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UNIVERSIDADE FEDERAL RURAL DE PERNAMBUCO
PRÓ-REITORIA DE PESQUISA E PÓS-GRADUAÇÃO
DEPARTAMENTO DE CIÊNCIAS DOMÉSTICAS
PÓS-GRADUAÇÃO EM CIÊNCIA E TECNOLOGIA DE ALIMENTOS
OTIMIZAÇÃO DA DESIDRATAÇÃO OSMOTICA DO JAMBO – VERMELHO
(Syzygium malaccense)
Luciares Costa de Araújo
RECIFE, PE
MARÇO, 2009
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Livros Grátis
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Milhares de livros grátis para download.
Luciares Costa de Araújo
Área de concentração: Processamento e controle de qualidade de produtos de
origem vegetal e animal
Orientador: Prof. (a) Dra. Samara Alvachian Cardoso Andrade
RECIFE, PE
MARÇO, 2009
“Dissertação apresentada ao curso de
Mestrado em Ciência e Tecnologia de
alimentos da Universidade Federal Rural de
Pernambuco, PE, em cumprimento às
exigências para obtenção do Grau de
Mestre”
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Luciares Costa de Araújo
BANCA EXAMINADORA PARECER
Profa. Dra. Samara Alvachian Cardoso
Andrade
Orientador (UFPE)
Profa. Dra. Nonete Barbosa Guerra
Examinador interno (UFPE)
Profa. Dra. Maria Inês Sucupira Maciel
Examinador Interno (UFRPE)
Profa. Dra. Margarida Angélica da Silva
Vasconcelos
Examinador Externo (UFPE)
RECIFE, PE
MARÇO, 2009
V
Dedico a Deus, a meus pais e a
todos que contribuíram para a
concretização deste sonho
VI
AGRADECIMENTOS
À Deus, Àquele que nos inunda de misericórdia, graça e dignidade.
À meus pais, José Soares e Maria Lucia, pelo apoio e dedicação e sobretudo
pelo imenso amor com que vocês nos criam, a mim e as minhas irmãs,
Lidyannne e Lauryanne.
Às minhas irmãs, meus tios, primos e amigos que torcem pelo meu sucesso.
À Universidade Federal Rural de Pernambuco, pela possibilidade de cursar o
mestrado.
À Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES),
pela ajuda financeira.
À minha orientadora Samara, pela orientação segura, interessada, participativa;
pela confiança em mim depositada e por poder contar com sua amizade.
À professora e amiga Neide Shinoharanks, mentora do projeto, por toda ajuda
e companheirismo em todos os momentos.
Ao Sr. Enok e demais funcionários que colaboraram direta ou indiretamente,
com o sucesso deste trabalho.
Aos colegas de laboratório de análise físico-química de alimentos, pela troca de
informações.
Ao amigo e companheiro Rodrigo Aciole pela ajuda constante.
A todos que, de alguma forma, participam dessa luta.
V
SUMÁRIO
LISTA DE FIGURAS ................................................................................................ VII
LISTA DE TABELAS ............................................................................................... VIII
RESUMO................................................................................................................... IX
ABSTRACT ................................................................................................................ X
1 - INTRODUÇÃO ..................................................................................................... 11
2 - REVISÃO BIBLIOGRÁFICA ................................................................................. 13
2.1 - Aspectos gerais do jambo-vermelho ............................................................. 13
2.2 - Desidratação osmótica .................................................................................. 16
2.2.1 - Fundamentos do processo ...................................................................... 16
2.2.2 - Variáveis do processo ............................................................................. 20
2.2.2.1 - Propriedades do tecido vegetal ............................................... 20
2.2.2.2 - Tipos de agente osmótico ....................................................... 22
2.2.2.3 - Concentração da solução osmótica ......................................... 25
2.2.2.4 - Temperatura da solução osmótica .......................................... 27
2.2.2.5 - Agitação .................................................................................. 28
2.2.2.6 - Tempo de imersão ................................................................... 29
2.2.2.7 - Pressão ................................................................................... 31
2.2.2.8 - Forma e geometria .................................................................. 32
2.2.2.9 - Proporção amostra/solução ..................................................... 32
3 - Objetivo Geral ...................................................................................................... 34
3.1 - Objetivos Especificos ..................................................................................... 34
4 - MATERIAL E MÉTODOS ..................................................................................... 35
4.1 - Material .......................................................................................................... 35
4.1.1 - Matéria Prima .......................................................................................... 35
4.1.2. Material para a solução osmótica ............................................................. 35
4.1.3. Equipamentos e outros ............................................................................ 36
4.2 - Métodos ......................................................................................................... 36
4.2.1 Desidratação osmótica .............................................................................. 36
4.2.2. Planejamento Experimental ..................................................................... 38
4.3 - Métodos analíticos ......................................................................................... 41
4.3.1 - Análise física – químicas ......................................................................... 41
VI
4.3.2 - Análises microbiológicos ......................................................................... 43
4.3.3 - Métodos sensoriais ................................................................................. 43
4.3.4 - Análise Estatísticos ................................................................................. 44
5 - RESULTADOS E DISCUSSÃO ........................................................................... 45
5.1 – Aspectos gerais ............................................................................................ 45
5.2 - Análise através da metodologia de superfície de resposta ............................ 50
5.3 - Análise sensorial ........................................................................................... 60
5.4 - Avaliação da estabilidade microbiológica ...................................................... 64
5.5 - Avaliação da composição centesimal ............................................................ 66
6 - CONCLUSÕES .................................................................................................... 68
7 - REFERENCIAS BIBLIOGRAFICAS ..................................................................... 69
8 - ANEXO I .................................................................................................................. I
VII
LISTA DE FIGURAS
Figura 1. Jambo vermelho (Syzygium malaccensis) ................................................. 15
Figura 3. Corte em fatias no sentido longitudinal da fruta com espessura média 0,7 –
1,0 cm. ...................................................................................................................... 38
Figura 4. Apresentação das amostras para a análise sensorial. ............................... 44
Figura 5. Superfície de resposta para o efeito da concentração da solução osmótica
e tempo de imersão no ganho de sólidos (GS) do jambo desidratado. ..................... 52
Figura 6. Superfície de resposta para o efeito da concentração e temperatura da
solução osmótica na perda de umidade (PU) dos jambos desidratados. .................. 54
Figura 7. Superfície de resposta para o efeito da concentração e temperatura da
solução osmótica na perda de peso (PP) dos jambos desidratados. ........................ 55
Figura 8. Percentual das respostas para a aroma. .................................................... 61
Figura 9. Percentual das respostas para a cor. ......................................................... 61
Figura 10. Percentual das respostas para o sabor. ................................................... 61
Figura 11. Percentual das respostas para a textura. ................................................. 62
Figura 12. Percentual das respostas para a qualidade global ................................... 62
Figura 13. Freqüência de distribuição das respostas sensoriais de aceitação para o
ensaio 6. .................................................................................................................... 63
Figura 14. Freqüência de distribuição das respostas sensoriais de aceitação para o
ensaio 14. .................................................................................................................. 63
Figura 15. Efeitos da desidratação osmótica sobre a composição físico-quimica. .... 66
VIII
LISTA DE TABELAS
Tabela 1. Níveis decodificados das variáveis. ........................................................... 39
Tabela 2. Planejamento experimental da desidratação das fatias de jambo (níveis
codificados). .............................................................................................................. 40
Tabela 3. Respostas das variáveis dependentes de acordo com o planejamento
fatorial do jambo desidratado osmoticamente. .......................................................... 49
Tabela 4. Coeficientes de regressão do modelo estatístico para PU, GS, PP; DEI. . 51
Tabela 5. Análise de variância para PU, GS, PP e DEI na desidratação osmótica de
jambo. ....................................................................................................................... 59
Tabela 6. Médias das notas dos atributos sensoriais. ............................................... 60
Tabela 7. Caracterização microbiológica do jambo in natura e desidratado para 30,
60 e 90 dias. .............................................................................................................. 65
IX
RESUMO
Para reduzir as perdas pós- colheita e diversificar o aproveitamento industrial,
do jambo-vermelho (Syzygium malaccense) foi utilizado o processo de desidratação
osmótica através de um planejamento experimental fatorial 2³ completo, tendo como
variáveis independentes: temperatura (20º a 70ºC), concentração da sacarose (16º
Brix a 84º Brix) e tempo de imersão (1,3 a 4,7h), e dependentes: perda de umidade
(PU) e de peso (PP), ganho de sólido (GS) e o índice de eficiência da desidratação
(DEI). Os resultados demonstraram a influência significativa de todas as variáveis
independentes sobre todas as dependentes, salientando que a concentração da
solução osmótica e temperatura tiveram maior influencia sobre a PU e PP. Os
ensaios selecionados foram 6 e 14. O ensaio 14 apresentou maiores notas no
atributo qualidade global e conformidade com os padrões microbiológicos,
constituindo assim uma boa alternativa para conservar o jambo e diversificar a sua
oferta.
Palavra chave: desidratação osmótica; metodologia de superfície de resposta,
jambo; analise sensorial.
X
ABSTRACT
To reduce post-harvest losses and diversify the industrial use of red-iamb
(Syzygium malaccensis) was used the process of osmotic dehydration using a 2 ³
factorial experimental design complete, having as independent variables:
temperature (20 º to 70 º C), concentration of sucrose (16 ° Brix to 84 Brix) and
immersion time (1.3 to 4.7 h), and dependent: loss of moisture (PU) and weight (PP),
solid gain (SG) and the index of efficiency of dehydration (DEI). The results
demonstrated the significant influence of all independent variables on all dependent,
emphasizing that the concentration of osmotic solution temperature and had a
greater influence on the PU and PP. The tests selected were 6 and 14. The test had
14 more notes attribute the overall quality and compliance with the microbiological
standards, thus providing a good alternative to preserve the iamb and diversify its
supply.
Keywords: osmotic dehydration; response surface methodology, iamb, sensory
analysis.
11
1 - INTRODUÇÃO
O jambo-vermelho (Syzygium malaccense) é um fruto encontrado nos
estados da região Norte, Nordeste e nas regiões quentes do Sudeste, sua
colheita é realizada entre os meses de Janeiro a Maio. Sendo, portanto
consumido apenas no período de safra e normalmente in natura ou em forma
de compotas (COSTA et al., 2006).
Segundo Dionello et al. (2007) os países com baixo índice de
desenvolvimento, onde persistem grandes deficiências na infra-estrutura de
mercado, as perdas pós-colheita de produtos perecíveis podem variar entre 25
a 50% da produção, conseqüência da elevada atividade de água que possuem.
A demanda por produtos naturais, à base de frutas, tem crescido
rapidamente, não apenas como produtos acabados, mas também como
ingredientes a ser adicionado em alimentos mais elaborados como: bebidas,
sorvetes, doces, laticínios, panificação, cereais, etc (TORREGGIANE, 1993).
Os processos industriais no qual há redução do conteúdo de umidade
surgem como alternativa para solucionar e / ou minimizar os problemas acima
citados, trazendo assim, as seguintes vantagens para o alimento: redução no
custo de transporte e armazenamento, estabilidade microbiológica e química,
aumento na oferta em épocas que a safra tenha finalizado e redução nas
perdas devido à deterioração, além de agregar valor ao produto (ANDRADE et
al., 2003).
