VISCOSIDADE APARENTE DE POLPAS DE GRAVIOLA COM DIFERENTES CONCENTRAÇÕES RESUMO

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1 Revista Brasileira de Produtos Agroindustriais, Campina Grande, v.13, n.especial, p , ISSN VISCOSIDADE APARENTE DE POLPAS DE GRAVIOLA COM DIFERENTES CONCENTRAÇÕES Vansostenes Antônio Machado de Miranda 1, Alexandre José de Melo Queiroz 2, Rossana Maria Feitosa de Figueirêdo 2, Dyego da Costa Santos 3 RESUMO O semi-árido brasileiro apresenta um vasto potencial para exploração de frutas exóticas de importância econômica. Dentre essas frutas, a graviola se destaca como matéria-prima para a indústria alimentícia, o que torna necessário o estudo de suas propriedades reológicas. Nesse contexto, o objetivo deste trabalho foi determinar as viscosidades aparentes de polpas de graviola nas concentrações de 12, 17 e 25 Brix nas temperaturas de 5, 1, 2, 3, 4, 5 C e velocidades de rotação variando entre 5 e 2 rpm. As graviolas da variedade Morada foram processadas obtendo-se polpa integral com 12 Brix. Para obtenção das concentrações de 17 e 25 Brix, as polpas foram concentradas em evaporador rotativo. As medidas das viscosidades foram realizadas em viscosímetro Brookfield. A influência da temperatura sobre a viscosidade foi avaliada utilizando-se a equação de Arrhenius. Verificou-se que todas as amostras apresentaram um comportamento não-newtoniano do tipo pseudoplástico. Para todas as concentrações, as viscosidades diminuíram com o aumento das velocidades de rotação e temperatura. Comparando-se as diferentes concentrações, houve aumento das viscosidades aparentes com o aumento dos sólidos solúveis das amostras. As viscosidades aparentes em função da temperatura foram estimadas satisfatoriamente pela equação de Arrhenius. Palavras-chave: Annona muricata L., reologia, fluido pseudoplástico APPARENT VISCOSITY OF SOURSOP PULP WITH DIFFERENT CONCENTRATIONS ABSTRACT The semi-arid region presents a vast potential for exploration of exotic fruits of economic importance. Among these fruits, the soursop fruit stands out as a raw material for the food industry, which makes it necessary to study their rheological properties. In this context, the object of this study was to determine the apparent viscosities of soursop pulp in the concentrations of 12, 17 and 25 Brix, in the temperatures of 5, 1, 2, 3, 4, 5 C and speeds of rotation between 5 and 2 rpm. The soursop fruits variety Morada were processed, obtaining pulp with 12 Brix. To obtain the concentrations of 17 and 25 Brix, the pulps were concentrated in a rotary evaporator. The measurements of the viscosities were carried using a Brookfield viscometer. The influence of temperature on apparent was evaluated using the Arrhenius equation. It was found that all samples presented non-newtonian and pseudoplastic behavior. For all concentrations, the viscosity decreased with increasing rotational speed and temperature. Comparing the different concentrations, there was increase of apparent viscosity with increasing soluble solids of the samples. The apparent viscosity as a function of temperature were estimated satisfactorily by the Arrhenius equation. Keywords: Annona muricata L., rheology, fluid pseudoplastic Protocolo de 25 de novembro de Mestre em Engenharia Agrícola, Instituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia de Pernambuco, Belo Jardim, PE. E- mail: vansostenes.miranda@belojardim.ifpe.edu.br 2 Professor Doutor, Unidade Acadêmica de Engenharia Agrícola, Centro de Tecnologia e Recursos Naturais, UFCG, Campina Grande, PB. alex@deag.ufcg.edu.br; rossana@deag.ufcg.edu.br 3 Mestrando em Engenharia Agrícola, Unidade Acadêmica de Engenharia Agrícola, Centro de Tecnologia e Recursos Naturais, UFCG, Campina Grande, PB. dyego.csantos@gmail.com

