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DESIDRATAÇÃO OSMÓTICA DE MANGA RONALDO EGEVARTH LEME ORIENTADORA ANDRESA CARLA FEIHRMANN MARINGÁ, MARÇO DE 2007 UNIVERSIDADE ESTADUAL DE MARINGÁ CENTRO DE TECNOLOGIA DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA QUÍMICA CURSO DE ESPECIALIZAÇÃO EM ANÁLISE DE PROCESSOS DA INDÚSTRIA ALIMENTÍCIA

DESIDRATAÇÃO OSMÓTICA DE MANGA

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Monografia Desitração Osmótica de Manga

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DESIDRATAÇÃO OSMÓTICA DE MANGA

RONALDO EGEVARTH LEME

ORIENTADORA

ANDRESA CARLA FEIHRMANN

MARINGÁ, MARÇO DE 2007

UNIVERSIDADE ESTADUAL DE MARINGÁ CENTRO DE TECNOLOGIA DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA QUÍMICA CURSO DE ESPECIALIZAÇÃO EM ANÁLISE DE PROCESSOS DA INDÚSTRIA ALIMENTÍCIA

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DESIDRATAÇÃO OSMÓTICA DE MANGA

RONALDO EGEVARTH LEME

Trabalho de conclusão do curso de Especialização em Análise de

Processos da Indústria Alimentícia

ORIENTADORA

ANDRESA CARLA FEIHRMANN

MARINGÁ, MARÇO DE 2007

UNIVERSIDADE ESTADUAL DE MARINGÁ CENTRO DE TECNOLOGIA DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA QUÍMICA CURSO DE ESPECIALIZAÇÃO EM ANÁLISE DE PROCESSOS DA INDÚSTRIA ALIMENTÍCIA

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AGRADECIMENTOS

Gostaria de agradecer a Deus por ter me provido de saúde e sabedoria para conseguir alcançar esta etapa de minha vida. Aos meus pais e irmão que me deram força para que eu participasse deste curso. À minha namorada, Ana Cláudia Canjerana, por ter tido paciência pelas sextas-feiras à noite quando não podíamos nos encontrar devido às aulas do curso. A todos os professores do curso de especialização que trouxeram novos conhecimentos nos finais de semana de aula. À Maria Sueli Peron e ao professor Dr. Lúcio Cardoso Filho, pela organização do curso. Novamente à Maria Sueli Perón, sem a qual eu não teria conquistado o sonho de trabalhar na multinacional japonesa pela qual fui contratado. Á minha orientadora Andresa Carla Feihrmann pelo auxílio na confecção deste trabalho. A Janiel Luppi e à Secci Ind. e Com. de Produtos Secos e Desidratados pelo fornecimento da amostra de manga para o teste de degustação. Os novos amigos que fiz durante este curso. Que todos tenham muito sucesso como profissionais na área de alimentos e em suas vidas pessoais. Saudades!

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ÍNDICE

1 - INTRODUÇÃO .............................................................................................................. 6 2 – A MANGA ...................................................................................................................... 8 2.1 Histórico .......................................................................................................................... 8 2.2 Aspectos Gerais ............................................................................................................... 9 2.3 Características Físicas .................................................................................................... 11 2.4 Características Químicas ................................................................................................ 12 2.5 Ponto de Colheita ........................................................................................................... 14 2.6 Zoneamento da cultura da manga no Paraná ................................................................... 14 3 – DESIDRATAÇÃO OSMÓTICA DA MANGA ........................................................... 16 3.1 Importância da pesquisa ................................................................................................. 16 3.2 Atividade de Água (aw) .................................................................................................. 16 3.3 Frutas desidratadas ......................................................................................................... 17 3.3.1 Histórico ..................................................................................................................... 17 3.3.2 Produção de frutas desidratadas no Brasil .................................................................. 18 3.3.3 Frutas cristalizadas ..................................................................................................... 19 3.4 A Desidratação Osmótica ............................................................................................... 19 3.5 Tópicos sobre conservação de alimentos ........................................................................ 22 3.5.1 O uso do calor na conservação dos alimentos ............................................................. 22 3.5.2 Conservação pelo uso de aditivos ................................................................................ 22 3.6 A sacarose como agente osmótico .................................................................................. 23 3.7 Descrição do Processo de Desidratação Osmótica da Manga .......................................... 24 3.8 Cálculo da perda de água e do ganho de sólidos ............................................................. 26 3.9 Cinética da desidratação osmótica .................................................................................. 27 3.10 Viabilidade ................................................................................................................... 31 3.11 Aproveitamento dos resíduos da industrialização da manga .......................................... 32 3.11.1 Caroços ..................................................................................................................... 32 3.11.2 Cascas ....................................................................................................................... 32 4 – TESTE DE DEGUSTAÇÃO DA MANGA DESIDRATADA POR PRÉ-TRATAMENTO OSMÓTICO .......................................................................................... 34 4.1 Método........................................................................................................................... 34 4.2 Resultados obtidos ......................................................................................................... 35 5 - CONCLUSÃO ............................................................................................................... 38 REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS .............................................................................. 39 ANEXOS ............................................................................................................................ 41

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1 - INTRODUÇÃO

A manga (Mangífera Indica L.) figura entre as frutas tropicais de maior expressão

econômica nos mercados brasileiro e internacional. É uma fruta polposa, de aroma e cor

muito agradáveis, rica fonte de carotenóides, minerais e carboidratos. Considera-se a manga

entre as três mais importantes frutas tropicais do mundo, após a banana e o abacaxi. Seu fino

sabor e aroma, sua atrativa coloração e seu valor nutritivo, tornaram-na favorita do homem

desde épocas imemoriais. De fato, a mangueira é de suma importância às populações de todos

os países tropicais onde é cultivada, ocupando uma posição tão ou mais importante entre as

fruteiras tropicais do que a macieira entre as fruteiras de clima temperado (Medina, et al.,

1981).

A manga tem uma grande diversidade de usos, destacando-se, dentre eles, o seu

consumo como fruta fresca, no que se rivaliza com as melhores frutas conhecidas do mundo.

