Publicação: Estudo de técnicas híbridas de desidratação de resíduos de acerola
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CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA QUIMICA
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Resumo
A fruticultura é uma atividade comercial consolidada no Brasil. No país são
produzidas mais de 41 milhões de toneladas de frutas, colocando-o atrás apenas da China e
da Índia. As frutas frescas podem ser comercializadas in natura ou seguir para a
industrialização primária ou secundária que origina frutas processadas das mais variadas
formas, como polpas, sucos e geleias. Durante as etapas de processamento há a geração de
materiais não aproveitados, os chamados de resíduos. Estima-se que 40 % em volume das
frutas enviadas para a indústria se tornam resíduos. Os quais são constituídos por uma
mistura heterogênea de sementes, bagaços e cascas, que são ricos em ácido ascórbico,
tocoferóis, carotenoides e em compostos fenólicos. Produtores agrícolas e indústrias
enfrentam o problema do seu descarte, pois apesar de este ser um material biodegradável ele
necessita de um tempo de decomposição, transformando-se, assim, em uma fonte de
poluente ambiental. A secagem híbrida, ou seja, a associação de técnicas distintas em um
único processo destaca-se como uma alternativa para o reaproveitamento destes resíduos,
transformando-o para a alimentação humana e animal. Neste estudo foi abordada a
caracterização do resíduo de acerola proveniente da indústria de polpas, a faixa de umidade
segura para o armazenamento e a aplicação de técnicas híbridas de desidratação para
possível reaproveitamento. Verificou-se que o resíduo de acerola é uma fonte rica em
nutrientes e compostos bioativos e com umidades abaixo de 26% não apresentam
crescimento microbiano. Em seguida, foi realizada a desidratação do resíduo de acerola
através de duas técnicas híbridas: micro-ondas a vácuo e convectiva em leito fixo auxiliado
por infravermelho. Testes preliminares indicaram a viabilidade do uso de micro-ondas como
forma de desidratação, ocasionando inclusive o enriquecimento de alguns compostos, como
o teor de flavonoides totais. Quando o vácuo foi acoplado ao processo, minimizou-se a
degradação do ácido ascórbico devido à diminuição das reações de oxidações. Diversos prétratamentos
ainda foram testados com o intuito de aprimorar a secagem em micro-ondas a
vácuo. Dentre os quais, o que obteve maior destaque foi a imersão do resíduo em etanol. A
secagem do resíduo após a imersão em etanol apresentou redução média de 54% no tempo
de secagem, além de aumentar o teor de ácido ascórbico. O modelo de Overhults foi o que
melhor representou os dados de cinética de secagem do resíduo de acerola tanto na
desidratação em micro-ondas quanto em micro-ondas a vácuo (com e sem pré-tratamento).
Verificou-se também que a utilização de radiação infravermelha foi positiva para minimizar
a heterogeneidade característica da desidratação em leito fixo.
Abstract
Fruit growing is a solid commercial activity in Brazil. Over 41 million tons of fruits
are produced per year, placing it behind only China and India. Fruits can be sold fresh or
processed, as pulps, juices and jams. During the processing, agro-industrial residues are
generated. It is estimated that more than 40% in volume of the fruits sent to be processed
will become agro-industrial residues. These residues are constituted by a heterogeneous mix
of seeds, peels and residual pulp. Which are rich in ascorbic acid, tocopherols, carotenoids
and phenolic compounds. Industries and producers face the problem of its disposal.
Although it is a biodegradable material, the residues require some time to decompose.
Within this context, hybrid drying techniques rise as an alternative to reuse these residues
turning it into flour aiming food products. Therefore, in this study acerola residue was
characterized by its physical-chemical properties, maximum moisture content for safe
storage and and the use of hybrid dehydration techniques for its possible reuse. It was found
that acerola residue is a rich source of nutrients and bioactive compounds and when it has
moisture content below 26% does not present favorable conditions for microbiological
growth. Then, drying experiments were performed in two different hybrid dryers: vacuum
microwave and fixed-bed convective dryer aided by infrared radiation. Preliminary tests
showed that the use of microwave was viable as a dehydration method, which caused an
increase in some compounds, such as total flavonoids content. It was noticed that ascorbic
acid degradation due to oxidation was reduced when vacuum was added to the process.
Several pre-treatments were tested in order to enhance vacuum microwave drying. Among
which, the pre-treatment where the residue was immersed in ethanol got the most prominent
results including average reduction of 54% of the process and ascorbic acid content
increases. The Overhults model fitted better the experimental drying kinetic data for acerola
residue dehydration in both the microwave and in vacuum microwave (with and without pretreatment).
It was also found that the use of infrared radiation had a positive effect in order
to minimize heterogeneity characteristic of dehydration in a fixed bed.
Palavras-chave
Engenharia Química, Secagem, Agroindústria, Resíduos agrícolas, Resíduos agroindustriais, Tecnologias híbridas, Drying, Agro industrial residues, Hybrid technologies
Citação
NOGUEIRA, Geraldo Daniel Ribeiro - Estudo de técnicas híbridas de desidratação de resíduos de acerola - 2016. 106 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Química) - Universidade Federal de Uberlândia, Uberlândia, 2016.