2 364 Viscosidade aparente de polpas de graviola com diferentes concentrações Miranda et al. INTRODUÇÃO O nordeste brasileiro apresenta condições favoráveis ao cultivo de várias espécies frutíferas (Oliveira et al., 29a). Dentre estas, muitas tem importância econômica real ou potencial, destacado-se a gravioleira (Annona muricata L.). A graviola pertence à família Annonaceae, da qual fazem parte cerca de 75 gêneros e mais de 6 espécies, em que somente três gêneros produzem frutos comestíveis, sendo os da Annona e Rollinia os de maior importância comercial, em virtude da qualidade dos frutos (Pinto & Silva, 1994). De acordo com São José et al. (2), a produção de graviola é destinada aos mercados consumidores na forma in natura. Deste montante, parte da produção se destina à agroindústria para a produção de polpa, suco, néctares, etc. A polpa tem grande valor como matéria-prima, uma vez que, sendo produzida nas épocas de safra, pode ser armazenada sob refrigeração ou congelamento para comercialização nos períodos mais propícios ou segundo a demanda do mercado consumidor, prestando-se tanto para consumo direto como para a elaboração de doces em massa, geléias, gelados comestíveis, néctares entre outros (Bueno et al., 22). Na fabricação de produtos derivados de frutas, é fundamental o conhecimento das propriedades físicas e químicas da polpa submetida aos processos de industrialização (Rigo et al., 21). Segundo Sato & Cunha (27), durante o processamento de polpas de frutas, frequentemente utilizam-se tratamentos térmicos e/ou resfriamento, o que faz com que o estudo da influência da temperatura sobre o comportamento reológico destes produtos seja de grande importância. Bezerra et al. (29) relataram que, além da temperatura, outros fatores podem influenciar a viscosidade de derivados de frutas, como o tipo de fruta e o teor de sólidos (açúcares, pectina e fibras). De acordo com Silva et al. (25) a concentração da polpa ou suco de fruta também pode ter efeito sobre a viscosidade. Nesse contexto, o conhecimento do comportamento reológico de polpas de frutas é importante nas indústrias de processamento, pois estão relacionados a aplicações tecnológicas, sensoriais e de engenharia, como, por exemplo, no projeto de bombas, tubulações, trocadores de calor e tanques de mistura (Toralles et al., 26). Segundo Durán & Ibáñez (1982), todos os líquidos derivados de frutas são sistemas bifásicos, compostos por partículas sólidas dispersas em um meio aquoso. Alguns apresentam escoamentos newtonianos, embora a maioria flua com características pseudoplásticas mostrando, por vezes, uma resistência inicial ao fluir e/ou uma dependência do tempo. A variabilidade está relacionada com a alteração estrutural provocada pelo cisalhamento. Na literatura estão disponíveis diversas pesquisas envolvendo o estudo reológico de polpas e sucos de frutas (Silva et al., 25; Toralles et al., 26; Vidal et al., 26; Sato & Cunha, 27; Grangeiro et al., 27; Fernandes et al., 28; Bezerra et al., 29; Oliveira et al., 29b; Rigo et al., 21; Haminiuk et al., 211; Oliveira et al., 211), no entanto pouco se sabe sobre a viscosidade aparente da polpa de graviola. O objetivo do presente trabalho foi determinar as viscosidades aparentes de polpas de graviola nas concentrações de 12, 17 e 25 Brix, em função da temperatura (5, 1, 2, 3, 4, 5 C) e velocidade de rotação (5, 6, 7, 8, 9, 1, 12, 14, 16, 18 e 2 rpm). MATERIAL E MÉTODOS Local de realização da pesquisa Os experimentos foram conduzidos no Laboratório de Armazenamento e Processamento de Produtos Agrícolas (LAPPA) da Unidade Acadêmica de Engenharia Agrícola (UAEA) da Universidade Federal de Campina Grande (UFCG) e no Instituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia de Pernambuco, Campus Belo Jardim. Matéria-prima Foram utilizadas graviolas da variedade Morada de um mesmo lote, adquiridas no distrito de Taboquinha, Belo Jardim, cidade localizada no Estado de Pernambuco (8º2 8 S; 36º25 27 W), na microrregião do Vale do Rio Ipojuca. Preparo das amostras Utilizou-se nos experimentos polpa de graviola integral com teor de sólidos solúveis totais de 12 Brix e polpas de graviola concentradas. Para a produção das amostras Revista Brasileira de Produtos Agroindustriais, Campina Grande, v.13, n.especial, p , 211

