Determinação do NaCl e KCl em cogumelo champignon durante a salga por imersão

ISBN 978-85-85905-19-4

Área

Química Inorgânica

Autores

Bordin, M.S.P. (UNIVERSIDADE ESTADUAL DE LONDRINA) ; Cremasco, H.S. (UNIVERSIDADE ESTADUAL DE LONDRINA) ; Galvan, D. (UNIVERSIDADE ESTADUAL DE LONDRINA) ; Moreira, I. (UNIVERSIDADE ESTADUAL DE LONDRINA) ; Denobi, B.A.F. (UNIVERSIDADE ESTADUAL DE LONDRINA) ; Angilelli, K.G. (UNIVERSIDADE ESTADUAL DE LONDRINA) ; Borsato, D. (UNIVERSIDADE ESTADUAL DE LONDRINA) ; Romagnoli, E.S. (UNIVERSIDADE ESTADUAL DE LONDRINA) ; Silva, L.R.C. (UNIVERSIDADE ESTADUAL DE LONDRINA) ; Savada, F.Y. (UNIVERSIDADE ESTADUAL DE LONDRINA)

Resumo

A técnica de difusão é bastante útil na conservação de alimento, porém ao consumir em excesso o NaCl utilizado como agente antimicrobiano na salga pode aumentar a pressão arterial do indivíduo, então utiliza-se o KCl como substituto parcial do NaCl. No presente trabalho o cogumelo champignon Agaricus Bisporus foi submetido a processo de salga em salmoura contendo 3% de sal (70% NaCl/ 30% KCl) por um tempo de 72 horas. Amostras foram retiradas e as concentrações dos sais determinadas por emissão atômica. Os valores experimentais obtidos tiveram bons ajustes e poderão ser modelados baseado na segunda Lei de Fick para difusão simultânea utilizando o software COMSOL Multiphysics 5.2, e portanto determinar os coeficientes de difusão e Biot e ajustados pelo método de otimização simplex.

Palavras chaves

Difusão; Inorgânicos; Salga

Introdução

Os cogumelos comestíveis são uma boa fonte de vitamina B1, B2, niacina, biotina e vitamina C. Desconsiderando-se o alto teor de água, pois in natura apresentam teores de umidade que variam de 73,7 a 94,7 %, sua composição de macronutrientes é relativamente alta e apresentam um baixo valor calórico com um alto teor de proteína e também são fontes de minerais e fibras alimentares (BREENE, 1990; FURLANI e GODOY, 2005). O cogumelo é um alimento muito perecível e para aumentar a vida de prateleira é submetido a conserva em salga por imersão. O cloreto sódio é um sal com função antimicrobiana utilizado na salga por imersão para conservação do alimento. Porém ao consumir em excesso o cloreto de sódio pode aumentar a pressão arterial do indivíduo. O cloreto de potássio é um ótimo substituto parcial do cloreto de sódio nos alimentos, pois, uma elevada ingestão de potássio aumenta a excreção de sódio pelos rins, resultando em um efeito anti-hipertensivo (BORSATO et al., 2012). A difusão ocorre através da solução ocluída, entretanto a modelagem matemática da difusão considera a concentração do soluto em sólidos homogêneos. Esta concentração do soluto geralmente pode ser avaliada através da 2a lei de Fick, utilizando-se um coeficiente aparente de difusão do soluto no líquido (SCHWARTZBERG & CHAO, 1982). O objetivo deste trabalho foi estudar experimentalmente a difusão do NaCl e KCL na salga por imersão do cogumelo champignom (Agaricus Bisporus), com isso poder determinar os coeficientes de difusão e número de Biot simulando o processo por meio do método de elementos finitos associado a otimização simplex.

Material e métodos

Os cogumelos champignon (Agaricus Bisporus) foram utilizados da marca Rio de Una, produzido e embalado por Ecoaxial Alimentos LTDA, São José dos Pinhais-PR e adquiridos do comércio Super Muffato Gourmet, Londrina-PR, Brasil. A preparação dos cogumelos foram de acordo com as técnicas recomendadas por GOMES, C.A.O & SILVA, F.T (2000). Primeiramente foram selecionados os cogumelos com tamanhos semelhantes e chapéus fechados, logo em seguida lavados com água corrente e submetidos ao branqueamento térmico por imersão em água fervente por 5 min, pelas as seguintes razões: remoções dos gases, e aumentar a firmeza e flexibilidade. Resfriado em banho de gelo após o branqueamento, os cogumelos novamente foram selecionados e realizados acabamento com cortes retos nas hastes. A salmoura foi preparada com uma concentração salina de aproximadamente 3% (m/v), em que a quantidade de sal foi dividida em porções de 30% de cloreto de potássio (KCl) e 70% de cloreto de sódio (NaCl) de acordo com BORSATO et al. (2012). Os cogumelos pré-cozidos foram completamente imersos na salmoura e as amostras foram coletadas em intervalos definidos até 72 horas de imersão. Em cada amostra, três cogumelos foram retirados aleatoriamente e deixado em uma placa de inox com furos, a 20 ± 1 °C e secos em papel de filtro para remover a salmoura aderida. Cada amostra foi analisada e separada. As medições foram feitas usando um paquímetro (Figura 1), e a umidade em estufa, a 105 °C (RICHARDSON, 1985; AOAC, 1994). Teor de sódio e de potássio foi determinado por emissão atômica (fotometria de chama) (BORSATO et al., 2012).

