Influência da aplicação de ondas de ultrassom na desidratação osmótica de tomates (Lycopersicum esculentum) cv. Carmem
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Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES
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Áreas Temáticas da Extenção
Objetivos de Desenvolvimento Sustentável
Dados abertos
Resumo
A desidratação osmótica (DO) tem sido frequentemente utilizada no processamento de frutas e vegetais como pré-tratamento de operações, como a secagem, por conseguir reduzir parcialmente o teor de água do fruto, manter e, até mesmo, reter os constituintes nutricionais e sensoriais dos frutos frescos. Atualmente, o uso de ultrassom vem sendo associado à DO por conseguir intensificar a transferência de massa entre o alimento e o meio de imersão, reduzindo, assim, o tempo de processamento. Este estudo foi realizado, primeiramente, com o objetivo de avaliar a desidratação osmótica de fatias de tomate assistida por ultrassom (USDO) em diferentes meios líquidos com relação à perda de água (PA), ganho de sólidos (GS), redução de peso (RP), atividade de água (aw) e parâmetros de cor, com uso de ultrassom em tempos de 10, 20, 30 e 40 minutos. Foram utilizados, como meios líquidos: água destilada e soluções de maltodextrina, sacarose e cloreto de sódio na concentração de 27,5%. Objetivando-se avaliar o efeito do uso do ultrassom, experimentos foram realizados com e sem aplicação das ondas ultrassônicas, no tempo de 40 minutos de processo. Maiores taxas de transferência de massa foram observadas quando se utilizou cloreto de sódio a 27,5% como agente osmótico, no tempo de 40 minutos de USDO. Entretanto, a maior razão perda de água por ganho de sólidos foi obtida em 20 minutos de USDO, em solução binária de sacarose e cloreto de sódio. O estudo comparativo de DO e USDO demonstrou que a aplicação de ultrassom favoreceu os parâmetros de transferência PA, GS e RP. Após o estudo da aplicação do ultrassom no início do processo osmótico, o objetivo, na segunda parte deste trabalho, foi avaliar a influência de diferentes soluções osmóticas (soluções binárias de sacarose, maltodextrina e cloreto de sódio nas concentrações de 27,5%, 27,5% e 10%, respectivamente, e soluções ternárias com a combinação de sacarose/cloreto de sódio (27,5%/10%) e maltodextrina/cloreto de sódio (27,5%/10%) sobre a cinética de PA, GS e RP (tempos de 20, 30, 45, 60, 90, 120 e 180 minutos), com e sem aplicação de ultrassom nos 20 minutos iniciais de USDO. Avaliou-se a aw das soluções e dos tomates ao final de cada tratamento. Soluções ternárias e aplicação do ultrassom conduziram à maior PA e RP de fatias de tomates osmodesidratadas. Além disso, observou-se maior redução da aw nessas condições. O GS foi mais reduzido em solução de maltodextrina/cloreto de sódio. No entanto, essa solução favoreceu o ganho de NaCl. Dois modelos matemáticos de difusão foram testados para a obtenção da difusividade, o modelo unidirecional de Fick e o modelo hidrodinâmico de Fito. A difusividade efetiva obtida pelo modelo hidrodinâmico foi a que melhor reproduziu os efeitos das variáveis sobre a cinética de transferência de massa, apresentando os melhores coeficientes de determinação e menor erro do que o modelo de difusão unidirecional. De modo geral, a aplicação do ultrassom na desidratação osmótica apresentou efeito sobre as variáveis de transferência de massa estudadas. Entretanto, observou-se grande influência da composição da solução osmótica dentre as características avaliadas
Abstract
Osmotic dehydration (DO) has been frequently used in the processing of fruits and vegetables as pretreatment for operations as drying. It can reduce partially the water content of the fruit, maintaining and even retaining the nutritional constituents and sensory fresh fruit. Currently, the use of ultrasonic waves associated with DO improves mass transfer between the food and the immersion media, thereby reducing processing time. This study was, firstly, intended to evaluate the ultrasound-assisted osmotic dehydration (USDO) of tomato slices in different liquid media in relation to water loss (WL), solid gain (SG), weight reduction (WR), activity water (aw) and color parameters, using ultrasound, in times of 10, 20, 30 and 40 minutes. Distilled water and solutions of maltodextrin, sucrose and sodium chloride at a concentration of 27.5% were used as liquid media. Experiments were performed with and without application of ultrasonic waves in the time of 40 minutes of the processes to evaluate the effect of ultrasound use. Higher rates of mass transfer were obtained when using sodium chloride 27.5% as the osmotic agent, time of 40 minutes USDO. However, a higher ratio water loss by gain solid was obtained in 20 minutes USDO in binary solution of sucrose and sodium chloride. The comparative study of DO and USDO demonstrated that the application of ultrasound favored the transfer parameters WL, SG and WR. After studying the application of ultrasound at the beginning of the osmotic process, the goal, in the second part of this work, was to evaluate the influence of different osmotic solutions (binary solutions of sucrose, maltodextrin and sodium chloride at concentrations of 27.5%, 27 , 5% and 10% respectively, and ternary solutions with a combination of sucrose / sodium chloride (27.5% / 10%), maltodextrin / sodium chloride (27.5% / 10%) on the kinetics of WL, SG and WR (20, 30, 45, 60, 90, 120 and 180 minutes) with and without the application of ultrasound in the first 20 minutes of USDO. Evaluated the aw of the tomatoes at the end of each treatment. ternary solutions and application of ultrasound carried out to the higher pressure and WR osmodehydrated tomato slices. Furthermore, there was a greater reduction in these conditions w. SG was lower in a solution of maltodextrin / sodium chloride. However, SG was favored with NaCl solution. Two mathematical models of diffusion were tested to obtain the diffusivity, Fick's unidirectional model and hydrodynamic model of Fito. The effective diffusivity obtained by the hydrodynamic model was the one that best reproduced the effects of variables on the kinetics of mass transfer, with the highest coefficients of determination and lower error than the one-way broadcast model. In general, the application of ultrasound in osmotic dehydration effect on the variables studied mass transfer. However, there was greatly influence the composition of osmotic solution among the characteristics evaluated
Descrição
Dissertação apresentada à Universidade Federal de Lavras, como parte das exigências do Programa de Pós-Graduação em Ciência dos Alimentos, para a obtenção do título de Mestre
Área de concentração
Ciência dos Alimentos
Agência de desenvolvimento
Palavra chave
Marca
Objetivo
Procedência
Impacto da pesquisa
Resumen
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DOI
Citação
JUSTUS, A. Influência da aplicação de ondas de ultrassom na desidratação osmótica de tomates (Lycopersicum esculentum) cv. Carmem. 2012. 116 p. Dissertação (Mestrado em Ciência dos Alimentos) - Universidade Federal de Lavras, Lavras, 2012.