Neste Contexto, a desidratação osmótica apresenta-se como alternativa
para reduzir em média de 20% a 50% a umidade inicial do jambo. É uma
técnica que aumenta a concentração de sólidos no alimento devido à remoção
12
parcial de água, sobre uma determinada pressão osmótica, esclarecendo que a
parede celular deste alimento age como membrana semipermeável (RASTOGI;
RAGHAVARAO, 1994; ISPIR; TOGRUL, 2009). Trata-se de um processamento
brando, pois a remoção de água é obtida sem mudança de fase, na qual as
frutas inteiras ou em pedaços são imersas em soluções concentradas de
substâncias compatíveis com o material a ser tratado.
A desidratação osmótica vem sendo utilizada principalmente como
tratamentos prévios a alguns processos convencionais, tais como secagem
convectiva com ar, secagem a vácuo, congelamento (MAURO; TAVARES;
MENEGALLI, 2002), microondas e liofilização a fim de melhorar a qualidade
final, reduzir custos de energia ou mesmo para desenvolver novos produtos
(SERENO et al., 2001; LIMA et al., 2004).
Estas considerações, associadas à escassez de estudos sobre
processamento de frutos do jambo-vermelho, no que se refere à elaboração de
um produto desidratado, em nível industrial, tornam válido a realização desta
pesquisa, visando obter produtos desidratados osmoticamente com satisfatória
estabilidade e aceitabilidade.
Desta forma, além da redução das perdas pós-colheita do jambo-vermelho será
propiciada uma alternativa para o seu aproveitamento industrial.
13
2 - REVISÃO BIBLIOGRÁFICA
2.1 - Aspectos gerais do jambo-vermelho
O jamboeiro (Syzygium malaccensis) é uma planta originária da região
sudeste asiática, especialmente da Malásia (ONIGENO; CARDOSO; COSTA,
1999). Hoje, é comum e apreciado na América do Sul e Central, onde é
cultivada tanto como fruteira quanto como planta ornamental, devido à forma
piramidal de sua copa, que alcança 20m de altura (FALCÃO et al., 2002). A
família Mirtacelae possui grande número de espécies frutíferas, muita das
quais, embora apreciadas, têm seu cultivo restrito a pomares caseiros. A
propagação dessas espécies é, via de regra, feita por sementes, propiciando o
aparecimento de população não homogênea (SAMPAIO, 1970).
É uma árvore disseminada por quase todo território brasileiro, em virtude
de sua fácil adaptação ao clima e solo. Não cresce nas regiões frias e semi-
áridas sem irrigação (CARDOSO; SRUR, 1996).
Em certos locais, pode ser encontrado o ano inteiro, podendo haver, no
mesmo ano, dois períodos de safra, geralmente, de abril a maio e de agosto ou
setembro a novembro. Em regiões mais quentes, produzem duas safras por
ano, uma entre maio e junho e outra de janeiro a fevereiro (TAVARES et al.,
2002). Segundo Morton (1987), o rendimento por árvore varia de 21 a 85 kg de
frutos.
14
Em nossa região, o plantio é feito de forma desordenada ou em quintais,
sendo explorada principalmente a característica de sombra, sem se dar a
devida atenção ao fruto (GODOY et al., 1989).
Grande parte dos frutos é desperdiçada na época da safra, em virtude
da alta produção por árvore, do curto período de safra, da pequena vida útil do
fruto in natura e da falta de conhecimento da viabilidade tecnológica para a sua
industrialização (CARDOSO; SRUR, 1996; TAVARES et al., 2002). Estes fatos
evidenciam claramente a importância dos estudos para aumentar a vida útil do
jambo, minimizando as perdas, pelo emprego de técnicas de conservação,
trazendo benefícios de grande valia a todos os segmentos na cadeia de
comercialização (ONIGENO; CARDOSO; COSTA, 1999; CARDOSO et al.,
2000).
O fruto (Figura 1), uma baga periforme, de 5 a 7 cm de altura, com
superfície vermelho - escura e polpa branca suculenta – esponjosa -
quebradiça, quase insípida, contém uma semente e exala aroma forte de maça
e fragrância de rosas; o sabor e a casca são característicos (CARDOSO;
SRUR, 1996; TAVARES et al., 2002) e é considerado como um dos maiores
frutos do grupo Eugenia - Sygygium (FALCÃO et al., 2002), podendo ou não
ser provida de semente (GODOY et al., 1989).
15
Figura 1. Jambo vermelho (Syzygium malaccensis)
O jambo vermelho possui características organolépticas bastante
apreciáveis, no entanto, estes têm baixo valor comercial sendo subutilizado na
sua forma in natura. Embora, Godoy et al. (1989) observaram que diversos
produtos do jambo vermelho como passa, compota, barra, geléia e pasta com
boas características físico-químicas e sensoriais, podendo ser considerados
como viáveis para a indústria.
Segundo Falcão et al. (2002) em 100 g de polpa de jambo, a
composição média contém 90g de água, 0,3 g de proteína, 3,9 g de
carboidratos, 1 g de fibras, 253 UI de vitamina A, 0,1 mg de vitamina C, e
traços de vitamina B1 e B2.
De acordo com Morton (1987), as análises realizadas no Hawaii, El
Salvador e Gana, na qual a porção comestível do jambo in natura apresentou
em média umidade de 90,95 ± 0,65 g. 100g
-1
, proteína de 0,6 ± 0,10 g. 100g
-1
,
gordura de 0,15 ± 0,05 g. 100g
-1
, fibra de 0,7 ± 0,10 g. 100g
-1
, cinzas de 0,325
± 0,065 g. 100g
-1
, cálcio de 5,75 ± 0,15 mg. 100g
-1
, fósforo de 14,750 ± 3,150
mg. 100g
-1
e ferro de 0,510 ± 0,310 mg. 100g
-1
.
16
2.2 - Desidratação osmótica
2.2.1 - Fundamentos do processo
Em geral, as frutas e hortaliças são produtos com expectativa de vida útil
relativamente curta, e a exigência do consumidor tem aumentado por produtos
alimentícios saudáveis, naturais e saborosos, não apenas por produtos
acabados, mas também por ingredientes para serem adicionados nos
alimentos complexos (RIZZOLO et al., 2007) como produtos para sucos,
sorvetes, cereais, laticínios com adição de frutas frescas ou processadas,
doces, compotas, panificação, dentre outros (TORREGGIANI; BERTOLO,
2001; LIMA et al., 2004;DERMESONLOUGLOU; TAVARES, 2006; PEIRÓ et
al., 2006).
A técnica de desidratação é provavelmente o método mais antigo e
importante para preservação de alimentos praticados pela humanidade
(FERNANDES et al., 2006).
O uso de secagem artificial para preservar produtos agrícolas tem sido
expandido, criando técnicas mais eficientes e métodos que reduzem o
consumo de energia e os custos no processo (ANTONIO et al., 2007). Os
produtos finais, usualmente secos em condições tradicionais, podem sofrer a
degradação e oxidação de alguns nutrientes (TONON; BARONI; HUBINGER,
2006), apresentando cor escura que reduz a qualidade de mercado do produto
(TSAMO et al., 2005). Além do mais estas técincas consomem mais tempo e
energia e, sendo, portanto mais dispendioso (ALKALI; ARIAHU; NKPA, 2006).
17
A desidratação osmótica de alimentos (principalmente de frutas e
hortaliças) é um método conveniente para melhorar a qualidade do produto
visto que os aspectos nutricionais, organolépticos e físicos são preservados
que outros métodos de desidratação (TORREGGIANI; BERTOLO, 2001;
SERENO et al., 2001; CHENLO et al, 2002). Segundo Ribeiro et al. (2008) este
processo envolve uma significante remoção de água (40 a 70 g de água é
perdida por 100 g de massa inicial do produto) com limitada e controlada
incorporação de sólidos (5 a 25 g de soluto em 100 g de massa inicial). Desta
maneira, a desidratação osmótica é um importante processo, que possibilita a
remoção de água assim como modificação na composição química do alimento
(LEWICKI; PORZECKA-PAWLAK, 2005) pela incorporação de solutos do meio
osmótico na estrutura porosa das frutas e hortaliças, permitindo formulação
especifica a ser produzida sem modificação da integridade do produto
(MAVROUDIS; GEKAS; SJÖHOLN, 1998; FERRARI et al., 2005).
Logo, é possível, até certo ponto, modificar a formulação do alimento,
fazendo um produto mais adequado para os futuros processamento pelo (a)
ajuste da composição físico-químico pela redução do conteúdo de água, ou
adição de agentes que reduzem a atividade de água; (b) incorporação de
ingredientes ou aditivos com propriedades antioxidantes ou de conservação e
(c) adição de solutos de interesse nutricional ou sensorial (TORREGGIANI;
BERTOLO, 2001; CHENLO et al.,2006; KHOYI; HESARI, 2007;).
As principais vantagens da desidratação osmótica são: inibição do
escurecimento enzimático; retenção da cor natural sem adição de sulfitos; alta
retenção de compostos voláteis e manutenção de fase envolvida no processo
(FALADE; IGBEKA; AYANWUYI, 2007) e, por conseqüência menor consumo
de energia (BERISTAIN, 1990).
18
Devido à vantagens relacionadas com o consumo de energia e a
qualidade do alimento, a desidratação osmótica está ganhando popularidade
como etapa preliminar à secagem do alimento (EREN; KAYMAK-ERTEKIN,
2007). No entanto o produto submetido a este processo não apresenta
conteúdo de umidade suficientemente baixo para ser considerado como estável
na sua vida prateleira (SILVEIRA, RAHMAN; BUCKLE, 1996; DJELVEH,
GROS; EMAM-DJOMEH, 2001; NETO et al., 2005), conseqüentemente deverá
ser seguido de outros processos para reduzir o conteúdo de água (PEIRÓ et
al., 2006).
Como pré-tratamento reduz as mudanças físicas, químicas e biológicas
durante a secagem em altas temperaturas (RAHMAN; BUCKLE; PERERA,
1996; LENART; KOWALSKA, 2001), e remove parte da água do produto para
diminuir a quantidade de cristais formados durante o processo de
congelamento. Danos mínimos da membrana celular ocorrem e, portanto uma
melhor conservação nas propriedades da fruta (TALENS et al., 2003).
Durante as últimas décadas ampla proposta para desidratação osmótica
tem surgido como pré-tratamento em técnicas combinadas. O uso destas
técnicas, utilizando baixas temperaturas, minimiza a degradação do produto e
permitem mudanças controladas das propriedades originais da matéria prima.
(CHENLO et al., 2006).
A desidratação osmótica envolve a remoção parcial de água em
alimentos, que são imersos numa solução aquosa hipertônica (CHIRALT;
TALENS, 2005; MAYOR; CUNHA; SERENO, 2007; JALILA; NARAIN; SILVA,
2008; ATA RÉS et al., 2009). Desta forma a força de impulso para remoção de
água funciona devido a diferença de pressão osmótica entre o alimento e a
solução circundante (FERNANDES et al., 2006).
