.
De acordo com Fellows (2006), as principais vantagens da
fermentação como método de processamento de alimentos são:
- O uso de condições brandas de pH e temperatura que mantém (e
geralmente melhoram) as propriedades nutricionais e as características
sensoriais dos alimentos;
- A produção de alimentos que possuem aroma e textura que não podem ser
obtidos por outros métodos;
- O baixo consumo de energia devido às condições de operações brandas;
- Custos de investimento e operação relativamente baixos;
- Tecnologias relativamente simples.
Ainda, segundo o mesmo autor, as condições moderadas utilizadas
em fermentações de alimentos produzem poucas das mudanças prejudiciais
39
na qualidade nutricional e características sensoriais resultantes de muitas
outras operações unitárias. Mudanças complexas em proteínas e carboidratos
amaciam a textura de produtos fermentados. Mudanças no sabor e no aroma
são também complexas e, em geral, pouco documentadas. Mudanças no
sabor acontecem por causa da redução da doçura e o aumento da acidez
devido à fermentação dos açúcares a ácidos orgânicos. O aroma dos
alimentos fermentados é devido a um grande número de componentes
químicos voláteis (p.ex., aminas, ácidos graxos, aldeídos, ésteres e cetonas) e
de produtos oriundos de interações desses compostos durante a fermentação
e a maturação. A cor de muitos alimentos fermentados é retida devido ao
tratamento de calor mínimo e/ou uma faixa de pH adequada para a
estabilidade dos pigmentos. Alterações na cor também podem ocorrer devido
à formação de pigmentos marrons gerados por atividade proteolítica,
degradação da clorofila e escurecimento enzimático.
O crescimento microbiano causa mudanças complexas no valor
nutritivo de alimentos fermentados por alterações na composição de
proteínas, gorduras e carboidratos, bem como pela utilização ou secreção de
vitaminas. Os microrganismos absorvem ácidos graxos, aminoácidos,
açúcares e proteínas dos alimentos. Entretanto, em muitas fermentações,
também produzem vitaminas nos alimentos e aumentam, assim, seu valor
nutritivo (FELLOWS, 2006).
2.6.5. Desidratação Osmótica
A realização de desidratação osmótica, previamente aos processos de
desidratação artificial e natural, resulta em redução nos gastos de tempo e
energia. Desidratação osmótica consiste na imersão das frutas em uma
solução de sacarose (ou cloreto de sódio) para a perda de água e ganho de
sólidos. É um método apropriado para a preparação de frutas tipo “passa”,
pois, além de proporcionar perda de água, gera ganho de sólidos solúveis
40
(sacarose), fator desejável principalmente para frutos com baixo teor desse
elemento. Os produtos obtidos com a inclusão dessa tecnologia apresentam
textura, cor e sabor adequados à produção de frutas-passa (CELESTINO,
2009).
A melhoria da qualidade dos produtos osmo-desidratados não está
somente relacionada à remoção da água, mas também à impregnação de
solutos. Com a correta escolha de solutos e uma relação equilibrada e
controlada da remoção de água e da impregnação do soluto desidratante, é
possível proporcionar uma maior estabilidade dos atributos sensoriais da
fruta, evitando o uso de aditivos (TORREGGIANI e BERTOLO, 2001).
Acredita-se que a desidratação osmótica juntamente com a secagem
convectiva é um processo que permite a obtenção de frutas com melhor
estabilidade de cor e textura e aumento da vida de prateleira, em relação ao
produto seco convencionalmente e armazenado em temperatura ambiente.
Segundo Murari (2000), que trabalhou com secagem osmo-convectiva
de tomates, o tratamento osmótico (25 e 35% de sacarose e 5 e 10% de
NaCl), por um período de 2 e 4 horas, reduziu notavelmente o tempo de
secagem. Além disso, a temperatura só teve influência no processo acima de
60 °C, utilizando a velocidade do ar igual a 1,5 m.s.-1
Uma vantagem encontrada na literatura, descrita por Quintero-
Ramos et al. (1993), é que o pré-tratamento osmótico promove uma proteção
contra os efeitos adversos do calor e da oxidação durante a secagem de fatias
de maçã. Outra vantagem da desidratação osmótica é o tempo de vida útil do
produto, apresentando boa estabilidade microbiológica por até 180 dias, com
boa aceitabilidade durante todo o período de armazenamento (LIMA et al.,
2004).
De acordo com Torreggiani e Bertolo (2001), a característica
diferencial da desidratação osmótica, comparada aos outros processos de
desidratação, é que ela permite a penetração de solutos na amostra, sendo
possível modificar, de certa forma, a sua formulação. Pereira (2002) diz que
esse processo permite ajustar a composição físico-química do objeto em
41
estudo adicionando agentes redutores de atividade de água, incorporar
ingredientes ou aditivos como antioxidantes e outros conservantes ao
alimento, adicionar solutos de interesse nutricional ou sensorial e fornecer
produtos com diferentes características de consistência.
O uso da desidratação osmótica como tratamento preliminar visa a
melhorar a qualidade do alimento desidratado, e não apenas remover água do
produto (ALVES, 2003).
2.7 Parâmetros de qualidade em alimentos desidratados
A qualidade dos alimentos é definida por parâmetros fisiológicos,
valores nutricionais e atributos sensoriais como cor, sabor aroma e textura ou
consistência. A diminuição da qualidade do produto e a redução no tempo de
vida de prateleira podem ser consequências do efeito de uma ou mais dessas
propriedades (PFEIFFER et al., 1999).
Segundo Meilgaard, Civille e Carr (1991), a tendência do homem
em apreciar os atributos de um alimento está na seguinte ordem: aparência,
odor, aroma, fragrância, consistência, textura e sabor. Atributos esses que
determinam a intensidade e característica sensorial presente nas amostras, e
muito usados em novas formulações, no controle de qualidade, e no teste de
armazenamento como forma de contribuir para a qualidade do produto
(FERREIRA, 2002).
A qualidade dos alimentos desidratados depende em parte das
mudanças que ocorrem durante o processamento e armazenagem. Algumas
destas mudanças envolvem modificações na estrutura física. Estas
modificações afetam a textura, a reidratação e a aparência. Outras mudanças
são também devido a reações químicas (NIHJHUIS et al., 1996). No
alimento desidratado, a atividade enzimática residual, a atividade microbiana
e a reidratação são parâmetros de grande importância. Durante o processo de
secagem convectiva, o alimento sofre perdas da qualidade tais como a cor,
sabor, textura e tendo muitas vezes uma reidratação deficiente. A contração
42
de volume e o endurecimento (formação de casca na superfície) do produto
são também considerados problemas de grande importância na desidratação
de alimentos (STRUMILLO e ADAMIEC, 1996).
As alterações no sabor das frutas secas seguem estreitamente as
mudanças na coloração, sendo em alguns casos desejáveis essas mudanças.
Já as alterações na textura que ocorrem com a secagem das frutas não são de
natureza química. O principal fator alterador da textura das frutas secas é o
teor de umidade final. Com teores baixos de umidade, a textura é muito dura,
enquanto que com teores mais elevados tornam-se mais apetitosas (CANO-
CHAUCA, 2000).
2.7.1. Cor
A cor é um atributo de importância fundamental no julgamento da
qualidade de um alimento, uma vez que a apreciação visual é o primeiro dos
sentidos a ser usado, sendo, portanto, uma característica decisiva na escolha
e aceitação do produto (LIMA et al., 2007). O impacto visual gerado pela
cor, muitas vezes, se sobrepõe ao causado por outros atributos de aparência e
odor. Pode ainda, apresentar efeito na própria intensidade com que é
percebido o sabor (CARDOSO et al., 1997).
A cor consiste na percepção visual que resulta da detecção da luz
após interação com um objeto e pode variar em três dimensões: tonalidade
cromática (hue); luminosidade ou brilho (value ou brightness); e croma,
saturação ou pureza (chroma, saturation ou purity). A tonalidade cromática é
um atributo no qual se identificam as cores (violeta, azul, amarelo, laranja,
vermelha e púrpura). Essa percepção é resultado de diferenças na absorção
da energia radiante em vários comprimentos de onda. Já a luminosidade é o
atributo em que é descrito a relação entre a luz refletida ou absorvida e
caracteriza a cor como mais clara ou mais escura (de preto a branco). O
croma é o atributo que indica a pureza da cor, ou seja, o quanto esta difere
43
do cinza (TUNICK, 2000).
A cor dos alimentos deve-se, principalmente, à presença de
pigmentos naturais. Estes pigmentos participam de diferentes reações e, em
função disto, a alteração de cor de um alimento é um indicador das
alterações químicas e bioquímicas possíveis de ocorrer durante o
processamento e estocagem (RIBEIRO e SERAVALLI, 2004). Os principais
pigmentos responsáveis pela coloração dos vegetais são a clorofila, as
antocianinas e os carotenoides (CHITARRA e CHITARRA, 2005). Além
do fator nutricional, tem sido demonstrado que teores de pigmentos
carotenoides como o licopeno, estão fortemente relacionados com uma
melhor percepção visual dos produtos (CARVALHO et al., 2005).
A colorimetria tem sido utilizada para caracterizar a cor de diferentes
pigmentos, a exemplo das antocianinas (LIMA et al., 2007), clorofila
(SINNECKER et al., 2002) e carotenoides (ARIAS et al., 2000;
CARVALHO et al., 2005), bem como para avaliar a qualidade de um
produto in natura ou processado (GIMENO et al., 2000), sendo um fator
determinante da vida útil de um produto (GONZALES, BURIN e BUERA,
1999).
A cor dos alimentos tem sido avaliada, tanto via análise instrumental
(objetiva), como pela análise sensorial (subjetiva), pois sua mudança pode
interferir na aceitabilidade dos produtos pelos consumidores (GONZALES,
BURIN e BUERA, 1999). A avaliação subjetiva desse atributo é de
fundamental importância, mas é muito dificultada. Em conformidade com
Oliveira et al. (2003), a cor é um parâmetro que muitas vezes, não é
estudado devido à necessidade de equipamentos específicos e de custo
elevado. Isso explica o interesse despertado pelas modernas teorias físicas
que estabelecem métodos para avaliação cromática dos alimentos, com que
se pretende eliminar o julgamento, mediante o uso de painéis sensoriais,
embora estes sejam indispensáveis e requeiram equipe treinada; além disso,
não é uma metodologia apropriada para avaliações de rotina (VALDÉS e
REGODON, 1996).
44
Embora a visualização humana ainda seja considerada adequada,
quando ocorrem mudanças na iluminação, torna-se subjetiva e muitas vezes
variável. Dessa forma, é recomendável, nesse caso, que a análise seja feita
através do uso de um instrumento de medida da cor (LEÓN et al., 2006).
Para a avaliação instrumental da cor, utiliza-se, normalmente, um
colorímetro triestímulo, o qual proporciona medições correlatas à percepção
do olho humano.
No colorímetro são considerados parâmetros como claridade ou brilho,
representado pela luminosidade (L*) e a relação entre a*/b* na qual é obtido
tanto o ângulo hue (ângulo da cor) como a Cromaticidade (saturação ou
intensidade da cor) (COCOZZA, 2003).
Portanto, a cor dos alimentos, expressa pelos parâmetros estudados de
colorimetria, indica o índice de transformação natural dos alimentos frescos
assim como as mudanças ocorridas no processo industrial (PINHEIRO e
VILAS BOAS, 2005).
Com o intuito de obter a caracterização objetiva da cor, a CIE
(Commission Internationale de l’Éclairage), em 1976, estabeleceu o sistema
Lab (lightness, redness-greenness, yellowness-blueness), em que uma cor
particular tem uma única localização, especificada numericamente em um
espaço tridimensional definido pelas coordenadas retangulares, luminosidade
(L*), componente vermelho-verde (a*) e componente amarelo-azul (b*), e
pelas coordenadas cilíndricas do mesmo espaço, croma ou intensidade
cromática (C*) e tonalidade cromática (hue) (ABNT, 1992; OLIVEIRA et
al., 2003).
A luminosidade (L*) varia de 0 para o preto, até 100 para o branco,
a* positivo é uma medida do vermelho e o a* negativo do verde, o b*
positivo é uma medida do amarelo e o b* negativo do azul (Figura 5). O
ângulo de tonalidade (hue) é representado por um angulo de 0º a 360º.
Ângulos entre 0º e 90º são representados pelos vermelhos, laranjas e
amarelos; de 90º a 180º são os amarelos, amarelo - verdes e verdes; de 180º
a 270º são os verdes, cyans (azul - verde) e azuis; de 270º a 360º são os
45
azuis, púrpuras, magentas e novamente os vermelhos. Um valor de hue igual
a 360º é tratado de igual modo que o de 0º (MARQUES, 2008).
FIGURA 5 - Representação gráfica dos valores L, a e b.
Fonte: Hunterlab (2001).
As mudanças de cor são produtos de várias reações, incluindo-se a
de Maillard, como condensação de hexosas e componentes aminos,
polimerização de fenol e destruição de pigmentos (FELLOWS, 2006). Na
maioria das frutas e vegetais verdes, a degradação da cor é manifestada pela
perda da clorofila e pelas sínteses de carotenoides, provocando mudanças de
cor verde para cor marrom (CHITARRA e CHITARRA, 2005).
Segundo Lozano e Ibarz (1997), a deterioração da cor em frutas pode
ser causada por vários fatores como reações de escurecimento enzimático e
não enzimático, entretanto, as frutas são menos sensíveis que as verduras à
deterioração de cor, quando submetidas a temperaturas de desidratação
osmótica.
46
Dentre os estudos realizados para explicar as mudanças de cor,
podem ser citados os de Krokida et al. (1998), que estudaram o efeito da
temperatura e umidificação do ar sobre as mudanças de cor em bananas e
maçãs desidratadas convencionalmente e a vácuo (liofilização).