Pode ser usada quando em estado verde ou meio maduro ou completamente maduro. Cozida e

adoçada pode ser empregada no preparo de doces, conservas, pastas e geléias. Utiliza-se, só

ou combinada com frutas, no preparo de purês, néctares, refrescos e nevados. Mangas verdes

são usadas no preparo de “amchur” (fatias secas ao sol), “chutney” (pasta condimentada),

picles (com inúmeras receitas), confeito, geléia e conserva, enquanto mangas maduras são

utilizadas na elaboração de polpados (“squashes”), geléias, polpa, fatias para enlatamento,

manga seca (cascão) e flocos de cereais, um excelente produto de desjejum. Produtos secados

em camada delgada com sabor natural são bons complementos à indústria de sorvetes.

Confeitos com base em manga são produtos de interesse. O amido do caroço é um subproduto

em potencial dos resíduos da industrialização da manga (Medina, et al., 1981).

A manga é, hoje, uma das mais importantes frutas tropicais que compõem a dieta

alimentar das classes média e alta brasileira com um consumo médio per capta da ordem de

1,2 kg/ano. A produção da manga ocorre em grande quantidade nos períodos de dezembro a

fevereiro. São grandes as perdas pós-colheita, estimando-se algo entre 40 e 50%. A

industrialização constitui uma alternativa para o excedente da produção além de possibilitar o

consumo do produto nos períodos de entressafra. Uma alternativa para industrialização é o

processo de saturação em açúcares, também chamado de cristalização ou glaceamento. Este

processo é largamente utilizado como um método de conservação de frutas, hortaliças, flores,

etc., para seu posterior aproveitamento em formulações de alimentos industrializados, como

bolos, bombons, doces de confeitaria, pães especiais, podendo ser pronto para o consumo

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como é o caso de frutas inteiras ou em pedaços grandes ou ainda, terem fins medicinais, no

caso das hortaliças, e ornamentação, no caso de flores (Ribeiro et al., 1999).

A finalidade deste trabalho é apresentar o processo de desidratação osmótica da manga

utilizando como agente osmótico a sacarose e avaliando o produto final quanto ao seu aspecto

e sabor.

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2 – A MANGA

2.1 Histórico

A manga era conhecida dos hindus desde a mais remota antiguidade, conforme é

evidenciado pelas referências a ela, como Amra (= amo das criaturas), na antiga literatura em

sânscrito, e pela sua proeminência na mitologia e práticas religiosas desse povo. A manga

vem sendo cultivada pelo homem há mais de quatro mil anos (Medina et al., 1981).

Relata-se que Alexandre, o Grande, localizou um aprazível pomar de mangas no

Vale do Indo, em 237 A.C., durante uma de suas invasões. Há freqüentes descobertas

arqueológicas sobre a manga, a mais saliente delas tendo sido aquela esculpida na tumba de

Bharhut, que data de cerca de 110 A.C. (Medina et al., 1981).

Nas notas de viagem de Hahien e Sung-Yun, peregrinos budistas, há menção de

um bosque de mangueiras como tendo sido presenteada a Buda por Amradharika, de modo

que o Grande Mestre pudesse desfrutá-lo como lugar de repouso (Medina et al., 1981).

A manga teve um importante papel na horticultura da Índia durante o domínio dos

imperadores muçulmanos, que promoveram a prática de plantar as melhores variedades

conhecidas em grandes pomares. Akbar, o imperador mongol que reinou a Índia de 1556 a

1605, mandou plantar próximo de Darbhanga um pomar de 100.000 mangueiras. O Ain-i-

Akbari, uma obra enciclopédica escrita durante o seu reinado (1590 A.C.) contém uma longa

descrição sobre a manga, dando informações sobre a qualidade e características varietais da

fruta. A manga também é mencionada no Charak-Samhita, a grande obra médico-científica da

antiga Índia (Medina et al., 1981).

O agente da dispersão da manga pelo mundo foi o homem. A Malaia talvez tenha

sido um dos primeiros a introduzir o material da Índia. Sua introdução no Arquipélago Malaio

e em outros países do leste asiático foi muito provavelmente realizada pelas populações

indianas que para ali imigraram por motivos religiosos, durante o período budista, ou seja, no

IV e V séculos D.C. (Medina et al., 1981).

A disseminação da manga pelo mundo teve início com o despertar do comércio

entre a Ásia e a Europa. Os portugueses foram os primeiros a chegar à Índia, logo

vislumbrando a oportunidade de negociar as especiarias e outros produtos vegetais do oriente.

É muito provável que tão cedo como o Século 16 tivessem levado a manga de Goa à África

Oriental, depois às possessões na África Ocidental e ilhas adjacentes e, subsequentemente, ao

Brasil. (Medina et al., 1981)

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William Dampier, navegante e aventureiro inglês, que a mando do governo francês

aqui esteve para obter prerrogativas para comerciar a proteção para seus navios, registra em

“Voyages” a existência de mangas na cidade de Salvador em 1699, como importadas da Índia.

Começariam então os plantios nos quintais (Medina et al., 1981).

O que se sabe com certeza é que na América, o primeiro país a cultivar mangueiras

foi o Brasil. Na Índia são reconhecidas atualmente mais de 1.000 variedades de manga. No

Brasil há cerca de 500 variedades. (Medina et al., 1981)

2.2 Aspectos Gerais

A Manga (Mangífera indica L.) pertence à família Anacardiaceae e figura entre as

frutas tropicais de maior expressão econômica nos mercados brasileiro e internacional

(Brandão et al., 2003). É uma fruta com grande quantidade de polpa, de tamanho e formato

variável, aroma e cor muito agradáveis que faz parte do elenco das frutas tropicais de

importância econômica não só pela aparência exótica, mas também por ser uma rica fonte de

carotenóides e carboidratos. Nas figuras 1, 2, 3 e 4 são apresentadas algumas variedades de

manga.

Figura 1: Manga Tommy Atkins

Figura 2: Manga Haden

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Figura 3: Manga Rosa à esquerda e Manga Espada à direita.

Figura 4: Manga Keitt

O Brasil está entre os principais países produtores de manga do mundo e sua

produção em 2004 chegou a 845 mil toneladas. Em 2000 o Brasil produziu 538 mil toneladas

e desse total, exportou-se 94 mil toneladas o que representou 17,4% da produção brasileira, os

82,6% restantes da produção ficou para a comercialização e consumo no mercado interno

brasileiro, (Martim, 2006) conforme indica a tabela 01.