3 Viscosidade aparente de polpas de graviola com diferentes concentrações Miranda et al. 365 concentradas efetuou-se eliminação de parte da água da amostra integral, em evaporador rotativo (marca Quimis modelo Q344B2) sob vácuo na temperatura de 6 C, até as polpas atingirem teores de sólidos solúveis totais de 17 e 25 Brix. Viscosidade aparente As medidas das viscosidades aparentes foram realizadas em viscosímetro da marca Brookfield modelo DV-II + Pro, em intervalos de 3 segundos nas velocidades de rotação de 5, 6, 7, 8, 9, 1, 12, 14, 16, 18 e 2 rpm e nas temperaturas de 5, 1, 2, 3, 4 e 5 C. A Equação 1 foi ajustada aos dados experimentais da viscosidade aparente em função da velocidade de rotação pelo método Quase-Newton, utilizando-se o programa Statistica 5.. Onde: = a.v b (1) viscosidade aparente (mpa s); v velocidade de rotação; a e b constantes da equação. Influência da temperatura A influência da temperatura sobre a viscosidade aparente foi avaliada utilizando-se a equação de Arrhenius (Eq. 2). Para tanto, as temperaturas em graus Celsius foram transformadas para Kelvin (K) e em seguida calculados o inverso da temperatura. Os gráficos dos valores inversos em Kelvin, juntamente com a viscosidade aparente (Pa s) correspondentes a cada velocidade de rotação foram traçados no programa Origin Pro. Fez-se a regressão linear destes dados obtendo-se os coeficientes da equação de onde se calculou a energia de ativação. Ea exp (2) RT Onde: Viscosidade aparente (Pa s); Viscosidade aparente inicial (Pa s); Ea Energia de ativação (KJ/g mol); R Constante universal dos gases (KJ/ mol K). T Temperatura (K) RESULTADOS E DISCUSSÃO Na Tabela 1 estão representados os valores de viscosidade aparente (mpa s) da polpa de graviola integral (12 Brix) nas temperaturas de 5 a 5 C e velocidades de rotação de 5 a 2 rpm. Observa-se que o aumento da temperatura promoveu diminuição dos valores de viscosidade aparente. O aumento da velocidade de rotação promoveu reduções nas viscosidades, evidenciando comportamento pseudoplástico típico de polpa de frutas. Tabela 1. Viscosidades aparentes (mpa s) da polpa de graviola com 12 Brix em função da velocidade de rotação e temperatura Velocidade de Temperatura ( C) rotação (rpm) Resultados semelhantes também foram verificados por Granjeiro et al. (27), que ao trabalharem com polpa de figo-da-índia nas concentrações de 16, 19, 22, 25 e 28 Brix e temperaturas de 1, 2, 3, 4, 5 e 6 C, também verificaram diminuição da viscosidade aparente com o aumento da temperatura e velocidade de rotação. Toralles et al. (26), estudando o efeito da temperatura e concentração na reologia de purê de pêssego Revista Brasileira de Produtos Agroindustriais, Campina Grande, v.13, n.especial, p , 211

4 366 Viscosidade aparente de polpas de graviola com diferentes concentrações Miranda et al. nas concentrações de 12, 17, 22, 27 e 32 Brix e temperaturas de 1, 25, 4 e 55 C, também verificaram um comportamento pseudoplástico, sendo que a pseudoplasticidade foi maior em baixas temperaturas e altas concentrações. Verifica-se ainda reduções de 5%, 49,3%, 51,61%, 55,56%, 63,46% e 62,5% nas viscosidades aparentes entre as velocidades de rotação de 5 e 2 rpm, nas temperaturas de 5, 1, 2, 3, 4 e 5 C, respectivamente. Na Figura 1 apresentam-se as curvas de viscosidade aparente em função da velocidade de rotação da polpa de graviola com 12 Brix nas temperaturas de 5 a 5 C, com ajustes usando a Eq. 1. De maneira geral, observa-se influência da temperatura sobre as viscosidades aparentes das amostras, com pequena diferença entre as amostras nas temperaturas de 5 e 1 C. Constata-se reduções das viscosidades aparentes com o aumento da velocidade de rotação. Verifica-se que os coeficientes de determinação (R 2 ) foram superiores a,98, indicando um bom ajuste da equação aplicada aos dados experimentais. Melo et al. (28) obtiveram coeficientes de determinação (R 2 ) superiores a,95, ao ajustarem equações de regressão aos dados de viscosidades aparente de polpas de buriti com leite em função da temperatura, estando inferior aos observados no presente estudo. 