Arias et al. (2000), em estudo realizado para os tomates tipo Laura,
verificaram que o teor de licopeno pode ser predito através de uma
correlação exponencial com (a*/b*).
Carvalho et al. (2005) determinaram o teor de licopeno na parede
externa, na parede interna e na polpa homogeneizada do tomate em três
híbridos, e relacionaram os teores de licopeno com os valores dos
componentes de cromaticidade (L*, a* e b*) obtidos via análise
colorimétrica. Eles verificaram que os valores do componente acromático L*
decresceram à medida que os frutos passaram do estádio de verde-maduro
para vermelho, tal resultado era esperado, pois à medida que os frutos
amadurecem ocorre perda de brilho devido à síntese de carotenoides e
diminuição da cor verde. Eles constataram também que os valores de L*
foram maiores para a polpa homogeneizada quando comparada com a parede
externa e interna, provavelmente devido à presença de tecido placentário.
Quek et al. (2007) observaram que elevadas temperaturas (165 ºC e
175 ºC) utilizadas na secagem de melancia via spray-drying ocasionaram
perda de licopeno e betacaroteno, e consequente reduções nos valores de
luminosidade (L*) e de hue.
Forni et al. (1997) não observaram alterações significativas nos
valores de a* e b* após a secagem de damascos pré-desidratados
osmoticamente; esse fato foi atribuído à ação antiescurecimento enzimático
do ácido ascórbico, aplicado antes da desidratação, o qual sofreu severa
redução durante o processo de secagem. A vitamina C se oxida e reduz as o-
quinonas, formadas pelas polifenoloxidases em di-hidroxifenóis que
possuem menor intensidade de cor.
Photon et al. (2001), desidratando osmoticamente maçãs e secando-
as em micro-ondas verificaram altos valores de L* quando utilizavam
47
temperaturas acima de 50 °C. E as amostras que eram pré-tratadas
osmoticamente antes da secagem em micro-ondas apresentavam um menor
escurecimento que aquelas sem esse processamento.
Krokida et al. (2000) observaram maior estabilidade da
luminosidade durante a secagem de amostras de maçã e de banana pré-
tratadas osmoticamente em relação àquelas não desidratadas previamente.
2.7.2. Textura
A textura é definida por Szczesniak (2002) como a manifestação
sensorial e funcional das propriedades estruturais, mecânicas e superficiais
dos alimentos, detectadas pelos sentidos da visão, audição, tato e
sinestésicas. Segundo a Associação Brasileira de Normas Técnicas – ABNT,
a textura é definida como todas as propriedades reológicas e estruturais
(geométricas e de superfície) de um alimento, perceptíveis pelos receptores
mecânicos, táteis e eventualmente pelos receptores visuais e auditivos
(ABNT, 1993). De acordo com Kluge et al. (2002), textura é o reflexo da
sensação produzida nos lábios, língua, mucosa da boca, dentes e ouvidos
sendo representada pela dureza, maciez, fibrosidade, granulosidade,
resistência e elasticidade.
É um dos atributos de qualidade mais importantes e relaciona-se com
o “flavor” porque a liberação de compostos presentes no produto que são
perceptíveis ao paladar são também relacionados com a estrutura do tecido
(CHITARRA e CHITARRA, 2005).
Essas características ou parâmetros de textura são quantificados
através das análises de textura, que podem ser sensoriais ou instrumentais
(KOWASLKI et al., 2002).
Segundo Cano-Chauca et al. (2002), a análise instrumental de textura
é muito utilizada em substituição à análise sensorial, a qual possui a
vantagem de ser mais prática e mais economicamente viável.
A textura está associada com a plasticidade e efeito de incorporação
48
de água sobre a matriz péctica e celulósica dos tecidos dos frutos, o qual é
dependente do teor de sólidos insolúveis e conteúdo de água, além dos
sólidos solúveis e atividade de água (TORREGGIANI, 1993).
As modificações sofridas na textura dos alimentos (pegajosidade,
aglomeração, amolecimento e endurecimento) estão diretamente
relacionadas ao fenômeno de transição vítrea que ocorre durante o tempo de
prateleira do produto (LABUZA et al., 2004).
A textura é um dos atributos sensoriais de maior importância nos
alimentos e está diretamente relacionada com o estado físico do produto
final. A crocância característica de alimentos no estado vítreo é altamente
desejada em biscoitos, batatas fritas, cereais matinais e alimentos
desidratados. Já a maciez, associada ao estado gomoso, é desejável em
alguns produtos desidratados, como damasco e banana, e, também em
produtos industrializados como os biscoitos recheados (BARONI 2004;
LABUZA et al., 2004).
Sun-Waterhouse et al. (2009), analisando a textura em barras de
cereais enriquecidas com fibras e compostos fenólicos, encontraram valores
de força de corte na faixa de 44,05 N a 60,00 N.
Miranda et al. (2000), em trabalhos com mamões minimamente
processados, verificaram que o tratamento com 2% de cloreto de cálcio nos
pedaços dos frutos foi suficiente para manutenção das substâncias pécticas e
consequentemente melhor textura. Resultado semelhante foi encontrado por
Prado et al. (2000b) com abacaxis Smooth cayenne minimamente
processados, onde a concentração de 1% de cloreto de cálcio promoveu
melhor manutenção da textura.
Silva et al. (2003) verificou-se que as fatias de abacaxis tratadas com
1% de cloreto de cálcio apresentaram uma textura mais elevada ao final do
experimento (0,980Kg), o que representa uma maior firmeza em comparação
com os demais tratamentos.
Sousa et al (2003b) relataram que goiabas desidratadas
osmoticamente seguidas de secagem em estufa apresentaram valores de
49
força de corte de 23,4 N para o tratamento sem utilização de vácuo, e 36,4 N
para o tratamento a vácuo após a osmose; e de 221,1 N para o tratamento
sem utilização de vácuo, e 227,7 N para o tratamento a vácuo após a
secagem, observando-se um aumento da textura com o tempo de secagem, o
que pode ser justificado pela perda de água e concentração dos sólidos
solúveis.
2.7.3. Encolhimento
A secagem de produtos agrícolas com alto teor de umidade inicial é
acompanhada de uma significativa redução de volume, pelo qual o produto
sofre alterações em suas dimensões e forma originais. Ratti (1994) e Zogzas
et al. (1994) observaram que o encolhimento de produtos vegetais durante a
secagem não é função exclusiva do teor de umidade, mas também, das
condições do processo e da geometria do produto, uma vez que materiais
biológicos porosos quando desidratados contraem-se diferentemente nas
direções longitudinal, tangencial e radial (FORTES e OKOS 1980;
CAVALCANTI MATA et al., 1986).
O estudo do encolhimento é de importância para um melhor
entendimento do processo de secagem. Alguns autores têm admitido que o
decréscimo do volume durante a secagem seja equivalente ao volume
removido de umidade (LOZANO et al., 1983). Vagenas et al. (1990), ao
estudarem a secagem de alimentos, verificaram que dentre as dificuldades ou
problemas encontrados durante a secagem, tem-se a complexidade da
composição e a estrutura do alimento. Alguns autores indicam ser a
desconsideração do fenômeno de alteração volumétrica durante o processo
de desidratação uma das principais fontes de erros no desenvolvimento de
modelos matemáticos para simular o processo de secagem de produtos
agrícolas (BROOKER et al., 1992; LANG e SOKHANSANJ , 1993).
A remoção de água diminui a tensão exercida pelo líquido nas
paredes celulares do produto, provocando uma contração volumétrica do
50
material (FORTES e OKOS, 1980). Segundo Weber (1995), uma massa de
grãos de trigo com umidade inicial de 20% base úmida (b.u), submetida a
secagem até se atingir o teor de umidade de 12% b.u.; terá seu volume
reduzido em 14,5% de seu volume original. Para as mesmas condições uma
massa de grãos de arroz em casca sofrerá uma redução de aproximadamente
12,3% de seu volume inicial. Já Vilela (1977), verificou uma redução de
34% do volume inicial de frutos de café, variedade Mundo Novo, quando
submetidos a secagem em silo-piloto para redução do teor de umidade de
67% b.u. para 19% b.u., o que afetou significativamente a densidade
aparente e a área superficial do produto.
Um dos principais fatores relacionados à perda de qualidade de
alimentos desidratados está relacionado às alterações estruturais causadas
pelo encolhimento durante a secagem.
Muitos pesquisadores têm utilizado aproximações e modelos
empíricos na tentativa de melhor representar o complicado fenômeno de
contração em produtos de natureza biológica (LANG et al., 1994;
KROKIDA e MAROULIS, 1997).
Ratti (1994) estudou o encolhimento volumétrico de batatas, maçãs e
cenouras em diferentes geometrias, descrevendo um modelo representado
por uma ou duas retas, sendo que a intersecção entre as mesmas
correspondia a uma umidade crítica.
Wang e Brennan (1995) observaram que o encolhimento afeta as
propriedades físicas dos materiais, como a densidade e a porosidade.
Durante a secagem de batata, eles verificaram algumas mudanças na
estrutura deste produto (com o auxílio do microscópio), assim como na
densidade e porosidade. A densidade, num dado teor de umidade, decresce
com o aumento da temperatura de secagem. O volume, durante a secagem do
produto, decresce linearmente com o conteúdo de umidade.
Vagenas e Marinos-Kouris (1991), estudando a secagem de
damasco, propuseram encolhimento linear à variação do conteúdo de
umidade do fruto. Supondo material isotrópico, consideraram variações nas
51
três dimensões, sendo o mesmo coeficiente de encolhimento linear nas três
direções.
Felipe e Pinto (1997) analisaram o encolhimento volumétrico de
batatas e maçãs e constataram que a variação na espessura foi mais
acentuada do que nas outras dimensões, devido ao fato da espessura
estudada ter sido disposta transversal ao sentido das fibras do material.
Suzuki et al. (1976) estudaram o encolhimento volumétrico de
vegetais e suas raízes, e observaram que o mesmo ocorreu de maneira
uniforme nas diferentes dimensões do material, consideraram assim o
fenômeno de encolhimento em vegetais como isotrópico.
Prado (1998) estudou o comportamento de secagem de tâmaras da
variedade Zahidi. O encolhimento desses frutos foi determinado e
correlacionado com a perda de umidade através dos modelos propostos por
Suzuki et al. (1976).
52
3. MATERIAL E MÉTODOS
3.1 Local
O presente estudo foi desenvolvido no Laboratório de Tecnologia de
Processamento de Produtos de Origem Animal e Vegetal (TPAV) do
Departamento de Ciências Agrárias da Universidade Estadual de Montes
Claros – UNIMONTES, campus de Janaúba, Minas Gerais.
3.2 Matéria-prima
Para a obtenção das amostras desidratadas foram utilizados frutos de
abacaxi Pérola (Ananas comosus L. Merrill) adquiridos no comércio local.
Para obter um produto de boa qualidade foram utilizados frutos maduros,
com consistência firme e tamanho uniforme, sendo o ponto de maturação, o
mesmo para o consumo. O abacaxi in natura apresentou sólidos solúveis
totais de 15,43 °Brix; pH 4,12 e atividade de água 0,99. Quanto à coloração,
apresentou valores das coordenadas L*, a* e b* de 60,72; -2,12; e 22,94,
respectivamente.
3.3 Preparo das amostras
Depois de removidas as coroas, os frutos foram lavados com água
corrente de boa qualidade, para minimizar a contaminação microbiana e a
seguir estes passaram por três águas de lavagem. A primeira lavagem com
água corrente, a segunda lavagem com água clorada (50 ppm) por 30
minutos para sanitização, e a terceira com água corrente.
Após as lavagens, os frutos foram selecionados, descascados e
cortados manualmente no formato de cubos com aproximadamente 3,0 cm.
53
Logo em seguida, as amostras foram submetidas à pré-tratamentos. Os frutos
foram imersos em solução saturada de sacarose/glicose na proporção 90:10,
concentração de 70 °brix à 40 °C por um período de 12 horas. Após este
período, adicionou-se cultura starter contendo Lactobacilus bulgaricus e
Streptococcus thermophilus, iniciando-se um processo de fermentação por
períodos de 12, 36 e 60 horas.
3.4 Secagem
Após serem submetidas aos pré-tratamentos, as amostras foram
lavadas para retirar o excesso de solução e colocadas em um secador
estacionário tipo cabine, modelo Home Dryer, com circulação forçada de ar
composto de uma câmara de secagem com sete bandejas de 0,25 m² cada. A
secagem foi feita empregando-se apenas um nível de temperatura e
velocidade do ar de secagem, 55 ºC e 0,5 m.s -1 respectivamente.
Para o acompanhamento da perda de umidade, as amostras nas
bandejas foram pesadas no início da secagem e posteriormente em intervalos
de três horas, até que fosse atingido o teor de umidade desejado (entre 15-
25%). Ao final da secagem foram retiradas amostras dos frutos desidratados
para determinação do teor umidade final do produto. Em seguida, o produto
foi embalado em sacos de polietileno, etiquetado e armazenado à
temperatura ambiente para análises posteriores.
3.5 Análises físico-químicas
Para a caracterização das frutas desidratadas, determinou-se análise
de umidade, sólidos solúveis totais, pH e atividade de água, conforme as
Normas Analíticas do INSTITUTO ADOLFO LUTZ (1985). Os sólidos
solúveis totais (°Brix) através de um aparelho refratômetro digital (AR200
Digital Refractometer) e umidade por gravimetria em estufa a vácuo. O pH
54
foi mensurado com um pHmetro (pH metro-3 MP da Tecnal) e a atividade
de água das amostras de frutas foi obtida utilizando um aparelho AQUALAB
(Series 3 Quik Start- Decagon Devices). Todas as determinações foram
feitas em triplicatas.
