AVALIAÇÃO DO COMPORTAMENTO REOLÓGICO DE FLUIDOS ALIMENTICIOS (MEL E MELAÇO) ATRAVÉS DE ENSAIOS ALTERNATIVOS

ISBN 978-85-85905-23-1

Área

Alimentos

Autores

Brito Rayres, K. (UESB) ; Jesus Dantas, P. (UESB) ; Soares da Silva, W. (UESB) ; Brito Rodrigues, L. (UESB)

Resumo

O mel e o melaço de cana são dois fluidos alimentícios que possuem características semelhantes, no entanto diferem no processo de obtenção de ambos. O objetivo do trabalho foi avaliar o comportamento reológico de ambos os fluídos em condições idênticas através de máquina universal (texturômetro). Em reologia ensaios como extrusão inversa e aderência superficial estudam o comportamento avaliando propriedades como firmeza, consistência, coesividade e indice de viscosidade e adesividade superficial e exxtensibilidade, respectivamente. Através dos resultados foi possível perceber que não houve diferenças significativas para ambos os fluídos utilizando os dois métodos mostrando que os fluídos apresentaram características semelhantes entre si.

Palavras chaves

FLUÍDOS ALIMENTÍCIOS ; REOLOGIA; TEXTURA

Introdução

O mel de abelha é um produto alimentício de grande valor nutritivo e de alta aceitabilidade por parte do consumidor principalmente por ser considerado um produto terapêutico, benéfico à saúde, e um produto biológico muito complexo, cuja qualidade e composição físico-química variam notadamente dependendo da flora visitada, das condições climáticas e edafológicas da região onde for produzido, bem como do manejo do apicultor(RACOWSKI, 2009). O melaço é um adoçante de boa aceitação por consumidores de algumas regiões do Brasil (SEBRAE, 2015). Este produto apresenta potencial de comercialização, principalmente em lojas de produtos naturais, pois é um alimento energético, nutritivo, que pode ser consumido com pães, queijos, produção de sorvetes, iogurtes, pães de mel, pães integrais, barrinhas de cereais, sendo ainda utilizado para adoçar leite, café e saladas de frutas, entre outros (CHAVES, 2008). Esses dois produtos alimentícios apresentam características parecidas quanto a textura, sabor, consistência e viscosidade, no entanto, diferem no processo de obtenção. O mel,é um produto natural de abelhas obtido a partir do néctar das flores (mel floral), de secreções de partes vivas das plantas ou de excreções de insetos sugadores de partes vivas das plantas (mel de melato) (CAMPOS & MODESTA, 2000). O melaço, segundo a resolução nº 12/33 e 35 de 1978 da Comissão Nacional de Normas e Padrões para Alimentos (CNNPA) do Ministério da Saúde, é um líquido xaroposo obtido pela evaporação do caldo de cana (Saccharum officinarum) ou a partir da rapadura por processos tecnológicos adequados. É um alimento doce, de cor escura, com textura semelhante a do mel, podendo ser utilizado de diversas maneiras na alimentação humana (BAYMA, 1978; PINTO & COELHO, 1983). As propriedades reológicas desses fluidos são muito importantes em termos de aplicações relacionadas ao manuseio, armazenamento, processamento e no controle de qualidade, sendo um parâmetro que pode apresentar variações de acordo com a temperatura e o teor de sólidos solúveis totais (AHMED & SAFA, 2008; YOO, 2004). Estas propriedades influenciam no projeto de tubulações, bombas, trocadores de calor, evaporadores, esterilizadores, misturadores e outros equipamentos. O estudo reológico é importante para identificar o comportamento do alimento sob diferentes condições de processamento (AHMEDet al., 2005). A reologia é a parte da física que investiga as propriedades dos corpos que sofrem deformação (sólidoselásticos) ou um escoamento (fluido: liquido ou gás), podendo ainda ser definida como, a ciência que estuda o comportamento deformacional e do fluxo de matéria, incluindo as propriedades de elasticidade, viscosidade e plasticidade de uma massa, ou um corpo, submetido a tensões (ASSOCIACAO BRASILEIRA DE REOLOGIA; CAMPOS; BONTEMPO; LEONARDI, 1999;WINGE, et al. 2001; MARTINS; JAMAMI; COSTA et al. 2005). Entre os ensaios mais comuns para medidas instrumentais reológicas estão os viscosímetros e os reômetros, no entanto novas metodologias estão sendo desenvolvidas objetivando tal fim. É o caso da utilização de texturômetros e ensaios mecânicos que possibilitam essa caracterização dos materiais alimentícios. Ensaios de extrusão inversa ou direta, aderência superficial, TPA entre outros são realizados em alimentos a fim de determinar suas propriedades reológicas. No caso de fluidos como o mel e o melaço ensaios de extrusão inversa determinam propriedades como firmeza, índice de viscosidade, consistência e coesividade. No ensaio de aderência superficial é possível a determinação de aderência superficial do fluido e sua extensibilidade, propriedades que estão relacionadas com quão “pegajoso” é o fluido em analise. Diante disso, o objetivo do trabalho foi avaliar as propriedades reológicas do mel e melaço aderência superficial (AS), extensibilidade (EX), firmeza (F), índice de viscosidade (IV), consistência (CS) e coesividade (CO) utilizando ensaios alternativos aos convencionais, isto é, adesividade superficial e extrusão inversa.