9 Viscosidade aparente (mpa s) C y= 5824,41 x -,52882 R 2 =, C y= 4782,68 x -,49255 R 2 =, C y= 4247,69 x -,5216 R 2 =, C y= 5398,44 x -,59665 R 2 =,986 4 C y= 8823,81 x -,72776 R 2 =, C y= 6921,92 x -,73424 R2=, Velocidade de rotação (rpm) Figura 1. Viscosidade aparente em função da velocidade de rotação da polpa de graviola com 12 Brix nas temperaturas de 5 a 5 C Na Tabela 2 estão representados os valores da viscosidade aparente (Pa s) da polpa de graviola concentrada a 17 Brix, nas temperaturas de 5 a 5 C, e nas velocidades de rotação de 5 a 2 rpm. Observa-se diminuição dos valores da viscosidade aparente com o aumento da velocidade de rotação e temperatura, apesar de relativa estabilidade das viscosidades entre as temperaturas de 5 e 1 o C e entre 3 e 4 ºC. Rigo et al. (21) também verificaram redução da viscosidade com o aumento da temperatura ao estudarem polpa de butiá, onde a polpa perdeu pseudoplasticidade e ficou menos viscosa a medida que a temperatura aumentou. Foram verificados reduções de 64,29%, 64,71%, 64,91%, 62,22%, 66,67% e 66,67% nas viscosidades aparentes entre as velocidades de rotação de 5 e 2 rpm, para as temperaturas de 5, 1, 2, 3, 4 e 5 C, respectivamente. Revista Brasileira de Produtos Agroindustriais, Campina Grande, v.13, n.especial, p , 211

5 Viscosidade aparente de polpas de graviola com diferentes concentrações Miranda et al. 367 Tabela 2. Viscosidades aparentes (mpa s) da polpa de graviola com 17 Brix em função da velocidade de rotação e temperatura Velocidade de Temperatura ( C) rotação (rpm) Na Figura 2 apresentam-se as curvas de viscosidade aparente em função da velocidade de rotação da polpa de graviola a 17 Brix nas temperaturas de 5 a 5 C, com ajustes pela Eq.1. Observa-se influência da temperatura sobre as viscosidades das amostras. Assim como verificado para a polpa de graviola com 12 Brix, a polpa com 17 Brix também foi classificada como fluido pseudoplástico, em razão da viscosidade aparente diminuir com o aumento da taxa de deformação. Silva et al. (25) também verificaram comportamento pseudoplástico ao pesquisarem o comportamento reológico da polpa de acerola nas concentrações 4, 7, 1, 13 e 16 Brix e temperaturas de 5, 2, 35, 5, 65 e 85 C. Observa-se ainda que a equação utilizada para o ajuste da viscosidade aparente em função da velocidade de rotação apresentou coeficientes de determinação superiores a,98, representando um bom ajuste. 9 Viscosidade aparente (mpa s) C y= x -,7777 R 2 =,992 1 C y= x -,77676 R 2 =,999 2 C y= x -,76662 R 2 =, C y= x -,72583 R 2 =, C y= x -,82446 R 2 =, C y= x -,8482 R 2 =, Velocidade de rotação (rpm) Figura 2. Viscosidade aparente em função de velocidade de rotação da polpa de graviola com 17 Brix nas temperaturas de 5 a 5 C Na Tabela 3 estão apresentados os valores da viscosidade aparente (mpa s) da polpa da graviola concentrada a 25 Brix, nas temperaturas de 5 a 5 C e nas velocidades de rotação de 5 a 2 rpm. Observa-se diminuição da viscosidade com o aumento da velocidade de rotação, característica de fluidos pseudoplásticos, e com o aumento de Revista Brasileira de Produtos Agroindustriais, Campina Grande, v.13, n.especial, p , 211

6 368 Viscosidade aparente de polpas de graviola com diferentes concentrações Miranda et al. temperatura. Oliveira et al. (211) também verificaram comportamento pseudoplástico ao estudarem o efeito da temperatura sobre o comportamento reológico das polpas de goiaba e gabiroba. Reduções de 64,4%, 64,%, 64,2%, 66,%, 57,8% e 55,6% foram verificadas nas viscosidades aparentes entre a velocidades de rotação de 5 e 2 rpm, nas temperaturas de 5, 1, 2, 3, 4 e 5 C, respectivamente. Tabela 3. Viscosidades aparentes (mpa s) da polpa de graviola com 25 Brix em função da velocidade de rotação e temperatura Velocidade de Temperatura ( C) rotação (rpm) Na Figura 3 estão representados os valores da viscosidade aparente (mpa.s) da polpa da graviola concentrada a 25 Brix, nas temperaturas de 5 a 5 C e velocidades de rotação de 5 a 2 rpm. Observa-se clara distinção entre as curvas, demonstrando a influência da temperatura em todas as faixas, com formação de três blocos distintos em pares de temperaturas sendo 5 e 1 C, 2 e 3 C e 4 e 5 C. A polpa de graviola com 25 Brix para a faixa de temperatura de 5 a 5 C apresentou comportamento semelhante ao das polpas com 12 e 17 Brix, com a viscosidade aparente diminuindo com o aumento da taxa de deformação. Verifica-se que os coeficientes de determinação (R 2 ) foram superiores a,99 para todas as temperatura estudadas, com exceção da temperatura de 5 C, em que o ajuste foi superior a,95. Torres et al. (23) também encontraram coeficientes de determinação (R 2 ) superiores a,95 ao ajustarem uma equação linear aos dados experimentais da viscosidades aparente de polpas de umbu-cajá em função do teor de pectina. Na Figura 4 têm-se a representação gráfica das curvas de ajustes usando a equação de Arrhenius das viscosidades aparentes da polpa de graviola integral (12 Brix) em função do inverso da temperatura nas diferentes velocidades de rotação. Verifica-se, em todas as velocidades de rotação, que a viscosidade aparente aumentou com o inverso da temperatura. Comportamento semelhante foi verificado por Grangeiro et al. (27) e Dark et al. (27) trabalhando com polpa de figo-daindia e manga da variedade Kesar. Constata-se que para uma temperatura fixa a viscosidade aparente diminuiu com o aumento da velocidade de rotação. Esses resultados corroboram com a pesquisa de Sengül et al. (25), que ao estudarem o comportamento reológico de polpa de amora nas temperaturas de 3 a 7 C e velocidades de rotação de 5 a 1 rpm, verificaram redução da viscosidade com o aumento da velocidade de rotação. Revista Brasileira de Produtos Agroindustriais, Campina Grande, v.13, n.especial, p , 211

7 Viscosidade aparente de polpas de graviola com diferentes concentrações Miranda et al Viscosidade aparente (mpa s) C y= x -,74692 R 2 =, C y= x -,73586 R 2 =, C y= x -,73292 R 2 =, C y= x -,78676 R 2 =, C y= x -,7532 R 2 =,99 5 C y= x -,55586 R 2 =, Velocidade de rotação (rpm) Figura 3. Viscosidade aparente em função de velocidade de rotação da polpa de graviola a 25 Brix nas temperaturas de 5 a 5 C ln viscosidade aparente (mpas) 43, , rpm 6 rpm 7 rpm 8 rpm 9 rpm 1 rpm 12 rpm 14 rpm 16 rpm 18 rpm 2 rpm,31,32,33,34,35,36 1/T(K -1 ) Figura 4. Viscosidade aparente da polpa de graviola integral (12 ºBrix) em função do inverso da temperatura nas diferentes velocidades de rotação Na Tabela 4 estão apresentadas as equações das regressões usando a equação de Arrhenius da viscosidade aparente em função do inverso da temperatura. A partir destas equações foram calculadas as energias de ativação (Ea) e as viscosidades aparentes iniciais teóricas ( ). Na Tabela 5 estão apresentados os valores das viscosidades aparentes iniciais teóricas ( ) e das energias de ativação calculados pela equação de Arrhenius para a polpa de graviola integral (12 Brix) para as diferentes velocidades de rotação. Observa-se que o aumento da velocidade de rotação acarretou em reduções na viscosidade teórica, e tendência de aumento na energia de ativação. A ordem da grandeza da energia de ativação indica a dependência da Revista Brasileira de Produtos Agroindustriais, Campina Grande, v.13, n.especial, p , 211

8 37 Viscosidade aparente de polpas de graviola com diferentes concentrações Miranda et al. viscosidade com a temperatura, sendo que o aumento da temperatura provoca um efeito de diminuição da viscosidade, conforme observado por Gratão et al. (24), estudando a relação da viscosidade com a temperatura em açúcar invertido líquido. De acordo com Nindo et al. (27), a viscosidade aparente inicial teórica ( ) está relacionada com o fator de frequência associado as taxas de colisão. Tabela 4. Equações de regressão do logaritmo das viscosidades aparentes da polpa de graviola com 12 Brix em função do inverso da temperatura nas diferentes velocidades de rotação Velocidade de rotação Equação (rpm) 5 y = 2, ,5673x 6 y = 1, ,69947x 7 y = 1, ,84286x 8 y = 1, ,622x 9 y = 1, ,54328x 1 y =, ,33517x 12 y =, ,4323x 14 y =, ,86426x 16 y =, ,9594x 18 y =, ,875x 2 y =, ,9841x Observa-se que os valores da energia de ativação variaram entre 9,52 e 14,61 kj g -1 mol - 1. Valor dentro desta faixa foi quantificado por Haminiuk et al. (26) para a polpa de araçá (11,3 kj g -1 mol -1 ) para as temperaturas entre 1 e 6 C e taxa de deformação de 5 s -1. Tabela 5. Viscosidades aparentes iniciais teóricas ( ) e energias de ativação (E a ) da polpa de graviola integral (12 Brix) calculadas a partir da equação de Arrhenius Velocidade de rotação (rpm) (Pa s) Ea (kj g -1 mol -1 ) R ,34 9,52,94 6 6,74 1,48,96 7 4,35 14,35,97 8 3,79 11,43,98 9 2,87 11,92,98 1 2,61 11,96, ,62 12,88, ,8 13,68,96 16,73 14,48,96 18,66 14,61,96 2,63 14,61,98 As viscosidades aparentes da polpa de graviola com 17 Brix em função do inverso da temperatura nas diferentes velocidades de rotação encontram-se na Figura 5. Constata-se, em todas as velocidades de rotação, que a viscosidade aparente aumentou com o inverso da temperatura. ln viscosidade aparente(mpas) 298, rpm 6 rpm 7 rpm 8 rpm 9 rpm 1 rpm 12 rpm 14 rpm 16 rpm 18 rpm 2 rpm 196,63316,31,32,33,34,35,36 1/T (K -1 ) Figura 5. Viscosidade aparente da polpa de graviola com 17 Brix em função do inverso da temperatura nas diferentes velocidades de rotação Revista Brasileira de Produtos Agroindustriais, Campina Grande, v.13, n.especial, p , 211

