OBTENÇÃO DE GRAVIOLA EM PO PELO PROCESSO DE LIOFILIZAÇÃO

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1 Revista Brasileira de Produtos Agroidustriais, Campia Grade, Especial, v.7,.2, p , ISSN OBTENÇÃO DE GRAVIOLA EM PO PELO PROCESSO DE LIOFILIZAÇÃO Mario Eduardo R.M. Cavalcati Mata 1, Maria Elita Martis Duarte 2, George Carlos S Alsemo 3, Edso Rodrigues 4, Mauel Adalberto Guedes 5, Aa Sylvia R de R.M. Cavalcati 6, Camila Carol Abuquerque Oliveira 6 RESUMO Este trabalho teve como objetivo obter a graviola em pó, submetedo a polpa de graviola a um processo de liofilização e em seguida a uma maceração em rolos cilídricos de graduação variável. Para o processo de liofilização, a polpa de graviola foi cogelada a uma temperatura de -50 C, tedo-se estabelecido esta temperatura, sua ciética de cogelameto. Para esta fialidade foi utilizada uma uidade criogêica composta de um sistema de cotrole de temperatura que varia de -50 a -90 o C. Depois do produto cogelado o material foi levado a um liofilizador Terroi Modelo LB 1500 ode a polpa cogelada foi submetida a um vácuo parcial de 50 micros de Hg. O material em forma de pó e em forma de polpa foi submetido a aalises química para determiação de ácido ascórbico, açúcares totais e redutores, acidez total titulável, determiação dos sólidos solúveis totais e ph. As aálises foram feitas seguido-se as metodologias propostas pela AOAC e por Beassi e Atues para ácido ascórbico. A graviola em pó produzida foi, também, submetida a uma aálise sesorial quato aos aspectos de cor, sabor, aroma e aparêcia. Para comprovação de mauteção do sabor, o produto em pó foi recostituído com água sedo elaborado um suco de graviola com os mesmos quatitativos de elaboração de um suco de graviola proveiete de uma fruta i atura. Desta forma este trabalho pode-se cocluir que graviola em pó obtida pelo processo de liofilização coserva em grade parte as suas características orgaolepticas, o etato os valores utricioais foram alterados em virtude do produto ter sofrido uma cocetração. Palavras-chave: Aoa muricata L, baixas-temperaturas, fruta em pó SOURSOP POWDER OBTAINED FOR THE FREEZE-DRYING PROCESS ABSTRACT This work had as objective to obtai the powdered soursop, submittig the soursop pulp to a freeze-dryig process ad soo after to a tritured process i cylidrical rolls of variable graduatio. For the freeze-dryig process, the soursop pulp was froze to a temperature of - 50 C. At this temperature, it was established its freezig kietics. For this purpose, it was used a cryogeic uit composed of a system of temperature cotrol that varies from -50 to -90ºC. After the product is froze, the material was take to freeze-dryig equipmet Model LB Terroi, where the froze pulp was submitted to a partial vacuum of 50 micros of Hg. The material, i powder ad i pulp forms, was submitted to the chemistry aalyses for the determiatio of ascorbic acid, total ad reducer sugar, acidity total titratio, determiatio of the total soluble solids ad ph. The proposed methodologies by AOAC ad by Beassi ad Atues for ascorbic acid were followed to the elaboratio of the aalyses. The produced Protocolo 732 de 12 de março de Eg. Agrícola, Prof. Doutor do Dep. Eg. Agricola, CTRN/UFCG, Campia Grade, PB , Tel +55(0) , 2 Eg. Agrícola, Prof. Doutor do Dep. Eg. Agricola, CTRN/UFCG, Campia Grade, PB , Tel +55(0) , 3 Estudate do Curso de Egeharia Agrícola, Bolsita de Iiciação Cietífica, CNPq 4 Estudate do Curso de Egeharia Química, Bolsita de Iiciação Cietífica, CNPq 5 Egeheiro Elétrico, Uidade Acadêmica de Egeharia Elétrica, 6 Desig Idustrial, Uidade Acadêmica de Deseho Idustrial - UFCG Revista Brasileira de Produtos Agroidustriais, Campia Grade, Especial, v.7,.2, p , 2005