19
Durante este processo, dois caminhos de transferência de massa são
estabelecidos: o fluxo de saída de água e de substâncias naturais solúveis
(açucares, vitaminas, pigmentos, ácidos orgânicos, minerais e sais, etc.) da
fruta para a solução osmótica, e outra em uma direção oposta, solutos solúveis
que podem ser transferidos da solução para a fruta (SABLANI; RAHMAN,
2003; NUNAK; SCHLEINING, 2006), logo é importante considerar tanto a
perda de peso como o ganho de sólidos (AZUARA et al.,1992). A perda de
solutos do produto é quantitativamente negligenciável comparado com as
outras duas transferências, mas essencial com relação à composição do
produto final (EREN 2007).
Estas transferências citadas acima ocorrem até que o equilíbrio seja
atingido (TSAMO, 2005; DIONELLO et al., 2007; ESCOBAR et al., 2007), ou
seja, quando o potencial químico entre a solução osmótica e a célula seja nulo
(RAHMAN; BUCKLE; PERERA, 1996; LENART; KOWALSKA, 2001).
A taxa de fluxo de massa depende de vários fatores como cultivar,
composição e concentração dos solutos osmóticos, temperatura do processo,
tempo de imersão, nível de agitação, características especificas do alimento
como, tamanho e geometria, razão de volume da solução para o sólido,
pressão de operação (AZUARA et al., 1992; CHENLO et al., 2002; EL- AOUAR
et al., 2006; DERMESONLOUGLOU, 2006; DIONELLO et al., 2007; DEROSSI
et al., 2008) ,tipo de equipamento, dentre outros (LENART; KOWALSKA,
2001).
20
2.2.2 - Variáveis do processo
2.2.2.1 - Propriedades do tecido vegetal
A desidratação osmótica de frutas e vegetais é baseada no principio da
parede e membrana celular agirem como uma membrana semipermeável
(RASTOGI; RAGHAVARAO, 1997; ALVES et al., 2005; ESCOBAR et al.,
2007), ou seja, não é perfeitamente seletiva, devido à estrutura aberta do
tecido celular nos espaços intercelulares e os cortes externos das células
(CHIRALT; TALENS, 2005; EREN, 2007; KAYMAK-ERTEKIN, 2007). Esta
membrana deveria ser permeável às moléculas de água, mas não às de soluto
(RAHMAN; BUCKLE; PERERA, 1996; CORZO; GOMEZ, 2004).
A perda de água e de nutrientes do alimento e a incorporação de sólidos
são responsáveis por modificações nas propriedades visco - elásticas do
tecido, mudanças nas frações de volume de ar e líquido na amostra (ITO et al.,
2007), salientando que as membranas da parede celular são unidades
biológicas vivas que poderão alongar ou expandir sobre a influência de
crescimento e pressão de turgor gerado no interior das células após a
desidratação (TORREGGIANI, 1993; DE MICHELIS et al., 2008; CASTELLO et
al., 2009).
Mayor, Cunha, Sereno (2007) e Fito (2001) afirmam que os diferentes
comportamentos da fruta durante a desidratação osmótica podem ser
explicados por diferenças na estrutura do tecido da planta. Eren (2007) ratifica
este resultado e reforça afirmando que as condições de operação e a forma
que os produtos foram pré-tratados também influenciam.
21
A grande variabilidade observada entre as diferentes frutas é
principalmente relacionada à compactação do tecido, conteúdo de sólidos
solúveis e insolúveis iniciais, espaços intercelulares, presença de ar, razão
entre as frações pécticas diferentes, nível de geleificação de pectina e atividade
enzimática (SCALZO et al., 2001; DERMESONLOUGLOU, 2006; MAYOR;
CUNHA; SERENO, 2007).
Portanto, o controle rigoroso o grau de amadurecimento reduz a
dispersão excessiva dos dados experimentais que poderia levar as
interpretações errôneas (AZUARA; BERISTAIN; GUTIÈRREZ, 1998).
Todas estas mudanças estruturais afetam as propriedades mecânicas,
de textura e sensoriais do alimento, e conseqüentemente a qualidade e
aceitabilidade do produto pelo consumidor (MAYOR; CUNHA; SERENO, 2007;
CASTELLO et al., 2009).
A alteração celular devido à deformação e quebra dos elementos
celulares associados com a desidratação, e trocas ar-líquido, são exemplos de
mudanças estruturais devido ao fluxo de massa. Todos esses fenômenos
provocam mudanças nas propriedades macroscópicas da amostra, por
exemplo, propriedades óticas e mecânicas, que são relacionados com a
aparência e textura dos produtos, respectivamente (RIZZOLO et al., 2007).
Escobar et al. (2007) afirmam que a imersão do fruto no meio osmótico,
as primeiras camadas das células, 1-2 mm abaixo da superfície, morrem
devido a severidade do gradiente de pressão osmótico criando um volume
próximo da superfície onde a resistência ao transporte de massa diminui
substancialmente.
22
Encurtamento, diminuição na capacidade de reter água, mudanças na
porosidade e na resistência à deformação são usualmente observada durante a
desidratação osmótica.
Alterações nas propriedades físicas refletem a nociva influência no
tecido e morfologia celular (LEWICKI; PORZECKA-PAWLAK, 2005; ANTONIO
et al., 2007), alteram fortemente a compartimentalização e permeabilidade da
membrana celular, que poderão influenciar as propriedades de transporte do
produto durante o processamento (NIETO et al., 2004).
As mudanças nas propriedades macroscópicas também induzem a
modificação da fisiologia celular e as reações bioquímicas, provocando várias
alterações químicas no tecido, por exemplo, mudanças no perfil de voláteis, ou
desenvolvimentos de químicos (ex. etanol ou acetaldeido) associados com
mudanças na trajetória de respiração (RIZZOLO et al., 2007).
2.2.2.2 - Tipos de agente osmótico
Segundo Borin et al. (2008), Antonio et al. (2006), Azoubel e Murr
(2004), Emam-Djomeh e Gros (2001) e Raoult-Wack et al (1991), o tipo de
agente osmótico utilizado e conseqüentemente seu peso molecular ou
comportamento iônico afetam fortemente a desidratação, tanto na perda de
água quanto no ganho de sólidos.
Dionello et al. (2007) e Ferrari et al. (2005) afirmam que as principais
exigências para que um soluto seja utilizado como agente osmótico são
apresentar alta solubilidade em água, baixo custo, efeito positivo sobre as
propriedades sensoriais e a estabilidade final do produto.
23
O uso de açúcar ou sal em elevada pressão osmótica, para conservar
alimentos, é um método bem conhecido, como exemplo temos as frutas em
forma de geléias, doces, passas dentre outros, os quais mantêm os produtos
em boas condições para o consumo (ALVES et al., 2005). Geralmente,
soluções de sacarose são usadas para frutas e cloreto de sódio para hortaliças
(ALVES et al., 2005; ALKALI; ARIAHU; NKPA, 2006; SIGH et al., 2006) e
alimentos de origem animal (RIBEIRO et al., 2008).
Agentes osmóticos, especialmente os açucares, têm importante papel
como protetor de compostos, salientando que a utilização da sacarose permite
a formação de uma camada na superfície, que forma uma barreira para
remoção de água e ganho de sólidos (AZOUBEL; MURR, 2004), mas em
contrapartida melhora a qualidade global dos processamentos posteriores
(FERRANDO; SPIESS, 2001).
Segundo Tonon, Baroni e Hubinger (2006), a sacarose é considerada o
melhor agente desidratante, principalmente quando a desidratação é utilizada
como pré-tratamento para secagem. Sua presença na superfície do material
representa um obstáculo ao contato com o oxigênio, resultando em uma
redução do escurecimento enzimático como também limita ou reduz o uso de
SO
2
,
e aumenta a estabilidade dos pigmentos durante o processamento e
subseqüente período de estocagem (FORNI et al. 1997). De acordo com Aikali,
Ariahu e Nkpa (2006) este agente osmótico é considerado de menor custo em
relação aos açucares de baixo peso molecular.
Durante o tratamento osmótico, a captação intensiva de soluto pode
afetar a taxa de remoção de água, o processo de secagem complementar, a
capacidade de reidratação do alimento e a retenção de aroma do mesmo.
Desta maneira a aplicação de uma camada hidrofílica anteriormente a este
24
processo pode limitar a captação intensa de soluto sem afetar a perda de água
(KHIN; ZHOU; PERERA, 2007).
El-Aouar et al. (2006) ao desidratar osmoticamente mamão em fatias
utilizando sacarose e glicose sob a mesma pressão, como agente osmótico,
verificaram que a perda de peso e umidade e o ganho de sólidos foram maior
no primeiro agente osmótico.
Ferrari et al. (2005) mostraram que o melão desidratado osmoticamente
com solução de maltose apresentou simultaneamente, maiores taxa de perda
de umidade e menor de ganho de sólidos ao longo do tempo em relação ao
processado com sacarose.
Segundo Ispir e Togrul (2009) ao pesquisarem damasco, com diferentes
agentes osmóticos, de mesma concentração (70 ºBrix), a maior e menor perda
de umidade foi obtida pela solução de sacarose e sorbitol, respectivamente. O
maior e menor ganho de sólidos fui alcançado pelas soluções de maltodextrina
e frutose respectivamente.
Rizzolo et al. (2007) ao desidratarem morangos com sorbitol e sacarose,
ambos na mesma concentração (60ºBrix), a temperatura de 30 ºC por 1, 2, 4 e
6 horas, verificaram que o ganho de sólidos foi duas vezes maior em sorbitol e
a perda de umidade aumentou ao longo do processo.
Este comportamento é explicado por Dionello et al. (2007) na qual
açucares com elevada massa molecular, como a sacarose, acarretam uma
diminuição do ganho de sólidos e aumento na perda de umidade, favorecendo
a perda de peso e, conseqüentemente, o processo de desidratação.
Sacarídeos de baixa massa molecular como a glicose, frutose e sorbitol,
favorecem o ganho de açucares pela alta velocidade de penetração das
25
moléculas nos tecidos vegetais, aumentando o ganho de sólidos e reduzindo a
perda de umidade, desfavorecerendo o processo de desidratação.
2.2.2.3 - Concentração da solução osmótica
O aumento da concentração da solução osmótica produziu maior perda
de umidade e ganho de sólidos na desidratação osmótica em maça (KHIN;
ZHOU; PERERA, 2007; MOREIRA; SERENO, 2003), tomates tipo cherry
(AZOUBEL; MURR, 2004) e melancia (FALADE et al., 2007) devido a maior
diferença no potencial químico da água e do soluto entre a amostra e a solução
osmótica. Segundo Ispir e Torgul (2009) este aumento da concentração
acarreta maior ganho de sólidos, que não é desejável, pois pode afetar o sabor
tornando demasiadamente doce (ANTONIO et al., 2008).
Beristain et al. (1990), ao desidratarem osmoticamente anéis de abacaxi
verificaram que a quantidade de açúcar absorvido aumentou com a elevação
da concentração da solução de sacarose, obtendo os seguintes resultados: a
50°Brix, 60°Brix e 70°Brix elevou 10%, 16% e 25% respectivamente. Falade et
al. (2007) atribuiram este efeito ao possível efeito de inchação da membrana da
célula, que poderia aumentar a permeabilidade da membrana.