9 Viscosidade aparente de polpas de graviola com diferentes concentrações Miranda et al. 371 Haminiuk et al. (26) também verificaram comportamento semelhante para a polpa de amora preta entre as temperaturas de 1 e 6 C. Da mesma forma como ocorrido para a polpa integral, observa-se que para uma temperatura fixa a viscosidade aparente diminuiu com o aumento da velocidade de rotação para a polpa de graviola com 17 Brix. Na Tabela 6 pode-se observar as equações das regressões usando a equação de Arrhenius da viscosidade aparente da polpa de graviola com 17 Brix em função do inverso da temperatura. A partir destas equações foram calculadas as energias de ativação (Ea) e as viscosidades aparentes iniciais teóricas ( ). Tabela 6. Equações do logaritmo das viscosidades aparentes da polpa de graviola com 17 ºBrix em função do inverso da temperatura nas diferentes velocidades de rotação Velocidade de rotação Equação (rpm) 5 y = 4, ,81523x 6 y = 3, ,94495x 7 y = 3, ,8516x 8 y = 3, ,27796x 9 y = 3, ,53849x 1 y = 3, ,93123x 12 y = 2, ,226x 14 y = 2, ,9618x 16 y = 2, ,8499x 18 y = 2, ,11914x 2 y = 2, ,11914x Na Tabela 7 estão apresentados os valores das viscosidades aparentes iniciais teóricas ( ) e das energias de ativação da polpa de graviola com 17 Brix calculadas pela equação de Arrhenius para as diferentes velocidades de rotação. Observa-se tendência de redução nos valores da viscosidade teórica da polpa com o aumento da velocidade de rotação, e ao contrário da polpa a 12 Brix, não se observou tendências de aumento ou redução na energia de ativação com a velocidade de rotação. Comportamento semelhante foi verificado por Tonon et al. (29) para a polpa de açaí nas temperaturas entre 1 e 7 C. Tabela 7. Viscosidades aparentes iniciais teóricas ( ) e energias de ativação (E a ) da polpa de graviola com 17 ºBrix calculadas a partir da equação de Arrhenius Velocidade de rotação (rpm) (Pa s) Ea (kj g -1 mol -1 ) R ,45 1,18, ,54 11,69, ,34 11,32, ,3 11,64, ,68 11,8, ,34 11,73, ,79 11,95, ,46 11,88, ,66 11,78, ,5 11,75, ,38 11,73,99 Têm-se na Figura 6 as viscosidades aparentes da polpa de graviola com 25 Brix em função do inverso da temperatura nas diferentes velocidades de rotação. Constata-se, em todas as velocidades de rotação, que a viscosidade aparente aumentou com o inverso da temperatura. Haminiuk et al. (26) observaram resultados semelhantes da viscosidade em função do inverso da temperatura com polpa de amora a 5,37 Brix. Da mesma forma como ocorrido para as polpas integrais e com 17 Brix, constata-se que para uma temperatura fixa a viscosidade aparente diminuiu com o aumento da velocidade de rotação para a polpa de graviola com 25 Brix. Revista Brasileira de Produtos Agroindustriais, Campina Grande, v.13, n.especial, p , 211

10 372 Viscosidade aparente de polpas de graviola com diferentes concentrações Miranda et al. ln viscosidade aparente(mpas) 298, rpm 6 rpm 7 rpm 8 rpm 9 rpm 1 rpm 12 rpm 14 rpm 16 rpm 18 rpm 2 rpm 196,63316,31,32,33,34,35,36 1/T (K -1 ) Figura 6 Viscosidade aparente da polpa de graviola com 25 Brix em função do inverso da temperatura nas diferentes velocidades de rotação Na Tabela 8 observa-se as equações das regressões usando a equação de Arrhenius da viscosidade da polpa de graviola (25 Brix) em função do inverso da temperatura. A partir destas equações foram calculadas as energias de ativação e as viscosidades iniciais teóricas. Tabela 8. Equações de regressão do logaritmo das viscosidades aparentes da polpa de graviola com 25 Brix em função do inverso da temperatura nas diferentes velocidades de rotação Velocidade de rotação Equação (rpm) 5 y = 