2 166 Obteção de graviola em pó pelo processo de liofilização Cavalcati Mata et al. powdered soursop was also submitted to a sesorial aalysis i relatio to the color, flavor, aroma ad appearace aspects. The powdered product was recostituted with water ad it was elaborated a soursop juice with the same quatitative aspects of elaboratio of a juice made with a i atura fruit for the cofirmatio of maiteace of the flavor. It ca be cocluded i this work that the powdered soursop obtaied by the freeze-dryig process largely coserves its orgaoleptics characteristics, however, the utritioal values were altered because the product have suffered a cocetratio due to the elimiatio of the water Keyword: Aoa muricata L, low-temperatures, powdered fruit INTRODUÇÃO A região Nordeste destaca-se por apresetar uma grade diversidade de espécies frutíferas de grade valor comercial, detre estas se pode citar a graviola, Figura 1, cuja espécie oferece frutos abudates e utritivos, e se ecotra, atualmete, o ceário mudial como uma frutífera medicial. De acordo com Barbosa et al. (2003), esta fruta tem grade potecial de comercialização o mercado itero e grade perspectiva para a exportação. processo de sublimação, Figura 2 (Ibarz e Barbosa-Cáovas, 1999). Pressão 627 kpa Sólido Sublimação Líquido Vapor Poto triplo 0 o C Temperatura Figura 1. A fruta graviola a gôdola de um supermercado Atualmete tem-se empregado ovas tecologias que permitem processar a fruta a forma de pó, fazedo com que o fruto, que ates era cosumido só em sua época de safra, hoje possa ser cosumido em qualquer período do ao. O processo utilizado foi o da liofilização que faz com que a água cotida o produto, passe do estado sólido (produto cogelado) para o estado gasoso sem passar pelo estado líquido, ocorredo desta forma, o Figura 2. Diagrama de fases da água Esta técica cosiste em, iicialmete, cogelar o produto muito, rapidamete, para fazer com que as suas características de sabor, aroma e costituites químicos, sejam preservadas. Na etapa subseqüete o material cogelado é submetido a um vácuo parcial, ocasioado a secagem do produto para aproximadamete 2% base úmida. O material sólido e desidratado é submetido a uma moagem ate atigir tamahos de partículas desejáveis à idustrialização. Este produto em pó pode ser utilizado para fazer o suco e também pode ser utilizado a idústria alimetícia para fazer doces, pães e biscoitos, etre outros produtos (Cavalcati Mata et al., 2003). Portato, o presete trabalho tem como objetivo geral secar polpa de graviola por liofilização e triturá-la para obteção da graviola em pó. Os objetivos específicos deste trabalho foram: - Determiar os costituites químicos (da graviola i atura e em forma de pó - Estabelecer a ciética de cogelameto de uma placa plaa de polpa de graviola à temperatura de -50 C. - Realizar aálise sesorial do suco de graviola comparado os sucos feitos com polpa Revista Brasileira de Produtos Agroidustriais, Campia Grade, Especial, v.7,.2, p , 2005