Após 60 dias de armazenamento, o produto desidratado foi
submetido novamente às análises de sólidos solúveis totais, pH e atividade
de água.
3.6 Análise de cor
A avaliação da cor foi realizada utilizando-se um colorímetro
modelo Mini Scan EZ (“Hunter Lab”). Para cálculo dos parâmetros de cor,
foi estabelecido o iluminante D65 (luz do dia 6.500K) e o ângulo de 10º para
o observador e a escala do sistema da cor “Cielab L*a*b*, sendo a
coordenada “L” a luminosidade; a coordenada, “a” a intensidade do
vermelho/verde; e a coordenada “b”, a intensidade do amarelo/azul. A leitura
da cor foi realizada em triplicata tomando-se três pontos de uma placa de
Petri contendo a amostra. A partir destes parâmetros, foram calculados a
diferença de cromaticidade ΔC* (Equação 1) e a perda de cor ∆E* (Equação
2), (HUNTERLAB, 1996).
ΔC* = (Δa*2 + Δb*2)1/2 (Equação 1)
∆E*= ((L*)2 + (a*)2 + (b*)21/2) (Equação 2)
55
3.7 Análise de textura
A textura foi determinada instrumentalmente, mediante o uso de um
texturômetro, modelo TA XT Express marca Stable Micro Systems. Esse
aparelho, com a ajuda de um “software”, fornece diretamente a força de
corte (N). Foi utilizada uma probe (sonda) tipo “Blade Set para esta análise.
As amostras foram submetidas em triplicata ao texturômetro. O texturômetro
foi programado da seguinte forma: força de medida (N): compressão;
Velocidade do pré teste: 8,0 mm/s; velocidade do ensaio: 3,0 mm/s;
velocidade do retorno: 10,0 mm/s; distância do ensaio: 10,0 mm; ciclos do
ensaio: 1.
3.8 Determinação do encolhimento
O encolhimento foi determinado através da medida do volume
individual das amostras. O método empregado foi o de deslocamento de
fluido (tolueno) adaptado de Zogzas et al. (1994). Inicialmente, introduziu-
se um volume conhecido de tolueno na bureta, em seguida colocou-se a
amostra que foi envolvida pelo tolueno, permitindo a leitura da variação de
volume na escala da bureta. As leituras foram realizadas em triplicata. Foi
calculada a diferença de volume entre o produto in natura e o produto
desidratado.
3.9 Análise de higroscopicidade
Para esta análise foram pesados de 1 a 2 gramas das amostras de
frutas desidratadas em recipientes de papel alumínio e colocadas dentro de
um dessecador contendo solução saturada de cloreto de potássio (KCl) com
atividade de água de 0,85. A análise foi realizada na temperatura de 25 ºC,
em triplicata. As amostras foram pesadas em intervalos de 48 horas até que
56
obtivessem peso constante, atingido em aproximadamente 22 dias. A
higroscopicidade foi expressa como o conteúdo de água absorvida por 100 g
de fruta desidratada em base seca (g/100g em b.s).
3.10 Determinação das isotermas de sorção
As isotermas de sorção foram determinadas pelo método
gravimétrico estático. Foram pesados 2 gramas das amostras de frutas
desidratadas, colocadas em recipientes de papel alumínio e mantidas em
dessecadores contendo soluções salinas saturadas com atividade de água
conhecida. Os sais utilizados foram: acetato de potássio (KC2H3O2),
carbonato de potássio (K2CO3), nitrato de amônio (NH4NO3), cloreto de
sódio (NaCl) e cloreto de potássio (KCl) com as seguintes atividade de água
(Aw): 0,22; 0,43; 0,62; 0,75 e 0,85 respectivamente. Com a finalidade de
evitar possíveis contaminações das amostras, adicionaram-se três gotas de
formol às soluções salinas. O dessecador foi colocado em temperatura
controlada de 25 ºC até as amostras atingirem a umidade de equilíbrio. As
amostras alcançaram o equilíbrio após 2 a 3 semanas, baseando-se na
mudança de peso. Após terem alcançado o equilíbrio, determinou-se o
conteúdo de umidade de equilíbrio em estufa a vácuo, utilizando a
temperatura de 75 °C, até atingir peso constante. As leituras foram realizadas
em triplicata.
Os modelos de GAB (1981), Oswin (1946) e Peleg (1993) foram
utilizados para ajustar aos dados das isotermas de sorção das frutas
desidratadas.
GAB www
wmeq C.K.aK.a1)K.a(1
.C.K.aXU
OSWIN b
w
weq a1
aaU
PELEG n2w2
n1w1eq aK.aKU
57
Em que:
Ueq: umidade de equilíbrio (% base seca); aw: atividade de água;
Xm: umidade na monocamada molecular;
C e K: parâmetros que dependem da temperatura e natureza do
produto;
a e b: parâmetros de ajuste do modelo;
k1, k2, n1 e n2: constantes do modelo.
Os parâmetros de cada modelo foram estimados pelo ajuste dos dados
experimentais aos modelos matemáticos, fazendo-se uso de regressão não-
linear, através do programa de ajuste de curvas – LAB FIT (SILVA, 2003-
2004). Para a determinação do melhor ajuste, foi usado o coeficiente de
determinação (R2), o qual mensura a proporção da variabilidade atribuída ao
modelo.
3.11 Avaliação da estabilidade das frutas desidratadas
Para avaliar a estabilidade das frutas desidratadas durante o
armazenamento, as amostras armazenadas em sacos de polietileno à
temperatura ambiente (25 ºC), foram submetidas à avaliação de cor nos
tempos 1, 60 e 90 dias de armazenamento. Foram avaliados os parâmetros de
cor: croma (C*) e o ângulo de tonalidade (h*) de acordo com o
procedimento descrito para análise de cor (item 3.6). O croma e o ângulo de
tonalidade foram calculados segundo as equações 3 e 4 (HUNTERLAB,
1996).
C*= (a*2 + b*2) ½
Equação (3)
h* = arctan (b*/a*) Equação (4)
58
3.12 Delineamento Experimental
O delineamento empregado foi o inteiramente casualizado (DIC) em
esquemas fatoriais com três repetições. Foram utilizados os seguintes
modelos estatísticos: 3x2 (12, 36 e 60 horas de fermentação x pH da solução
5,59 e 3,5) para as variáveis umidade, textura, encolhimento e
higroscopicidade; 3x2x2 (12, 36 e 60 horas de fermentação x pH da solução
5,59 e 3,5 x 1 e 60 dias de armazenamento) para sólidos solúveis totais, pH,
cor e atividade de água; 3x2x5 (12, 36 e 60 horas de fermentação x pH da
solução 5,59 e 3,5 x atividade de água 0,22; 0,43; 0,62; 0,75 e 0,85) para
isotermas e 3x2x3 (12, 36 e 60 horas de fermentação x pH da solução 5,59 e
3,5 x 1, 60 e 90 dias de armazenamento) para análise de estabilidade.
Os resultados foram submetidos à análise de variância e, quando a
mesma apresentou-se significativa, os tratamentos quantitativos foram
submetidos ao estudo de regressão e os qualitativos tiveram suas médias
comparadas pelo teste de Scott-Knott (1974) e teste “F” ao nível de 5% de
probabilidade, utilizando o software estatístico SISVAR (FERREIRA,
2000).
59
4. RESULTADOS E DISCUSSÃO
4.1 Determinação da Curva de Secagem de abacaxi desidratado
A curva de secagem permite predizer o momento que se deve parar
o processo ao atingir o teor de umidade desejado e, dessa forma, obter um
produto de boa qualidade. Na Figura 6, observa-se a variação do teor de
umidade adimensional (U/Uo) do abacaxi em pH 5,59 em função do tempo
de secagem, na temperatura do ar de 55 ºC.
As curvas estão na forma de umidade adimensional (U/Uo), ou seja,
a umidade em determinado tempo de secagem dividida pela umidade inicial,
ambas expressas em base úmida, em função do tempo de secagem expresso
em horas. Dessa forma, a umidade adimensional significa a fração de água
que ainda permanece no produto em relação àquela existente no início da
secagem.
O ajuste das curvas foi realizado com auxílio de um modelo
exponencial (equação 5), o qual relaciona a taxa teor de umidade/teor de
umidade inicial e o tempo de secagem, adotado previamente por Cano-
Chauca et al. (2004), Lahsasni et al. (2004) e Corrêa et al. (2008). Conforme
pode ser observado naqueles trabalhos, modelos do tipo exponencial
representam adequadamente o fenômeno da cinética de secagem, tanto física
como estatisticamente (altos coeficientes de correlação).
)exp(0
KtUU
(5)
em que:
U = teor de umidade no tempo t (% base úmida).
Uo = teor de umidade inicial (% base úmida).
k = constante de secagem.
t = tempo de secagem (h).
60
0,0
0,2
0,4
0,6
0,8
1,0
1,2
0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50
Tempo de Secagem (h)
Um
idad
e A
dmen
siona
l (U
/Uo)
12h; pH 5,59
36h; pH 5,59
60h; pH 5,59
Expon. (12h; pH 5,59 )
Expon. (36h; pH 5,59 )
Expon. (60h; pH 5,59 )
Y = 0,8809 e-0,0390x; R2 = 0,9560
Y = 0,9583 e-0,0382x; R2 = 0,9750
Y = 0,9399 e-0,0372x; R2 = 0,9846
^
^
^
FIGURA 6 - Curvas de secagem experimentais e calculadas através do
modelo exponencial, para abacaxi em pH 5,59 na temperatura de secagem de 55 ºC.
De acordo com o coeficiente de determinação (R2 > 0,95), pode-se
afirmar que o modelo exponencial ajustou-se bem aos dados experimentais,
resultando nas equações 6, 7 e 8 respectivamente.
Para o tratamento12h; pH5,59
tUU 0390,0
0
e
R2 = 0, 9560 (6)
Para o tratamento 36h; pH5,59
tUU 0382,0
0
e R2 = 0, 9750 (7)
Para o tratamento 60h; pH5,59
tUU 0372,0
0
e R2 = 0, 9846 (8)
61
Para atingir teores de umidade adimensional de 0,17 e 0,18
(correspondente a 11,98% e 13,22% em base úmida) são necessárias 48
horas de secagem para a temperatura de 55 ºC (Figura 6).
No início do processo de secagem o teor de umidade é mais elevado,
e consequentemente a secagem se processa com maior rapidez, uma vez que
grande parte da umidade está livre na superfície do abacaxi, sendo assim
facilmente removida. A remoção de água torna-se mais difícil à medida que
o produto vai ficando mais seco em virtude da água estar mais presa aos
capilares.
Conforme Ranken (1993), o abacaxi desidratado deve apresentar
teor de umidade entre 15 e 30%. Ramos et al. (2008) relataram 20,67% de
umidade em abacaxi desidratado, enquanto Gonçalves e Blume (2008)
reportaram umidade na faixa de 13,16 a 18,45% em abacaxi desidratado.
Na Figura 7, observa-se a variação do teor de umidade adimensional
(U/Uo) do abacaxi em pH 3,5 em função do tempo de secagem, na
temperatura do ar de 55 ºC.
O modelo exponencial (equação 5) foi ajustado aos dados
experimentais mediante análise de regressão não linear.
0,0
0,2
0,4
0,6
0,8
1,0
1,2
0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50Tempo de Secagem (h)
Um
idad
e A
dmen
siona
l (U
/Uo)
12h; pH 3,5
36h; pH 3,5
60h; pH 3,5
Expon. (12h; pH 3,5)
Expon. (36h; pH 3,5 )
Expon. (60h; pH 3,5 )
Y = 0,8734 e-0,0393x; R2 = 0,9540
Y = 0,9051 e-0,0353x; R2 = 0,9774
Y = 0,9259 e-0,0390x; R2 = 0,9822
^
^
^
62
FIGURA 7 - Curvas de secagem experimentais e calculadas através do modelo exponencial para abacaxi em pH 3,5 na temperatura de secagem de 55 ºC.
A avaliação da adequação do modelo empregado para descrição da
secagem de abacaxi foi feita por intermédio do cálculo do coeficiente de
determinação (R2). Os valores mais altos de R2 e que tendem a um, indicam
o melhor comportamento do modelo (DOYMAZ, 2004).
O modelo exponencial ajustado aos dados experimentais,
significativo aos níveis de probabilidade de 95, 97 e 98%, resultou nas
equações 9, 10 e 11 respectivamente.
Para o tratamento 12h; pH3,5
tUU 0393,0
0
e R2 = 0, 9540 (9)
Para o tratamento 36h; pH3,5
tUU 0353,0
0
e R2 = 0, 9774 (10)
Para o tratamento 60h; pH3,5
tUU 0390,0
0
e R2 = 0, 9822 (11)
Para atingir teores de umidade adimensional de 0,17 e 0,19
(correspondente a 11,76% e 13,19 % em base úmida), são necessárias 48
horas de secagem para a temperatura de 55 ºC (Figura 7).
4.2 Propriedades Físico-químicas do abacaxi desidratado
Os efeitos do tempo de fermentação e do pH da solução nas
propriedades físico-químicas do abacaxi desidratado são apresentados nas
63
Tabelas 1 a 6.
4.2.1 Análise de umidade
O tempo de fermentação e o pH da solução, bem como a interação
entre eles não apresentaram efeito significativo (P>0,05) sobre o teor de
umidade de abacaxi desidratado, conforme observa-se na Tabela 1A. Sendo
assim, a melhor estimativa para a umidade é a média geral (14,28% b.s.).