Escobar (2007) afirma que a composição e a concentração do soluto da
solução osmótica e a temperatura influenciam fortemente os coeficientes de
difusão na migração dos componentes (água e soluto).
Segundo Antonio et al. (2008) as concentrações das soluções osmóticas
utilizando açúcar estão na faixa de 40 a 70%. E no caso de vegetais, as
soluções de cloreto de sódio variam entre 5 a 20%.
26
Souza et al. (2003) observaram que o aumento da concentração da
solução osmótica diminuiu o tempo de secagem, das bananas desidratadas,
melhorando a cor e textura. Goularte, Antunes e Antunes (2000) constataram
similar resultados com outras.
Por outro lado, soluções de sacarose com concentrações maiores que
75°Brix são difíceis de serem preparadas, devido à solubilidade e por
apresentarem altas viscosidades, o que dificulta sua manipulação e o processo
de agitação, além de dificultar aumento da temperatura. Khoyi e Hesari (2007)
ao desidratarem damascos, constataram que nas concentrações de 60 ºBrix e
70ºBrix a 50°C, a perda de umidade e o ganho de sólidos foram próximos,
salientando que a 60ºBrix a viscosidade diminuiu significativamente causando
um aumento na perda de umidade, em oposição ao de 70ºBrix, por possuir
viscosidade maior, a taxa de perda de umidade teve redução.
Em escala industrial é de suma importância a reutilização da solução
osmótica, caso contrário, será processada como resíduo elevando o custo do
processo (PEIRÓ et al.,2006). Diferentes alternativas podem ser apontadas
para resolver este problema, como reconcentrar a solução osmótica,
aumentando o custo ou fazer o reuso ou reciclo sucessivos desta solução,
tendo como problema a diluição da mesma e contaminação microbiológica. A
possibilidade de reciclar as soluções osmóticas ou o uso delas em outras
formulações de alguns alimentos é muito importante para tornar o processo
econômico e ambientalmente correto (PEIRÓ-MENA, CAMACHO &
MARTÍNEZ-NAVARRTE, 2007).
27
2.2.2.4 - Temperatura da solução osmótica
Para as frutas não sofrem mudanças significativas nos atributos
sensoriais, como cor, aroma, sabor e textura durante a desidratação osmótica,
convém que não sejam submetidas a altas temperaturas (PEIRÓ-MENA;
CAMACHO; MARTÍNEZ-NAVARRTE, 2007).
A temperatura encontra-se também envolvido na ruptura da integridade
do tecido da planta e membranas, por exemplo, a membrana plasmática
começa a sofrer danos irreversíveis a 55°C (MAURO; TAVARES; MENEGALLI,
2002). Conforme Falade et al. (2007) temperaturas acima de 45°C, eleva as
taxas das reações bioquímicas aumentam, a desnaturação térmica torna-se
predominante, o escurecimento enzimático e deterioração começam a realizar-
se, ao passo que Silveira, Rahman e Buckle (1996) observaram modificações
desvantajosas de cor, ácido ascórbico e conteúdo de clorofila em temperaturas
acima de 50ºC, na desidratação do kiwi, enquanto que nas temperaturas
abaixo de 40ºC estes constituintes foram preservados.
De acordo com Panadés et al. (2006) ao pesquisar o efeito da
temperatura no processo de desidratação osmótica de goiaba, sob pressão
atmosférica, a vácuo pulsado e a vácuo contínuo, verificaram que temperaturas
acima de 50°C provocaram maior perda de umidade. Esta perda pode produzir
a obstrução dos poros da fruta, retardando a entrada de soluto por difusão,
explicando o maior ganho de solutos a 40°C.
Segundo Khin, Zhou e Perera (2007) altas temperaturas favoreceram a
perda de umidade e ganho de sólidos na desidratação osmótica de maçã sem
cobertura. Comportamento semelhante foi observado por Falade et al. (2007)
ao desidratar osmoticamente fatias de melancias em 50°Brix, com diferentes
28
temperaturas. A maior perda de água e ganho de sólidos foram observados a
40°C comparadas com 30°C e 20°C. Altas temperaturas parecem promover
mais rapidamente a perda de umidade, como também melhor transferência de
massa na superfície, provavelmente devido a baixa viscosidade do meio
osmótico.
Hhoyi e Hesari (2007) ao desidratarem osmoticamente damasco com as
temperaturas entre 30°C a 60°C, verificaram que aumentando esta variável, a
perda de umidade e ganho de sólidos aumentaram, possivelmente devido ao
aumento nos coeficientes de difusão e diminuição da viscosidade da solução
de sacarose. Comportamento similar foi constatado por Ispir e Togrul (2009) na
mesma fruta, ao utilizarem 70 ºBrix de concentração com diferentes agentes
osmóticos e por Beristain et al. (1990), em anéis de abacaxi, como também por
Eren e Kaymak-Ertekin (2007) e Moreira e Sereno (2003) em batatas e maças,
respectivamente.
2.2.2.5 - Agitação
A desidratação é normalmente conduzida com agitação do liquido da
solução osmótica para reduzir a resistência externa e aumentar a taxa global
de transferência de massa (MOREIRA; SERENO, 2003).
A viscosidade é uma propriedade física, que afeta a taxa de transporte
de massa do processo e exerce grande influência sobre o nível de agitação,
que representa um importante aspecto econômico (CHENLO et al, 2002;
TONON; BARONI; HUBINGER, 2006).
Portanto, o nível de agitação pode influenciar na cinética de
transferência de massa, reduzindo o tempo de contato do xarope com o fruto,
29
alcançando mais rápido a umidade desejada ao alimento (MOREIRA, et al.,
2007).
O efeito da agitação foi estudado por Andrade et al. (2003), desidratando
osmoticamente jenipapo em solução de sacarose a 30°Brix e temperatura de
30°C, com e sem agitação. Os autores verificaram que os ensaios com
agitação apresentaram maior perda de umidade, enquanto os sem agitação,
maior ganho de sólidos. Moreira e Sereno (2003) ao desidratarem maças
tiveram resultados similares quanto à perda de umidade, porém o ganho de
sólidos não foi afetado. Este resultado é importante para o processo industrial,
pois mantêm as características naturais do fruto.
Moreira et al. (2007) ao desidratar castanha utilizando como agente
osmótico o glicerol em diversas concentrações (25 a 60ºBrix) a 25°C, em três
níveis de agitação (0, 40 e 110 rpm) verificaram que os valores da perda de
peso foram independentes do nível de agitação empregados. No entanto para
a taxa de perda de umidade o efeito da agitação foi observado na menor
concentração empregada. Este comportamento pode ser explicado pela baixa
força de impulso de glicerol a 25ºBrix, como também pelas mudanças nas
características hidrodinâmicas da fase externa que modifica a resistência global
de transferência de massa.
2.2.2.6 - Tempo de imersão
A taxa de desidratação osmótica é elevada no inicio do processamento
devido a maior diferença de pressão osmótica entre a solução e a matéria
prima, e da menor resistência à transferência de massa neste estágio do
processo (LENART; KOWALSKA, 2001).
30
Com o passar do tempo, a membrana celular não fornece uma barreira
efetiva para o soluto, ficando este livre para penetrar dentro de todas as partes
da célula (MAURO; TAVARES; MENEGALLI, 2002).
A perda de umidade ocorre, principalmente, durante as duas primeiras
horas e o maior ganho de sólidos, durante os trinta minutos iniciais (ALVES et
al., 2005; SHIGEMATSU et al., 2005).
De acordo com Lewicki e Porzecka-Pawlak (2005) ao desidratarem
cubos de maça, com xarope de sacarose, na concentração de 61,5 ºBrix, à
temperatura de 30°C por 30, 60, 120 e 180 minutos, verificaram que após 30
minutos de osmose houve aumento de aproximadamente 70% de matéria seca
e redução de 48% de água.
Baroni e Hubinger (1999) ao desidratarem cebolas em solução de sal
(15ºBrix) a 30°C observaram que tanto a taxa de perda de umidade com a de
ganho de sólidos foram maiores na fase inicial do processo, diminuindo com o
tempo. Esta redução na taxa de remoção de água e penetração de solutos é
devida a mudanças estruturais do produto, como enrugamento e ruptura da
membrana celular causando compactação das camadas de superfície e
aumento na resistência de transferência de massa.
Resultados similares quanto a redução da perda de umidade nas
primeiras horas de processo, foram obtidos por Azoubel e Murr (2004) ao
desidratarem tomates tipo Cherry inteiros em diferentes agentes osmóticos de
sacarose e sal.
Neto et al. (2005) ao desidratarem osmoticamente manga em diversas
concentrações de solução osmótica observaram que as velocidades de perda
de água e ganho de sólidos foram maiores nas primeiras horas de
desidratação, tendendo ao equilíbrio no final do período de 5 horas.
31
Segundo Souza et al. (2003), quanto maior o tempo de osmose, maior a
perda de umidade, entretanto, existe um limite para o conteúdo final de água
no alimento, que é seu valor de equilíbrio com a solução osmótica.
Resultados contrários aos citados anteriormente foram obtidos por Khoyi
e Herasi (2007) ao desidratarem damasco a 50°C em solução de sacarose a
60ºBrix, alcançando uma perda de umidade baixa durante 6 horas, significando
que após estas 6 horas o processo não é viável com relação aos custos de
operação.
2.2.2.7 - Pressão
Segundo Panadés et al. (2006), Neto et al. (2005) e Souza et al. (2003),
vários estudos afirmam que a velocidade do processo de desidratação
osmótica em frutas é maior sob vácuo que sob pressão atmosférica, devido ao
aumento no contato da superfície produto-solução. Mújica-Paz et al. (2003)
ratifica estes resultados, explicando que a a área interfacial sólido - liquido e a
transferência de massa entre as fases pode ser aumentada pelo uso de
condições sub – atmosféricas.
Panadés et al. (2006) verificaram que ao desidratarem osmoticamente
goiaba sob pressão atmosférica, à vácuo pulsado e à vácuo contínuo,
detectaram que o vácuo causa uma desidratação intensa no alimento
provocando o colapso celular e fechamento dos poros. Este efeito é menor no
vácuo pulsado devido ao curto tempo de aplicação deste.
No vácuo pulsado quando a pressão atmosférica é restabelecida, a
solução osmótica entra nos poros devido ao mecanismo hidrodinâmico, e
conseqüentemente, o aumento de contato da superfície fruta - solução oferece
32
uma passagem permanente para transferência de massa do exterior para o
interior do alimento. No regime de pressão atmosférica, este fenômeno não
ocorre, explicando que o maior ganho de sólidos ocorre no vácuo pulsado.
2.2.2.8 - Forma e geometria
Chavarro - Castrillón, Ochoa-Martínez e Ayala - Aponte (2006) ao
pesquisarem mamão desidratados osmoticamente constataram que a maior
perda de peso e umidade foram para amostras cortadas em cilindro seguidas
por anéis e por ultimo aquelas em laminas. Com relação ao ganho de sólidos
este é maior, quanto menor for a área superficial (cilindro < anel < lamina).