3 Obteção de graviola em pó pelo processo de liofilização Cavalcati Mata et al. 167 da fruta i atura e com polpa recostituída da fruta em pó. MATERIAL E MÉTODOS Este trabalho foi realizado o Laboratório de Processametos e Armazeameto de Produtos Agrícolas do Departameto de Egeharia Agrícola da Uiversidade Federal de Campia Grade PB. O produto utilizado foi a graviola, a qual passou por um processo de seleção maual e visual, com o objetivo de elimiar frutas estragadas e com estádio de maturação diferete do desejado. Os critérios utilizados foram: Estádio de maturação (ão muito maduras); tamaho; cor da casca; ausêcia de ijúrias provocadas por choques térmicos ou isetos e textura da fruta. O material selecioado foi higieizado mediate lavagem dos frutos em água potável correte. O material livre de sujidade foi despolpado em uma máquia Laboremos. A polpa obtida foi refiada em tela de malha de 1 mm de diâmetro. A liofilização foi realizada com o produto cogelado à temperatura de -50 C. Para obter o cogelameto da polpa de graviola, à temperatura supracitada, foi utilizada uma câmara criogêica com cotrole de temperatura de -50 a -90 C (Figura 3). produto localizado o cetro geométrico da badeja ou seja, a espessura de 7,5 mm. De acordo com Mohsei (1980) para se calcular a trasferêcia de calor em regime trasiete, de uma forma que se assemelhe a uma placa, de espessura 2L, para Fo = α t/l 2, a solução aalítica pode ser expressa pela seguite equação: RT em que, 1 2 ( σ F0 = Α Exp ) (1) = Τ Τ RT = Τ Τ 0 2 seσ (2) A = (3) σ + seσ cosσ F o = ( α 2 / L ) t (4) em que, RT = Razão de temperatura, adimesioal. T = Temperatura em cada mometo, C T = Temperatura do meio de cogelameto, C T o = Temperatura iicial do produto, C F o = Número de Fourier, adimesioal A = Costate que depede do produto σ = Raiz trascedetal L = Espessura da amostra/2 t = Tempo, segudo α = Difusividade térmica efetiva, mm 2.s -1 Liofilização A liofilização da polpa de graviola foi realizada em um equipameto Terroi modelo LB 1500 (Figura 4), a uma temperatura de 28 o C e um vácuo parcial de 100 µm Hg. Figura 3. Câmara criogêica Ciética de cogelameto Para determiação da ciética de cogelameto, utilizou-se a propria badeja do liofilizador a qual foi colocada a polpa de graviola.até formar uma lâmia de 15 mm. Para acompahameto da variação de temperatura foi colocado um termopar o iterior do Revista Brasileira de Produtos Agroidustriais, Campia Grade, Especial, v.7,.2, p , 2005

4 168 Obteção de graviola em pó pelo processo de liofilização Cavalcati Mata et al. Aalise Sesorial Figura 4. Liofilizador modelo LB 1500 Aalises Químicas O produto liofilizado foi submetido a aalises química para determiação de ácido ascórbico, Açúcares totais e redutores, Acidez total titulável, Determiação dos sólidos solúveis totais e ph. Essas aálises foram feitas seguido-se as metodologias propostas pela AOAC (1997) e Beassi & Atues (1998) para vitamia C. O suco de graviola preparado com a graviola em pó produzida, foi submetida a aálise sesorial quato aos aspectos cor, sabor, aroma e aparêcia (Morais, 1993). Os teste foram realizados com dois tipos de sucos: o primeiro suco foi feito com polpa de graviola i atura e o segudo com polpa de graviola proveiete da reidratação da graviola em pó. Estes sucos foram submetidos à observação sesorial de uma equipe de 15 provadores, treiados. As amostras ofertadas para aálise foram devidamete codificadas e oferecidas em copos plásticos descartáveis com capacidade para 40 ml. A avaliação foi