O teor de umidade do abacaxi desidratado está em consonância com
os parâmetros estabelecidos pela legislação para produtos desidratados. A
RDC n° 272 de 2005 da Agência Nacional de Vigilância Sanitária
(ANVISA) caracteriza como fruta seca produtos com umidade inferior a
25%, sendo este um fator protetor ao desenvolvimento de microrganismos
deteriorantes e patogênicos (BRASIL, 2005).
Os resultados deste estudo estão de acordo com Gonçalves e Blume
(2008), que obtiveram teor de umidade em abacaxi desidratado na faixa de
13,16% a 18,45%.
Segundo Cecchi (2003), a determinação de umidade é uma das
medidas mais importantes utilizadas na análise de alimentos. A umidade de
um alimento está relacionada à sua estabilidade, qualidade e composição e
pode afetar a estocagem, embalagens e o processamento.
Conforme Spoto (2006), bactérias e leveduras requerem níveis de
umidade superior a 30% para se desenvolverem. No entanto, alguns fungos
são capazes de se desenvolverem em alimentos com baixo teor de umidade
(12%). Desse modo, o abacaxi desidratado caracteriza-se como um produto
estável quanto a deteriorações microbiológicas.
4.2.2 Análise de Sólidos Solúveis Totais (°Brix)
De acordo com a análise de variância (Tabela 2A) houve interação (p<
0,01) entre os fatores tempo de fermentação, armazenamento e pH da solução
sobre o conteúdo de sólidos solúveis totais (SST) de abacaxi desidratado.
64
Quanto ao teor de SST (Tabela 1), observa-se que o abacaxi após 1dia
de armazenamento, submetido a 12 e 60 horas de fermentação apresentou
valores similares.
TABELA 1. Valores médios de sólidos solúveis totais (°Brix) de abacaxi
desidratado obtido em função do pH da solução e tempo de fermentação (h), durante 60 dias de armazenamento.
Fermentação Armazenamento pH
(h) (dias) 5,59 3,5 82,56 A 72,89 A
1 57,56 B 68,00 A 12 36 60 71,78 A 79,56 A
62,56 B 86,00 A 60 82,56 A 87,34 A
12 36 60 76,78 A 77,78 A
CV (%): 8,00 Médias seguidas de letras iguais, na linha, não diferem entre si pelo teste “F” (P>0,05).
O tratamento 36h de fermentação com o menor valor de pH (3,5)
proporcionou um produto com maior teor de sólidos solúveis. Após 60 dias de
armazenamento, verificou-se aumento nos valores de SST em todos os
tratamentos. O aumento dos SST está relacionado à queda no conteúdo de
açúcares requerido pelas reações de escurecimento, como a reação de Maillard
que ocorre com o armazenamento. A redução no teor de sólidos solúveis pode
ser atribuída à degradação de açúcares pelos microrganismos.
Por meio da Tabela 2, observa-se que após 1 dia de armazenamento,
o maior conteúdo de SST foi obtido no tratamento 12 horas de fermentação
e pH 5,59, enquanto para os tratamentos 36 horas de fermentação foram
verificado maiores valores de SST após 60 dias de armazenamento. Quando
se reduziu o pH (3,5), os maiores valores de SST foram observados nos
tratamentos com 12 e 36 horas de fermentação após 60 dias de
armazenamento. O aumento de SST pode ser explicado pela perda de
umidade devido à permeabilidade da embalagem, o que leva à maior
concentração de açúcares.
65
TABELA 2. Valores médios de sólidos solúveis totais (° Brix) de abacaxi desidratado obtido em função do tempo de armazenamento (dias), tempo de fermentação (h) e pH da solução.
Tempo de pH Armazenamento (dias)
Fermentação (h) 1 60 82,56 A 62,56 B
5,59 57,56 B 82,56 A 12 36 60 71,78 A 76,78 A
72,89 B 86,00 A 3,5 68,00 B 87,34 A
12 36 60 79,56 A 77,78 A
CV (%): 8,00 Médias seguidas de letras iguais, na linha, não diferem entre si pelo teste “F” (P>0,05). Os sólidos solúveis totais encontrados no abacaxi desidratado estão
na faixa de 57,56 a 87,34 °Brix, o que significa que o produto obtido possui
elevado teor de açúcares, conferindo-lhe sabor agradável. Ramos et al.
(2008) relataram valores de 75,95 °Brix em abacaxi desidratado.
Observa-se na Figura 8 que o teor de sólidos solúveis de abacaxi
desidratado obtido em pH 5,59 reduziu com o tempo de fermentação (h) e 1
dia de armazenamento. No entanto, após 60 dias houve um acréscimo deste
parâmetro. Ainda nessa Figura, nota-se que a cada incremento de 1 hora no
tempo de fermentação, ocorreu redução de 0, 2245 °Brix no conteúdo de
SST para 1 dia, e acréscimo de 0,2963 após 60 dias de armazenamento.
O decréscimo no conteúdo de sólidos solúveis pode ser devido à
conversão de açúcares em ácidos orgânicos. Outras possibilidades incluem
sua utilização por microrganismos responsáveis pela fermentação ou ainda
sua hidrólise durante o processo. Segundo Cano-Chauca (2000), a redução
dos SST com o armazenamento está relacionada com o ganho de umidade do
produto, pois o aumento do teor de umidade faz diminuir os graus Brix.
O incremento no teor SST pode ser devido a uma maior
concentração de açúcares em função da perda de umidade favorecida pela
66
embalagem utilizada.
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
12 36 60Tempo de Fermentação (h)
Sólid
os S
olúv
eis T
otai
s (°B
rix)
pH 5,59; 1 dia
pH 5,59; 60 dias
Y = 78,7136 - 0,2245X; R2 = 0,1846
Y = 63,2969 + 0,2963X; R2 = 0,4774
^
^
FIGURA 8. Efeito do tempo de fermentação (h) e do pH da solução sobre o
teor de sólidos solúveis totais (°Brix) de abacaxi desidratado, durante 60 dias de armazenamento.
4.2.3 Análise de atividade de água Verifica-se na Tabela 2A os resultados da análise de variância para a
atividade de água (Aw) indicando que houve interação (p< 0,01) entre os
fatores tempo de fermentação, pH da solução e armazenamento.
Nota-se que após 1 dia de armazenamento, o tratamento 12 horas de
fermentação e o menor valor de pH (3,5) proporcionaram menor valor de
Aw, enquanto para 36 e 60 horas de fermentação os menores conteúdos de
Aw ocorreram em pH 5,59. Entretanto, após 60 dias de armazenamento, os
tratamentos com 12 e 60 horas de fermentação apresentaram menores
valores de atividade de água em pH 3,5 (TABELA 3).
67
TABELA 3. Valores médios de atividade de água (Aw) de abacaxi desidratado obtido em função do pH da solução, tempo de fermentação (h) e tempo de armazenamento (dias).
Fermentação (h) Armazenamento pH
(dias) 5,59 3,5 0,59 B 0,51 A
1 0,54 A 0,58 B 12 36 60 0,53 A 0,57 B
0,60 B 0,56 A 60 0,59 A 0,58 A
12 36 60 0,60 B 0,56 A
CV (%): 3,57 Médias seguidas de letras iguais, na linha, não diferem entre si pelo teste “F” (P>0,05). A redução no conteúdo de atividade de água com o aumento do tempo
de fermentação pode ser atribuída ao maior tempo de exposição do produto,
o que resulta em maior eliminação de água e consequentemente um menor
teor de água livre. Todavia, o aumento da Aw provavelmente pode estar
relacionado ao ganho de umidade em função da embalagem utilizada (sacos
de polietileno). Embora os valores de Aw para todos os tratamentos se
encontram na faixa adequada para produtos desidratados, que varia de 0,65 a
0,85.
Lima et al. (2004) estudando melões desidratados osmoticamente e
submetidos à secagem em estufa a 65 °C, alcançaram uma Aw média de
0,733. Sousa et al. (2003-b) analisando goiabas desidratadas osmoticamente
e secas em estufa, obtiveram uma Aw desejada menor que 0,75 (valor que se
encontra na faixa de alimentos de umidade intermediária, que varia de 0,65
a 0,85). Na Tabela 4, observa-se que em pH 5,59 o conteúdo de atividade de
água apresentou pequeno aumento com o tempo de armazenamento em
todos os tratamentos, fato que pode ser atribuído ao ganho de umidade devido à embalagem utilizada (sacos de polietileno), por suas características
suscetíveis à migração de umidade. No entanto, o produto se encontra dentro
68
da faixa de umidade recomendada para armazenagem. O menor valor de Aw
(0,51) foi obtido após 1 dia de armazenamento no tratamento 12 horas de
fermentação e pH 3,5. Para os tratamentos 36 e 60 horas de fermentação em
pH 3,5 o conteúdo de Aw foi similar.
TABELA 4. Valores médios de atividade de água (Aw) de abacaxi desidratado obtido em função do tempo de armazenamento (dias), tempo de fermentação (h) e pH da solução.
Fermentação (h) pH Armazenamento (dias)
1 60 0,59 A 0,60 A
5,59 0,54 A 0,59 B 12 36 60 0,53 A 0,60 B
0,51 A 0,56 B 3,5 0,58 A 0,58 A
12 36 60 0,57 A 0,56 A
CV (%): 3,57 Médias seguidas de letras iguais, na linha, não diferem entre si pelo teste “F” (P>0,05).
A atividade de água é um parâmetro de grande importância para os
alimentos desidratados devido à sua influência sobre o tempo de prateleira
do produto. Atividade de água elevada indica mais água livre disponível para
as reações bioquímicas e, consequentemente, redução da vida útil do
alimento.
Os valores de Aw para o abacaxi desidratado estão entre 0,51 e 0,6
(TABELA 4), portanto considerado estável quanto às alterações
microbiológicas. Em geral, alimentos com Aw menores que 0,6 são
considerados microbiologicamente estáveis e a ocorrência de deteriorações é
induzida por reações químicas ao invés de microrganismos.
Castro et al. (2002) relataram que os microrganismos são inibidos
quando os valores de atividade de água se encontram abaixo de 0,60. Ranken
(1993) afirma que a atividade de água no abacaxi desidratado está na faixa
de 0,65-0,85, e, geralmente, não apresenta problemas de desenvolvimento de
69
micro-organismos, apresentando crescente interesse para a indústria de
alimentos.
Na Figura 9, observa-se que o incremento de 1 hora no tempo de
fermentação do abacaxi, propiciou um acréscimo de 0, 0013% no teor de Aw
para pH 3,5 e um decréscimo de 0,0011% em pH 5,59 após 1 dia de
armazenamento. A variação da atividade de água pode ser atribuída à
relativa permeabilidade das embalagens (sacos de polietileno) utilizadas.
Essas embalagens facilitam as trocas com o ambiente, cujo comportamento
varia conforme a umidade relativa e a temperatura do local de
armazenamento.
0
0,1
0,2
0,3
0,4
0,5
0,6
0,7
0,8
0,9
1
12 36 60Tempo de Fermentação (h)
Ativ
idad
e de
Águ
a (A
w)
ph 5,59; 1 dia
ph 3,50; 1 dia
Y = 0,5922 - 0,0011X; R2 = 0,7967
Y = 0,5069 + 0,0013X; R2 = 0,6718^^
FIGURA 9. Efeito do tempo de fermentação (h) e do pH da solução sobre a
atividade de água de abacaxi desidratado. 4.2.4 Análise de pH
Na Tabela 2A, verifica-se interação entre o tempo de fermentação e
o armazenamento (p< 0,01) sobre o pH de abacaxi desidratado.
Pela Tabela 6, constata-se que o tempo de armazenamento e tempo
de fermentação não apresentaram efeito significativo (P>0,05) sobre o pH de
70
abacaxi desidratado. Dessa forma, a melhor estimativa para o pH é a média
geral (4,03% ).
TABELA 5. Valores médios de pH de abacaxi desidratado obtido em função do tempo de armazenamento (dias) e tempo de fermentação (h).
Fermentação (h) Armazenamento (dias)
1 60 12 4,12 A 4,06 A 36 4,07 A 3,98 A 60 3,93 A 4,02 A
CV (%): 2,22 Médias seguidas de letras iguais, na linha, não diferem entre si pelo teste “F”
(P>0,05).
Os valores de pH de abacaxi desidratado estão na faixa de 3,93 a 4,12
(TABELA 5). Nessa faixa de pH pode ocorrer deterioração por fungos, mas
a baixa atividade de água do produto dificulta o crescimento de
microrganismos. Portanto, o abacaxi desidratado é considerado estável
quanto às alterações microbiológicas. Estes resultados são similares aos
encontrados nos estudos de Sousa et al. (2003a), que em maçã desidratada
relataram valores de 4,15.
Observa-se na Figura 10 que o pH do abacaxi desidratado reduziu
com o aumento do tempo de fermentação. A cada incremento de 1 hora no
tempo de fermentação reduz o pH em 0,0040%. A redução no pH ocorre
devido à concentração de ácidos decorrentes da fermentação. Segundo
Fellows (2006), durante a fermentação há uma elevação da acidez devido à
produção de ácido láctico com consequente redução do pH.
71
3,5
3,6
3,7
3,8
3,9
4,0
4,1
4,2
12 36 60Tempo de Fermentação (h)
pH
1 dia Y = 4,1847 - 0,0040X; R2 = 0,9397
FIGURA 10. Efeito do tempo de fermentação (h) e armazenamento (dias)
sobre o pH de abacaxi desidratado. 4.3 Parâmetros de cor de abacaxi desidratado
A cor é um importante indicador de qualidade, visto que há uma
correlação entre cor, aroma e sabor. Os resultados da mensuração de cor do
abacaxi desidratado são apresentados nas Tabelas 6 e 7. Os parâmetros ∆C*
e ∆E* referem-se à diferença de cromaticidade e à perda de cor,
respectivamente.