4, ,19419x 6 y = 4, ,25689x 7 y = 4, ,33879x 8 y = 4, ,41145x 9 y = 4, ,41145x 1 y = 4, ,421x 12 y = 4, ,64311x 14 y = 4, ,67879x 16 y = 4, ,14813x 18 y = 4, ,57465x 2 y = 5, ,341x Na Tabela 9 estão representados os valores das viscosidades aparentes iniciais teóricas ( ) e das energias de ativação da polpa de graviola com 25 Brix calculadas pela equação de Arrhenius para as diferentes velocidades de rotação. Tabela 9. Viscosidades aparentes iniciais teóricas ( ) e energias de ativação (E a ) da polpa de graviola com 25 Brix calculadas a partir da equação de Arrhenius Velocidade de rotação (rpm) (Pa s) Ea (kj g -1 mol -1 ) R ,99 11,8, ,24 1,91, ,9 1,66, ,29 1,6, ,43 9,57, ,5 9,63, ,91 9,41, ,61 9,28, ,76 9,6, ,65 8,81, ,11 7,95,92 Observa-se tendência de redução nos valores da energia de ativação com o aumento da velocidade de rotação entre 9 e 2 rpm. Verifica-se que os valores da energia de ativação são inferiores ao determinado por Nindo et al. (27) para a polpa de mirtilo com 25 Brix que foi de 17 kj g -1 mol -1. Na Tabela 1 estão representados os valores das energias de ativação (Ea) da polpa de graviola nas três concentrações calculadas pela equação de Arrhenius para as diferentes velocidades de rotação. Observa-se redução nos Revista Brasileira de Produtos Agroindustriais, Campina Grande, v.13, n.especial, p , 211

11 Viscosidade aparente de polpas de graviola com diferentes concentrações Miranda et al. 373 valores da energia de ativação com o aumento da concentração para as velocidades de rotação de 7, 9, 1, 12, 14, 16, 18 e 2 rpm. Na rotação de 5 rpm a energia de ativação aumentou com o aumento da concentração, no entanto nas rotações de 6 e 8 rpm observouse aumento na energia de ativação nas concentrações de 12 e 17 Brix, seguido de queda na maior concentração. Com o aumento da velocidade de rotação, observa-se aumento da energia de ativação na concentração de 12 Brix, diminuição na concentração de 25 Brix e uma tendência de estabilidade na concentração de 17 Brix. De uma forma geral, tomando como medida os valores extremos da velocidade de rotação (5 rpm e 2 rpm) pode-se dizer que quanto maior for a energia de ativação (E at ), maior será a dependência da viscosidade aparente (η a ). Foi observado que a energia de ativação diminuiu nos seus valores extremos na concentração de 25 Brix, observando-se aumentos nas outras duas concentrações. Tabela 1. Comparação entre as energias de ativação (E a ) das polpas de graviola com 12, 17 e 25 Brix calculadas a partir da equação de Arrhenius Velocidade de rotação (rpm) E a (kj g -1 mol -1 ) Polpa de graviola com 12 ºBrix Polpa de graviola com 17 ºBrix 5 9,52 1,18 11,8 6 1,48 12,5 11, ,35 11,48 1, ,43 11,72 1,6 9 11,92 11,8 1, ,96 11,73 9, ,88 11,95 9, ,68 11,88 9, ,48 11,78 9, ,61 11,75 8, ,61 11,73 7,95 Polpa de graviola com 25 ºBrix CONCLUSÕES Em todas as concentrações, as viscosidades aparentes das polpas de graviola foram influenciadas pelas velocidades de rotação e temperaturas, onde as viscosidades diminuíram com o aumento dessas variáveis. Comparando-se as diferentes concentrações, houve aumento das viscosidades aparentes com o aumento do teor de sólidos solúveis totais ( Brix) das amostras. As polpas de graviola nas diferentes concentrações apresentaram um comportamento não-newtoniano, do tipo pseudoplástico. A equação de Arrhenius estimou satisfatoriamente as viscosidades aparentes em função da temperatura. AGRADECIMENTOS Os autores agradecem a UFCG, ao IFPE e a CAPES pela realização do MINTER e a FACEPE pelo financiamento. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS Bezerra, J.R.M.V.; Rigo, M.; Demczuk Junior, B.; Córdova, K.R.V. Estudo do efeito da temperatura nas propriedades reológicas da polpa de morango (Fragaria ananassa). Ambiência, v.5 n.1 p.37-47, 29. Bueno, S.M.; Graciano, R.A.S.; Fernandes, E.C.B.; Garcia-Cruz, C.H. Avaliação da qualidade de polpas de frutas congeladas. Revista do Instituto Adolfo Lutz, v.62, n.2, p , 22. Durán, L.; Ibáñez, E.C. Reología físico química del pure de albaricoque: determinación de las características químicas, físicas y estructurales. Revista de Agroquímica y Tecnología de Alimentos, v.22, n.3, p , Dak, M.; Verma, R.C.; Jaaffrey, S.N.A. Effect of temperature and concentration on rheological properties of Kesar mango juice. Journal of Food Engineering, v.8, n.4, p , 27. Fernandes, T.K.S.; Figueirêdo, R.M.F.; Queiroz, A.J.M.; Melo, K.S.; Bezerra, M.C.T. Estudo do comportamento Revista Brasileira de Produtos Agroindustriais, Campina Grande, v.13, n.especial, p , 211