Falade et al. (2007) verificaram que a perda de umidade e o ganho de
sólidos aumentaram com a diminuição da espessura das amostras de melancia
desidratadas em solução de sacarose à 40°C e 50 °Brix. Fato este explicado
pelo aumento da área superficial em contato com a solução osmótica. Maiores
valores de perda de umidade e ganho de sólidos foram obtidos pelas barras
com 10 mm de espessura comparadas com aquelas com 20 e 30 mm .
Resultados semelhantes foram alcançados por Ispir & Togrul (2009) ao
desidratarem damascos.
2.2.2.9 - Proporção amostra/solução
Kohyi e Hesari (2007) desidrataram osmoticamente damasco em
solução de sacarose a 50°C e 60°Brix, em diferentes proporções de
solução/amostra e observaram que ao aumentar a proporção de 1:5 para 1:10
33
houve maior aumento na perda de água, ressaltando que esta ultima proporção
esta próximo de 1:15. A variável DEI após 6 horas de processo apresentou os
seguintes valores: 2.83, 3.10 e 2.30 para proporção de 1:5, 1:10 e 1:15,
respectivamente, ou seja, a melhor proporção é de 1:01, tendo menor ganho de
sólidos e menor custo de operação.
Dionello et al. (2007) constataram na desidratação osmótica de abacaxi,
que a proporção 1:10 manteve durante o processamento as concentrações
das soluções osmóticas (sacarose e açúcar invertido) sem diluição, no entanto,
foi observado, que os ensaios que foram utilizados açúcar invertido sem
diluição foram os que apresentaram os maiores níveis de diluições das
soluções.
O efeito da proporção entre amostra e a solução foi pesquisado por Ispir
e Togrul (2009) na desidratação osmótica de damasco, utilizando glicose e
maltodextrina, a 70 ºBrix. A perda de umidade e o ganho de sólidos foram
inversamente proporcionais a diminuição da proporção amostra/solução. Esta
diminuição evita uma significante diluição do meio osmótico pela remoção de
água e subseqüente redução da força de impulso durante o processo.
34
3 - Objetivo Geral
Otimizar o processo de desidratação osmótica do jambo – vermelho
(Syzygium malaccense).
3.1 - Objetivos Especificos
Estudar a influência do tempo de imersão, temperatura e concentração
da solução osmótica sobre a perda de umidade e de peso, ganho de sólidos e
DEI (Índice de Eficiência da Desidratação)
Verificar a aceitabilidade do jambo-vermelho desidratado
osmoticamente.
Avaliar a estabilidade do produto durante o armazenamento.
35
4 - MATERIAL E MÉTODOS
4.1 - Material
4.1.1 - Matéria Prima
Para realização deste estudo foram utilizados jambos (Syzygium
malaccense), adquiridos no comércio (supermercados e feiras livres) da Região
Metropolitana do Recife – PE no estádio de maturação (maduro) e isentos de
doenças.
As frutas foram selecionadas de acordo com o conteúdo de sólidos
solúveis (7ºBrix a 9ºBrix), tamanho, aparência (frutas sadias), forma (uniforme),
ausência de injurias ou doenças e grau de maturação (frutas maduras, porém
firmes) a fim de obter amostras homogêneas.
4.1.2. Material para a solução osmótica
• Sacarose comercial;
• Metabissulfito de sódio P.A. – ACS, fabricante: F. Maia Indústria e
Comércio Ltda. P. M.= 190,11. Pureza= 97%;
• Ácido Cítrico (acidulante monohidratado), PA = 95%, P. M.= 210,
14. Fabricante: Vetec.
36
4.1.3. Equipamentos e outros
• Shaker com controle de temperatura e agitação;
• Vidraria e equipamentos diversos necessários ás análises;
• Balança semi-analítica e analítica;
• Estufa com circulação de ar;
• Refratômetro Atago
4.2 - Métodos
4.2.1 Desidratação osmótica
A desidratação osmótica foi realizada de acordo com o fluxograma
apresentado na Figura 2.
Os jambos foram selecionados, lavados, cortados manualmente, ao
meio (Figura 3), para retirada da semente, e a seguir cortados
longitudinalmente em fatias de 0,7-1,0 cm de espessura. Em seguida as fatias
foram mergulhadas em solução de metabissulfito de sódio (1%) por 5 minutos
(Eren, 2007), drenadas e branqueadas com vapor à 100°C por 30 segundos, e
resfriadas no banho de gelo. Na seqüência foram imersas na solução osmótica
de sacarose (ajustado o pH entre 4 e 5 com ácido cítrico), mantidos sob
agitação constante, sob temperatura e tempo predeterminados (Tabela 1). A
relação amostra/solução foi de 1:20 para garantir a concentração constante da
37
solução osmótica. Após o processo, as amostras foram drenadas, sobre em
papel absorvente para retirar o excesso do xarope, e pesadas. Posteriormente,
foram secadas a 60 ºC, em estufa com circulação de ar, por aproximadamente
4 horas ± 1 hora. Após secagem as amostras foram acondicionadas em sacos
de polietileno com capacidade para 500g.
Figura 2 – Fluxograma para obtenção do jambo desidratado osmoticamente.
Jambo
Seleção
Lavage
m
Corte em fatias
Branqueamento
D
es
i
d
r
atação
os
m
ót
i
ca
Secagem
Acondicionamento
- Imersão em xarope adicionado de
ácido cítrico.
- Em bolsa de polietileno com
capacidade para 500g.
Metabissulfito de sódio
-1% por 5 min
Ácido cítrico
pH = 4,5 a 5,0
-Operação realizada manualmente
com faca de aço inoxidável.
- Em água, em ebulição por 30”,
seguida de resfriamento em banho
de gelo.
- Em estufa com circulação de ar
a 60°C ± 1°C por
aproximadamente 3h ± 1h.
- Lavagem com água potável,
contendo 20 ppm de cloro por 20’.
- Seleção segundo o grau de
maturação e alterações visíveis
38
Figura 3. Corte em fatias no sentido longitudinal da fruta com espessura média 0,7 –
1,0 cm.
4.2.2. Planejamento Experimental
A metodologia de superfície de resposta foi utilizada para avaliar a
influência das variáveis do processo sobre a desidratação osmótica das fatias
de jambo. Os ensaios experimentais foram realizados de acordo com um
planejamento fatorial 2
3
completo, com 8 pontos fatoriais (níveis ±1), 5 pontos
centrais (nível 0) e 6 pontos axiais (±α), totalizando 19 ensaios. Este
planejamento teve como objetivo avaliar o efeito da temperatura (T), do tempo
de imersão (t) e da concentração da solução osmótica (C) (variáveis
independentes) sobre as respostas: perda de umidade (PU), ganho de sólidos
(GS), perda de peso (PP) e relação PU/GS, ao final do processo. Os dados
obtidos foram ajustados ao seguinte polinômio:
CtTCTtCtTCtTtCTY
231312
2
33
2
22
2
113210
),,(
ββββββββββϕ
+++++++++==
Equação 1
Em que
n
β
são os coeficientes de regressão,
y
é a resposta em questão
(PU, IS, PP e PU/IS) e T, C e t são as variáveis independentes codificadas
39
(temperatura, concentração da solução osmótica e tempo de imersão
respectivamente). As Tabelas 1 e 2 apresentam os valores das variáveis
independentes decodificadas e codificadas respectivamente.
Tabela 1. Níveis decodificados das variáveis.
Variáveis Níveis
- α - 1 0 + 1 + α
Temperatura (ºC) 20 30 45 60 70
Tempo de imersão (horas) 1,3 2 3 4 4,7
Concentração da solução osmótica
(ºBrix)
16 30 50 70 84
40
Tabela 2. Planejamento experimental da desidratação das fatias de jambo
(níveis codificados).
Ensaio Variáveis Codificadas Variáveis Decodificados
T t C Temperatura(°C) Tempo
(horas)
Concentração
(ºBrix)
1 -1 -1 -1 30 2 30
2 +1 -1 -1 60 2 30
3 -1 +1 -1 30 4 30
4 +1 +1 -1 60 4 30
5 -1 -1 +1 30 2 70
6 +1 -1 +1 60 2 70
7 -1 +1 +1 30 4 70
8 +1 +1 +1 60 4 70
9 -1,682 0 0 20 3 50
10 +1,682 0 0 70 3 50
11 0 -1,682 0 45 1,3 50
12 0 +1,682 0 45 4,7 50
13 0 0 -1,682 45 3 16
14 0 0 +1,682 45 3 84
15 0 0 0 45 3 50
16 0 0 0 45 3 50
17 0 0 0 45 3 50
18 0 0 0 45 3 50
19 0 0 0 45 3 50
41
4.3 - Métodos analíticos
4.3.1 - Análise física – químicas
Todos os experimentos foram feitos em triplicata, precedidos pela
determinação dos seguintes parâmetros no jambo vermelho antes e depois do
processo de desidratação osmótica:
• Sólidos solúveis (°Brix) por refratometria (BRASIL, 2005);
• Umidade – determinada em balança do infra - vermelho (AOAC,
1998: Método 985.14);
• Peso – obtido diretamente através da balança analítica.
Para avaliar a eficácia dos fatores utilizados na matriz de planejamento,
os produtos resultantes dos ensaios tecnológicos foram acompanhados quanto:
Ganho de sólidos (GS)* – calculada através de um balanço de massa de
sólidos do processo, que conduziu à seguinte equação:
i
iif
M
MBTBT
GS
×
×= 100(%)
Equação 2
Perda de umidade (PU)* – calculada em termos percentuais, com base
no peso inicial do material, antes da desidratação e final (após a desidratação).
i
ffii
M
MUMU
PU
−
×= 100(%)
Equação 3
Perda de peso (PP)* – calculada pela seguinte equação:
42
i
fi
M
MM
PP
−
×= 100(%)
Equação 4
DEI – Índice de eficiência de desidratação
GS
PU
DEI =
Equação 5
sendo:
GS (%) = ganho de sólidos, com base na massa inicial do material;
PU (%) = perda de umidade, com base na massa inicial do material;
PP (%) = perda percentual de peso do material desidratado;
BT
i
= teor inicial de sólidos totais do material (%);
BT
f
= teor final de sólidos totais do material (%);
U
i
= teor inicial de umidade da matéria (%);
U
f
= teor final de umidade do material (%);
M
i
= massa total inicial do material;
M
f
= massa total final do material.
* Calculados segundo LARANJEIRA (1997)
A fruta “in natura” e o produto preferido através da análise sensorial,
também foram avaliados quanto aos parâmetros que se seguem:
• Umidade (g/100), determinação pelo método Karl Fisher (BRASIL,
2005);
• Lipídeos (g/100g), determinação direta em Soxhlet (BRASIL,
2005);
43
• Cinzas (g/100g), determinação de resíduos por incineração
(BRASIL, 2005);
• Proteínas (g/100g), Método: Adolfo Lutz, (BRASIL, 2005);
• Hidrato de Carbono (g/100g), Método: Cálculo, (ASCAR, 1985);
• Valor Calórico Total (kcal/100g), Método: Por Cálculo.