Tabela 1: Produção de manga no Brasil

Manga no Brasil Ano

1999 2000 2001 2002 2003 2004

Produção (Mt) 456,465 538,301 782,308 842,349 845,000 845,000

Área Cultivada (Ha) 61,213 67,590 67,226 66,676 67,000 67,000

Assim, como ocorre com a maioria das frutas, a aparência da manga é o fator mais

importante para a sua comercialização, conforme demonstrado pelos consumidores que

preferem mangas vermelhas (Martim, 2006).

Existem aproximadamente 40 espécies de manga distribuídas em países tropicais e

subtropicais. Segundo Martim (2006), no Brasil são cultivadas diferentes variedades de

manga como a Bourbon, Espada, Coqueiro e Ouro e outras de ampla aceitação no mercado

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como Tommy Atkins, Haden, Keitt. Em relação ao consumo, a preferência do consumidor é

por um fruto com baixa acidez, altos teores de sólidos solúveis e ausência de fibras (Martim,

2006).

A variedade norte-americana Tommy Atkins (figura 1) tem boa aceitação no

mercado nacional e internacional. A comercialização desta manga no mercado brasileiro

representa 79% da área plantada e o bom rendimento físico e boa resistência ao transporte a

longas distâncias são os principais atributos a seu favor. É uma variedade bastante produtiva,

daí ser eleita pelos produtores para seus plantios, apresenta ausência de fibras é pobre no

atributo sabor se comparada com outras variedades (Martim, 2006).

O consumo de manga no Brasil se dá na forma in natura. A falta de pessoal

treinado e de infra-estrutura para sua comercialização e conservação, tem gerado uma perda

em torno de 30% da produção e, em alguns casos, podendo atingir 50% (Martim, 2006).

Brandão et al. (2003) analisaram a manga in natura da variedade Coité e

encontraram pH igual a 3,6; acidez titulável total (% ácido cítrico) de 0,61; sólidos solúveis

totais (ºBrix) igual a 16,0; umidade 83,03%; açúcar total 12,2%; açúcares redutores 3,8 (%

glicose) e atividade de água (aw) de 0,982.

A manga tem respiração celular de forma intensa e com isso, sua deterioração é

mais rápida, o que dificulta a comercialização de toda a safra da fruta in natura, sendo a

industrialização uma alternativa para o excedente de produção, além de possibilitar o

consumo da fruta na entressafra (Martim, 2006).

Para o processamento de frutas cristalizadas e desidratadas, a qualidade inclui as

seguintes características: variedade adequada com fibras curtas, teor de sólidos solúveis totais

conhecido, tamanho e forma, sabor, aroma e textura característicos (Martim, 2006).

Para industrialização da manga é desejável que os frutos tenham peso superior a

200 g, visando bom rendimento em polpa e um pH inferior a 4,3 é desejável, porque

proporciona uma maior resistência ao crescimento de microorganismos patogênicos no

produto final (Martim, 2006).

A casca e caroço, como resíduos do processamento da manga, podem ser

utilizados na elaboração de ração para gado ou para outros fins industriais.

2.3 Características Físicas

A forma das frutas das diferentes variedades é a mais variada possível,

apresentando as seguintes designações na sua classificação: oblonga, arredondada, alongada,

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reniforme, cordiforme, ovada e obovada. Estas formas combinadas com outras

particularidades mais salientes em cada grupo, tais como a forma da base ou do ápice, cor da

casca, etc., permite através desses aspectos morfológicos, determinar uma variedade, pois a

sua forma não sofre alteração, seja qual for a situação em que a planta é cultivada (Medina et

al., 1981).

A variedade Tommy Atkins (figura 1) apresenta frutos com aproximadamente 12

cm de comprimento, 10 cm de largura, 9 cm de espessura e pesando de 400 a 700g. A sua

forma é oval-oblonga, de ápice arredondado, com pedúnculo inserido na região central. A

casca é grossa, lisa, de cor amarelo-alaranjada, com manchas que podem ser vermelho-claro

ou escuro. É resistente ao transporte e armazenamento. Durante estádio de maturação “de

vez”, o fruto apresenta coloração arroxeado-púrpura e quando maduro, vermelho-amarelo-

brilhante. A polpa de cor amarelo-escura, de textura firme e consistente, com fibras finas e

abundantes, corresponde a 80% do peso do fruto e tem 15% de sólidos solúveis (Martim,

2006).

2.4 Características Químicas

A composição química da manga é constituída principalmente de água,

carboidratos, ácidos orgânicos, sais minerais, proteínas, vitaminas e pigmentos. A água

encontra-se em maior proporção nas frutas verdes, mas à medida que estas vão

amadurecendo, tende a se reduzir, devido a sua transpiração, em proporção não muito

elevada, de acordo com a variedade (Medina et al., 1981).

Os carboidratos, que também se acham em elevadas proporções na composição da

manga, são formados por amido, açúcares, celulose, pectina e tanino.

À medida que a fruta vai crescendo aumenta proporcionalmente o teor de amido,

mas quando ela completa o seu desenvolvimento fisiológico inicia-se a sua redução, com a

transformação em açúcares. As percentagens de amido e açúcares variam muito de uma

variedade para outra. Os açúcares constituem a maior quantidade de sólidos solúveis na

manga madura. No início da maturação, a maioria dos açúcares é de redutores, mas as frutas

completamente maduras contêm mais açúcares não-redutores (na forma de sacarose) do que

redutores (Medina et al., 1981).

Pode-se dizer de modo geral, que o conteúdo de açúcares totais na manga varia de

10 a 24%, segundo a variedade. A maior percentagem de açúcares está na forma de sacarose,

vindo a seguir a frutose e a glicose (Medina et al., 1981).

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A porcentagem de sólidos solúveis totais na manga varia de 6,65 a 21,9%

dependendo do cultivar e do estádio de maturação do fruto. Algumas variedades apresentam

teores mais baixo como a Tommy Atkins, com aproximadamente 12,0% no início da

maturação (Martim, 2006).

A acidez da fruta aumenta no sentido da casca para o caroço. Essa acidez é

normalmente expressa em ácido cítrico ou málico. As frutas verdes possuem uma acidez que

varia de 0,67 até 3,66% e as frutas maduras de 0,17 a 0,56%. A decomposição da acidez da

manga se processa lentamente, tanto é que às vezes a fruta se acha totalmente amarelada, com

características de maduras, porém o sabor apresenta-se ainda ácido (Medina et al., 1981).

