DESIDRATAÇÃO OSMÓTICA COMO PRÉ-TRATAMENTO À SECAGEM SOLAR NA OBTENÇÃO DO MELÃO CANTALOUPE COM TEOR DE UMIDADE INTERMEDIÁRIA

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1 Agroindústria Tropical DESIDRATAÇÃO OSMÓTICA COMO PRÉ-TRATAMENTO À SECAGEM SOLAR NA OBTENÇÃO DO MELÃO CANTALOUPE COM TEOR DE UMIDADE INTERMEDIÁRIA ALMEIDA, Raquel S. 2 ; ARAGÃO, Arbene O. 2 ALMEIDA, Sergimara A. 2 ;SOUZA, Arthur C. R. 2 ; CARVALHO, Vivian M. C. 2 ;SOUZA FILHO, Men de Sá M. 1 1 Embrapa Agroindústria Tropical - Rua Dra Sara Mesquita, Planalto Pici - CEP: Fortaleza - Ceará - Brasil (sa@cnpat.embrapa.br) 2 Bolsistas / Estagiários: Embrapa Agroindústria Tropical

2 DESIDRATAÇÃO OSMÓTICA COMO PRÉ-TRATAMENTO À SECAGEM SOLAR NA OBTENÇÃO DO MELÃO CANTALOUPE COM TEOR DE UMIDADE INTERMEDIÁRIA ALMEIDA, Raquel S. 2 ; ARAGÃO, Arbene O. 2 ; FREIRE, Sergimara A. 2 ; SOUZA, Arthur C. R. 2 ; CARVALHO, Vivian M. C. 2 ; SOUZA FILHO, Men de Sá M. 1 INTRODUÇÃO A tendência de consumo de produtos naturais, em busca de uma melhor qualidade de vida, tem levado a uma crescente utilização de frutos tropicais por consumidores em todo o mundo devido ao valor nutricional dos mesmos como fontes de pró-vitamina A, vitamina C, minerais e carboidratos, além de apresentarem cor e sabor agradáveis. Apesar da importância do setor para o país, não existe paralelismo entre o aumento na produção e o avanço de tecnologias pós-colheita e de processamento agroindustrial, capazes de minimizar as perdas, agregando valor, aumentando a oferta e, consequentemente, a comercialização de frutas tropicais e seus derivados processados. Os problemas mais comuns às pequenas e médias agroindústrias de frutos tropicais no Brasil são um baixo aproveitamento da matéria-prima e baixa qualidade dos produtos finais, devido à utilização de métodos tradicionais ineficientes, dispendiosos e à dificuldade de armazenagem durante os meses de pico do processamento industrial. Na busca por métodos que conservem, com baixo custo, as características organolépticas e nutritivas dos frutos, a desidratação osmótica/solar vem ganhando interesse, especialmente em países onde existem grandes variedades de frutas e incidência de raios solares durante todo o ano. Este trabalho objetivou levantar dados referentes às características químicas e físicoquímicas do melão cantaloupe submetido a desidratação osmótica seguida de secagem solar, visando obter um produto de umidade intermediária, como alternativa à redução das perdas pós-colheita pela conservação do mesmo na forma de um produto processado.

3 MATERIAL E MÉTODOS No desenvolvimento do trabalho os frutos (melão cantaloupe) foram selecionados, lavados em água clorada (50ppm/15 min), branqueados em vapor livre (100ºC/2 min), sendo, então, imersos em xaropes de sacarose (45ºBrix, 55ºBrix e 65ºBrix), e mantidos sob osmose (65ºC/2h), bem como a desidratação osmótica em três estágios de imersão (65ºC/2h) em xaropes com concentrações crescentes (45ºBrix, 55ºBrix e 65ºBrix) seguidas de resfriamento a 28ºC e mantidos nesta temperatura por um intervalo de 24 horas entre cada imersão. Na formulação dos xaropes foram adicionados 600ppm de SO 2, 600ppm de ácido ascórbico, ácido cítrico até ph=3,5 e 500ppm de benzoato de sódio. Após a osmose, realizou-se a secagem em secador solar na temperatura de 60 C ± 5 C até atingir-se atividade de água (Aw) 0,85. Na avaliação do processo levantou-se no início e ao final da osmose, bem como no decorrer da secagem, as características de sólidos solúveis (ºBrix), açúcares redutores (%), ph e acidez total titulável (%) conforme IAL (1985); atividade de água (Aqua-lab CX-2); umidade (%) e SO 2 (ppm)de acordo com AOAC (1990).