4.3.2 - Análises microbiológicos
O fruto in natura e os produtos obtidos nos ensaios a serem realizados
foram avaliados após o processamento e no intervalo de 30, 60 e 90 dias,
segundo a RDC. n. 12/01, quanto a:
• Coliforme a 45°C / g – Método: (AOAC, 2002);
• Salmonella ssp Method : 996.08 ,(AOAC,2002);
4.3.3 - Métodos sensoriais
Os ensaios com maiores valores de DEI foram submetidos a análise
sensorial de aceitação, por meio da utilização de uma escala hedônica de 7
pontos, ancorados em extremos de “gostei muitíssimo” (7) e “desgostei
muitíssimo” (1) (Anexo I). Foram recrutados 50 julgadores não treinados, entre
alunos, professores e funcionários do Departamento de Tecnologia Rural da
Universidade Federal Rural de Pernambuco. Após a realização do teste de
aceitação, as notas dos produtos no atribulo qualidade global foram expressas
em porcentagens. Para o total de respostas, foi considerado como “gostou” os
44
seguintes pontos da escala hedônica de 7: gostei, gostei muito e gostei
muitíssimo, e para o “desgostou” os pontos: desgostei, desgostei muito e
desgostei muitíssimo. A aceitabilidade foi considerada como ótima quando
esteve acima de 90%, boa acima de 80%, moderada acima de 70% e, razoável
acima de 60%. (MAIA et AL.,2008) As amostras foram servidas aleatoriamente
e para a degustação foram avaliadas em cabines individuais. O produto foi
servido a temperatura ambiente, dispostos em pratos de fundo branco,
codificados com números de três dígitos, iluminados por luz natural do dia
(Figura 4). A análise sensorial foi realizada após um dia de elaboração do
jambo desidratado.
Figura 4. Apresentação das amostras para a análise sensorial.
4.3.4 - Análise Estatísticos
Visando a otimização do processo, as respostas obtidas para
todos os ensaios foram avaliadas quanto aos efeitos principais e as interações
entre os fatores. A Análise sensorial foi avaliada através do teste “t” de student.
Ambas as analises ao nível de 5% de significância, através do programa
computacional Statistica 6.0 (STATSOFT, 1997).
45
5 - RESULTADOS E DISCUSSÃO
5.1 – Aspectos gerais
Os resultados dos ensaios a desidratação osmótica encontram-se
apresentados na Tabela 3.
Observa-se que a perda de umidade foi superior ao ganho de sólidos em
todos os experimentos, ratificando os resultados de diversos autores
(LAZARIDES et al., 1995; TSAMO et al., 2005; LEWICKI; PORZECKA-
PAWLAK, 2005; ANTONIO et al., 2006).
Resultados similares foram alcançados por Kowalska e Lenart (2001) ao
desidratarem abóbora, cenoura e maça. Embora estes dois últimos tenham
apresentado maior perda de água, o processo foi vantajoso, por apresentar
maior PU do que GS.
Segundo Dionello et al. (2007) o controle efetivo das principais variáveis
que interferem na desidratação osmótica, faz com que o processo resulte em
duas situações: PU > GS ou GS < PU, ou seja, predominância da
impregnação.
Conforme Tabela 3, a PU variou de 50 a 60%, nas maiores temperaturas
(45ºC-70ºC) e concentrações (50 ºBrix – 84 ºBrix), independentemente do
tempo de imersão utilizado. O maior valor de PP ocorreu em duas horas de
tempo de imersão, à concentração de 70ºBrix a uma temperatura de 60ºC
(Ensaio 6).
46
Nesta mesma tabela observamos que nas condições de 70ºBrix e
84ºBrix com 60ºC e 45ºC (Ensaio 6 e 14) respectivamente, a PU ,PP, GS e o
DEI foram próximos, salientando que a 70ºBrix a viscosidade diminuiu devido
a maior temperatura, facilitando a PU e PP, em oposição ao de 84ºBrix. Estes
resultados demonstraram que apesar das dificuldades de manipulação das
soluções de sacarose com elevadas concentrações, citadas por Khoyi e Hesari
(2007), os ensaios 6 e 14 apresentaram uma boa eficiência de desidratação.
Resultados similares foram verificados por Khoyi e Hesari (2007) ao
desidratarem damascos.
Ficando confirmado nestes experimentos que o comportamento do
jambo é provavelmente devido à sua natureza física. Segundo Eren (2007) os
diferentes comportamentos da fruta durante a desidratação osmótica pode ser
explicada por diferença na estrutura do tecido da planta.
É possível verificar que em todos os ensaios quanto mais elevadas as
concentrações e temperaturas, maior a PU e PP, resultado semelhante ao
obtido por Baroni e Hubinger (1999), convém ressaltar que Torreggiani (1993),
temperaturas acima de 45ºC ocorrem escurecimento enzimático e deterioração
do “flavour”, e superior a 60ºC modificam as características do tecido
favorecendo o fenômeno de impregnação de solutos.
Verifica-se que o maior GS ocorreu em elevadas concentrações de
sacarose (50ºBrix e 70ºBrix) e em tempos de imersão que variaram de 3 a 4,7
horas, independentemente da temperatura utilizada. Os tratamentos com me
lhor desempenho para o GS foram os ensaios 1, 3, 4 e 13 (Tabela 3) por
apresentarem baixo GS.
Em relação ao DEI (tabela 3), todos os valores foram superiores a 1,
indicando a predominância da PU sobre o GS, conforme desejado e
47
semelhante resultado foi encontrado por Tsamo et al. (2005) ao desidratarem
cebola e tomate.
O ensaio 13 obteve maior valor de DEI, entretanto ao menor GS de todo
o experimento, no entanto a PU foi inferior a 15%, não atingindo o nosso
objetivo que é maximizar a PU e minimizar a penetração de sólidos
(KOWALSKA; LENART, 2001;BORIN et al., 2008).
Os ensaios 6, 8, 10 e 14 obtiveram PU superior a 50%, no entanto os
ensaios 8 e 10 foram os que apresentaram maior GS (acima de 20%), devido
ao maior tempo de imersão. Sendo assim os ensaios 6 e 14 foram escolhidos
para analise sensorial.
Nesta mesma tabela, quando se elevou o tempo de imersão de 2 para 4
horas, nos ensaios 1 e 3 (30ºC e 30 ºBrix) respectivamente, houve aumento
percentual na PU (84,04%) e PP (255%) e diminuição no GS (1,97%). Em
relação ao ensaio 5 e 7 (30ºC e 70 ºBrix), com 2 e 4 horas de imersão
respectivamente, foi constatado aumento na PU (1,02%) e GS (69,98%) e uma
diminuição PP (67,49%), provavelmente pela elevação da concentração como
também pelo aumento da permeabilidade da membrana celular, como
explicado por Lazarides et al. (1997).
Nieto et al. (2004) constatou que o conteúdo de sólidos solúveis durante
a desidratação osmótica de maça, aumentou gradualmente no decorrer do
tempo, e uma significante perda de umidade e peso foi obtida no estagio inicial
do processo. Estes resultados foram ratificados por Lewicki e Porzecka-Pawlak
(2005) com relação à PU, ao afirmar que o fluxo de água é maior nos primeiros
30 minutos de osmose.
48
No entanto, quando se elevou o tempo de imersão de 2 para 4 horas,
nos ensaios 6 e 8 (60ºC e 70 ºBrix) respectivamente, foi verificado aumento na
PU (2,74%) e no GS (26,62%) e diminuição na PP (18,50%).
Shigematsu (2005) observou que em solução com concentração e
temperatura elevadas, e tempo de imersão longo, as estruturas celulares
podem ser injuriadas e o soluto passa a ocupar todos os espaços da célula,
aumentando assim o GS (ensaio 8).
Comparando os ensaios 5 e 6 e 7 e 8, é possível verificar o efeito da
temperatura sobre a PU, GS e PP. Para os dois primeiros ensaios verificamos
os seguintes aumentos: PU (71,42%), PP (115,64%) e GS (16,10%), e para os
últimos: PU (65,01%), PP (440,65%) e GS (13,50%).
49
Tabela 3. Respostas das variáveis dependentes de acordo com o planejamento
fatorial do jambo desidratado osmoticamente.
Ensaio
Variáveis independentes Variáveis dependentes
Codificadas Decodificadas
T t C T (°C) t (h) C (ºBrix) PU GS PP DEI
1 -1 -1 -1 30 2 30 14,10 10,15 4,00 1,39
2 +1 -1 -1 60 2 30 24,62 17,20 6,80 1,43
3 -1 +1 -1 30 4 30 25,95 9,95 14,20 2,60
4 +1 +1 -1 60 4 30 34,22 11,80 20,80 2,90
5 -1 -1 +1 30 2 70 34,01 15,59 18,92 2,18
6 +1 -1 +1 60 2 70 58,30 18,10 40,80 3,22
7 -1 +1 +1 30 4 70 34,36 26,50 6,15 1,30
8 +1 +1 +1 60 4 70 56,70 22,92 33,25 2,47
9 -1,682 0 0 20 3 50 26,80 17,30 8,20 1,55
10 +1,682 0 0 70 3 50 54,95 20,30 33,40 2,71
11 0 -1,682 0 45 1,3 50 27,60 17,30 12,20 1,59
12 0 +1,682 0 45 4,7 50 36,81 21,10 15,80 1,74
13 0 0 -1,682 45 3 16 14,55 1,80 9,80 8,08
14 0 0 +1,682 45 3 84 50,92 16,90 32,70 3,01
15 0 0 0 45 3 50 36,20 17,90 19,82 2,02
16 0 0 0 45 3 50 36,80 18,20 18,89 2,02
17 0 0 0 45 3 50 37,20 18,50 19,31 2,01
18 0 0 0 45 3 50 35,90 17,30 18,70 2,07
19 0 0 0 45 3 50 36,55 16,80 19,14 2,17
T = temperatura; C = concentração; t = tempo; PU = Perda de Umidade; GS = Ganho de Sólidos; PP = Perda de Peso;
DEI = Índice de Eficiência da Desidratação.
50
5.2 - Análise através da metodologia de superfície de resposta
Os coeficientes de regressão encontram-se apresentados na Tabela 4.
Na Tabela 4, verificamos pelos valores de β que a PU foi influenciada,
em ordem decrescente pela concentração osmótica, temperatura e tempo de
imersão, todos com sinal positivo, lembrando que este último teve uma
pequena contribuição, ou seja, o aumento destas variáveis influenciou a PU. O
termo quadrático da temperatura teve um efeito positivo enquanto o tempo de
imersão e a concentração da solução osmótica tiveram efeito negativo sobre a
PU.
Vantagens similares foram alcançadas por Martins, Cunha e Silva (2008)
na elaboração de passa de caju-do-cerrado; Antonio et al. (2008) ao desidratar
batatas em solução de açúcar e sal; Singh et al. (2006) em cenouras; Almeida
et al. (2005) em mangas; Ferrari et al. (2005) em melões e Moreira et. al (2007)
em castanhas.
Na mesma tabela, constata-se uma contribuição positiva da temperatura
da solução osmótica seguido pela concentração, enquanto o efeito do tempo
de imersão foi desprezível sobre a PP em comparação com as demais
variáveis do processo, logo a PP do jambo desidratado foi diretamente
proporcional a temperatura e concentração da solução osmótica.
