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Emerging technologies to improve fooddrying: ethanol,freezing, pulsed electric field and ultrasound applied to dekopon and orangepeel
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Universidade Federal de Lavras
Faculdade, Instituto ou Escola
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Departamento de Ciência dos Alimentos
Programa de Pós-Graduação
Programa de Pós-Graduação em Ciência dos Alimentos
Agência de fomento
Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)
Tipo de impacto
Áreas Temáticas da Extensão
Objetivos de Desenvolvimento Sustentável
Dados abertos
Resumo
Os frutos cítricos são de grande importância para a alimentação humana bem como para a industrialização e desenvolver tecnologias que visam melhorar sua conservação e criar alternativas para o reaproveitamento dos subprodutos destes frutos oriundos da cadeia produtiva agroindustrial é de extrema importância no eixo ambiental e tecnológico. Portanto, este trabalho tem com objetivo estudar as influências de técnicas de secagem bem como da aplicação de pré-tratamentos na desidratação de dekopon (Citrus retiulata “Shinarui”) e de cascas de laranja (Citrus sinensis). No primeiro artigo foram estudados os efeitos do etanol como pré-tratamento à secagem convectiva (50 e 70 °C; 2,0 m/s) de fatias de dekopon, sendo observadas reduções no tempo de secagem e na diferença total de cor, maiores retenções de compostos fenólicos e ácido ascórbico e melhor capacidade antioxidante com o pré-tratamento. O segundo artigo trata dos efeitos da secagem convectiva (50 °C) e da liofilização a pressão atmosférica (-10 °C) assistida por ultrassom (US; 20,5 kW/m³) em casca de laranja cv. Valência Late. US reduziu significativamente o tempo de secagem, e o processo a 50 °C apresentou melhores resultados das propriedades tecnológicas do resíduo insolúvel em álcool (capacidade de retenção de água e óleo e capacidade de inchamento). No terceiro artigo, foi avaliada a influência de campos elétricos pulsados (PEF – 200 e 600 μs) e US durante a secagem de casca de laranja (50 °C). Menores tempos de secagem e alterações na coloração das amostras secas foram obtidos com aplicação de US e PEF 200 μs, respectivamente. Todos os tratamentos com PEF apresentaram porcentagem semelhante de ácido ascórbico, e apenas a 600 μs produziu redução na retenção de atividade antioxidante. O efeito combinado das técnicas apresentou aumento significativo na retenção de compostos fenólicos. O quarto artigo estuda a influência de PEF na cinética de secagem de casca de laranja e nos parâmetros do modelo matemático utilizado. A aplicação de US bem como o seu efeito associado com PEF promoveram redução no tempo de secagem. O coeficiente De foi maior nos experimentos com US e na combinação com PEF. O último artigo debate a influência do congelamento (lento e rápido) e US na cinética de secagem de casca de laranja e nos parâmetros do modelo matemático. As aplicações de US bem como o seu efeito combinado com congelamento promoveram redução no tempo de secagem. O coeficiente De foi estatisticamente maior no experimento com US comparado ao controle.
Abstract
Citrus fruits are of great importance for human consumption as well as for industrialization and to develop technologies that aim to improve their conservation and creating alternatives for the reuse of by-products of these fruits from the agro-industrial productive chain is of extreme importance in the environmental and technological axis. Therefore, this work aims to study the influence of drying techniques as well as the application of pretreatments in dehydration of dekopon (Citrus retiulata “Shinarui”) and orange peels (Citrus sinensis). In the first article, the effects of ethanol as a pretreatment to convective drying (50 and 70 °C; 2.0 m/s) of dekopon slices were studied, with reductions in drying time and total color difference, greater retention of phenolic compounds and ascorbic acid and better antioxidant capacity with ethanol application. The second article deals with the effects of convective drying (50 °C) and atmospheric freeze-drying (-10 °C) assisted by ultrasound (US; 20.5 kW/m³) on orange peel cv. Valencia Late. US significantly reduced the drying time, and drying at 50 °C showed better results of the technological properties of the alcohol insoluble residue (water and oil retention capacity and swelling capacity). In the third article, the influence of pulsed electric fields (PEF - 200 and 600 μs) and US during the drying of orange peel (50 °C) was evaluated. Shorter drying times and changes in the color of the dry samples were obtained with the application of US and PEF 200 μs, respectively. All treatments with PEF showed a similar percentage of ascorbic acid, and only at 600 μs produced a reduction in the retention of antioxidant activity. The combined effect of the techniques showed a significant increase in the retention of phenolic compounds. The fourth article studies the influence of PEF on the drying kinetics of orange peel and the parameters of the mathematical model that was used. The application of US as well as its effect associated with PEF reduced the drying time. The De coefficient was higher in the US experiments and in the combination between US and PEF. The last article discusses the influence of freezing (slow and fast) and US on the drying kinetics of orange peel and on the parameters of the mathematical model. US applications as well as their effect combined with freezing reduced the drying time. The De coefficient was statistically higher in the US experiment compared to the control.
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MELLO JÚNIOR, R. E. de. Emerging technologies to improve fooddrying: ethanol,freezing, pulsed electric field and ultrasound applied to dekopon and orangepeel. 2020. 154 p. Tese (Doutorado em Ciência dos Alimentos) – Universidade Federal de Lavras, Lavras, 2021.