12 374 Viscosidade aparente de polpas de graviola com diferentes concentrações Miranda et al. reológico da polpa de umbu-cajá em função da concentração de maltodextrina. Revista Brasileira de Produtos Agroindustriais, v.1, n.2, p , 28. Grangeiro, A.A.; Queiroz, A.J.M.; Figueirêdo, R.M.F.; Cavalcanti-Mata, M.E.R.M. Viscosidades de polpas concentradas de figo-da-índia. Revista Brasileira de Agrociência, v.13, n.2, p , 27. Gratão, A.C.A.; Berto, M.I.; Silveira Junior, V.S. Reologia do açúcar líquido invertido: influência da temperatura na viscosidade. Ciência e Tecnologia de Alimentos, v.24, n.4, p , 24. Haminiuk, C.W.I.; Sierakowski, M.R.; Izidoro, D.R.; Masson, M.L. Rheological characterization of blackberry pulp. Brazilian Journal of Food Technology, v.9, n.4, p , 26. Haminiuk, C.W.I.; Sierakowski, M.R.; Plata- Oviedo, M.S.V.; Branco, I.G.; Canteri, M.H.G.; Masson, M.L. Estudo do comportamento reológico de sucos combinados de frutas vermelhas. Revista Brasileira de Tecnologia Agroindustrial, v.5, n.1, p , 211. Melo, K.S.; Figueirêdo, R.M.F.; Queiroz, A.J.M. Comportamento reológico da polpa de buriti com leite. Revista de Biologia e Ciências da Terra, v.8, n.2, p , 28. Nindo, C.I.; Tang, J.; Powers, J.R.; Takhar, P.S. Rheological properties of blueberry puree for processing applications. Food Science and Technology, v.4, n.2, p , 27. Oliveira, L.C.; Tavares, J.C.; Rodrigues, G.S.O.; Maracajá, P.B.; Silva, M.L. Efeito de diferentes substratos na germinação de sementes e formação inicial de plântulas de graviola. Revista Verde de Agroecologia e Desenvolvimento Sustentável, v.4, n.1, p.9-97, 29a. Oliveira, R.C.; Barros, S.T.D.; Rossi, R.M. Aplicação da metodologia bayesiana para o estudo reológico da polpa de uva. Revista Brasileira de Produtos Agroindustriais, v.11, n.1, p.73-8, 29b. Oliveira, R.C.; Rossi, R.M.; Barros, S.T.D. Estudo do efeito da temperatura sobre o comportamento reológico das polpas de gabiroba e goiaba. Acta Scientiarum. Technology, v. 33, n. 1, p , 211. Pinto, A.C.Q.; Silva, E.M. Graviola para exportação: aspectos técnicos da produção. Brasília: EMBRAPA/SPI, p. (Série publicações técnicas FRUPEX, 7). Rigo, M.; Bezerra, J.R.M.V.; Córdova, K.R.V. Estudo do efeito da temperatura nas propriedades reológicas da polpa de butiá (Butia eriospatha). Ambiência, v.6 n.1 p.25-36, 21. Sato, A.C.K.; Cunha, R.L. Influência da temperatura no comportamento reológico da polpa de jabuticaba. Ciência e Tecnologia de Alimentos, v.27, n.4, p , 27. São José, A.R.; Angel, D.N.; Bonfim, M.P.; Rebouças, T.N.H. Cultivo da graviola. In: SEMANA INTERNACIONAL DE FRUTICULTURA E AGROINDÚSTRIA, 7., 2, Fortaleza. Cursos... Fortaleza: Sindifruta, Instituto Frutal, p. CD-ROM. Sengül, M.; Ertugay, M.F.; Sengül, M. Rheological, physical and chemical characteristics of mulberry pekmez. Food Control, v.16, n.1, p.73-76, 25. Silva, F.C.; Guimarães, D.H.P.; Gasparetto, C.A. Reologia do suco de acerola: efeitos da concentração e temperatura. Ciência e Tecnologia de Alimentos, v.25, n.1, p , 25. Tonon, R.V.; Alexandre, D.; Hubinger, M.D.; Cunha, R.L. Steady and dynamic shear rheological properties of açai pulp (Euterpe oleraceae Mart.). Journal of Food Engineering, v.92, n.4, p , 29. Toralles, R.P.; Vendruscolo, J.L.; Vendruscolo, C.T. Reologia de purê homogeneizado de pêssego: efeito da temperatura e concentração. Brazilian Journal of Food Technology, v.9, n.1, p.1-8, 26. Torres, L.B.V.; Queiroz, A.J.M.; Figueirêdo, R.M.F. Viscosidade aparente da polpa de umbu-cajá concentrada a 1 C. Revista Brasileira de Produtos Agroindustriais, v.5, n.2, p , 23. Vidal, J.R.M.B.; Sierakowski, M.R.; Haminiuk, C.W.I.; Masson, M.L. Propriedades reológicas da polpa de manga (Mangifera indica L. cv. Keitt) centrifugada. Ciência e Agrotecnologia, v.3, n.5, p , 26. Revista Brasileira de Produtos Agroindustriais, Campina Grande, v.13, n.especial, p , 211