4.3.1 Análise de diferença de Cromaticidade (∆C*)
O índice de cromaticidade pode melhorar o entendimento das
variações da cor constatadas nas amostras. O C* indica a variação do grau de
intensidade do croma (a* e b*) da amostra tratada com relação à in natura.
Verifica-se pelos resultados da análise de variância interação (p< 0,01)
entre os fatores fermentação e pH da solução sobre a diferença de
cromaticidade (∆C*) do abacaxi desidratado (Tabela 8A).
Na Tabela 6, observa-se que o abacaxi elaborado com 36 e 60 horas
72
de fermentação apresentaram valores similares de saturação, independente
do pH utilizado. O abacaxi elaborado com 12 horas de fermentação e pH
5,59 resultou em menor valor do índice de saturação da cor. Esse fato pode
ser por que maiores tempos de fermentação correspondem a maior
concentração de ácidos orgânicos o que torna um produto com maior
estabilidade, ou seja, o produto conserva a cor semelhante ao produto in
natura.
73
TABELA 6. Valores médios para a diferença de cromaticidade (∆C*) do abacaxi desidratado, obtido em função do pH da solução e tempo de fermentação.
Fermentação (h) pH
5,59 3,5
12 5,66 A 16,71 B 36 13,81 A 9,87 A
60 13,32 A 8,62 A
CV (%): 35,19
Médias seguidas de letras iguais, na linha, não diferem entre si pelo teste “F” (P>0,05).
Os tempos de fermentação utilizados tiveram efeito significativo
(p<0,05) sobre a diferença de cromaticidade do abacaxi desidratado
(FIGURA 11). O maior tempo de fermentação resulta em maior índice de
cromaticidade, visto que se verifica que para o incremento de 1 hora no
tempo de fermentação aumenta-se em 0, 1595% o valor de ΔC* do abacaxi
desidratado. Isso pode ser explicado pela maior concentração de ácidos com
o aumento da fermentação, o que resulta em maior intensidade da cor do
produto.
74
0
2
4
6
8
10
12
14
16
12 36 60Tempo de Fermentação (h)
Dife
renç
a de
Cro
mat
icid
ade
pH 5,59 Y = 5,1853 + 0,1595X; R2 = 0,7022^
FIGURA 11. Efeito da fermentação e do pH da solução sobre a
cromaticidade do abacaxi desidratado. 4.3.2 Análise de diferença de cor (∆E*) Em relação ao parâmetro de cor ∆E* verifica-se interação (p< 0,01)
entre os fatores fermentação e pH da solução (Tabela 11A). Na Tabela 7,
observa-se que o abacaxi produzido utilizando 60 horas de fermentação
apresentou valores similares do parâmetro ∆E* para ambos os pHs
utilizados. O abacaxi elaborado com 12 e 36 horas de fermentação
apresentou diferença significativa, sendo que o produto elaborado a pH 3,5
resultou em menor valor, ou seja, em menor alteração da cor. De acordo
com a literatura o pH do material influencia na conservação da cor, uma vez
que os pigmentos naturais do abacaxi em sua maioria carotenoides
apresentam maior estabilidade em menores valores de pH (3,0 a 4,0). Os
resultados encontrados nesta pesquisa são condizentes com a literatura, visto
que o produto elaborado em pH 3,5 sofreu menor alteração na cor.
75
TABELA 7. Valores médios para a perda de cor (∆E*) do abacaxi antes e após a secagem obtido em função do pH da solução e tempo de fermentação.
Fermentação (h) pH
5,59 3,5
12 12,28 A 21,86 B
36 24,86 B 11,20 A
60 18,74 A 15,25 A
CV (%): 21,89
Médias seguidas de letras iguais, na linha, não diferem entre si pelo teste “F”
(P>0,05).
Verifica-se na Figura 12 que o maior tempo de fermentação
corresponde a menor valor do parâmetro ∆E* do abacaxi desidratado em pH
3,5. O aumento de 1 hora no tempo de fermentação promove uma redução de
0,1377% na perda de cor do produto obtido. Para o abacaxi elaborado em pH
5,59 a perda da cor está diretamente relacionada com o tempo de
fermentação. Constata-se ainda que o incremento de 1 hora no tempo de
fermentação resulta em aumento do parâmetro ∆E* em 0,1345%.
5
10
15
20
25
30
12 36 60Tempo de Fermentação (h)
Dife
renç
a de
Cor
pH 5,59
pH 3,5
Y = 13,7831 + 0,1345X; R2 = 0,2634
Y = 21,0619 - 0,1377X; R2 = 0,3775^
^
FIGURA 12. Efeito do tempo de fermentação (h) e do pH da solução sobre
a perda de cor de abacaxi desidratado.
76
4.4 Análise de textura de abacaxi desidratado
De acordo com a análise de variância, os tempos de fermentação e o
pH da solução utilizados nessa pesquisa, bem como a interação entre eles
não apresentaram efeito significativo (P>0,05) sobre os valores de textura
(força de corte) de abacaxi desidratado (Tabela 14A). Dessa forma, a melhor
estimativa para a textura é a média geral (73,86%). Resultados similares
foram mencionados por Fonseca (2009) em barras de frutas, que relatou
valores de força de corte entre 53,44 e 73,62 N. Ramos et al. 2008
reportaram dureza de 56,41 N em abacaxi desidratado.
Cano-Chauca et al. (2002) afirmam que a dureza é modificada
conforme o teor de umidade, e que a textura de um produto é suave no início
de um processo de secagem, mas no final do processo, é firme em razão de o
produto estar com teor de umidade mais baixo.
Bokanga et al. (1990) estudaram o efeito da fermentação no
amolecimento das raízes de mandioca e o envolvimento de enzimas
proteolíticas no processo. Eles constataram alterações na textura durante as
primeiras 12 horas, indicando que microrganismos fermentadores podem
induzir o amaciamento pela produção e ativação de enzimas responsáveis
pelo processo.
4.5 Análise de encolhimento de abacaxi desidratado
Os tempos de fermentação e o pH da solução utilizados neste estudo,
bem como a interação entre eles não apresentaram efeito significativo
(P>0,05) sobre o encolhimento do abacaxi desidratado, conforme observa-
se na Tabela 14A. Desse modo, a melhor estimativa para o encolhimento é a
média geral (8,20%). Marques (2006) relatou encolhimento do abacaxi
liofilizado em torno de 6%.
Consoante Córdova (2006), devido ao efeito da impregnação de
solutos na superfície dos alimentos forma-se uma camada superficial que
77
evita o encolhimento excessivo do tecido durante o processo, o que
proporciona uma melhor textura ao produto.
4.6 Higroscopicidade de abacaxi desidratado
Os valores médios para a higroscopicidade (g de H2O/100g do pó)
de abacaxi desidratado obtido em função do pH da solução e tempo de
fermentação , exposto à umidade relativa de 85% e temperatura de 25 °C
estão apresentados na Tabela 8. O resumo da análise de variância (Tabela
15A) mostra que houve interação (p<0,01) entre os fatores tempo de
fermentação e pH da solução sobre os valores de absorção de água (g de
H2O/100 g de sólidos) do abacaxi desidratado.
Na Tabela 8, verifica-se que os valores de absorção de água nos
tratamentos 12 e 60 horas de fermentação não diferiram (p>0,05) em relação
aos pHs utilizados. Entretanto o abacaxi produzido com 36 horas de
fermentação apresentou menor valor de absorção de água (30,58 g de
H2O/100 g de sólidos) quando utilizado o menor valor de pH (3,5), sendo
este considerado adequado, pois quanto menor a quantidade de água
absorvida maior será a estabilidade do produto.
Cano-Chauca et al. (2005), estudando o comportamento
higroscópico em sucos de frutas em pó, reportaram valores de ganhos de
água na faixa de 20 a 30 g de água/100 g sólido.
A absorção de água de materiais alimentícios ricos em açúcares pode
conduzir a mudanças nas propriedades de manuseio de fluxo e causar
problemas de alteração físico-química e microbiológica (DE ALMEIDA,
1995).
78
TABELA 8. Valores médios de absorção de água (g H2O/ 100g do produto) de abacaxi desidratado obtidos em função do pH da solução e tempo de fermentação exposto à umidade relativa de 85% e temperatura de 25 °C.
Tempo de pH
Fermentação (h) 5,59 3,5
39,80 A 38,17 A
35,13 B 30,58 A 12
36
60 29,56 A 30,50 A
CV (%): 2,71
Médias seguidas de letras iguais, na linha, não diferem entre si pelo teste “F” (P>0,05).
Verifica-se na Figura 13 que o aumento do tempo de fermentação
diminuiu a absorção de água do abacaxi desidratado. Para cada incremento
de 1 hora no tempo de fermentação reduz-se em 0, 1599 e 0, 2133% a
absorção de água do produto para pH 3,5 e 5,59 respectivamente. O que
pode ser atribuído à presença de açúcares degradados durante a fermentação,
pois são altamente higroscópicos; o que leva a uma redução na absorção de
água pelo produto.
25
27
29
31
33
35
37
39
41
12 36 60Tempo de Fermentação (h)
Hig
rosc
opic
idad
e (g
de
água
/100
g d
e só
lidos
)
pH 5,59
pH 3,5
Y = 42,5089 - 0,2133X; R2 = 0,9975
Y = 38,8383 - 0,1599X; R2 = 0,7575
^
^
FIGURA 13. Efeito do tempo de fermentação (h) e do pH da solução
sobre a higroscopicidade de abacaxi desidratado, exposto à umidade relativa de 85% e temperatura de 25 °C.
79
4.7 Isotermas de sorção de abacaxi desidratado
De acordo com a análise de variância (Tabela 18A) houve interação
(p<0,01) entre os fatores tempo de fermentação, pH da solução e atividade
de água sobre a umidade de equilíbrio do abacaxi desidratado.
Observa-se na Tabela 9 que no tratamento 12 horas de fermentação,
os valores de umidade de equilíbrio foram similares. Em 36 horas de
fermentação, as amostras obtidas apresentam maiores valores de umidade
para ambientes com atividade de água (Aw) de 0,62 a 0,85.
TABELA 9. Valores médios de umidade de equilíbrio (% em base seca) de abacaxi desidratado, obtidos em função do pH da solução, tempo de fermentação e da atividade de água.
pH Fermentação
(h)
Aw
5,59 3,5
0,22 5,09 A 5,58 A
0,43 6,20 A 5,81 A
0,62 17,97 A 18,96 A
0,75 30,65 A 32,00 A
12
0,85 49,88 A 49,88 A
0,22 5,56 A 5,27 A
0,43 5,89 A 7,65 B
0,62 21,93 B 17,00 A
0,75 33,96 B 15,27 A
36
0,85 50,18 B 44,42 A
0,22 5,00 A 6,27 A
0,43 7,22 A 7,07 A
0,62 16,03 A 16,09 A
0,75 14,81 A 15,65 A
60
0,85 41,62 A 43,14 B
CV (%): 4,50
Médias seguidas de letras iguais na linha não diferem entre si pelo teste de Scott knott (P > 0,05).
80
Os maiores valores de umidade podem ser explicados pela
capacidade de os alimentos com altos teores de açúcares de absorverem
maiores quantidades quando a atividade de água é elevada. No tratamento de
60 horas de fermentação, os valores de umidade de equilíbrio foram
similares, exceto para Aw 0,85. Essa maior estabilidade pode ser atribuída
ao maior ganho de sólidos quanto maior o tempo de fermentação.
Na Figura 14 observa-se que em pH 5,59 para cada incremento de 1
hora no tempo de fermentação há uma redução de 0,0086%; 0,3301% e
0,1722% na umidade de equilíbrio do abacaxi desidratado para Aw de 0,62;
0,75 e 0,85 respectivamente. Em pH 3,5 o incremento da fermentação
acarreta um acréscimo de 0,0263% para Aw 0,43 e em maiores Aw (0,62;
0,75 e 0,85) há uma redução de 0,059%; 0,3406% e 0,1404% na umidade de
equilíbrio.
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
12 36 60
Um
idad
e de
Equ
ilíbr
io (%
b.s
)
Tempo de Fermentação (h)
pH 5,59; Aw 0,62
pH 5,59; AW 0,75
pH 5,59; AW 0,85
pH 3;5 AW 0,43
pH 3,5; AW 0,62
pH 3,5; Aw 0,75
pH 3,5; AW 0,85
^Y = 38,3572 - 0,3301X; R2 = 0,5991^Y = 12,2987 + 0,5756X - 0,0086X2; R2 = 1,0000^
Y = 53,427 - 0,1722X; R2 = 0,7231Y = 5,8994 + 0,0263X; R2 = 0,4471^
Y = 19,4986 - 0,0597X; R2 = 0,9576Y = 33,2369 - 0,3406X; R2 = 0,7323^
Y = 50,8717 - 0,1404X; R2 = 0,8864^
FIGURA 14. Efeito do tempo de fermentação (h), pH da solução e da
atividade de água (Aw) sobre a umidade de equilíbrio de abacaxi desidratado.
81
Analisando as isotermas de adsorção do abacaxi desidratado
(FIGURA 15) observa-se que as curvas obtidas apresentaram-se em forma
de J, com pequenas variações. Os comportamentos dessas curvas são
característicos de alimentos com altos teores de açúcares os quais absorvem
água em quantidades relativamente pequenas em baixas umidades relativas e
em grandes quantidades quando a atividade de água é elevada (FONSECA,
2009).
O teor de umidade nos alimentos é um dos fatores que mais afetam a
estabilidade destes, uma vez que a água livre favorece as reações que levam
à deterioração.