4 Na TABELA 1, a seguir, são apresentados os dados de Aw, sólidos solúveis ( Brix) e umidade (%), no final da osmose e secagem solar do melão cantaloupe. Verifica-se que os valores de Aw permaneceram ao final da secagem, em todos os tratamentos na faixa de 0,820 a 0,850 e a umidade na faixa de 25,23% a 29,15%. Estes resultados mostraram que em todos os tratamentos a umidade e atividade de água mantiveram-se respectivamente dentro da faixa de 20% a 50% e 0,65 a 0,85; características de alimentos de umidade intermediária conforme KAREL (1975). Observa-se ainda na TABELA 1, uma maior concentração de sólidos solúveis ( Brix) e menor umidade no melão ao final da osmose, à medida que se eleva a concentração do xarope empregado na osmose, o que é típico da desidratação osmótica, onde se estabelece um mecanismo de difusão de sólidos do xarope para o tecido do fruto e uma difusão de água do tecido do fruto para o meio osmótico. Estes resultados estão associados a uma maior pressão osmótica e trocas difusionais quando eleva-se a concentração de sólidos no meio osmótico. As FIGURAS 1 e 2, a seguir, reforçam a afirmação anterior, onde são respectivamente mostrados o incremento de sólidos no melão para os diversos tratamentos osmóticos realizados, como uma elevação da concentração de sólidos no fruto com a concentração crescente do meio osmótico e uma maior taxa de perda de água em relação à umidade inicial do fruto.

5 TABELA 1 - Acompanhamento da atividade de água (Aw), sólidos solúveis ( Brix) e umidade (%) durante o processo de obtenção de melão com umidade intermediária. Característica Fruto "in natura" Final da Osmose Final da Secagem Solar Xarope Osmótico (ºBrix) Xarope Osmótico (ºBrix) 45ºBrix 55ºBrix 65ºBrix ºBrix 45ºBrix 55ºBrix 65ºBrix ºBrix Sólidos Solúveis (ºBrix) 9,50 26,70 31,40 44,00 54,00 72,13 70,50 70,50 67,50 Umidade (%) 91,22 72,30 67,25-39,87 29,15 26,06 25,23 27,33 Atividade de Água (Aw) 0,998 0,987 0,982 0,944 0,908 0,820 0,822 0,850 0,831

6 FIGURA 1-Incremento de Sólidos Solúveis (%) no melão cantaloupe para os diversos tratamentos osmóticos. 90 Incremento de Sólidos Solúveis (%) ºBrix 55ºBrix 65 ºBrix ºBrix Tratamento osmótico Redução de Umidade Relativa (W / W O x 100) FIGURA 2-Redução percentual da perda de umidade (umidade relativa) para os diferentes tratamentos osmóticos do melão cantaloupe. 0 45ºBrix 55ºBrix ºBrix Tratamento osmótico

7 TABELA 2 - Características Químicas e Físico-químicas do melão desidratado após a secagem solar. Determinação Xarope Osmótico (ºBrix) 45ºBrix 55ºBrix 65ºBrix ºBrix SO 2 (ppm) 219,62 143,15 248,61 300,76 ph 5,37 5,36 4,82 3,49 Açúcares Redutores (%) 51,53 56,82 61,07 59,57 Acidez Total Titulável (%ác. cítrico) - 0,191 0,374 0,439

8 1 45ºBrix FIGURA 3- Efeito do tempo de secagem solar na Aw do melão após diferentes tratamentos osmóticos. 0,95 0,9 0,85 55ºBrix 65ºBrix ºBrix 80 Aw 0,8 0,75 0,7 0,65 0,6 Regressão 45 ºBrix y = -0,0003x 2-0,004x + 0,989 R 2 = 0,998 Regressão 55 ºBrix y = -0,0003x 2-0,006x + 0,985 R 2 = 0,9895 Regressão 65 ºBrix y = 1E-05x 2-0,0112x + 0,952 R 2 = 0,9354 Regressão ºBrix y = 0,0016x 2-0,0228x + 0,908 R 2 = 0, Tempo (horas) 70 Regressão 45 ºBrix y = 0,0515x2-3,3608x + 73,128 R2 = 0,9946 Regressão 65 ºBrix y = 0,0989x2-4,7211x + 62,4 R2 = 0, Regressão 55 ºBrix y = 0,065x2-3,5679x + 67,196 R2 = 0,9968 Regressão ºBrix y = 0,1463x2-2,9535x + 39,798 R2 = 1 % Umidade ºBrix 55ºBrix 65ºBrix ºBrix FIGURA 4- Efeito do tempo de secagem solar na umidade do melão após diferentes tratamentos osmóticos Tempo (horas)