Em sentido oposto, Martins, Cunha & Silva (2008) ao pesquisar o efeito
das condições da desidratação na qualidade de passas de caju-do-cerrado
verificou que os efeitos lineares do tempo de imersão e da concentração da
solução osmótica foram os mais efetivos para a PP.
51
Tabela 4. Coeficientes de regressão do modelo estatístico para PU, GS, PP;
DEI.
Fontes Coeficientes
PU GS PP DEI
β
0
36,527 17,707 19,193 2,096
Linear
β
1
8,259 0,943 7,378 0,329
β
2
2,611 1,210 0,727 0,095
β
3
10,667 4,350 6,724 -0,562
Quadrático
β
11
1,553 0,558 0,461 -0,186
β
22
-1,511 0,699 -1,943 -0,350
β
33
-1,324 -2,782 0,620 1,021
Interação
β
12
-0,521 -1,411 1,127 NS
β
13
3,476 -1,246 4,947 0,234
β
23
-2,834 2,666 -5,565 -0,539
PU = Perda de Umidade; GS = Ganho de Sólidos; PP = Perda de Peso;DEI =
Índice de Eficiência da Desidratação. NS: Não significativos (p>0,05)
Os resultados (Tabela 4) mostram a contribuição positiva da
concentração e os efeitos negligenciáveis da temperatura e do tempo, em
relação ao GS. O termo quadrático da concentração teve efeito negativo sobre
esta variável. Portanto, de acordo com os coeficientes apresentados na tabela
4 e figura 5, a concentração da solução osmótica foi o fator que mais
influenciou a incorporação de sacarose, ou seja, quanto maior a concentração
maior o GS.
52
Figura 5. Superfície de resposta para o efeito da concentração da solução osmótica e
tempo de imersão no ganho de sólidos (GS) do jambo desidratado.
Nesta tabela como também nas Figuras 5, 6 e 7, observa-se que PU, GS
e PP foram influenciados positivamente e significativamente pela concentração
de sacarose, ou seja, quanto maior esta variável independente maior as
variáveis dependentes citadas acima.
A interação entre o tempo de imersão e a concentração tem um efeito
positivo sobre o GS (Figura 5) e negativo sobre a PP, ou seja, um aumento no
nível na interação destas variáveis aumenta o GS e diminue o PP (Tabela 4).
Vale salientar que ao analisar a Figura 5 observamos que o GS se eleva
quando a concentração atinge o nível de -1 a 0,5, começando a abaixar acima
de 0,5 e abaixo de -1, o que podemos comprovar pela Tabela 4 que o termo
quadrático da concentração é negativo.
Talens et al. (2003) afirma que baixas concentrações de soluções
implica numa menor força de impulso e subseqüente longos tempos de
tratamentos, que poderá induzir a um grande número de camadas celulares
53
danificadas pelo tratamento osmótico. Em células danificadas, as membranas
podem ser desnaturadas e permitir a difusão dos solutos através de uma ampla
zona na amostra, desta forma promovendo o ganho de sólidos.
De forma oposta, a diminuição do GS com o aumento da concentração
osmótica foi observado por ITO et al. (2007) ao estudar o processo de
desidratação osmótica de manga sobre pressão à vácuo e por Ferrari et al.
(2005) em melão em soluções de sacarose e maltose. Estes pesquisadores
explicam este comportamento, ao fato das soluções mais concentradas limitar
a entrada de sólidos no produto pela formação de uma camada superficial e
também o aumento da viscosidade da solução osmótica representa uma
barreira para a transferência de massa da solução para a fruta. Além disso, a
intensa saída de água da fruta para a solução pode dificultar a impregnação de
sólidos.
Nas Figuras 6 e 7 podemos perceber que há um aumento da PU e PP
respectivamente, em função do aumento da concentração e temperatura da
solução osmótica, esse comportamento é esperado devido a estas variáveis
encontram-se fortemente relacionadas.
54
Figura 6. Superfície de resposta para o efeito da concentração e temperatura da
solução osmótica na perda de umidade (PU) dos jambos desidratados.
Em contrapartida, Falade et al. (2007) observaram que elevados valores
de concentração e temperatura da solução osmótica provocaram maior PU e
GS através das fatias de melancia, como também em damasco (Khoyi e
Hesari, 2007).
Da mesma forma, para Antonio et al. (2006) as concentrações de
sacarose e sal, seguidas da temperatura foram as variáveis de maior
significância para a PU e GS durante a desidratação de fatias de batata doce.
No entanto, Forni et al. (1997) verificaram que na pressão atmosférica, a PU e
o GS aumentaram em função do tempo de imersão na desidratação de
damasco utilizando diversos agentes osmóticos.
A interação entre temperatura e tempo teve um efeito positivo, mas
desprezível, quando comparado aos termos lineares, no entanto, as interações
temperatura e concentração e tempo e concentração tiveram efeito significativo
positivo e negativo sobre a PP, respectivamente (Tabela 4). Resultado oposto
foi observado por Moreira et al. (2007) na qual a PP aumentou com a elevação
55
da concentração da solução osmótica, e em seguida com o aumento do tempo
de imersão.
Figura 7. Superfície de resposta para o efeito da concentração e temperatura da
solução osmótica na perda de peso (PP) dos jambos desidratados.
As interações temperatura e concentração tiveram contribuição
significante e positiva, contrário ao obtido pela interação entre o tempo e
concentração sobre a PP. (Tabela 4 e Figura 7), ou seja, quanto maior forem
estas variáveis, maior a PP pelo fruto. Este resultado foi verificado por Alakali,
Ariathu e Nkpa (2006) e Andrade et al. (2002) ao desidratarem mangas e
jenipapos respectivamente.
Na Figura 7, observa-se que a PP é acima de 30% quando a
temperatura e a concentração aumentam entre os níveis 1.0 a +1.682.
O efeito significativo e positivo da concentração da solução osmótica
sobre a PP e GS, foi verificado em cebolas, morangos e castanhas por Baroni
e Hubinger (1999); Viberg et al. (1998); Chenlo et al. (2006), respectivamente.
56
O mesmo efeito foi constatado na PP e PU em cantaloupe, mamão, batatas e
bananas por Corzo e Gómez (2004); El-Aouar et al. (2006); Antonio et al.
(2008) e Jalali, Narain e Silva (2008) respectivamente.
Khin, Zhou e Perera (2007) e Falade et al. (2007) afirmam que
aumentando a concentração da solução osmótica cresce a força de impulso
entre a solução e a fruta, portanto um aumento na taxa de transferência de
massa.
Azoubel e Murr (2004) ao desidratarem tomate cereja, constataram que
a taxa de PU está diretamente relacionada com a concentração da solução
osmótica, ou seja, maiores concentrações geram rapidez na PU como também
maior GS. Resultados semelhantes foram alcançados por Neto et al. (2005) e
Andrade et al. (2007) ao desidratarem manga e jenipapo respectivamente.
Tsamo et al. (2005) e Saurel et al. (1994) afirmam que os solutos de alto
peso molecular, como a sacarose, favorece a PU, comparados aos de baixo
peso molecular.
O processo de desidratação osmótica com solução de sacarose é
controlado pelo acumulo de moléculas de açúcar na superfície do citoplasma,
criando encrustação, formando assim uma barreira para a PU e GS (Azoubel e
Murr, 2004). Segundo Shigematsu et al. (2005), elevadas concentrações de
solução osmótica (acima de 60%) podem causar injurias nas primeiras
camadas da célula do tecido vegetal.
Almeida et al. (2005) também verificou que a PP no processo de
desidratação da manga Tommy Atkins aumentou com o aumento da
concentração e que os maiores valores da PP foram obtidos utilizando-se
57
concentrações acima de 58% e temperaturas entre 48 e 50ºC, independente do
tempo de processo.
Em menor intensidade (Tabela 4), a temperatura teve um efeito positivo
sobre a PU e PP, ou seja, um aumento no nível desta variável aumenta a PU e
PP, visto que a energia cinética das moléculas é elevada (ALAKALI; ARIAHU;
NKPA (2006). Semelhantes aos resultados obtidos em maças e bananas por
Moreira e Sereno (2003) e Jalali, Narain e Silva (2008) respectivamente,
esclarecendo que este aumento de temperatura tem limite, para evitar a perda
de aroma e o escurecimento.
Similar comportamento foi observado por Dionello et al. (2007),
constatando que o aumento da temperatura da solução de sacarose de 40 para
50ºC, favoreceu a PU, PP e GS das amostras, utilizando as mesmas
concentrações com agitação e sem.
Chenlo et al. (2007) verificaram que o efeito da temperatura de operação
influencia os parâmetros de desidratação osmótica, estes pesquisadores
concluíram que o aumento no valor desta variável de 25 para 45ºC tornou a
desidratação mais intensa, atingindo menores valores de conteúdo de umidade
em castanha. No entanto este comportamento foi observado para todas as
concentrações, embora a intensidade do efeito fosse maior com as soluções
mais concentradas. De maneira similar para Tonon et al. (2006), a temperatura
foi a variável que mais influenciou sobre a PU ao final do processo de
desidratação de tomate em soluções ternárias, resultando em um aumento
desta resposta.
De forma oposta, os resultados de El-Aouar et al. (2006) observaram
que o efeito da temperatura da solução osmótica praticamente não influenciou
58
na PP durante a desidratação de mamão em soluções de xarope de milho e
sacarose.
Em contrapartida, Tonon (2006), El-Aouar et al. (2006) e Ferrari et al.
(2005) observaram que a temperatura foi o fator que mais influenciou no GS,
na desidratação de tomate em soluções ternárias, mamão e melão,
respectivamente.
O aumento da temperatura altera e eleva a permeabilidade da
membrana celular e diminui a viscosidade da solução osmótica, permitindo
maior ingresso de sacarose para fruta.
Na Tabela 4, podemos verificar que o DEI é um índice adequado para
avaliar o processo de desidratação osmótica (Moreira et al., 2007; Khin, Zhou e
Perera, 2007), teve maior influência e negativa da concentração da solução,
em seguida da temperatura com sinal positivo, ou seja, quanto maior for a
concentração e menor a temperatura menor será o DEI.
No entanto, comparando as respostas do DEI com os demais (PU, GS e
PP) observamos que os coeficientes de regressão foram insignificantes, desta
forma a PU, por ter obtido os coeficientes lineares maiores, pode ser
considerada também como um importante parâmetro para avaliar a
desidratação osmótica.
Na Tabela 5, eliminando-se os fatores não significativos, verificou-se a
significância da regressão e da falta de ajuste em relação a 95% de confiança
(p<0,05), pelo teste F, na analise de variância (ANOVA).
Os coeficientes obtidos nos modelos que não tiveram um bom ajuste
indicam apenas uma tendência de comportamento dessa resposta em relação
às variáveis estudadas, não sendo adequados para ajustar um modelo e gerar
superfícies de respostas.
59
Tabela 5. Análise de variância para PU, GS, PP e DEI na desidratação
osmótica de jambo.