A umidade de equilíbrio e as isotermas de adsorção de umidade
apresentam efeito significativo (p<0,05) da atividade de água (Aw) sobre os
valores de umidade de equilíbrio (Ueq) do abacaxi desidratado utilizando
tempos de fermentação 12, 36 e 60 horas e solução osmótica com pH 5,59 e
3,5 (FIGURAS 14 e 15).
5
15
25
35
45
55
65
75
0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8 0,9
Um
idad
e de
Equi
líbri
o (%
b.s
)
Atividade de Água (Aw)
12 h; pH 5,59
12 h; pH 3,5
36 h; pH 5,59
36 h; pH 3,5
60 h; pH 5,59
60 h; pH 3,5
Y = 4,7345 + 12,4277X -85,4522X2 + 156,1372X3; R2 = 0,9977^
Y = 14,6619 -59,1652X + 66,0026X2 + 60,9327X3; R2 = 0,9980^
Y = 24,1625 -137,4893X + 252,5021 X2 - 65,3220X3; R2 = 0,9962^
Y = - 42,3370 + 367,2768X - 829,4535X2 + 604,9311X3; R2 = 0,9029^
Y = - 32,3663 + 303,9677X - 710,4726X2 + 534,6299X3; R2 = 0,9139^
Y = - 32,3663 + 303,9677X - 710,4726X2 + 534,6299X3; R2 = 0,9139^
FIGURA 15. Isotermas de adsorção de abacaxi desidratado obtido em função do tempo de fermentação, pH da solução e diferentes atividades de água (Aw).
82
De acordo com Ordóñez et al. (2005), essas pequenas variações que
ocorrem na maioria das isotermas de sorção de água dos alimentos podem
ser explicadas devido à estrutura física, à composição química, à temperatura
e à capacidade de retenção de água do alimento. Contudo, há alimentos que
apresentam uma zona mais plana na primeira parte da curva. Tais curvas, em
forma de J, são típicas de alimentos com grande quantidade de açúcar e
solutos e que apresentam pouca adsorção por capilaridade, como as frutas e
os doces de frutas.
Os resultados da análise de regressão não linear para o ajuste dos
modelos de GAB, Peleg e Oswin aos dados experimentais são mostrados nas
Tabelas 10 e 11.
TABELA 10. Parâmetros de GAB, Peleg e Oswin estimados para abacaxi desidratado obtidos em diferentes tempos de fermentação e pH da solução 5,59.
Parâmetros Modelo Fermentação
(h) Xm C K R2
12 22,5421 0,4716 0,8714 0,9943
GAB 36 201,7864 0,0820 0,6886 0,9857
60 3,7434 9,88x1012 1,0693 0,9527
K1
n1
K2
n2
R2
12 1,7963 -0,6407 87,9338 3,7871 0,9979
Peleg 36 1,15x105 -8,5035 79,4631 2,8554 0,9965
60 9,07x105 65,0635 21,6916 1,0300 0,9844
a b
R2
12 11,4654 0,8541 0,9916
Oswin 36 13,5273 0,7705 0,9749
60 7,6406 0,9460 0,9176
83
Observa-se ainda nessas Tabelas que os modelos citados
apresentaram um bom ajuste aos dados experimentais com valores de R2
satisfatórios. TABELA 11. Parâmetros de GAB, Peleg e Oswin estimados para abacaxi
desidratado obtidos em diferentes tempos de fermentação e pH da solução 3,5.
Parâmetros
Modelo Fermentação
(h) Xm C K R2
12 108,9540 0,1139 0,7495 0,9906
GAB 36 3,8806 2,04x1013 1,0724 0,9500
60 3,9016 1,18x1012 1,0687 0,9598
K1
n1
K2
n2
R2
12 0,0309 -3,3501 83,4535 3,2252 0,9984
Peleg 36 22,4644 1,0068 6,92x109 62,858 0,9835
60 21,7587 0,9850 3,88x109 59,509 0,9839
a b
R2
12 12,1013 0,8263 0,9851
Oswin 36 7,8887 0,9650 0,9127
60 7,6406 0,9490 0,9207
A Figura 16 mostra as isotermas de sorção dos dados experimentais
para abacaxi desidratado e seus respectivos ajustes do modelo de GAB.
Observa-se nessa figura que o comportamento das curvas foi do tipo III de
acordo com a classificação de Brunauer’s (Brunauer et al. 1938).
84
0,0
10,0
20,0
30,0
40,0
50,0
60,0
70,0
0 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8 0,9
Um
idad
e de
equí
libri
o (%
b.s)
Atividade de Água (Aw)
12h; pH5,59- experimental12h; pH5,59 - Modelo GAB12h; pH3,5 - experimental12h; pH3,5 - Modelo GAB36h; pH5,59 - experimental36h; pH5,59 - Modelo GAB36h; pH3,5 - experimental36h; pH3,5 - Modelo GAB60h; pH5,59 - experimental 60h; pH5,59 - Modelo GAB60h; pH3,5 - experimental60h; pH3,5 - Modelo GAB
FIGURA 16. Ajuste do modelo de GAB às isotermas de adsorção de
umidade de abacaxi desidratado.
O modelo de GAB baseia-se no conceito do conteúdo de umidade na
monocamada do material (Xm), considerada a umidade segura para a
preservação de alimentos desidratados, enquanto muitos outros modelos não
apresentam esse parâmetro.
O conteúdo de umidade na monocamada (Xm) é a quantidade de
água que está fortemente adsorvida em sítios específicos na superfície dos
alimentos, sendo considerado um importante valor para assegurar a
estabilidade desses produtos. Os valores de X m obtidos para o abacaxi
desidratado variaram de 3,88 a 108,95 (% em base seca) para o modelo de
GAB.
O modelo de GAB é amplamente utilizado para descrever o
comportamento de isotermas de alimentos. Unadi et al. (1998) observaram
que GAB foi a equação de sorção mais satisfatória para predizer as isotermas
de dessorção de tomate.
Telis et al. (2000) obtiveram um bom ajuste de GAB aos dados
experimentais de isotermas de casca e polpa de uva para temperaturas de 20
85
a 70 ºC e atividades de água entre 0,02 e 0,85.
A Figura 17 mostra as isotermas de sorção dos dados experimentais
para abacaxi desidratado e seus respectivos ajustes do modelo de Peleg.
Observa-se nessa figura que o comportamento das curvas foi do tipo III de
acordo com a classificação de Brunauer’s (Brunauer et al. 1938).
0,0
10,0
20,0
30,0
40,0
50,0
60,0
70,0
0 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8 0,9
Um
idad
e de
equi
líbri
o (%
b.s)
Atividade de Água (Aw)
12h; pH5,59- experimental
12h; pH5,59 - Modelo Peleg
12h; pH3,5 - experimental12h; pH3,5 - Modelo Peleg
36h; pH5,59 - experimental
36h; pH5,59 - Modelo Peleg36h; pH3,5 - experimental
36h; pH3,5 - Modelo Peleg
60h; pH5,59 - experimental 60h; pH5,59 - Modelo Peleg
60h; pH3,5 - experimental
60h; pH3,5 - Modelo Peleg
FIGURA 17. Ajuste do modelo de Peleg às isotermas de adsorção de
umidade de abacaxi desidratado.
A Figura 18 mostra as isotermas de sorção dos dados experimentais
para abacaxi desidratado e seus respectivos ajustes do modelo de Oswin.
Nota-se nessas figuras que o comportamento das curvas foi do tipo III
conforme a classificação de Brunauer’s (Brunauer et al. 1938).
86
0
10
20
30
40
50
60
70
0 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8 0,9
Um
idad
e de
equi
líbri
o (%
b.s)
Atividade de Água (Aw)
12h; pH5,59- experimental12h; pH5,59 - Modelo Oswin12h; pH3,5 - experimental12h; pH3,5 - Modelo Oswin36h; pH5,59 - experimental36h; pH5,59 - Modelo Oswin36h; pH3,5 - experimental36h; pH3,5 - Modelo Oswin60h; pH5,59 - experimental 60h; pH5,59 - Modelo Oswin60h; pH3,5 - experimental60h; pH3,5 - Modelo Oswin
FIGURA 18. Ajuste do modelo de Oswin às isotermas de adsorção de
umidade de abacaxi desidratado. 4.8 Análise de estabilidade de abacaxi desidratado A estabilidade do abacaxi desidratado foi avaliada quanto aos
parâmetros de cor: croma (C*) e ângulo de tonalidade (h*), nos tempos 1, 60
e 90 dias de armazenamento.
4.8.1 Índice de Cromaticidade (C*)
De acordo com a análise de variância (Tabela 22A) houve interação
(p<0,01) entre os fatores fermentação e pH da solução; fermentação e
armazenamento; pH e armazenamento sobre a cromaticidade do abacaxi
desidratado.
A cromaticidade indica a pureza da cor, sendo que quanto maior seu
valor, maior será a intensidade da cor.
Na Tabela 12 são observados os valores de cromaticidade do abacaxi
desidratado durante 90 dias de armazenamento. Verifica-se que as amostras
87
obtidas com 12 e 60 horas de fermentação apresentaram valores iguais de
cromaticidade para os valores de pH utilizados. Constata-se ainda que a
maior alteração da cor do produto desidratado foi observada quando
utilizado 36 horas de fermentação e pH 5,59. Fato que pode em decorrência
de que durante o armazenamento do produto ocorreram reações químicas e
bioquímicas de oxidação de pigmentos, reação de Maillard, potencializando
a cor do produto. Tais fenômenos são menos intensos a menores valores de
pH.
TABELA 12. Valores médios do índice de saturação (C*) de abacaxi desidratado obtidos em função do pH da solução e tempo de fermentação.
Fermentação pH
(h) 5,59 3,5
12 25,62 A 26,81 A
36 26,43 A 18,40 B
60 24,07 A 23,03 A
CV (%): 11,75
Médias seguidas de letras iguais, na linha, não diferem entre si pelo teste “F”
(P>0,05).
Houve efeito significativo da interação fermentação e
armazenamento sobre o parâmetro cromaticidade do abacaxi desidratado
(Tabela 13). A partir dos 60 dias de armazenamento todas as amostras
apresentaram diferença na saturação. A maior estabilidade da cor foi
observada nos tratamentos 12 e 36 horas de fermentação. No tratamento 60
horas de fermentação ocorreu uma redução na intensidade da cor, o que pode
ser atribuído à oxidação dos carotenoides. Durante o armazenamento, a
oxidação desses pigmentos devido à presença de luz e oxigênio promove
alterações da cor, que reduz a qualidade de frutas desidratadas.
88
TABELA 13. Valores médios do índice de saturação (C*) de abacaxi desidratado obtido em função do tempo de armazenamento (dias) e tempos de fermentação (h).
Fermentação Armazenamento (dias)
(h) 1 60 90
12 32,90 A 22,74 B 23,01 B
36 30,14 A 19,07 B 18,03 B
60 34,76 A 19,29 A 16,59 B
CV (%): 11,75
Médias seguidas de letras iguais, na linha, não diferem entre si pelo teste “F” (P>0,05). Na Tabela 14 são apresentados os valores para a cromaticidade de
abacaxi desidratado obtidos em pH 5,59 e 3,5 em diferentes tempos de
armazenamento. Verifica-se diferença na saturação da cor do abacaxi após 1
dia de armazenamento, cuja maior intensidade de cor foi observada em pH
5,59. Os abacaxis após 60 e 90 dias de armazenamento apresentaram
menores valores para a cromaticidade resultando em produtos com coloração
mais clara.
TABELA 14. Valores médios do índice de saturação (C*) de abacaxi
desidratado obtidos em função do pH da solução e armazenamento (dias).
Armazenamento pH
(dias) 5,59 3,5
1 37,09 B 28,11 A
60 21,06 A 19,67 A
90 17,96 A 20,46 A
CV (%): 11,75
Médias seguidas de letras iguais, na linha, não diferem entre si pelo teste “F” (P>0,05).
89
Na Tabela 15 verifica-se efeito significativo da interação pH e
armazenamento sobre a cromaticidade de abacaxi desidratado. A partir dos
60 dias de armazenamento, as amostras apresentaram diferença na saturação.
Em pH 3,5 foram observados menores valores para a cromaticidade
resultando em produtos com coloração mais clara. Já em pH 5,59 os
abacaxis após 60 e 90 dias de armazenamento revelaram maior
cromaticidade obtendo-se produtos com coloração mais escura. O
escurecimento da fruta durante o armazenamento pode estar relacionado com
o aparecimento de compostos resultantes do escurecimento não-enzimático,
como a reação de Maillard, que ocorre lentamente à temperatura ambiente.
TABELA 15. Valores médios do índice de saturação (C*) de abacaxi
desidratado obtidos em função do armazenamento (dias) e pH da solução.
Armazenamento (dias)
pH 1 60 90
5,59 37,09 A 21,06 B 17,96 C
3,5 28,11 A 19,67 B 20,46 B
CV (%): 11,75
Médias seguidas de letras iguais, na linha, não diferem entre si pelo teste “F” (P>0,05).
A Figura 19 revela o efeito da fermentação e do pH da solução na
cromaticidade de abacaxi desidratado. Para cada incremento de 1 hora no
tempo de fermentação há uma redução de 0,0789% na cromaticidade do
abacaxi desidratado. O que pode ser atribuído à maior concentração de
ácidos em maior tempo de fermentação.
A cromaticidade indica a intensidade da cor ou sua saturação, sendo
que quanto maior seu valor, mais intensa será a tonalidade. Dessa forma, a
redução nos valores de C* com o aumento da fermentação resultou em
abacaxis mais claros.