realizada por meio de uma ficha, Figura 5, que cotiha as escalas hedôicas para avaliar os atributos de cor, sabor, aroma e aparêcia. ANÁLISE SENSORIAL DO SUCO DE GRAVIOLA PROVADOR: DATA: / / Você está recebedo 2 amostras de suco de graviola. Avalie cada um dos ites cuidadosamete quato ao sabor, cor, aparêcia e aroma, para cada uma das amostras. Utilize as escalas abaixo para demostrar o quato você gostou ou desgostou. COR Creme + claro Creme claro Creme Creme levemete escuro Creme escuro ATRIBUTO COR AMOSTRA SABOR 1- Sem sabor da fruta 2- Leve sabor da fruta 3- Gosto da fruta 4- Gosto iteso da fruta 5- Gosto cocetrado da fruta AROMA 1- Sem aroma da fruta 2- Leve aroma da fruta 3- Aroma da fruta 4- Aroma iteso da fruta 5- Aroma cocetrado da fruta ATRIBUTO SABOR ATRIBUTO AROMA AMOSTRA AMOSTRA APARÊNCIA 1- Desgostei muito AMOSTRA Revista Brasileira de Produtos Agroidustriais, Campia Grade, Especial, v.7,.2, p , 2005

5 Obteção de graviola em pó pelo processo de liofilização Cavalcati Mata et al Desgostei ligeiramete 3- Idiferete 4- Gostei ligeiramete 5- Gostei muito ATRIBUTO APARÊNCIA AMOSTRA Cometários: Figura 5- Ficha de avaliação para aálise sesorial do suco de graviola para os atributos cor, sabor, aroma e aparêcia RESULTADOS E DISCUSSÃO Na Tabela 1, ecotram-se os valores da graviola i atura e da graviola em pó em que se observam alterações sigificativas os sólidos solúveis totais (SST), a Relação SST/ Acidez Total e a Vitamia C. Esta costatação já era prevista uma vez que o produto foi cocetrado devido à elimiação parcial da água. Observa-se, também, essa tabela, que a acidez total foi dimiuída, embora ão, sigificativamete, e o ph, praticamete, ão se alterou. Costatação semelhate foi ecotrada por Medeiros (2004), quado realizou a secagem por atomização em um spray-drier para a obteção do umbu em pó. Os valores médios ecotrados de Sólidos Solúveis Totais SST, para o produto i atura, são iferiores aos valores médios ecotrados por Sacrameto (2003) que foi de Tabela 1 Graviola em pó liofilizada: Aálise química 12,18 g/100g para a cultivar Morada e de 13,85 g/100g para a cultivar Lisa. No etato, esse valor está detro dos valores míimos ecotrados para a cultivar Morada e a cultivar Comum que foram de 10,0 e 9,76 g/100g, respectivamete. Realizado-se uma aálise comparativa das características químicas da graviola, ecotradas por Sacrameto (2003), com a desta pesquisa, verifica-se que os valores de Açúcares Solúveis Totais - AST (g/100g) e de Vitamia C, ecotram-se abaixo dos valores obtidos por Sacrameto (2003). Sacrameto (2003) obteve valores de Açúcares Solúveis Totais AST etre 13,32 a 14,55 g/100g e de Vitamia C etre 35,6 e 38,51 mg/100g. No etato, este trabalho, os valores ecotrados foram de 8,2 g/100g para os Açúcares Solúveis Totais e de 25,3 mg/100g para a Vitamia C. Costituites Graviola Graviola em pó CV(%) Sólidos Solúveis Totais - SST (ºBrix ) 10,7 b 39,4 a 10,63 Acidez total titulável AT (g/100g) 1,2 a 0,85 a 8,37 Açúcares Solúveis Totais - AST (g/100g) 8,2 - - Relação Sólidos soluveis totais e Acidez total SST/AT 8,9 b 46,3 a 9,68 Vitamia C, (mg/100g) 25,3 b 32,6 a 4,82 ph. 4,5 a 4,7 a 1,83 Teor de água (g/100g) 89 a 2,1 b 2,74 Na Figura 6, ecotra-se a curva de cogelameto da polpa de graviola a 50 0 C para uma espessura da camada de 15 mm. A polpa de graviola por ter 89% de água tem suas características fortemete iflueciadas por este