ÁREA
Química de Alimentos
Autores
Jiraneck, V.A. (UNEMAT) ; Teloken, G.A.B. (UNEMAT) ; Assunpção, S.M.A. (UNEMAT) ; Almeida, G.M.C. (UNEMAT) ; Loss, R.A. (UNEMAT) ; Guedes, S.F. (UNEMAT) ; Geraldi, C.A.Q. (UNEMAT)
RESUMO
O presente estudo objetivou avaliar a cinética de secagem dos brotos de amaranto (Amatanthus), a secagem dos brotos foi realizada em estufa com circulação e renovação forçada de ar em três temperaturas 333,15, 343,15 e 353,15K. Para representação das curvas da cinética de secagem foram utilizados os modelos matemáticos Henderson e Pabis, Midilli e Kucuk e Page. Entre os modelos estudados os modelos de Midilli e Kucuk e Page apresentaram um melhor ajuste aos dados experimentais, com coeficiente de determinação superior a 0,99, sendo o modelo de Page o escolhido como o que melhor representa os dados experimentais, devido ao menor número de parâmetros desse modelo e menor erro médio padrão. Já o modelo de Henderson e Pabis não apresentou um bom ajuste aos dados experimentais de secagem.
Palavras Chaves
Curva de secagem; Modelagem matemática; Brotos
Introdução
Em decorrência do crescimento populacional, o consumo de alimentos naturais e nutricionais aumentou, requerendo assim uma maior agilidade na produção. Deste modo, os brotos são uma ótima alternativa para o consumo humano, com uma boa qualidade e composição nutricional, além de ser desenvolvido em pouco tempo, e poder ser produzido em pequenos espaços, independente das condições climáticas (MARQUES et al., 2017). Os brotos correspondem o estágio mais avançado no desenvolvimento da semente germinada que geralmente crescem entre 2 a 7 dias após a sua semeadura, são fontes de proteína e carboidratos, além de ser alimento altamente nutritivo, rico em vitamina C, podem ser produzidos de forma natural, sem adubos ou defensivos agrícolas, apenas com a reserva armazenada e a água já são suficientes para serem germinados (MARQUES et al., 2017; Le et al., 2020). A secagem é uma das técnicas mais tradicionais estudadas e implementadas na conservação de alimentos, obtendo produtos de maior qualidade e durabilidade uma vez que a remoção da água reduz o crescimento microbiano. Entre as principais vantagens da secagem de alimentos está a concentração dos nutrientes e o maior tempo de vida de prateleira (MACHADO, SOUZA e NOVAES, 2015). O objetivo desse trabalho, foi estudar a cinética de secagem dos brotos comestíveis de amaranto em função da temperatura de secagem, e realizar a modelagem matemática das curvas de secagem. A justificativa em realizar essa pesquisa, é produzir uma farinha a partir de brotos comestíveis de amaranto secos na temperatura que conserve as propriedades nutricionais e que concentre grande parte do sabor, podendo esta ser adicionada na composição de massas alimentícias, agregando assim sabor a essas massas e aumentando sua composição nutricional.
Material e métodos
Durante o desenvolvimento deste trabalho utilizou-se como matéria-prima os brotos de amarantos, produzidos no laboratório de Química da Universidade do Estado de Mato Grosso, campus Universitário de Nova Mutum - MT. Para a obtenção das curvas de secagem, os brotos de amaranto foram colhidos e lavados em água corrente para retirada das impurezas do substrato, retirou-se o excesso de água, em seguida foram distribuídos uniformemente em placas de Petri (0,01kg em cada placa), e colocadas na estufa de circulação e renovação forçada de ar (CE-220 Cienlab) nas temperaturas de 333,15K, 343,15 e 353,15K. Para a obtenção da cinética de secagem, mediu-se a massa de brotos em balança analítica (ATX224 Shimadzu) a cada 15 minutos até que a mesma ficasse constante. As curvas de secagem foram realizadas em triplicata. As massas obtidas foram convertidas em razão de umidade (RX). Os dados da cinética de secagem, foram representados pelos modelos semiempíricos de Henderson e Pabis (1961), Page (1949) e Midilli e Kucuk (2002), para verificar qual se ajusta ao comportamento real da perda de umidade ao longo do tempo. A escolha do melhor modelo foi realizada por meio do coeficiente de determinação, pelo erro médio padrão e pelo princípio da parcimônia.
