AVALIAÇÃO DA SECAGEM DE BANANA E COMPARAÇÃO DO IN NATURA COM PRÉ-TRATAMENTO OSMÓTICO

ISBN 978-85-85905-25-5

Área

Alimentos

Autores

Neves, N.S.C.S. (UFPE) ; Batista, R.M. (UFPE) ; Carvalho, R.F. (UFPE) ; Brandao, S.C.R. (UFPE) ; Silva, E.S. (UFPE) ; Aquino, R.V.S. (UFPE) ; Azoubel, P.M. (UFPE)

Resumo

O presente trabalho teve como objetivo avaliar a utilização da desidratação osmótica como pré-tratamento à secagem e realizar o estudo cinético da secagem convectiva de banana. Para tal, amostras de banana foram submetidas à agitação de 140 rpm por 30 minutos em mesa agitadora, e em seguida foram para secador de leito fixo a 60ºC e velocidade do ar de 2,0 m.s^-1. Os resultados obtidos foram perda de sólidos para ambos, e perda de água somente para desidratação osmótica. O modelo que melhor se ajustou aos dados experimentais nas cinéticas foi o modelo logarítmico, em virtude dos menores erros médios relativos encontrados, iguais a 6,61 e 5,60 para as amostras de banana secas sem tratamento e por desidratação osmótica, respetivamente, e coeficientes de determinação acima de 0,9.

Palavras chaves

secagem; osmótico; banana

Introdução

A banana é uma das frutas mais consumidas no mundo e no Brasil, ocupando segundo lugar no ranking das frutas em volume de produção brasileira (6,8 milhões t), perdendo apenas para a cultura da laranja (17,9 milhões t) (IBGE, 2017). Altamente nutritiva e de fácil digestão, a banana é bastante popular pelo aroma, textura e praticidade, além de ser rica em potássio e cálcio, e pobre em sódio (MOHAPATRA & MISHRA, 2010). No entanto, a banana madura é perecível e se deteriora rapidamente após a colheita, daí a necessidade de aplicar uma tecnologia pós-colheita apropriada para prolongar a vida útil, como a secagem (AZOUBEL et al., 2010).A desidratação é amplamente empregada na redução da atividade de água dos alimentos, agregando segurança na medida em que reduz ou elimina o crescimento microbiano e a atividade enzimática nestes (POLLONIO, 2018). A remoção de água via vaporização térmica se dá pela transferência de calor e massa, ou ainda pela quantidade de movimento (FERREIRA & PENA, 2010). Possibilita a estabilidade dos componentes aromáticos à temperatura ambiente por longos períodos, proteção contra degradação enzimática e oxidativa, economia de energia e redução de peso (PARK et al., 2001) e volume (fator importante numa demanda de praticidade cada vez mais crescente por parte do consumidor). Apesar da alta aplicabilidade, principalmente pelo custo, a secagem pode promover alteração de sabor e textura, escurecimento, ou ainda reações de Maillard. Também podem ocorrer degradações de ativos nutricionais conforme temperatura de aquecimento (ROSA et al., 2018), mudanças de cor, flavor, reações de oxidação de lipídios, reações de oxidação de vitaminas e degradação de pigmentos, como carotenóides e clorofila (CELESTINO, 2010).Nesse sentido, faz-se importante o estudo de técnicas que minimizem tais degradações e otimizem o processo, como a desidratação osmótica, principalmente em frutas, por melhorar propriedades organolépticas e de textura, bem como reduzir o escurecimento enzimático. A desidratação osmótica ocorre através da retirada parcial de água pela imersão do alimento em solução hipertônica. (BARBOSA-CÁNOVAS & VEGA-MERCADO, 1996). A maior pressão osmótica da solução osmótica fornece a força motriz para a difusão da umidade do tecido na solução. A membrana natural atua como um meio semipermeável, permitindo a difusão seletiva de solução na fruta ou vice- versa (ALLAHDAD et al., 2018).O presente trabalho teve como objetivo avaliar a utilização da desidratação osmótica como pré-tratamentos à secagem e realizar o estudo da cinética da secagem convectiva de banana.

Material e métodos

Para a realização dos ensaios foram utilizadas bananas maduras adquiridas no mercado local de Recife-PE. As frutas foram descascadas e cortadas manual e transversalmente em fatias finas, segundo padronização, com auxílio de uma faca de aço inoxidável e uma tábua padronizadora. A umidade da banana fresca na base úmida foi de 64,8%. As amostras de banana foram postas em béqueres de 250 mL (triplicata) contendo solução osmótica com concentração de 50% (p/p) de sacarose e com proporção de amostra:solução de 1:4. Os béqueres foram colocados em mesa agitadora com agitação de 140 rpm por 30 minutos. Logo após as amostras foram retiradas da solução e enxaguadas com 40 mL de água destilada, deixadas para escorrer em uma peneira e retirado o excesso da água com o auxílio de papel absorvente. Assim, as amostras foram envolvidas com filme PVC e reservadas em dessecador para posterior análise da umidade. A secagem das amostras foi realizada em secador de leito fixo, de aço inoxidável, com velocidade do ar de secagem 2,0 m.s^-1 e temperatura de 60°C. Nele, o ar passa verticalmente através de bandejas, com recirculação, estabelecendo um circuito fechado. O ar é aquecido por acionamento do conjunto de três resistências controladas por termostato digital. As amostras foram pesadas em balança semi-analítica em intervalos de 15 em 15 minutos até que o equilíbrio dinâmico entre a amostra e o ar de secagem. Com os dados de adimensional de umidade (AD) e da taxa de secagem em função do tempo do processo, foi realizado o estudo da cinética de secagem, utilizando os modelos da Tabela 1-A com a suas respectivas equações. A caraterização da modelagem foi possível através do cálculo do erro médio relativo (P) e do coeficiente de determinação (R²), sendo preditivo os modelos que apresentaram o valor P menor que 10%. Para a execução da modelagem foram utilizados Excel e o software Origin Pro 8. Para certificar o teste de cor, foi feita análise das amostras utilizando colorímetro.