90
0
5
10
15
20
25
30
12 36 60
Cro
mat
icid
ade
(C*)
Tempo de Fermentação (h)
pH 3,5 Y = 25,5863 - 0,0789X; R2 = 0,2017^
FIGURA 19. Efeito do tempo de fermentação (h) e do pH da solução sobre
o índice de cromaticidade de abacaxi desidratado.
A Figura 20 mostra o efeito da fermentação e do armazenamento
sobre a cromaticidade de abacaxi desidratado.
0
5
10
15
20
25
30
35
40
12 36 60
Cro
mat
icid
ade (
C*)
Tempo de Fermentação (h)
1 dia
90 dias
Y = 31,2096 + 0,0387X; R2 = 0,1600^
Y = 24,0275 - 0,1338X; R2 = 0,9076^
FIGURA 20. Efeito do tempo de fermentação (h) e do tempo de
armazenamento sobre o índice de cromaticidade de abacaxi desidratado.
91
Para cada incremento de 1 hora no tempo de fermentação há um
acréscimo de 0,0387% na cromaticidade após 1 dia de armazenamento, e
uma redução de 0,1338% após 90 dias de armazenamento. Dessa maneira, a
cromaticidade do abacaxi desidratado é reduzida com o aumento do tempo
de estocagem e com a utilização de maiores tempos de fermentação, o que
causa menor intensidade de cor do produto.
4.8.2 Ângulo de Tonalidade (h*)
De acordo com a análise de variância (Tabela 29A) houve interação
(p<0,01) entre os fatores fermentação e pH da solução; fermentação e
armazenamento; pH e armazenamento sobre a tonalidade do abacaxi
desidratado.
Na tabela 16 são observados os valores para a tonalidade do abacaxi
desidratado durante o armazenamento por 90 dias. Verifica-se que as
amostras obtidas com 12 e 60 horas de fermentação não apresentaram
diferença significativa (p0,05) quanto à tonalidade. Já em 36 horas de
fermentação houve uma redução do ângulo de tonalidade em pH 5,59, o que
pode ser atribuído à perda de tom das amostras, provavelmente devido ao
fato de esta faixa de pH não ser adequada para a estabilidade dos pigmentos.
TABELA 16. Valores médios para a tonalidade (h*) do abacaxi desidratado obtidos em função do pH da solução e tempo de fermentação.
Fermentação pH
(h) 5,59 3,5
12 78,99 A 78,41 A
36 73,06 B 76,49 A
60 76,05 A 77,92 A
CV (%): 2,61
Médias seguidas de letras iguais, na linha, não diferem entre si pelo teste “F”
92
(P>0,05). Na Tabela 17 são observados os valores para a tonalidade de abacaxi
desidratado durante o armazenamento por 90 dias. Verifica-se que as
amostras recém-desidratadas e após 60 dias de armazenamento apresentaram
diferença significativa (p<0,05) para o parâmetro de tonalidade. Nota-se
ainda que no abacaxi desidratado após 60 e 90 dias de armazenamento não
foi observada diferença significativa, porém o tratamento utilizando 36 horas
de fermentação resultou em maior alteração do ângulo de tonalidade após 90
dias de armazenamento. Tal fato pode ser atribuído à perda de tom das
amostras devido à redução no teor de carotenoides, pigmentos bastante
propensos à oxidação segundo Calligaris et al. (2002). O ângulo de
tonalidade do abacaxi diminuiu para valores mais próximos ao vermelho,
tornando-se um produto mais escuro. TABELA 17. Valores médios para o ângulo de tonalidade “h*” do abacaxi
desidratado obtidos em função do tempo de armazenamento (dias) e tempo de fermentação (h).
Fermentação Armazenamento (dias)
(h) 1 60 90
12 82,46 A 76,80 B 76,84 B
36 79,70 A 74,49 B 70,15 C
60 79,45 A 76,92 B 74,59 B
CV (%): 2,61
Médias seguidas de letras iguais na linha, não diferem entre si pelo teste de Scott knott (P>0,05).
Houve efeito significativo da interação pH da solução e
armazenamento sobre a tonalidade de abacaxi desidratado (TABELA 18).
Verifica-se nessa Tabela que o produto após 60 e 90 dias de
armazenamento não apresentou diferença para o parâmetro tonalidade em
ambos os valores de pH utilizados. No entanto, o abacaxi recém-desidratado
produzido em pH 3,5 promoveu maior ângulo de tonalidade. Assim, esse
93
fenômeno pode ser atribuído à oxidação dos carotenoides. Provavelmente
essa faixa de pH não é adequada para a estabilidade dos pigmentos. Durante
o armazenamento, a oxidação desses pigmentos, devido à presença de luz e
oxigênio, promove alterações da cor, reduzindo a qualidade de frutas
desidratadas.
TABELA 18. Valores médios para a tonalidade (h*) do abacaxi desidratado,
em função do pH da solução e tempo de armazenamento.
Armazenamento pH
(dias) 5,59 3,5
1 78,02 B 83,05 A
60 75,85 A 76, 29 A
90 74,23 A 73,49 A
CV (%):79,59
Médias seguidas de letras iguais, na linha, não diferem entre si pelo teste “F” (P>0,05). Na Tabela 19 são observados os valores para a tonalidade de abacaxi
desidratado em função do armazenamento e do pH da solução. Verifica-se
que o pH 5,59 promoveu maior estabilidade na tonalidade das amostras a
partir dos 60 dias de armazenamento. Em pH 3,5 ocorreu perda de
tonalidade do abacaxi a partir dos 60 dias de armazenamento. Tal fato é
atribuído à redução no teor de carotenoides que são pigmentos bastante
propensos à oxidação.
O maior valor de h* (83,05) foi observado com 1 dia de
armazenamento em pH 3,5. Isso evidencia que a cor vermelha diminuiu e a
amarela se intensificou. Esse valor corresponde a regiões entre a cor
vermelha e o amarelo, onde 0° corresponde ao vermelho puro e 90°
corresponde ao amarelo. Dessa forma, os valores de h* encontrados sugerem
uma tonalidade amarelo-alaranjada para o abacaxi desidratado.
Barbosa (2010) encontrou tonalidade na faixa de 76,52° a 78,10° para
94
o suco em pó de misturas de frutas, o que caracteriza uma tonalidade
amarelo-alaranjada.
TABELA 19. Valores médios para a tonalidade (h*) do abacaxi desidratado
em função do tempo de armazenamento e pH da solução.
Armazenamento (dias)
pH 1 60 90
5,59 78,02 A 75,85 B 74,23 B
3,5 83,05 A 76,29 B 73,49 C
CV (%): 11,75
Médias seguidas de letras iguais, na linha, não diferem entre si pelo teste “F” (P>0,05). Na Figura 21 observa-se o efeito do tempo de fermentação e do pH
da solução sobre o ângulo de tonalidade de abacaxi desidratado. Verifica-se
que o ângulo de tonalidade reduz com o aumento da fermentação. Para cada
incremento de 1 hora no tempo de fermentação há uma redução de 0,0612%
no ângulo de tonalidade em pH 5,59.
72
73
74
75
76
77
78
79
80
12 36 60
Âng
ulo d
e Ton
alid
ade (
h*)
Tempo de Fermentação (h)
pH 5,59 Y = 78,2402 - 0,0612X; R2 = 0,2460^
FIGURA 21. Efeito do tempo de fermentação (h) e do pH da solução sobre
o ângulo de tonalidade (h*) de abacaxi desidratado.
95
A redução do ângulo de tonalidade pode ser atribuída à perda de tom
das amostras, provavelmente devido ao fato de esta faixa de pH não ser
adequada para a estabilidade dos pigmentos.
Na Figura 22 observa-se o efeito do tempo de fermentação e do tempo
de armazenamento sobre o ângulo de tonalidade de abacaxi desidratado. Para
cada incremento de 1 hora no tempo de fermentação há um decréscimo de
0,0627% e 0,0468% na tonalidade após 1 e 90 dias de armazenamento,
respectivamente. A redução na tonalidade das amostras está relacionada à
redução no teor de carotenoides que são pigmentos bastante propensos à
oxidação. Durante o armazenamento, a oxidação desses pigmentos devido à
presença de luz e oxigênio promove alterações da cor, reduzindo a
qualidade.
60
65
70
75
80
85
12 36 60Tempo de Fermentação (h)
Âng
ulo
de T
onal
idad
e (h
*)
1 dia
90 dias
Y = 82,7938 - 0,0627X; R2 = 0,8114^
Y = 75,5462 - 0,0468X; R2 = 0,1092^
FIGURA 22. Efeito do tempo de fermentação (h) e do tempo de
armazenamento (dias) sobre o ângulo de tonalidade (h*) de abacaxi desidratado.
96
5 CONCLUSÕES
- O tempo de secagem do abacaxi para atingir o teor de umidade final
desejado entre 15 e 25%, utilizando-se a temperatura do ar de secagem de
55 ºC foram 48 horas.
- O processo de secagem do abacaxi pode ser descrito através do modelo
exponencial: )exp(0
KtUU
em que : K = -0,0390 (12h; pH 5,59), K = -0,0382 (36h; pH 5,59), K = -
0,0372 (60h; pH 5,59), K = -0,0393 (12h, pH 3,5), K = -0,0353 ( 36h; pH
3,5) e K = -0,0390 ( 60h; pH 3,5).
- O abacaxi desidratado apresentou parâmetros físico-químicos de atividade
de água, pH, brix e umidade adequados para sua estabilidade.
- Os tempos de fermentação e pH utilizados não tiveram efeito significativo
sobre o teor de umidade, encolhimento e textura do abacaxi desidratado.
- O abacaxi desidratado em pH 5,59 com 36 horas de fermentação, resulta
em menor alteração da cor.
- Os valores de pH e os tempos de fermentação influenciam a
higroscopicidade. Sendo que o abacaxi elaborado com 36 horas de
fermentação e pH 3,5 promove menor higroscopicidade.
- As isotermas de sorção de umidade para o abacaxi apresentam
comportamento descrito por uma equação polinomial de terceiro grau, sendo
classificada como do tipo III de acordo com a classificação de BET.
97
- Os modelos de Peleg, GAB e Oswin produziram ajustes satisfatórios às
isotermas de adsorção de umidade de umidade do abacaxi desidratado.
- O abacaxi desidratado em pH 3,5 com 36 horas de fermentação, resulta em
menor alteração da cor.
- As condições de secagem têm efeito sobre o tempo de armazenagem do
suco em pó de mistura de fruta, o qual revela boa estabilidade durante 60
dias de armazenamento, apresentando tonalidade mais próxima ao amarelo e
com menor grau de intensidade
98
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS
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ANEXOS
TABELA 1A. Resumo da análise de variância para umidade de abacaxi
desidratado.
Umidade CAUSAS DE VARIAÇÃO G.L. Q.M. P>Fc
FERM 2 4,1049 0,1027 PH 1 0,7361 0,4946 FERM*PH 2 0,8040 0,5952 Resíduo 12 1,4834 Média geral (%) 14,28
CV (%) 8,53
TABELA 2A. Resumo da análise de variância para a atividade de água
(Aw), pH e sólidos solúveis totais (°Brix) de abacaxi desidratado.
Aw pH Brix CAUSAS DE
VARIAÇÃO G.L. Q.M. P>Fc Q.M. P>Fc Q.M. P>Fc
FERM 2 0,0002 0,6668 0,0408 0,0141 23,2346 0,5373 PH 1 0,0016 0,0601 0,0011 0,7123 356,769 0,0046 TEMP 1 0,0069 0,0004 0,0049 0,4410 413,512 0,0025 FERM*PH 2 0,0045 0,0004 0,0201 0,1018 8,5815 0,7920 FERM*TEMP 2 0,0000 0,9539 0,0281 0,0458 552,095 0,0001 PH*TEMP 1 0,0022 0,0303 0,0011 0,7123 106,812 0,0998 FERM*PH*TEMP 2 0,0031 0,0031 0,0263 0,0545 386,945 0,0005
Resíduo 24 0,0004 0,0080 36,4470
Média geral 0,5672 4,0305 75,4458 CV (%) 3,57 2,22 8,00
123
TABELA 3A. Resumo da análise de variância para o desdobramento de fermentação (h) dentro de cada nível de pH e tempo de armazenamento (dias) de abacaxi desidratado.
Aw Brix FV GL
QM Pr>Fc QM Pr>Fc FERM 2 0,0027 0,0052 471,7199 0,0001 FERM 2 0,0002 0,6017 317,8365 0,0013 FERM 2 0,0045 0,0004 100,9565 0,0805 FERM 2 0,0004 0,3880 80,3425 0,1291 Resíduo 24 0,0004 36,4470
TABELA 4A. Resumo da análise de variância para o desdobramento de pH
dentro de cada nível de fermentação (h) e tempo de armazenamento (dias) de abacaxi desidratado.
Aw Brix FV GL
QM Pr>Fc QM Pr>Fc pH 1 0,0088 0,0001 140,1667 0,0616 pH 1 0,0020 0,0365 824,3848 0,0001 pH 1 0,0028 0,0151 163,5948 0,0447 pH 1 0,0001 0,6907 34,2726 0,3419 pH 1 0,0024 0,0237 90,7148 0,1277 pH 1 0,0028 0,0151 1,5000 0,8409 Resíduo 24 0,0004 36,4470 TABELA 5A. Resumo da análise de variância para o desdobramento de
tempo de armazenamento (dias) dentro de cada nível de fermentação (h) e pH de abacaxi desidratado.