É provavelmente a fonte natural mais rica de caroteno, que é precursor da vitamina

A. Os pigmentos carotenóides desenvolvem-se durante a maturação e atingem o teor máximo

nas frutas completamente maduras. A manga contém também quantidade apreciável de ácido

ascórbico (vitamina C), quando em estado verde, o qual diminui progressivamente com a

maturação da fruta. É uma fonte aceitável de tiamina e niacina, porém seu conteúdo é baixo

em riboflavina. O conteúdo de proteína é um pouco mais alto que o encontrado em outras

frutas. Os aminoácidos presentes na fração nitrogenada não-protéica em mangas maduras são

o ácido aspártico, ácido glutâmico, alanina, glicina, serina e, possivelmente, ácido α-

aminobutírico, com pequenas quantidades de metionina e leucina (Medina et al., 1981).

Os sais minerais acham-se presentes na manga em quantidades que variam de 0,26

a 1,16%, ou, em média, 0,49%. Os sais minerais são constituídos principalmente de cálcio,

magnésio, potássio, silício, fósforo e ferro. O cálcio constitui 0,01%, o potássio 0,06% e o

ferro 0,2mg/g de polpa (Medina et al., 1981).

A pectina é encontrada nas células constituindo suas paredes, juntamente com

outros componentes, como os carboidratos, celulose e hemicelulose, que constituem a

estrutura da célula. A maior transformação química que a célula sofre durante a fase de

maturação da fruta é a degradação da pectina, com a redução do tamanho molecular e a sua

esterificação (Medina et al., 1981).

O teor de fibra na polpa é considerado um fator de qualidade da fruta e a sua

quantidade varia de acordo com a variedade de 0,02 a 1,1% na fruta madura.

A polpa da manga contém uma pequena percentagem de matéria graxa, em torno

de 0,1%, representada pelos ácidos palmítico e palmitoléico, que são responsáveis, juntamente

com os componentes voláteis, como os aldeídos e ésteres, pelo aroma e sabor da manga

(Medina et al., 1981).

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Pode-se dizer que a manga contém os seguintes valores médios em 100 g de polpa:

81,7g de água, 66 unidades calóricas, 0,7 g de proteína, 0,4 g de matéria graxa, 16,8 g de

carboidratos, incluindo 0,9 g de fibras, 0,4 g de cinzas, 10 mg de cálcio, 13 mg de fósforo, 0,4

mg de ferro, 7 mg de sódio, 189 mg de potássio, 18 mg de magnésio, 4.800 U.I. de vitamina

A, 0,05 mg de vitamina C. A semente da manga contém, de modo geral, 40 a 50% de amido,

6 a 12% de matéria graxa e 12 a 18% de tanino na matéria seca (Medina et al., 1981).

2.5 Ponto de Colheita

O ponto de colheita da manga está relacionado com o local onde a fruta vai ser

comercializada ou industrializada. Quando este se situa próximo do pomar, as frutas são

colhidas em estágio mais avançado de maturação, porém quando localizado muito distante, a

fruta é colhida no estágio denominado “de vez”, isto é, a fruta está 1/3 madura (Medina et al.,

1981).

Por causa da grande infestação de fungos que são presentes nos pomares de

manga, torna-se difícil obter frutas completamente maduras na planta, pois, geralmente, o

fungo se desenvolve na fruta à medida que esta vai amadurecendo, a menos que o pomar

tenha recebido um tratamento fitossanitário intensivo desde o momento da formação dos

frutos (Medina et al., 1981).

Muitas vezes o agricultor antecipa a colheita, o que geralmente ocorre devido ao

elevado preço alcançado pela fruta no mercado. Porém isto só vem prejudicar sua

comercialização, pois os frutos cujo desenvolvimento fisiológico não se completou não

chegam a amadurecer, visto que o amido ainda se acha na fase de formação e o endocarpo se

apresenta mole (Medina et al., 1981).

2.6 Zoneamento da cultura da manga no Paraná

O Estado do Paraná, devido à sua localização geográfica e relevo, apresenta

grande variação climática e compreende diversos microclimas, que possibilitam o cultivo de

um grande número de espécies frutíferas, incluindo desde as espécies tropicais pouco

tolerantes a baixas temperaturas, até as temperadas que necessitam de repouso invernal

(www.pr.gov.br/iapar/zonpr).

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No mapa mostrado na figura 5 são apresentados os locais aptos ao cultivo da

manga no estado.

Figura 5: Zoneamento da cultura da manga. (www.pr.gov.br/iapar/zonpr)

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3 – DESIDRATAÇÃO OSMÓTICA DA MANGA

3.1 Importância da pesquisa

Nos dias de hoje, devido à preocupação com a saúde, tem sido grande a procura

por produtos naturais, saudáveis, mas também saborosos à base de frutas (Lima et al, 2004).

Uma das frutas com grande potencial é a manga, produzida em grande quantidade

principalmente nos períodos de dezembro a fevereiro. Devido à sua fragilidade e até mesmo

manuseio inadequado, são grandes as perdas pós-colheita (estima-se algo entre 40% e 50%).

A industrialização constitui uma alternativa para o aproveitamento do excedente da produção

além de possibilitar o consumo do produto nos períodos de entressafra (Neto et al. (b), 2004).

3.2 Atividade de Água (aw)

A desidratação de alimentos tem como finalidade reduzir a disponibilidade de água

para um nível onde não exista perigo de crescimento microbiano (Martim, 2006).

Numericamente a Atividade de água varia de 0 a 1. É dependente da temperatura,

havendo geralmente um aumento no valor de aw com a elevação da temperatura (Jardim &

Germer, 1997).

Sabe-se que os microorganismos não podem crescer em sistemas de alimentos

desidratados quando a atividade de água está abaixo de 0,6-0,7; mas outras reações

enzimáticas ou não, continuam atuando no processo de armazenagem. A atividade de água

tem sido um parâmetro usual para determinar o ponto final da secagem visando reduzir a

possibilidade de crescimento microbiológico. Assim, o conhecimento do conteúdo de

umidade exato e o procedimento apropriado para sua determinação são de suma importância

quando se trata de alimentos desidratados (Martim, 2006).