costituite químico, assim, a Figura 6, se costata, uma correspodêcia da curva de cogelameto da polpa de graviola com a curva de cogelameto da água com relação às três fases existetes; resfriameto, cogelameto e pós-cogelameto. Nessa figura, observa-se que a Fase I, que correspode ao período de resfriameto é realizada em aproximadamete 7 miutos ido de uma temperatura de 25 o C até 0 o C; a Fase II, que correspode a cristalização da água cotida a polpa de graviola, é realizada em 19 miutos (etre os 7 e os 26 miutos) e vai de uma temperatura de, aproximadamete, 0 o C a 7 o C; a Fase III, que correspode a dimiuição de temperatura depois do produto cogelado é realizada em 54 miutos. Nesta última fase, é ecessário observar que a curva de cogelameto ão toca o eixo X, ou seja, ão atige o valor 0 (Zero) que correspode a 50 o C, portato há que se cosiderar que essa Fase é mais loga e seu térmio é estimado, de acordo com a equação em, aproximadamete, 135 miutos. O tempo de 54 miutos, relatado acima, correspode a uma razão de temperatura de 0,05 que equivale Revista Brasileira de Produtos Agroidustriais, Campia Grade, Especial, v.7,.2, p , 2005

6 170 Obteção de graviola em pó pelo processo de liofilização Cavalcati Mata et al. a realizar o cogelameto da polpa de graviola até uma temperatura de 46 o C. Na Tabela 2, ecotram-se os valores da difusividade térmica efetiva da ciética de cogelameto para a Fase I, Fase II e Fase III. A difusividade efetiva da Fase II, ão é cotabilizada o cálculo da difusividade efetiva média, pois teoricamete a eergia desta fase seria utilizada para cogelar a água existete a polpa, o etato o que ocorre é uma mistura das frações de água cogelada e ão cogelada, bem como a dimiuição do poto de cogelameto durate o processo. Observa-se também essa tabela que a difusividade térmica a primeira fase foi de 1,0862 x 10-4 mm 2.mi -1 e a terceira fase de 1,8568 x 10-4 mm 2.mi -1. Tabela 2 - Valores da difusividade efetiva e difusividade efetiva média da polpa de graviola as três fases de cogelameto à temperatura de 50 C Fases L/2 (cm) Cogelameto da polpa de graviola a 50 C A σ Difusividade térmica efetiva mm 2.mi -1 I 7,5 1,000 0,010 1,0862 x 10-4 II 7,5 0,842 2,287 9,6412x 10-8 Difusividade térmica efetiva média mm 2.mim -1 III 7,5 1,000 0,010 1,8568 x ,6493 x ,0 Curva de cogelameto da polpa de graviola -50 o C RT - Razão de Temperatura 0,8 0,6 0,4 0,2 I II III Valores calculados Valores experimetais I- RT= J exp((-0,03862*t)) R 2 = 96,2% II- RT= J exp((-0,00784*t)) R 2 = 95,3% III- RT= J exp((-0,06602*t)) Para R 2 = 97,5% L/2 = 7,5 mm 4 J = Α = 1 0, Tempo (miutos) Figura 6- Ciética de cogelameto da polpa de graviola a temperatura de 50 o C Na Figura 7, referete à aálise aos valores do produto i atura o que sesorial percebe-se que os valores cofirma que a liofilização é um processo atribuídos pelos provadores estão próximos que matém as características orgao- Revista Brasileira de Produtos Agroidustriais, Campia Grade, Especial, v.7,.2, p , 2005

