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Doctoral Thesis
DOI
https://doi.org/10.11606/T.3.2021.tde-10022022-103737
Document
Author
Full name
Mariana Schincariol Paes
E-mail
Institute/School/College
Knowledge Area
Date of Defense
Published
São Paulo, 2021
Supervisor
Committee
Tadini, Carmen Cecilia (President)
Carvalho, Livia Chaguri e
Kurozawa, Louise Emy
Pessoa Filho, Pedro de Alcântara
Telis, Vânia Regina Nicoletti
Title in Portuguese
Desidratação do cambuci (Campomanesia phaea O. Berg.): efeito do pré-tratamento osmótico sobre a secagem convectiva.
Keywords in Portuguese
Adoçantes
Cambuci
Frutas tropicais
Isoterma
Osmose
Processamento de alimentos
Secagem
Sorbitol
Abstract in Portuguese
Neste trabalho, foi estudada a desidratação de cambuci, fruto nativo da Mata Atlântica rico em compostos bioativos e altamente perecível. Os frutos foram descascados, fatiados e submetidos ao pré-tratamento durante 6 h a 25 °C em soluções osmóticas binárias com sorbitol nas concentrações de (40, 50 e 60) g/100 g e ternárias com sorbitol e lactato de cálcio (LC) na concentração de 2 g/100 g. O tempo de desidratação e a concentração de sorbitol influenciaram significativamente todos os parâmetros físico-químicos avaliados e a adição de LC aumentou significativamente o pH (p<0,05). As maiores alterações ocorreram durante as duas primeiras horas e, após esse tempo, as fatias obtidas em solução binária com maior concentração de sorbitol apresentaram umidade de (0,888 ± 0,116) g/g b.s., teor de sólidos solúveis de (47,6 ± 1,5) °Brix, acidez titulável de (1,43 ± 0,15) g/100 g, atividade de água (aw) de (0,887 ± 0,011) e de pH (3,07 ± 0,15). O modelo de Peleg descreveu adequadamente a cinética de perda de umidade (NMC) e o teor de sólidos solúveis (NSS) normalizados. A difusividade efetiva da água (Deff) variou entre (1,00 e 1,42)10-9 m2 /s e não houve diferença significativa entre as condições estudadas (p>0,05). Com base nesses resultados, o pré-tratamento em solução osmótica com sorbitol a 60 g/100 g durante duas horas foi adotado para a etapa subsequente. Isotermas de sorção de fatias de cambuci in natura e pré-tratadas foram obtidas a (40, 50 e 60) °C pelo método dinâmico (DDI) apresentaram histerese entre aw 0,3 e 0,9 e foram classificadas como tipo III. Houve efeito significativo da temperatura, pré-tratamento e umidade relativa (UR) sobre a umidade de equilíbrio (Xeq) obtida experimentalmente para valores de aw de 0,2, 0,3 e 0,4 (p<0,05). Os modelos matemáticos BET, GAB e descreveram adequadamente os resultados. As curvas de secagem foram obtidas em um secador convectivo a (40, 50 e 60) °C com velocidade do ar a 4 m/s e 20 % de UR. Os modelos empíricos de Page, Henderson & Pabis, Midilli e Logarítmico descreveram adequadamente a cinética e foi identificada a predominância de mecanismos difusionais. Os valores de Deff variaram entre (3,140 e 15,80)10-9 m2/s e o pré-tratamento reduziu significativamente seu valor somente a 60 °C.
Title in English
Cambuci (Campomanesia phaea O. Berg.) dehydration: osmotic pre-treatment effect on convective dehydration.
Keywords in English
Cambuci
Dehydration
Isotherm
Osmosis
Sorbitol
Abstract in English
In this work, the dehydration of cambuci, a native fruit from Brazilian Atlantic Forest that is rich in bioactive compounds and perishable, was studied. The fruits were peeled, sliced and submitted to a pre-treatment during 6 h at 25 °C in binary osmotic solution at three different concentrations, viz. (40, 50 e 60) g/100 g of sorbitol and ternary solutions with sorbitol and calcium lactate (CL) at 2 g/100 g. The physical-chemical parameters were significantly influenced by sorbitol concentration and dehydration time and the CL addition significantly increased the pH (p<0.05). The modifications were greater during the first two hours and the use of the binary osmotic solution at the highest concentration resulted in slices with moisture of (0.888 ± 0.116) g/g d.b., soluble solids of (47.6 ± 1.5) °Brix, titratable acidity of (1.43 ± 0.15) g/100 g, water activity of (0.887 ± 0.011) and pH of (3.07 ± 0.15). Peleg mathematical model adequately fitted the normalized moisture content (NMC) and soluble solids (NSS) kinetics. The water effective diffusion coefficient (Deff) ranged between (1.00 and 1.42)10-9 m2/s and no significant difference among the studied conditions was verified (p>0.05). Based on these results, the pre-treatment using osmotic solution with 60 g/100 g of sorbitol was select to the next steps. Sorption isotherms of in natura and pre-treated cambuci slices obtained at (40, 50 e 60) °C using dynamic method (DDI) and were classified as type III and presented hysteresis at water activity (aw) between 0.3 and 0.9. The equilibrium moisture content (Xeq) was significantly affected by temperature, pre-treatment and relative humidity (RH) at aw of 0.2, 0.3 and 0.4 (p<0.05). BET, GAB and mathematical models adequately fitted the data. The drying curves were obtained using a convective dryer at (40, 50 e 60) °C, air velocity of 4 m/s and RH of 20 %. Page, Henderson & Pabis, Midillu and Logaritmic mathematical models adequately fitted the curves and diffusional mechanisms were predominant. The Deff ranged between (3.140 and 15.80)10-9 m2 /s and the pre-treatment significantly reduced this value only at 60 °C.
 
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Publishing Date
2022-02-11
 
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