9 80 FIGURA 5- Efeito do tempo de secagem solar no teor de sólidos solúveis (ºBrix) no melão após diferentes tratamentos osmóticos Regressão 45 ºBrix y = 1399,6x ,4x + 970,82 R 2 = 0,99 Sólidos Solúveis (ºBrix) Regressão 45 B y = -0,0446x 2 + 3,3401x + 25,819 R 2 = 0,992 Regressão 55 B y = -0,0645x 2 + 3,3891x + 31,188 R 2 = 0,9923 Regressão 65 B y = 0,0625x 2 + 2,3571x + 42,214 R 2 = 0,9436 Regressão y = -0,2156x 2 + 3,6212x + 53,767 R 2 = 0, ºBrix 55ºBrix 65ºBrix ºBrix Regressão 55 ºBrix y = 1213,1x ,1x + 818,44 R 2 = 0,9842 Regressão 65 ºBrix Tempo (horas) %Umidade y = 592,52x 2-812,84x + 293,58 R 2 = 0,9984 Regressão ºBrix y = -520,43x ,6x - 495,15 R 2 = 0, ºBrix 55ºBrix 65ºBrix ºBrix FIGURA 6- Relação umidade x Aw durante a secagem solar do melão após os diferentes tratamentos osmóticos. 20 0,75 0,8 0,85 0,9 0,95 1 Aw

10 A TABELA 2, a seguir, apresenta algumas características químicas e físico-químicas do melão após a secagem solar para os diferentes tratamentos osmóticos. Observa-se que uma acidez total titulável mais elevada (0,439%) foi encontrada no melão submetido a três xaropes consecutivos (45ºBrix - 55ºBrix - 65ºBrix), certamente pela incorporação do ácido cítrico adicionado nos três xaropes, que levou ainda a uma maior redução do ph quando comparado com os outros tratamentos osmóticos. Verificou-se uma elevada concentração de açúcares redutores no produto desidratado, certamente devido ao favorecimento da inversão da sacarose absorvida pelo fruto, associado ao efeito da temperatura durante a osmose e secagem e ao ácido cítrico incorporado na osmose. Os açúcares redutores corresponderam em todos os tratamentos osmóticos a valores percentuais da ordem de 71,44% a 88,25% dos sólidos solúveis Totais dos frutos após a secagem solar. Nas FIGURAS 3 e 4 são apresentados os valores de Aw e umidade do melão cantaloupe durante a secagem solar, após ser submetido a diferentes tratamentos osmóticos. Verifica-se que há uma grande influência sobre o tempo de secagem para que o melão atinja a faixa de Aw e umidade características de frutos com umidade intermediária (Aw= 0,65-0,85 e umidade = 20% - 50%), em função dos diferentes prétratamentos (tratamento osmótico) sofrido pelo fruto. Um menor tempo de secagem solar para redução da umidade foi necessário para o melão submetido aos três xaropes osmóticos consecutivos (45ºBrix - 55ºBrix - 65ºBrix) que foi de aproximadamente 4 horas, enquanto os tratamentos com 45ºBrix, 55ºBrix e 65ºBrix foram de forma respectiva de aproximadamente 8, 14 e 18 horas (FIGURA 4). Salienta-se que este menor tempo é benéfico à manutenção das características (cor, retenção de aroma, sabor, etc.) do fruto durante a secagem solar.

11 A FIGURA 5 apresenta a influência do tempo de secagem solar no incremento de sólidos solúveis no melão durante a secagem solar, onde observa-se a influência do pré-tratamento (tratamentos osmóticos), com um incremento de sólidos mais rápidos respectivamente para o tratamento com os três xaropes sucessivos seguidos do tratamento com 65ºBrix, 55ºBrix e 45ºBrix. A análise geral dos dados permite verificar que a uma maior concentração de sólidos no meio osmótico maior será o aumento de sólidos solúveis (ºBrix) e perda de água sofrido pelo fruto e menor o tempo necessário para a secagem solar do produto final. A FIGURA 6 apresenta a relação umidade x Aw para o melão durante a secagem solar do melão considerando os diferentes tratamentos Osmóticos anteriormente realizados, os quais apresentaram as seguintes relações para: Tratamento Osmótico: Em xarope 45ºBrix - Umidade (%) = 1399 (Aw) ,4 Aw + 970,82 Em xarope 55ºBrix - Umidade (%) = 1213 (Aw) ,1 Aw + 818,44 Em xarope 65ºBrix - Umidade (%) = 592,52 (Aw) 2-812,84 Aw + 293,58 Três xaropes consecutivos - Umidade (%) = -520,43 (Aw) ,6 Aw - 495,16 (45ºBrix - 55ºBrix - 65ºBrix)

12 (a) (b) FIGURA 7 - Melão Cantaloupe após a desidratação osmótica (a) e após a secagem solar (b).

13 CONCLUSÃO O trabalho permitiu concluir ser possível obter melão com umidade intermediária por desidratação osmótica seguida de secagem solar em todas concentrações de xaropes osmóticos empregados, sendo os mesmos influentes nas características químicas e físico-químicas finais do produto, e no tempo de secagem solar ao final do processo.