Fontes de
variação
SQ GL MQ F
calculado
F
tabelado*
PU
Regressão 2829,74 9 314,42 1849,50 3,18
Resíduo 1,53 9 0,17
Falta de ajuste 0,51 5 0,10 0,39 6,26
Erro puro 1,01 4 0,26
Total 2831,28 18 R
2
= 0,999
GS
Regressão 492,38 9 54,71 106,23 3,18
Resíduo 4,63 9 0,52
Falta de ajuste 2,74 5 0,55 1,16 6,26
Erro puro 1,89 4 0,47
Total 497,02 18 R
2
= 0,991
PP
Regressão 1881,60 9 579,13 64,38 3,18
Resíduo 3,25 9 0,36
Falta de ajuste 2,51 5 0,50 2,69 6,26
Erro puro 0,74 4 0,19
Total 1884,85 18 R
2
= 0,998
DEI
Regressão 25,07 8 3,13 2,65 (NS) 3,07
Resíduo 11,83 10 1,18
Falta de ajuste 11,81 6 1,97 437,33 3,58
Erro puro 0,02 4 0,0045
Total 36,89 18 R
2
= 0,699
SQ = soma quadrática; GL = grau de liberdade; MQ = Média quadrática;
F
calculado
= distribuição dos valores de F calculado (p<0,05); *Valores tabelados
de F a p<0,05; NS: Não significativos (p>0,05).
60
5.3 - Análise sensorial
Tomando como parâmetro o DEI os ensaios 6 e 14 foram selecionados
por apresentarem maiores valores. Os dois ensaios apresentaram boa PU e PP
e um relativo GS.
A Tabela 6 apresenta os dados obtidos no teste de aceitação sensorial
para os ensaios 6 e 14.
Observa-se que não há diferença significativa (p>0,05) no teste de
aceitação para os dois produtos, no entanto, a nota para a qualidade global do
ensaio 14 (45ºC / 3h / 84ºBrix) foi relativamente superior ao ensaio 6 (60ºC / 2h
/ 70ºBrix).
Tabela 6. Médias das notas dos atributos sensoriais.
Amostra Aroma Cor Sabor Textura Qualidade Global
Ensaio 6 4,53±0,89
a
4,03±1,42ª 5,00±0,95ª 4,67±1,21ª 4,97±1,03ª
Ensaio 14 4,83±1,05ª 4,70±1,21ª 5,40±1,07ª 4,93±0,94ª 5,47±1,07ª
Médias seguidas de letras iguais na vertical não diferem significamente a nível
de 5% de significância pelo teste “t” de student.
Nas figuras 8 , 9, 10 e 11 verificamos que no ensaio 14, o aroma , cor,
sabor e textura foram mais apreciados pelos avaliadores, no entanto os dois
primeiros atributos tiveram maior diferença em relação ao ensaio 6.
61
0,00%
10,00%
20,00%
30,00%
40,00%
50,00%
60,00%
70,00%
80,00%
90,00%
100,00%
Gostou Não gostou / Nem desgostou Desgostou
Notas
Percentual de Respostas
Ens aio 6
Ens aio 14
Figura 8. Percentual das respostas para a aroma.
0,00%
10,00%
20,00%
30,00%
40,00%
50,00%
60,00%
70,00%
80,00%
90,00%
100,00%
Gostou Não gostou / Nem desgostou Desgostou
Notas
Percentual de Respostas
Ens aio 6
Ens aio 14
Figura 9. Percentual das respostas para a cor.
0,00%
10,00%
20,00%
30,00%
40,00%
50,00%
60,00%
70,00%
80,00%
90,00%
100,00%
Gostou Não gostou / Nem desgostou Desgostou
Notas
Percentual de Respostas
Ens aio 6
Ens aio 14
Figura 10. Percentual das respostas para o sabor.
62
0,00%
10,00%
20,00%
30,00%
40,00%
50,00%
60,00%
70,00%
80,00%
90,00%
100,00%
Gostou Não gostou / Nem desgostou Desgostou
Notas
Percentual de respostas
Ens aio 6
Ens aio 14
Figura 11. Percentual das respostas para a textura.
Na Figura 12, observa-se que no atributo qualidade global, os
consumidores preferiram o ensaio 14, embora não tenha apresentado diferença
significativa com o ensaio 6 (p>0,05), desta forma este ensaio foi escolhido
para o estudo de estabilidade microbiológica e a análise da composição
centesimal.
0,00%
10,00%
20,00%
30,00%
40,00%
50,00%
60,00%
70,00%
80,00%
90,00%
100,00%
Gostou Não gostou / Nem desgostou Desgostou
Notas
Percentual das respostas
Ens aio 6
Ens aio 1 4
Figura 12. Percentual das respostas para a qualidade global
Pela Figura 13 e 14, o sabor e a textura foram os atributos que
receberam as maiores notas para ambos os produtos.
63
Percentualmente para o atributo sabor, aproximadamente 48% dos
julgadores deram a nota 5 para o ensaio 6 e 52% nota 6 para o ensaio 14. Para
a textura, 59% e 45% dos julgadores deram nota 5 para os ensaios 6 e 14,
respectivamente (Figura 13 e 14). Desta forma estes atributos foram os que
mais influenciaram na aceitação positiva do produto.
0%
10%
20%
30%
40%
50%
60%
1234567
Notas
Percentagem das respostas (%)
Aroma Cor Sabor Textura Qualidade Global
Figura 13. Freqüência de distribuição das respostas sensoriais de aceitação para o
ensaio 6.
0%
10%
20%
30%
40%
50%
60%
1234567
Notas
Percentagem das respostas
Aroma Cor Sabor Textura Qualidade Global
Figura 14. Freqüência de distribuição das respostas sensoriais de aceitação para o
ensaio 14.
64
Estes resultados estão de acordo com Elias et al. (2008) , afirmando que
embora a aparência seja um fator de escolha no momento em que o produto é
apresentado ao provador, o sabor e a textura tornam-se atributos de maior
importância e influência quando o alimento é degustado.
Este resultado também foi encontrado por Azevedo & Jardine (2000) ao
fazer a análise sensorial de abacaxis desidratados osmoticamente na qual as
maiores notas e percentagens foram para sabor e textura.
Reis et al. (2007) afirmam que a procura e a aceitação de um
determinado produto é baseada em sua qualidade. No caso de frutas e
hortaliças, evidencia-se que os dois mais importantes atributos de qualidade
são a cor e a textura, principalmente o primeiro, pois o consumidor geralmente
julga, inicialmente, a qualidade de um produto pela aparência. Nesta pesquisa,
a cor foi o atributo que recebeu as menores notas e estas com maior desvio
padrão, ou seja, maior variabilidade.
5.4 - Avaliação da estabilidade microbiológica
Os resultados da análise microbiológica do ensaio 14 esta apresentado
na Tabela 7.
Foi comprovada que o jambo desidratado osmoticamente estava de
acordo com a legislação brasileira (ANVISA, 2001). A ausência de Salmonella
e Coliformes a 45ºC confirmam que os procedimentos sanitários e higiênicos
foram corretamente seguidos desde a lavagem das frutas in natura até o
armazenamento do jambo desidratado. Se houvesse a confirmação de tais
65
bactérias, a matéria prima deveria ser descartada para impedir qualquer tipo de
contaminação.
Tabela 7. Caracterização microbiológica do jambo in natura e desidratado para
30, 60 e 90 dias.
Análises Jambo in natura Jambo desidratado Legislação
Coliforme a 45ºC < 0,3 NMP < 0,3 NMP Max 10
2
/g
Salmonella Ausência em 25g Ausência em 25g Ausência em 25g
NMP: número mais provável
Segundo Ribeiro et al. (2008), além da gravidade da constatação do
alimento estar contaminado por microrganismos de origem fecal, a presença de
E. coli pode ter um significado particularmente importante, uma vez que se
constituem em linhagens enteropatogênicas, causadoras de vários surtos e
gastroenterites, provocados pela ingestão de água e/ou alimentos
contaminados.
A Salmonella constitui um alto risco à saúde do consumidor por ser um
contaminante de alimentos manipulados sem cuidado higiênico-sanitários, além
do armazenamento e transporte serem feitos de maneira inadequada.
Segundo Lima et al. (2004) estes resultados obtidos após o
armazenamento podem ser atribuídos às características do produto, que
possuem baixos níveis de umidade (atividade de água) aliados à presença de
aditivos [metabissulfito de sódio (1%) e ácido cítrico (pH 4,0 a 5,0)], que os
tornam desfavoráveis ao crescimento microbiano, principalmente mofos e
leveduras, que são considerados os microrganismos responsáveis pela
deterioração de alimentos de umidade intermediaria.
66
5.5 - Avaliação da composição centesimal
Os resultados da análise físico-química estão apresentados na Figura
15.
Umidade g%
Cinzas g%
Lipidios g%
Proteinas g%
Carboidratos g%
Valor Calórico Total
Kcal%
24,71
0,25
0,14
0,8
74,1
284,86
92,03
0,4
0,31
0,37
6,94
31,77
0
50
100
150
200
250
300
Fruto "in natura" fruto desidratado
Figura 15. Efeitos da desidratação osmótica sobre a composição físico-quimica.
Os resultados da caracterização físico-química do jambo in natura e
desidratado (Figura 15), permitem verificar que este como a maioria dos frutos
apresentam alto conteúdo de umidade e baixo percentual de proteínas e
lipídeos, resultados estes semelhantes aos achados por Falcão (2002) e
Morton (1987).
Observa-se que a umidade do jambo desidratado é aproximadamente
três vezes menor que a do in natura, o carboidrato e o valor calórico total é
67
aproximadamente dez e nove vezes maior, respectivamente no jambo
desidratado.
O processo de desidratação osmótica seguida de secagem obteve um
produto dentro dos limites estabelecidos pela legislação brasileira (ANVISA,
1978).
68
6 - CONCLUSÕES
Nas condições que esta pesquisa foi desenvolvida, os resultados obtidos
permitem concluir que:
A concentração da solução osmótica, tempo de imersão e temperatura
tiveram influência significativa sobre todas as variáveis dependentes,
salientando que a concentração da solução osmótica e temperatura tiveram
influencia maior sobre a PU e PP.
Os ensaios selecionados foram 6 e 14 devido a maior perda de umidade
e menor ganho de sólidos.
O ensaio 14 apresentou maiores notas no atributo Qualidade Global;
Durante todo o período de armazenamento o ensaio 14 atendeu à
legislação brasileira em vigor, confirmando as boas práticas de fabricação e as
adequadas condições higiênico-sanitárias em todas as etapas de
processamento.
O processo de desidratação, nas condições do ensaio14 (45ºC, 3h e
84ºBrix) constitui uma boa alternativa para conservar o jambo e diversificar a
sua oferta.
69
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83
8 - ANEXO I
Nome:
____________________________________________________________
Data: ______________________ Idade:___________ Sexo:
_____________
Por favor, avalie as amostras de jambos desidratados e indique o
quanto você gostou ou desgostou de cada um dos atributos sensoriais dos
produtos, dando notas de acordo com a escala abaixo.
Código da amostra 671 145
Aroma
Cor
Sabor
Textura
Qualidade Global
7) Gostei muitíssimo
6) Gostei muito
5) Gostei
4) Não gostei / nem desgostei
3) Desgostei
2) Desgostei muito
1) Desgostei muitíssimo
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