A água pode estar presente na amostra sob duas formas:

1) água não ligada, que está simplesmente contida no material, é o mais abundante

e é perdida facilmente à temperatura de bulbo úmido;

2) água ligada, que faz parte da estrutura do material, ligada a proteínas, açúcares e

adsorvida na superfície de partículas coloidais, necessita de níveis elevados de temperatura

para sua remoção.

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O valor absoluto de atividade de água fornece uma indicação segura do teor de

água livre do alimento (não ligada), sendo esta a forma ideal de água usada pelos

microorganismos. Todos os microorganismos têm uma atividade de água mínima (aw) de

desenvolvimento, conforme indicado na tabela 2. As bactérias são usualmente mais exigentes

quanto à disponibilidade de água livre, seguidas das leveduras e dos bolores, sendo que, entre

esses últimos, algumas espécies destacam-se pela elevada tolerância à baixa atividade de água

(SENAC/DN, 2001).

Tabela 2: Atividade de água mínima para o desenvolvimento de alguns microorganismos.

MICROOGANISMOS Aw mínima

Maioria das bactérias 0,88 – 0,91

Maioria das leveduras 0,88

Maioria dos bolores 0,80

Bactérias halófilas 0,75

Bolores xerotolerantes 0,71

Bol. Xerófilos e leveduras osmófilas 0,6 – 0,62

A atividade de água é uma das propriedades mais importantes para o

processamento, conservação e armazenagem de alimentos. Assim como o pH e a umidade, a

aw do produto deve ser conhecida pelo fabricante (Jardim & Germer, 1997).

3.3 Frutas desidratadas

3.3.1 Histórico

Assim como a Guerra Civil nos Estados Unidos estimulou a indústria de

conservas, a Guerra dos Bures (Boers) e a Primeira Grande Guerra contribuíram para o

desenvolvimento da indústria de desidratação. Em ambas as guerras foram desidratadas

enormes quantidades de alimentos para serem enviados às tropas, principalmente devido à

facilidade de transporte e economia de espaço do carregamento (Cruess, 1973).

De acordo com Cruess (1973), havia na Alemanha, em 1898, apenas três fábricas

de secagem. Em 1917 esse número cresceu para cerca de 1.900, um fato que explica, em

parte, a capacidade da Alemanha em manter seu suprimento de alimentos durante a guerra.

Page 18: DESIDRATAÇÃO OSMÓTICA DE MANGA

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A desidratação de frutas tornou-se uma indústria bem estabelecida e crescente. As

maçãs têm sido desidratadas ou evaporadas na América durante um século no mínimo, e a

desidratação de ameixas no noroeste do Pacífico é uma indústria antiga e muito importante.

(Cruess, 1973).

A origem de frutas cristalizadas ou saturadas com açúcares provavelmente

encontra-se na China e Extremo Oriente, onde as frutas eram conservadas em açúcar, para

serem consumidas nas épocas de entressafra. Os romanos conservavam figos em mel e

pêssegos em mel e vinho doce. Este trabalho era realizado por artesãos que guardavam

sigilosamente as fórmulas (Martim 2006).

3.3.2 Produção de frutas desidratadas no Brasil

Entende-se por fruta seca ou dessecada o produto obtido pela perda parcial da água

da fruta madura, inteira ou em pedaços, por processos tecnológicos. (Martim, 2006). A

desidratação industrialmente falando, é definida como secagem pelo calor produzido

artificialmente sob condições de temperatura, umidade e corrente de ar cuidadosamente

controladas. Desidratar significa retirar água (Cruess, 1973).

No Brasil, é baixa a produção de frutas cristalizadas, são poucas as indústrias de

grande porte que processam este tipo de produto de forma moderna. A maior parte da nossa

produção fica a cargo dos pequenos produtores, que o fazem de forma artesanal (Martim

2006).

Deste modo, a maioria das frutas cristalizadas comercializadas no Brasil apresenta

uma aparência açucarada, cor esbranquiçada, formas e tamanhos irregulares e textura muito

dura, ressecada e granulosa ou muito mole, com superfície exsudada. Estes fatores podem ser

os responsáveis pelo baixo consumo de frutas tropicais cristalizadas. Estes defeitos citados

acima são devidos, principalmente, a falta de controle do processo, a utilização excessiva de

sacarose e a falta de informação sobre a otimização do processo (Martim, 2006).

O mercado consumidor interno consegue absorver toda a produção do Brasil. Em

torno de 70% da quantidade de frutas cristalizadas produzidas são utilizadas por fabricantes

de produtos de panificação e de confeitaria, nos quais as frutas cristalizadas fazem parte da

formulação, o restante é destinado diretamente aos consumidores. Assim, o Brasil não exporta

frutas cristalizadas (Martim, 2006).

A pequena produção de frutas cristalizadas no Brasil se deve ao fato de que outros

produtos como doces em massa, geléias, polpas, possuem um processamento mais simples e

Page 19: DESIDRATAÇÃO OSMÓTICA DE MANGA

19

rápido e um mercado consumidor atrativo, fazendo com que as indústrias optem por estes

produtos no lugar das frutas cristalizadas (Martim, 2006).

Na Ásia, a manga é geralmente preservada na forma desidratada, porém este fruto

seco normalmente apresenta textura indesejável, cor pouco intensa, sabor alterado, além da

perda do valor nutricional, o que reduz sua importância econômica (Martim, 2006).

3.3.3 Frutas cristalizadas

Frutas cristalizadas ou glaceadas é o produto preparado, atendendo as definições

destes padrões, nas quais se substitui parte da água da sua constituição por açúcares, por meio

de tecnologia de desidratação, recobrindo-as ou não com uma camada de sacarose. Entende-se

por fruta, para efeito destes padrões, todas as partes comestíveis para a obtenção do produto

final. As frutas cristalizadas ou glaceadas são classificadas em simples ou mista. Simples

quando são preparadas somente com um tipo de fruta e mista quando são preparadas com dois

ou mais tipos (Martim, 2006).

As frutas cristalizadas devem ser translúcidas, túrgidas, com consistência

uniforme, isentas de granulosidades, com superfície seca e não-áspera, cor e sabor agradáveis

(Martim, 2006).