Resultado e discussão
As curvas de secagem em função da temperatura dos brotos de amaranto, estão
apresentadas na Figura 1.
As cinéticas obtidas apresentaram comportamento típico de secagem, conforme
descrito por Fellows (2006), Silva (2019), e Celestino (2010). O início do
processo é caracterizado pelo período de taxa constante, e este, permanece com a
superfície úmida até a umidade crítica. Após a umidade crítica, tem-se início o
período de taxa decrescente, reduzindo o teor de umidade livre e a taxa de
secagem se aproxima de zero, sendo chamado de ponto de equilíbrio.
O tempo necessário para alcançar a umidade de equilíbrio foi maior para 333,15K
(150 minutos), enquanto esse tempo foi reduzido para 90 minutos para 343,15K e
75 minutos para 353,15K.
A qualidade dos ajustes dos modelos aos dados experimentais pode ser melhor
visualizada na Figura 2.
O modelo de Handerson e Pabis não apresentou um bom ajuste aos dados
experimentais, portanto não serve para representar as cinéticas de secagem em
estudo.
Por meio da Figura 2 é possível observar que tanto o modelo de Midilik e Kucuk
quanto o modelo de Page se ajustam de forma satisfatória a curva dos dados
experimentais e apresentaram coeficiente de determinação acima de 099. Contudo,
no que tange ao número de parâmetros dependentes da temperatura o modelo de Page
se sobressai em relação ao primeiro, uma vez que o mesmo possui apenas dois
coeficientes, enquanto o modelo de Midilik e Kucuk apresenta 4 coeficientes.
Não foram tiradas fotos dos brotos secos conforme as temperaturas avaliadas pois
estes apresentaram o mesmo aspecto desidratado.
Modelos de Midilick e Kucuk e Page em diferentes \r\ntemperaturas: a) 333,15K; b) 345,15K e c) 353,15K
Conclusões
No que se refere a cinética de secagem observou-se que o tempo de secagem diminui de acordo com o aumento da temperatura. Quanto a adequabilidade dos modelos matemáticos constatou-se que os modelos de Midilli Kucuck e Page se sobressaem em relação ao de Handerson e Pabis, em todos os critérios verificados. Contudo o modelo de Page foi escolhido para representar os dados experimentais pois possui menor número de parâmetros.
Agradecimentos
As autoras agradecem a FAPEMAT (Fundação de Amparo a Pesquisa do Estado de Mato Grosso) pela concessão da bolsa de Iniciação Científica e a Unemat - Universidade do Estado de Mato Grosso.
Referências
CELESTINO, S.M.C. Princípios de Secagem de Alimentos. Embrapa Cerrados. Planaltina. p 10, 2010.
FELLOWS, P.J. Tecnologia do processamento de alimentos; princípios e pratica. Tradução Florencia Cladera Oliveira et. al. – 2 ed. Porto Alegre – RS. Artemed, 2006.
HENDERSON, S. M.; PABIS, S. Grain drying theory I. Temperature effect on drying coefficient. Journal of Agricultural Engineering Research, v. 6, n. 3, p. 169-174, 1961.
LE, T. N., CHIU, C.-H., & HSIEH, P.-C. (2020). Bioactive Compounds and Bioactivities of Brassica oleracea L. var. italica Sprouts and Microgreens: An Updated Overview from a Nutraceutical Perspective. Plants, 9(8), 946. 10.3390/plants9080946.
MACHADO, A. V.; SOUZA, J. A.; NOVAES, R. S. Estudo cinético da secagem da uva Isabel para produção de uva passa. Revista Verde (Pombal - PB - Brasil) v. 10, n.1, p. 47 - 51, 2015.
MARQUES, R, O.; GONÇALVES, H, C.; MIRELLES, R, L.; FERREIRA, R, P. Brotos de alfafa para alimentação humana. EMBRAPA, 2017.
MIDILLI, A.; KUCUK, H.; YAPAZ, Z. A new model for single-layer drying. Drying Technology, New York, v.20, n.7, p.1503-1513, 2002.
PAGE, G. E. Factors influencing the maximum of air-drying shelled corn in thin layer. Thesis Dissertation (M.Sc.) – Purdue University, Indiana, 1949.
SILVA, J. A. S. L. Desidratação de ervas condimentares: análise do processo de secagem. Trabalho de Conclusão de Curso Graduação em Nutrição. Universidade Federal de Pernambuco. Vitória de Santo Antão. 2019.