Resultado e discussão

O efeito do pré-tratamento de desidratação osmótica utilizado nas amostras sobre a perda de água (PA) foi de 1,7703, o ganho de sólidos (GS) foi de -5,7836% e umidade de 0,7014 % (Xbu). Para tal pré-tratamento ocorreu perda de sólidos, expressa pelos valores negativos de GS, além de apresentar perda de água positiva, favorecendo mais a secagem, tem-se mostrado atrativa para os consumidores de frutas, uma vez que incorpora um sabor mais adocicado aos produtos secos (FERNANDES & RODRIGUES 2007). A Figura 1-B apresenta os valores de erro médio relativo (P) e coeficiente de determinação (R²) encontrados para os modelos matemáticos utilizados. Observa- se que o modelo que melhor se ajustou aos dados experimentais para as amostras com e sem pré-tratamentos foi o modelo logarítmico, em virtude do menor erro médio relativo, igual a 6,61 e 5,60 para as amostras de banana secas sem tratamento e com desidratação osmótica, respectivamente; visto que todos os modelos avaliados tiveram coeficientes de determinação acima de 0,9. Na Figura 2-A é apresentada uma das curvas de secagem, em que se tem a evolução da umidade da amostra ao longo do tempo. No que seria correspondente ao período de indução, vê-se que a banana perdeu mais umidade no início da secagem, quando não foi utilizado pré-tratamento, o que se justificaria pelo fato do ultrassom e osmose utilizarem banho e imersão em solução, respectivamente. Também foi possível ver, tanto na Figura 2-A, quanto na Figura 2-B, que ilustra a variação da taxa de secagem no tempo, a existência de uma taxa praticamente constante de secagem, quando a umidade está próxima do equilíbrio. Com relação ao tempo de secagem, foi possível estimar que a desidratação osmótica apresentou um ganho de 10,5% em relação ao tempo equivalente à secagem da banana sem pré-tratamento. As diferenças de cor são definidas pela comparação numérica entre a amostra e o padrão. Ela indica as diferenças absolutas nas coordenadas de cor entre a amostra e o padrão e são conhecidas como Deltas (Δ). Os Deltas para L* (ΔL), a* (Δa) e b* (Δb) podem ser negativas  (-) ou positivas (+). A  diferença total , Delta E (ΔE), todavia, é sempre positiva.  Para determinar a diferença total de cor entre as três coordenadas é utilizada a seguinte fórmula: ΔE* = [ΔL²  + Δa²  + Δb²]^1/2. As amostras in natura pré-secagem, pós secagem e com tratamento após secagem foram analisadas em triplicata. Para in natura antes da secagem obteve-se um valor médio de L= 79,53, a= 2,62 e b= 28,22. Para in natura após a secagem um valor médio de L= 56,92 , a = 5,20 e b= 28,96. E para a amostra com tratamento obteve-se um valor médio de L= 71,90, a= 5,33 e b= 36,87. Para tais valores, foi feito o cálculo para determinar a diferença total de cor entre as três coordenadas e a banana sem tratamento após a secagem o ΔE foi de aproximadamente 22,76 enquanto que para a fruta com desidratação osmótica, o valor foi de 11,85 indicando uma menor variação de cor em relação a banana in natura.

A- Modelos matemáticos de camada fina. B-Erros médios relativos e coeficientes de determinação segundo modelo matemático de ajuste.


A- Curva de secagem: evolução do teor de água ao longo do tempo. B-Curva de secagem: evolução a taxa de secagem ao longo do tempo

Conclusões

O modelo logarítmico foi considerado o melhor ajuste dos resultados experimentais obtidos, devido aos menores valores de erro encontrados (P), 6,61 e 5,60 para as amostras de banana secas sem tratamento e com desidratação osmótica, respectivamente, bem como coeficientes de determinação maiores que 0,9. No que concerne à comparação dos métodos de pré-tratamento, a desidratação osmótica apresentou melhor desempenho de perda de água, embora demande mais tempo de processo de secagem, e por consequência, energia e custo. Adicionalmente, pode-se certificar através do teste de cor que a banana com tratamento apresentou uma cor mais próxima da in natura, em relação a sem nenhum tratamento.

Agradecimentos

Referências

ALLAHDAD, Z.; NASIRI, M.; VARIDI, M.; VARIDI, M. J. Effect of sonication on osmotic dehydration and subsequent air-drying of pomegranate arils, Journal of Food Engineering, v.244, p. 202-211, 2018.

AZOUBEL, P. M.; BAIMA, M. D. A. M.; DA ROCHA AMORIM, M.; OLIVEIRA, S. S. B. Effect of ultrasound on banana cv. Pacovam drying kinetics. Journal of Food engineering, v. 97, n. 2, p. 194-198, 2010.

BARBOSA-CÁNOVAS G. V.; VEGA-MERCADO H. Osmotic Dehydration. In: Dehydration of Foods. Boston: Springer, 1996.

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