Diversas frutas podem ser cristalizadas e variam de acordo com a região em que o

produto é processado. No nordeste brasileiro, a principal fruta conservada por cristalização é o

caju, por ser típico da região e apresentar características físicas e químicas adequadas para o

processamento. Em outras regiões, como nos Estados de São Paulo e Paraná, onde o cultivo

de frutas é intenso e a diversidade é maior, dispõe-se de vários tipos para cristalização, tais

como: figo, cidra, laranja (casca), manga, abóbora (Martim, 2006).

3.4 A Desidratação Osmótica

As frutas são alimentos perecíveis, com um alto teor de umidade, vitaminas sais

minerais e carboidratos. A técnica de desidratação osmótica propicia a queda das velocidades

das reações químicas, enzimáticas e bioquímicas, responsáveis pela deterioração dos produtos

(Martim, 2006).

A manga apresenta grandes possibilidades de industrialização, mas ainda não é

devidamente explorada. A viabilização do aproveitamento racional da manga, com o

desenvolvimento de novos produtos, preservando ao máximo os componentes nutricionais

Page 20: DESIDRATAÇÃO OSMÓTICA DE MANGA

20

dessa fruta, seria extremamente importante para o Brasil, o qual se apresenta como grande

produtor mundial de manga (Neto et al., 2005).

Particular atenção tem sido dada a processos que preservam características

sensoriais e estrutura física dos alimentos. O uso da desidratação osmótica em soluções

concentradas, ou sua combinação a outros processos, tem sido efetivo na redução do colapso

estrutural de frutos delicados, mesmo quando posteriormente se aplicam processos agressivos

como tratamento térmico (Lima et al., 2004).

A desidratação osmótica, alternativamente denominada impregnação ou saturação,

permite tanto a remoção de água do alimento quanto a modificação de suas propriedades

químicas pela impregnação de solutos desejados (Lima et al., 2004).

Essa técnica consiste na imersão do alimento sólido, inteiro ou em pedaços, em

soluções aquosas concentradas de açúcares ou sais. Desta forma, durante a desidratação

osmótica a estrutura complexa da parede celular dos alimentos age como uma membrana

semipermeável, a qual não é completamente seletiva, levando a dois fluxos de massa

simultâneos: um fluxo de água do alimento para a solução, devido à diferença na pressão

osmótica, e uma transferência simultânea de soluto da solução para o alimento, devido aos

gradientes de concentração (Lima et al., 2004). Os fluxos durante o processo de desidratação

osmótica estão esquematizados na figura 6.

Esta técnica permite a redução de água disponível para os microrganismos e

reações químicas. Foi apontada por vários autores como uma alternativa econômica e segura

para a conservação de produtos alimentícios. Esta combinação resulta também em melhores

características sensoriais e nutritivas, quando comparadas com os produtos diretamente

desidratados (Brandão et al., 2003).

Figura 6: Fluxos durante o processo de desidratação osmótica.

Page 21: DESIDRATAÇÃO OSMÓTICA DE MANGA

21

Através desta transferência é possível se introduzir uma quantidade desejada de

componentes fisiologicamente ativos (antioxidantes, vitaminas ou minerais), redutores de

atividade de água (aw) ou pH, antimicrobianos, qualquer outro soluto de interesse nutricional

ou um capaz de conferir ao produto uma melhor qualidade sensorial, a fim de obter-se um

produto estável e de qualidade (Neto et al. (b), 2004).

Para uma estabilidade mais prolongada, o alimento deve atingir níveis mais baixos

de atividade de água, o que pode ser conseguido através de uma secagem adicional em outros

equipamentos. Portanto, a desidratação osmótica tem sido usada como uma etapa anterior ao

processo de liofilização, secagem a vácuo, secagem a ar quente, entre outros (Lima et al.,

2004). Nesse sentido, o pré-tratamento osmótico pode melhorar aspectos nutricionais,

sensoriais e funcionais dos alimentos, sem mudar sua integridade, sendo efetivo mesmo à

temperatura ambiente, de maneira que o dano térmico à textura, cor e aroma do alimento é

minimizado (Lima et al., 2004).

A taxa de perda de água e de ganho de sólidos durante a desidratação osmótica

sofre a influência dos seguintes fatores: características do tecido vegetal, geometria do

material, tipo de agente osmótico, concentração da solução, proporção fruto/solução,

temperatura, tempo de imersão, pressão do sistema e agitação (Neto et al. (b), 2004).

A parede celular e o tipo de açúcar utilizado como agente osmótico podem

influenciar no fenômeno de transferência de massa. O uso de um agente osmótico com maior

peso molecular pode provocar uma diminuição no ganho de sólidos e o aumento na perda de

água, favorecendo a perda de massa. Sacarídeos de baixo peso molecular como a glicose,

frutose e sorbitol favorecem o ganho de sólidos devido à alta taxa de penetração das

moléculas do soluto (Martim, 2006).

A temperatura da desidratação osmótica tem uma importante influência na

cinética, bem como na qualidade do produto final. O aumento da temperatura faz com que

ocorra maior remoção de água e um decréscimo no tempo de tratamento. Entretanto, na

desidratação da maioria das frutas, existe uma temperatura limite de 50ºC para que não ocorra

perda de sabor e aumento do escurecimento (Martim, 2006).

O estágio de maturação do vegetal, assim como a sua consistência são fatores

influentes na quantidade de açúcar necessária ao processo de cristalização. As frutas maduras

não são apropriadas para a saturação com açúcares, a menos que se proceda a um pré-

tratamento com sal, que por remoção de água causa o enrijecimento da estrutura do fruto ou

por tratamento com cloreto de cálcio (Ribeiro et al., 1999).

Page 22: DESIDRATAÇÃO OSMÓTICA DE MANGA

22

3.5 Tópicos sobre conservação de alimentos

3.5.1 O uso do calor na conservação dos alimentos

O calor elimina as células dos microorganismos quando submetidas a uma

temperatura letal. Essa temperatura varia de acordo com a espécie do microorganismo e com a

forma em que se encontra. Assim, as células vegetativas dos microorganismos são geralmente

destruídas em temperaturas da ordem de 60ºC; os esporos são inativados em temperaturas

superiores, até acima de 100ºC. A inativação das células vegetativas e dos esporos pelo calor

úmido decorre da desnaturação de proteínas, incapacitando a célula de se multiplicar.

(SENAC/DN, 2001).