Material e métodos

O mel e melaço foram adquiridos no comércio local de Itapetinga–Ba e analisados no Laboratório de Ensaios de Materiais – LabEM na Universidade Estadual do Sudoeste da Bahia. Para avaliação do comportamento reológico dos fluídos foi utilizado uma máquina de ensaio universal (texturômetro) da marca Stable Micro Systems (SMS), modelo TA. HD Plus através de dois ensaios mecânicos: extrusão inversa (Back Extrusion) e Aderência Superficial. Foram utilizadas amostras de 60 ml de cada fluido em octuplicadas em três repetições, todas elas analisadas em um ambiente climatizado a 28°C. 2.1. Ensaio de Extrusão Inversa O ensaio de extrusão inversa(Back Extrusion Test) consiste em um tipo simples de extrusão- compressão em que o fluído é colocado em um recipiente com o topo aberto, isto é, o fluxo faz-se contra a direção da força que está sendo aplicada. As configurações de ensaio para analise desses fluidos foram: compressão de 50% do volume da amostra, probe disco de 55 mm de diâmetro, com a distância de 75 mm até a base, velocidade de teste de 1mm/s e velocidade de retorno de 10mm/s. As variáveis obtidas foram: firmeza, índice de viscosidade, consistência e coesividade. 2.2. Ensaio de Aderência Superficial O ensaio de aderência superficial consiste na aplicação de uma força na superfície do fluído durante um tempo pré-determinado. O ensaio contou com seguintes configurações: aplicação de uma força de 6 g na superfície da amostra, mantendo essa força durante 2 segundos. Após este tempo, a sonda retira-se da amostra a 8 mm/s e para a uma distância de 170 mm acima da superfície da amostra, foi utilizada uma probe cilíndrica de 40 mm para a realização dos ensaios. A força máxima necessária para separar a probe da amostra é registrada como a aderência superficial, e a extensibilidade é a distância em que a probe se afasta da superfície da amostra antes da força cair para 2,5 g.

