Emprego de ultrassom de alta intensidade para intensificação da etapa de desidratação osmótica para produção de gengibre semi-desidratado.

• Ano de defesa: 2023
• Autor(a) principal: Martins, Maria Julia Neves
• Tipo de documento: Tese
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Universidade Estadual Paulista (Unesp)
• Palavras-chave em Português: Sacarose; Glicose; Frutose; Maltitol; Técnicas combinadas; Cavitação; Sucrose; Glucose; Fructose; Combined techniques; Cavitation
• Link de acesso: http://hdl.handle.net/11449/242586

O gengibre é um alimento que vem sendo bastante consumido em várias formulações devido ao seu sabor característico de pungência e pelas propriedades nutracêuticas. Entretanto, sua alta perecibilidade in natura devido à alta umidade é um dos problemas enfrentados pelas indústrias. Por isso, tecnologias combinadas vêm sendo estudadas para melhoria do processo e qualidade do produto final. A desidratação osmótica, aplicada como pré-tratamento à secagem para a redução parcial de umidade, pode ser combinada com aplicação de ultrassom para a intensificação dos processos de transferência de massa. Nestes processos, a sacarose é usada como agente osmótico tradicional, embora venha sendo substituída por glicose, frutose e solutos não convencionais, como o maltitol. Este último permite atender às demandas do consumidor por produtos com teor calórico reduzido. A determinação das propriedades termofísicas das soluções osmóticas em ampla faixa de concentração e temperatura é a etapa inicial necessária para o correto dimensionamento da transferência de massa, assim como outras operações unitárias e dimensionamento de equipamentos. Sendo assim, o objetivo deste estudo foi avaliar a intensificação da etapa de desidratação osmótica de gengibre através do emprego de ultrassom de alta intensidade, visando sua transformação em produto final semi-desidratado. Para isso, inicialmente, soluções osmóticas de sacarose, glicose e frutose foram caracterizadas de acordo com as propriedades termofísicas (densidade, viscosidade, calor específico, condutividade térmica e difusividade térmica) em ampla faixa de concentração (10 a 60°Brix) e temperatura (273,15 a 358,15K). Propriedades de transporte de soluções saturadas convencionais de sacarose e não-convencionais de maltitol também foram estudadas em condições similares de temperatura (273,15 a 358,15K). Foi realizado, então, um estudo comparativo da desidratação osmótica de gengibre em solução saturada de maltitol na condição convencional, agitada mecanicamente (100 rpm) ou assistida por ultrassom de alta intensidade (700W) com sistema pulsado (1 s on; 4 s off) em diferentes temperaturas (25, 35 e 45°C). Como resultados, maiores densidades e menores valores de calor específico e condutividade térmica foram observados para as soluções osmóticas de sacarose, glicose e frutose quando a temperatura diminuiu e a concentração de soluto aumentou. Ao avaliar as soluções saturadas de sacarose e maltitol, a densidade e a difusividade térmica apresentaram valores crescentes com o aumento da temperatura, enquanto o calor específico e a condutividade térmica apresentaram valores decrescentes nas mesmas condições. A viscosidade apresentou comportamento contrário para as soluções com o aumento da temperatura: aumentando para maltitol e diminuindo para sacarose. Tais resultados foram relacionados com as mudanças simultâneas na solubilidade e concentração dos solutos em solução. Por fim, a desidratação osmótica de gengibre em temperaturas mais altas foi intensificada no que diz respeito à perda de água e ganho de sólidos, independente do processo aplicado. Entre as três condições de desidratação osmótica, a condição assistida por ultrassom apresentou maior intensificação de perda de água e ganho de sólidos seguido pela condição agitada mecanicamente e a convencional. O modelo de Weibull apresentou melhores ajustes aos dados experimentais nas três condições de processamento com R2 ≥0,9948 e RMSE ≤0,1158. Portanto, o ultrassom se mostrou como ferramenta eficiente para intensificar a transferência de massa na desidratação osmótica de gengibre com solução saturada de maltitol.