O calor é utilizado em vários métodos de conservação e preparo dos alimentos, tais

como: cocção, pasteurização, esterilização, secagem e concentração. Nesses métodos, ocorre a

eliminação total ou parcial dos microrganismos, de acordo com o grau de aquecimento

(tratamento térmico dado ao alimento) (SENAC/DN, 2001).

Deve-se ter muito cuidado com o local de estocagem dos produtos desidratados,

bem como com a embalagem, pois esses produtos absorvem água com facilidade. Como a aw

é o fator que os mantém estáveis, a absorção de umidade do ambiente poderá provocar o

desenvolvimento de bolores (SENAC/DN, 2001).

3.5.2 Conservação pelo uso de aditivos

A adição de produtos químicos aos alimentos já era praticada pelo homem pré-

histórico através da defumação, salga e fermentações. Atualmente, com o avanço da indústria

química, há uma grande disponibilidade de substâncias aprovadas para serem utilizadas nos

alimentos com diversas finalidades, tais como: melhorar a sua coloração, textura ou aroma,

bem como conservá-los por maior tempo (SENAC/DN, 2001).

Exemplo de conservadores aprovados pela legislação brasileira é o Ácido benzóico

e seus sais os quais ocorrem naturalmente em certos alimentos (ameixa, amora), sendo sua

ação conservadora provocada pelas moléculas não-dissociadas. Sua ação sobre os

microrganismos se dá, segundo alguns pesquisadores, pela destruição das membranas

celulares; outros pesquisadores acham que competem com coenzimas das células ou

interferem no metabolismo energético a nível de acetato (SENAC/DN, 2001).

Page 23: DESIDRATAÇÃO OSMÓTICA DE MANGA

23

O sal, benzoato de sódio, comercializado na forma de pó, é mais utilizado devido à

sua solubilidade (50g/100ml a 25ºC em água e de 1,3g/100ml no álcool). É empregado na

conservação de concentrados de frutas para refrigerantes (0,1%), conservas vegetais (0,1%),

margarinas (0,1%), sucos de frutas (0,1%) e refrigerantes (0,035%) (SENAC/DN, 2001).

A eficiência do benzoato como conservante mostra uma estreita dependência com

o pH do meio. Em pH próximo da neutralidade é praticamente ineficiente. Os maiores efeitos

inibidores são alcançados em pH ácido, o que demonstra ser o ácido não dissociado a forma

ativa (Leitão, 1980).

3.6 A sacarose como agente osmótico

A sacarose é um dissacarídeo utilizado desde 200 a.C., mais conhecido como

açúcar de mesa é constituído de 98,5% de sacarose (C12H22O11) e é produzido a partir da cana-

de-açúcar (Saccharum officinarum L.) (20% de sacarose) ou beterraba (Beta alba L.) (17%

sacarose). A sua importância deve-se a fatores como: aceitabilidade universal, palatabilidade,

alta disponibilidade, baixo custo de produção, alta solubilidade em água (2g/g H2O a 20ºC) e

alta pressão osmótica em solução aquosa. Possui alta qualidade adoçante e por isso é adotada

como padrão de doçura relativa (poder edulcorante igual a 1) e de perfil de sabor (Martim,

2006).

O uso de açúcar na produção de alimentos funciona como um bom agente para sua

conservação. Isso porque aumenta a pressão osmótica, diminuindo a atividade de água,

criando, assim, um ambiente desfavorável para a multiplicação das bactérias e da maioria dos

bolores e leveduras. Entretanto, alguns tipos de microrganismos conseguem se desenvolver,

especialmente as leveduras osmofílicas e bolores (SENAC/DN, 2001).

A escolha do tipo e concentração da substância desidratante é uma questão

complexa e está diretamente relacionada com as propriedades sensoriais do produto final e

com o custo do processamento. No caso de desidratação de frutas geralmente são utilizados

como agentes osmóticos os açúcares como a sacarose, frutose, glicose e xarope de milho, por

sua compatibilidade sensorial (Martim, 2006).

O tipo de agente desidratante afeta a cinética da remoção da água e a incorporação

de sólidos. À medida que se aumenta o peso molecular dos solutos observa-se uma

diminuição dos sólidos incorporados e um aumento da perda de água (Martim, 2006).

Page 24: DESIDRATAÇÃO OSMÓTICA DE MANGA

24

3.7 Descrição do Processo de Desidratação Osmótica da Manga

O esquema geral do processo de produção de manga desidratada por osmose seguida

de secagem em estufa está descrito na figura 7.

Lavagem

Seleção

Fruto

Descarte

Descasque e corte

Branqueamento

Imersão no xarope

Pré-tramento osmótico (65 ºC/4h)

Remoção dos frutos

Secagem em estufa (65ºC/16h)

Xarope

Embalagem e Armazenamento

Solução hipoclorito de sódio(50mg de cloro ativo/L/15min),

0,1% de detergente neutro e HCL(até pH 6)

Vapor fluente (100ºC/2min)

Xarope de sacarose 65º Brix(benzoato de sódio 0,1% e ácido

cítrico q.s.p. pH=3,0)

Figura 7: Fluxograma geral do processo de obtenção de manga desidratada por osmose e

secagem complementar em estufa (NETO et al. (a), 2004).

Os frutos em estágio comercial de maturação e isentos de doenças devem ser

selecionados segundo critérios pré-definidos como: tamanho, consistência, estado de

maturação semelhante e lavados durante 15 minutos em água clorada com uma concentração

de 50 mg/L de hipoclorito de sódio e 0,1% de detergente neutro com pH corrigido para 6 com

HCl. A finalidade da utilização da água clorada é de melhorar a performance da desinfecção,

pois os produtos clorados apresentam alto poder destruidor de microrganismos,

principalmente quando estão na forma de ácido hipocloroso. O pH deve ser ajustado com HCl

comercial para 6, pois nessa faixa as soluções cloradas contêm 95% de HOCl (Ácido

hipocloroso). Na água clorado, deve ser adicionado detergente neutro para promover a

Page 25: DESIDRATAÇÃO OSMÓTICA DE MANGA

25

emulsificação da camada cerosa que existe na superfície externa da maioria das frutas, como é

o caso da manga, aumentando o poder de penetrabilidade da água clorada nos interstícios da

casca do fruto (Ribeiro et al., 1999). A lavagem das frutas pode ser feita por imersão, porém

esta água deve ser constantemente trocada.