Resultado e discussão

Com as concentrações dos sais, cloretos de sódio e cloreto de potássio em gramas por 100 gramas de cogumelos em cada tempo da salga, foram possíveis realizar as curvas experimentais, disposta na Figura 2. Os ajustes dos dados experimentais foram adequados, ambos os sais apresentaram uma curva de associação exponencial, onde os coeficientes de correlação para as curvas de ajustes foram, 0,9882 e 0,9826, e os desvios de 0,1119 e 0,0490, respectivamente pra o NaCl e KCl As concentrações de NaCl e KCl nas salmouras utilizadas foram 2,1 e 0,9 g/ 100mL respectivamente. Sendo assim, o fim da difusão é atingido quando a concentração dos sais dentro do cogumelo se iguala ao da solução. Neste experimento essa concentração foi atingida após 66h de imersão. A análise do perfil dos gráficos permite afirmar que a difusão do KCl acontece mais rapidamente que a do NaCl, isso devido a maior inclinação da curva do KCl nos tempos iniciais em comparação a curva no NaCl. Portanto pode-se concluir que o coeficiente de difusão do KCl é maior do que o do NaCl. Considerando que a difusão de sais dentro do biossólido se dá na água ocluída no alimento é natural que o potássio possua coeficiente de difusão maior, pois sendo ele um íon maior em relação ao sódio e possuir menor carga efetiva, portanto menor camada de solvatação assim facilita sua difusão. Utilizando os valores das concentrações obtidas experimentalmente será possível modelar baseado na segunda Lei generalizada de Fick para difusão simultânea e resolvida por meio do método de elementos finitos utilizando o software COMSOL Multiphysics 5.2, e assim, determinar os coeficientes de difusão principais, cruzados e o número de Biot que serão ajustados através do método de otimização simplex, por meio da minimização dos erros percentuais.

Dimensões dos cogumelos champignon utilizados no experimento


Curvas de ajuste da variação da concentração de KCl (a) e NaCl (b) com o tempo durante a salga de cogumelos

Conclusões

Foi possível determinar os valores das concentrações dos sais no biossólido durante o processo de salga. Os dados experimentais obtidos tiveram bons ajustes e poderão ser utilizados na modelagem para as determinações dos coeficientes de difusão e biot.

Agradecimentos

A UEL e ao CNPq e CAPES pela concessão de bolsas.

Referências

A.O.A.C. - ASSOCIATION OF OFFICIAL AGRICULTURAL CHEMISTS. Official methods of analysis. 15 a ed. Washington, 1994.
ANGILELLI, K. G.; ORIVES, J. R.; SILVA, H. C.; COPPO, R. L.; MOREIRA I.; BORSATO, D. Multicomponent Diffusion during Osmotic Dehydration Process in Melon Pieces: Influence of Film Coefficient. Journal of Food Processing and Preservation, v. 39, p. 329–337, 2015.
BORSATO, D.; MOREIRA, M. B.; MOREIRA, I.; PINA, M. V. R.; SILVA, R. S. S. F.; BONA, E. Saline distribution during multicomponent salting in pre-cooked quail eggs. Food Science and Technology (Campinas), v. 32, p. 281-288, 2012.
BREENE, W. M. Nutritional and medicinal value of specialty mushrooms. J Food Prot, v. 53(10), p. 883-94, 1990.
FURLANI, R. P. Z.; GODOY, H. T. Valor nutricional de cogumelos comestíveis: uma revisão. Rev. Inst. Adolfo Lutz, v. 64 (2), p. 149-154, 2005.
GOMES, C. A. O.; SILVA, F. T. Recomendações técnicas para o processamento de conservas de cogumelos comestíveis. Rio de Janeiro: Embrapa Agroindústria de Alimentos, 2000. 19 p. (Embrapa Agroindústria de Alimentos. Documentos, 43 )
RICHARDSON, G. H. Standard Methods for Examination of Dairy Products. 5ed Washgington, p. 412, 1985.
SCHWARTZBERG, H. G.; CHAO, R. Y. Solute diffusivities in leaching process. Food Technology. v.36, n.2, p.73, 1982.