Aw Brix FV GL
QM Pr>Fc QM Pr>Fc TEMPO 1 0,0001 0,5515 600,0000 0,0005 TEMPO 1 0,0037 0,0059 257,8082 0,0137 TEMPO 1 0,0037 0,0059 937,5000 0,0000 TEMPO 1 0,0000 1,0000 560,8600 0,0006 TEMPO 1 0,0073 0,0003 37,5000 0,3205 TEMPO 1 0,0003 0,4285 4,7348 0,7217 Resíduo 24 0,0004 36,4470
124
TABELA 6A. Resumo da análise de variância para o desdobramento de fermentação dentro de cada nível de tempo de armazenamento (dias) de abacaxi desidratado.
pH FV GL
QM Pr>Fc FERM 2 0,0576 0,0033 FERM 2 0,0113 0,2589 Resíduo 24 0,0080
TABELA 7A. Resumo da análise de variância para o desdobramento de tempo de armazenamento (dias) dentro de cada nível de fermentação (h) de abacaxi desidratado.
pH FV GL
QM Pr>Fc TEMPO 1 0,0114 0,2435 TEMPO 1 0,0271 0,0779 TEMPO 1 0,0225 0,1059 Resíduo 24 0,0080
TABELA 8A. Resumo da análise de variância para a diferença de
cromaticidade (∆C*) de abacaxi desidratado obtido em diferentes tempos de fermentação e pH.
(∆C*) CAUSAS DE VARIAÇÃO G.L. Q.M. P>Fc
FERM 2 1,2292 0,9260 PH 1 2,9282 0,6754 FERM*PH 2 118,3350 0,0079
Resíduo 12 15,8973 Média geral (%) 11,33 CV (%) 35,19
125
TABELA 9A. Resumo da análise de variância para o desdobramento de fermentação dentro de cada nível de pH de abacaxi desidratado.
(∆C*) CAUSAS DE VARIAÇÃO G.L. Q.M. P>Fc
FERM 2 62,6164 0,0465 FERM 2 56,9479 0,0581
Resíduo 12 15,8973 TABELA 10A. Resumo da análise de variância para o desdobramento de
pH dentro de cada nível de fermentação de abacaxi desidratado.
(∆C*) CAUSAS DE VARIAÇÃO G.L. Q.M. P>Fc
PH 1 183,2643 0,0053 PH 1 23,2460 0,2499 PH 1 33,0880 0,1747
Resíduo 12 15,8973 TABELA 11A. Resumo da análise de variância para a perda de cor (∆E*)
de abacaxi desidratado obtido em diferentes tempos de fermentação e pH.
(∆E*) CAUSAS DE VARIAÇÃO G.L. Q.M. P>Fc
FERM 2 2,0088 0,8716 PH 1 28,6020 0,1848 FERM*PH 2 203,5273 0,0007
Resíduo 12 14,4513 Média geral (%) 17,36 CV (%) 21,89
126
TABELA 12A. Resumo da análise de variância para o desdobramento de fermentação dentro de cada nível de pH de abacaxi desidratado.
(∆E*) CAUSAS DE VARIAÇÃO G.L. Q.M. P>Fc
FERM 2 118,7201 0,0054 FERM 2 86,8161 0,0148
Resíduo 12 14,4513 TABELA 13A. Resumo da análise de variância para o desdobramento de
pH dentro de cada nível de fermentação de abacaxi desidratado.
(∆E*) CAUSAS DE VARIAÇÃO G.L. Q.M. P>Fc
PH 1 137,6646 0,0094 PH 1 279,7568 0,0009 PH 1 18,2353 0,2833 Resíduo 12 14,4513 TABELA 14A. Resumo da análise de variância para encolhimento e textura
de abacaxi desidratado.
Encolhimento Textura CAUSAS DE VARIAÇÃO G.L.
Q.M. P>Fc Q.M. P>Fc FERM 2 2,0372 0,5087 181,5154 0,0879 PH 1 1,7860 0,4437 223,0976 0,0790 FERM*PH 2 9,0027 0,0789 161,6385 0,1099
Resíduo 12 2,8475 60,5404
Média geral (%) 8,21 73,86 CV (%) 20,57 10,53
127
TABELA 15A. Resumo da análise de variância para higroscopicidade de abacaxi desidratado.
Higroscopicidade CAUSAS DE VARIAÇÃO G.L. Q.M. P>Fc
FERM 2 125,8219 0,0000 PH 1 13,7113 0,0017 FERM*PH 2 11,3184 0,0009
Resíduo 12 0,8462
Média geral (%) 33,96 CV (%) 2,71 TABELA 16A. Resumo da análise de variância para o desdobramento de
fermentação (h) dentro de cada nível de pH de abacaxi desidratado.
Higroscopicidade FV GL
QM Pr>Fc FERM 2 78,8427 0,0000 FERM 2 58,2976 0,0000 Resíduo 12 0,8462 TABELA 17A. Resumo da análise de variância para o desdobramento de
pH dentro de cada nível de fermentação (h) de abacaxi desidratado.
Higroscopicidade FV GL
QM Pr>Fc pH 1 3,9690 0,0512 pH 1 31,0537 0,0001 pH 1 1,3254 0,2346 Resíduo 12 0,8462
128
TABELA 18A. Resumo da análise de variância para umidade de equilíbrio (% em base seca) de abacaxi desidratado.
Umidade de equilíbrio CAUSAS DE VARIAÇÃO G.L. Q.M. P>Fc
FERM 2 190,3709 0,0000 PH 1 47,9902 0,0000 AW 4 4999,9496 0,0000 FERM*PH 2 95,618538 0,0000 FERM*AW 8 77,4127 0,0000 PH*AW 4 26,5828 0,0000 FERM*PH*AW 8 35,1408 0,0000
Resíduo 60 0,8143 Média geral (%) 20,07 CV (%) 4,50 TABELA 19A. Resumo da análise de variância para o desdobramento da
fermentação dentro de cada nível de pH e atividade de água de abacaxi desidratado.
Umidade de equilíbrio CAUSAS DE VARIAÇÃO G.L. Q.M. P>Fc
FERM 2 0,2769 0,7117 FERM 2 1,4418 0,1759 FERM 2 27,1209 0,0000 FERM 2 314,3757 0,0000 FERM 2 70,8782 0,0000 FERM 2 0,7930 0,3796 FERM 2 2,6629 0,0437 FERM 2 6,4211 0,0009 FERM 2 273,7940 0,0000 FERM 2 38,4388 0,0000
Resíduo 60 0,8143
129
TABELA 20A. Resumo da análise de variância para o desdobramento de pH dentro de cada nível de fermentação e atividade de água de abacaxi desidratado.
Umidade de equilíbrio CAUSAS DE VARIAÇÃO G.L. Q.M. P>Fc
PH 1 0,3553 0,5115 PH 1 0,2243 0,6017 PH 1 1,4504 0,1871 PH 1 2,7337 0,0719 PH 1 -0,0000 1,0000 PH 1 0,1291 0,6920 PH 1 4,6464 0,0201 PH 1 36,4081 0,0000 PH 1 523,9741 0,0000 PH 1 49,7088 0,0000 PH 1 2,4448 0,0883 PH 1 0,0323 0,8429 PH 1 0,0060 0,9318 PH 1 1,0753 0,2551 PH 1 3,4961 0,0426
Resíduo 60 0,8143 TABELA 21A. Resumo da análise de variância para o desdobramento de
atividade de água (AW) dentro de cada nível de fermentação e pH de abacaxi desidratado.
Umidade de equilíbrio CAUSAS DE VARIAÇÃO G.L.
Q.M. P>Fc AW 4 1053,1947 0,0000 AW 4 1063,2422 0,0000 AW 4 1091,5108 0,0000 AW 4 731,8005 0,0000 AW 4 638,6275 0,0000 AW 4 673,2636 0,0000
Resíduo 60 0,8143
130
TABELA 22A. Resumo da análise de variância para o parâmetro de cromaticidade (C*) de abacaxi desidratado obtido em diferentes tempos de fermentação e pH, durante 90 dias de armazenamento.
(C*) CAUSAS DE VARIAÇÃO G.L. Q.M. P>Fc
FERM 2 68,6679 0,0009 PH 1 93,2467 0,0016 TEMPO 2 991,2919 0,0000 FERM*PH 2 104,3202 0,0001 FERM*TEMPO 4 28,6457 0,0146 PH*TEMPO 2 153,6196 0,0000 FERM*PH*TEMPO 4 16,9944 0,0974
Resíduo 36 7,9858 Média geral (%) 24,06 CV (%) 11,75 TABELA 23A. Resumo da análise de variância para o desdobramento de
fermentação dentro de cada nível de pH de abacaxi desidratado, durante 90 dias de armazenamento.
(C*) CAUSAS DE VARIAÇÃO G.L. Q.M. P>Fc
FERM 2 13,0206 0,2064 FERM 2 159,9675 0,0000
Resíduo 36 7,9858 TABELA 24A. Resumo da análise de variância para o desdobramento de
pH dentro de cada nível de fermentação de abacaxi desidratado, durante 90 dias de armazenamento.
(C*) CAUSAS DE VARIAÇÃO G.L. Q.M. P>Fc
PH 1 6,3843 0,3772 PH 1 290,6460 0,0000 PH 1 4,8568 0,4406
Resíduo 36 7,9858
131
TABELA 25A. Resumo da análise de variância para o desdobramento de
fermentação dentro de cada nível de tempo de armazenamento de abacaxi desidratado.
(C*) CAUSAS DE VARIAÇÃO G.L. Q.M. P>Fc
FERM 2 32,3754 0,0250 FERM 2 25,3939 0,0520 FERM 2 68,1901 0,0009
Resíduo 36 7,9858 TABELA 26A. Resumo da análise de variância para o desdobramento de
tempo de armazenamento dentro de cada nível de fermentação de abacaxi desidratado.
(C*) CAUSAS DE VARIAÇÃO G.L. Q.M. P>Fc
TEMPO 2 201,1801 0,0000 TEMPO 2 270,5313 0,0000 TEMPO 2 576,8719 0,0000
Resíduo 36 7,9858 TABELA 27A. Resumo da análise de variância para o desdobramento de
pH dentro de cada nível de tempo de armazenamento de abacaxi desidratado, durante 90 dias de armazenamento.
(C*) CAUSAS DE VARIAÇÃO G.L. Q.M. P>Fc
PH 1 363,7803 0,0000 PH 1 8,6805 0,3041 PH 1 28,0251 0,0692
Resíduo 36 7,9858
132
TABELA 28A. Resumo da análise de variância para o desdobramento de tempo de armazenamento (dias) dentro de cada nível de pH de abacaxi desidratado, durante 90 dias de armazenamento.
(C*) FV GL
QM Pr>Fc TEMPO 2 949,4950 0,0000 TEMPO 2 195,4165 0,0000 Resíduo 36 7,9858 TABELA 29A. Resumo da análise de variância para o parâmetro de
tonalidade “hue” (h*) de abacaxi desidratado obtido em diferentes tempos de fermentação e pH, durante 90 dias de armazenamento.
(h*) CAUSAS DE VARIAÇÃO G.L. Q.M. P>Fc
FERM 2 69,5359 0,0000 PH 1 33,3547 0,0066 TEMPO 2 208,1504 0,0000 FERM*PH 2 18,4302 0,0167 FERM*TEMPO 4 13,9884 0,0166 PH*TEMPO 2 41,7867 0,0003 FERM*PH*TEMPO 4 6,5979 0,1844
Resíduo 36 4,0124 Média geral (%) 76,82 CV (%) 2,61 TABELA 30A. Resumo da análise de variância para o desdobramento de
fermentação dentro de cada nível de pH de abacaxi desidratado, durante 90 dias de armazenamento.
(h*) CAUSAS DE VARIAÇÃO G.L.
Q.M. P>Fc FERM 2 79,0634 0,0000 FERM 2 8,9027 0,1207
Resíduo 36 4,0124
133
TABELA 31A. Resumo da análise de variância para o desdobramento de pH dentro de cada nível de fermentação de abacaxi desidratado, durante 90 dias de armazenamento.
(h*) CAUSAS DE VARIAÇÃO G.L. Q.M. P>Fc
PH 1 1,5371 0,5399 PH 1 52,9420 0,0009 PH 1 15,7360 0,0553
Resíduo 36 4,0124 TABELA 32A. Resumo da análise de variância para o desdobramento de
fermentação dentro de cada nível de tempo de armazenamento de abacaxi desidratado, durante 90 dias de armazenamento.
(h*) CAUSAS DE VARIAÇÃO G.L.
Q.M. P>Fc FERM 2 16,7678 0,0226 FERM 2 11,2797 0,0715 FERM 2 69,4653 0,0000
Resíduo 36 4,0124 TABELA 33A. Resumo da análise de variância para o desdobramento de
tempo de armazenamento dentro de cada nível de fermentação de abacaxi desidratado, durante 90 dias de armazenamento.
(h*) CAUSAS DE VARIAÇÃO G.L.
Q.M. P>Fc TEMPO 2 63,6592 0,0000 TEMPO 2 137,0433 0,0000 TEMPO 2 35,4248 0,0007
Resíduo 36 4,0124
134
TABELA 34A. Resumo da análise de variância para o desdobramento de pH dentro de cada nível de tempo de armazenamento de abacaxi desidratado, durante 90 dias de armazenamento.
(h*) CAUSAS DE VARIAÇÃO G.L. Q.M. P>Fc
PH 1 113,5524 0,0000 PH 1 0,8668 0,6449 PH 1 2,5088 0,4343
Resíduo 36 4,0124 TABELA 35A. Resumo da análise de variância para o desdobramento de
tempo de armazenamento dentro de cada nível de pH de abacaxi desidratado, durante 90 dias de armazenamento.
(h*) CAUSAS DE VARIAÇÃO G.L.
Q.M. P>Fc TEMPO 2 32,5535 0,0012 TEMPO 2 217,3836 0,0000
Resíduo 36 4,0124