Resultado e discussão

A Figura 1 apresenta a curva típica de um ensaio de extrusão inversa obtida no experimento. Quando a superfície da amostra é atingida, o disco penetra a uma profundidade de 37,5 mm. Neste ponto (ponto que representa a força máxima), a probe retorna à sua posição original. O “pico” ou a força máxima é tomada como uma medida de firmeza: quanto maior for o valor, mais firme será a amostra do mel ou do melaço. A área da curva até este ponto é considerada como uma medida da consistência: quanto maior for o valor, mais espessa será a consistência da amostra. A região negativa do gráfico, produzida em volta da probe, é o resultado do peso dos fluídos que é levantado, principalmente sobre a superfície superior do disco. Ou seja, devido ao processo de extrusão invertida, ocorre uma indicação da consistência/resistência em relação à fluidez dos fluídos para fora do disco. A área da região negativa da curva pode ser referida como o “trabalho de coesão”: quanto mais alto o valor, mais resistentes à elevação do disco a amostra será, sendo isto uma indicação da coesão e também da consistência e viscosidade do mel e do melaço. Os resultados obtidos para o ensaio de extrusão inversa e aderência superficial foram submetidos à análise de variância e teste de Tukey com nível de significância de 5% através do programa computacional Sistema para Análise de Variância – SAS Univerisity Edition ( Versão Universitaria) Os resultados se encontram apresentados nas TABELA 1 e 2 abaixo. TABELA1. Médias das propriedades reológicas (PR) obtidas no ensaio de extrusão para omel e o melaço. PR / ALIMENTO F (N) IV (J) CS (N) CO (J) MEL 0,2233 0,008 0,0336 0,526 MELAÇO 0,2253 0,0093 0,035 0,533 F=firmeza; IV=índice de viscosidade; CS=consistência; CO=coesividade, TABELA 2. Valores médios para as propriedades reológicas (PR) obtidas no ensaio de aderência superficial para o mel e o melaço. PR/ALIMENTO AS (N) EX (m) Mel 0,2315 0,01 Melaço 0,378 0,0114 AS=aderência superficial; EX=extensibilidade; Os resultados obtidos tanto para os ensaios de extrusão inversa, bem como o de aderência superficial para o mel e melaço não demonstraram diferenças significativas entre si (P>0,05) nas variáveis em questão, mostrando que os fluidos possuem comportamento reológico aproximado nas condições de estudo. Uma possível causa está relacionada às condições de ensaio. Embora os fluidos possuam fontes diferentes de obtenção o que confere propriedades químicas diversas, assim como teor de sólidos totais, as condições de ensaio utilizadas não favoreceram essa observação. E assim, a sensibilidade dos ensaios mecânicos alternativos nas condições não demonstrou eficácia. Ou seja, algumas propriedades físicas dos materiais são influenciadas pelo efeito da temperatura, da interação entre seus componentes e também pelas condições de análise. Estudos dessa natureza foram realizados por SOUSA et al, 2016; PAES et al, 2016; MAGALHÃES et al, 2012; FILHO, 2011,onde estudaram o comportamento de mel e melaço em diversas condições, entre elas a variação da temperatura, observando a influência desta na viscosidade desse tipo de fluido, verificando se o fluido é ou não Newtoniano, além do efeito da concentração de sólidos na viscosidade do material e também o efeito do percentual de deformação. SILVA et al, 2010 observou uma redução da viscosidade com o aumento da temperatura e também Silva (2001) em méis de abelha (Apis mellifera L.) produzidos no Estado do Piauí, e por Junzheng & Changying (1998) em vários méis da China. Yanniotis et al. (2004), estudando o efeito da umidade na viscosidade do mel de várias floradas em diferentes temperaturas, constataram que a viscosidade do mel varia com a temperatura, umidade e sua origem botânica. Nesse sentido, tendo em vista que a utilização de ensaios alternativos para determinação dos parâmetros reológicos de fluidos alimentícios é viável, novos formatos de ensaios serão conduzidos. Por exemplo fazendo para os dois fluidos utilizado nesse experimento a medição das propriedades com a temperatura variando em pelo menos 5 níveis para cada fluido.

Figura 1. Gráfico do ensaio de extrusão inversa para o mel e melaço.

Conclusões

Através dos resultados obtidos é possível concluir que sob as condições de estudo os dois produtos apresentaram comportamento reológico semelhantes, ou seja, dentro das condições de estudo empregadas os fluídos não apresentaram diferenças perceptíveis nos ensaios aos quais foram submetidos. E assim, novos estudos com esse método alternativo serão realizados pelo grupo de pesquisa.

Agradecimentos

À UESB, meu orientador, William Soares, meu colega de laboratório, Pablo Dantas, ao LabEM e coordenador, Luciano Rodrigues e por fim, à FAPESB órgão financiadora da b

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