7 Obteção de graviola em pó pelo processo de liofilização Cavalcati Mata et al. 171 lépticas do produto i atura. Verifica-se que o sabor, praticamete, ão se altera, pois as médias atribuídas ao produto i atura e ao produto liofilizado são praticamete iguais, cotudo as médias atribuídas ao produto liofilizado são um pouco diferetes para a cor, a aparêcia e o aroma. Este acotecimeto pode ser explicado pelo fato de que, quado um produto é processado parte dos aromas é volatilizado e por ação ezimática o produto é levemete escurecido, dado uma aparêcia um pouco diferete da atural, o etato essas difereças ão são, suficietemete, itesas de modo a apresetar uma difereça sigificativa, pois as otas ecotram-se acima ou igual a 4,0 o que equivale a dizer que o aroma do produto ecotra-se etre o Aroma iteso da fruta e o Aroma cocetrado da fruta; para a cor o produto liofilizado está etre Creme levemete escuro e Creme escuro e para a Aparêcia o produto liofilizado está etre o atributo Gostei ligeiramete e Gostei muito Cor 5 Perfil sesorial do suco graviola Natural Sabor 1 0 Aparêcia liofilizado Aroma Figuras 7. Perfil sesorial da graviola recostituída (graviola em pó com água e sacarose). CONCLUSÕES Diate dos resultados, é possível cocluir que o processo de liofilização preserva em grade parte as características origiais do produto i atura : Para o sabor, as médias são iguais para o produto i atura e para o produto liofilizado recomposto, sedo que o produto sabor. A cor e a aparêcia da graviola em pó liofilizada ecotram-se, respectivamete próximo do atributo Creme levemete escuro e Gostei ligeiramete. O aroma da graviola em pó liofilizada teve uma avaliação superior ao termo Aroma iteso da fruta No cogelameto da polpa de graviola a 50 o C, a difusividade térmica efetiva a fase de resfriameto foi de 1,0862 x 10-4 mm 2.mi -1 e a fase de pós-cogelameto de 1,8568 x 10-4 mm 2.mi -1. AGRADECIMENTOS Os autores expressam seus agradecimetos ao CNPq e a FINEP pelo auxílio fiaceiro Revista Brasileira de Produtos Agroidustriais, Campia Grade, Especial, v.7,.2, p , 2005

8 172 Obteção de graviola em pó pelo processo de liofilização Cavalcati Mata et al. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS AOAC. Associatio of Official Aalytical Chemists. Official methods of aalysis of AOAC iteratioal. 16. ed. Marylad: AOAC, p. Barbosa, Z. Soares, I.; Araújo, L.C. Crescimeto e absorção de utrietes por mudas de graviola Revista Brasileira de Fruticultura. Jaboticabal, v.25,.3, dez., Acesso em: script=sci_arttext&pid=s &1 Dispoível em: 31/01/2005 Beassi. M. T.; Atues, A. J. A. Compariso of meta phosphoric ad oxalic acids as extractat solutios for the determiatio of vitami C i selected vegetables. Arquivos de Biologia e Tecologia, Curitiba, v.31,.4, p , Cavalcati Mata, M.E.R.M; Duarte, M.E.M. Figueiredo, R.M.F. Obteção de frutos em pó Uiversidade Federal de Campia Grade, Projeto CNPq. 15p. Ibarz, A.; Barbosa-Cáovas, G.V. Operacioes uitárias de la igeieria de alimetos. Lacaster: Techomic Publishig p.). Medeiros, S. S. A. Obteção de pó de umbu (Spodias tuberosa Arruda Câmara) para umbuzada: Processameto e caracterização do pó. Campias Grade: UFCG/DEAg, p. (Dissertação de Mestrado). Mohsei, N. N. Thermal properties of foods ad agricultural materials. New York, NY. Gordo ad Breach Pub. Ic., p. Morais, M.A.C. Métodos para avaliação sesorial dos alimetos. Campias, Uicamp, 93 p Sacrameto, C. K. do, Faria, J. C.; Cruz, F. L. da; Barretto, W. de S.; Gaspar, J. W.; Leite, J. B. V. Caracterização física e química de frutos de três tipos de gravioleira (Aoa muricata L.). Revista Brasileira de Fruticultura, Jaboticabal, v.25,.2, p , ago., ISSN Revista Brasileira de Produtos Agroidustriais, Campia Grade, Especial, v.7,.2, p , 2005

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