Na etapa de descasque e corte são retiradas a casca e o caroço e são cortados cubos

de aproximadamente 3cm manualmente com faca de aço inox ou por equipamento apropriado.

Nesta etapa é importante a utilização das boas práticas de fabricação para evitar contaminação

do produto pelo manuseio do mesmo, já que há contato humano direto com o produto.

O branqueamento dos pedaços de manga com vapor à 100ºC, ajudará na inativação

de enzimas e dos principais catalisadores químicos que provocam coloração indesejável,

evitando escurecimento e até mesmo diminuição de microrganismos.

O xarope é preparado por dissolução de açúcar cristal (sacarose) em água sob

aquecimento para facilitar a dissolução. Este xarope ou solução para desidratação deve

permanecer líquido e transparente mesmo no final do processo; também deve ser claro e não

caramelizar, para evitar o escurecimento da fruta. É adicionado ácido cítrico até se obter um

pH igual a 3,00 e é acrescentado como conservante o benzoato de sódio a uma concentração

de 0,1% (NETO et al. (a), 2004).

O uso de acidulantes como aditivos tem como objetivo uma ação antioxidante,

favorecendo também a taxa de remoção de água. Podem ser usados ácidos fortes ou fracos e

estes aumentam a pressão osmótica e diminuem o pH. O ânion dos ácidos não dissociados

pode ter efeitos inibitórios ao crescimento de microrganismos (Martim, 2006).

Para a desidratação osmótica, deve-se imergir os cubos de manga no xarope, em

quantidade necessária para se estabelecer a proporção fruto: xarope 1:4, devendo-se manter o

sistema a 65ºC por quatro horas (NETO et al. (a), 2004). Deve-se evitar que o xarope forme

cristais de sacarose.

Os cubos são então removidos do meio osmótico, deixando-se escorrer o excesso

de xarope, sendo dispostos em bandejas metálicas perfuradas e colocadas em estufa de

circulação de ar a 60ºC por 16 horas. Ao final do processo a fruta deve estar intumescida e

firme. A textura deve estar firme sem estar dura ou enrugada. O período de secagem das

frutas desidratadas osmoticamente corresponde geralmente a um quarto do tempo das frutas

frescas, uma vez que grande parte da umidade natural da fruta terá sido substituída pelo

agente osmótico, durante o processo de desidratação. A secagem pode ser feita à temperatura

ambiente, mas é muito mais rápida e apresenta resultados mais uniformes se feita com calor

artificial na temperatura de 49 a 60ºC.

Page 26: DESIDRATAÇÃO OSMÓTICA DE MANGA

26

Os frutos são então acondicionados em embalagens rígidas de politereftalato de

etileno (PET), podendo também ser usadas embalagens flexíveis (sacos) de polipropileno

biorientado metalizado (Martim, 2006).

O rendimento do processo é de aproximadamente 10% em relação ao peso das

frutas inteiras. O produto de manga obtido de acordo com o processo descrito pode ser

armazenado a temperatura ambiente (aprox. 28 ºC) permanecendo estável por 120 dias

(NETO et al. (a), 2004).

È importante destacar os pontos relevantes que podem fazer com que surjam

problemas no processamento da manga por desidratação osmótica seguida de secagem

convencional. Durante o processo de fabricação deste produto podem ocorrer algumas falhas:

1. Endurecimento: devido à cristalização da sacarose pelo seu excesso, ou por

secagem em excesso em estufa de circulação forçada de ar;

2. Fermentação: no início do processo pode ocorrer fermentação pelas altas

temperaturas ambiental, falta de higiene e branqueamento;

3. Enrugamento: utilização de xarope muito concentrado;

4. Flacidez: excesso de SO2 e frutas muito tenras (maduras);

5. Pegajosidade: excesso de açúcares redutores, quando utilizados;

6. Escurecimento: caramelização, contaminação com metais, etc.

3.8 Cálculo da perda de água e do ganho de sólidos

Num processo de fabricação de produtos alimentícios e de outros produtos é

importante a avaliação dos parâmetros do processo com o objetivo de quantificar as perdas,

eficiência, o rendimento e também obter parâmetros para contínua melhoria do processo.

A eficiência do processo de desidratação osmótica pode ser quantificada pelos

valores de perda de peso e incorporação de sólidos. O cálculo da perda de água, ganho de

sólidos e perda percentual de peso, com base na massa inicial do material, no processo de

desidratação osmótica podem ser obtidos através das equações abaixo (Neto et al., 2005).

0

00(%)M

UMUMP ttA

0

00(%)M

BMBMG ttS

Page 27: DESIDRATAÇÃO OSMÓTICA DE MANGA

27

100(%)

0

0

M

MMP tp

Sendo:

PA(%) = Perda de água, em % (p/p)

GS(%) = Ganho de sólidos, em % (p/p)

PP(%) = Perda de peso, em % (p/p)

M0 = Massa do fruto no tempo t = 0, em gramas

Mt = Massa do fruto tratado no tempo t, em gramas

B0 = ºBrix do fruto no tempo t = 0

Bt = ºBrix do fruto tratado no tempo t

U0 = Umidade do fruto no tempo t = 0, em % base úmida

Ut = Umidade do fruto tratado no tempo t, em % base úmida

3.9 Cinética da desidratação osmótica

O estudo cinético é importante para se determinar o tempo de secagem, o qual está

diretamente relacionado com o desempenho e com os gastos energéticos do processo.

De acordo com os estudos de Neto et al. (b) (2004), as velocidades de perda de

água e de ganho de sólidos são maiores no início do processo de desidratação osmótica,

atingindo um máximo á partir do qual o sistema permanece em equilíbrio. Este aumento na

perda de água também foi verificado com o aumento da concentração de sacarose utilizado no

processo de desidratação, o que é esperado devido ao aumento da pressão osmótica no

exterior da fruta. Ou seja, os principais fatores que influenciam o processo em estudo são

concentração do xarope e tempo.

Este comportamento pode ser verificado no gráfico obtido nos experimentos de

Neto et al. (b) (2004), mostrado na figura 8. De acordo com o gráfico, os tratamentos em que

se utilizaram xaropes de sacarose a 55º e a 65º Brix alcançaram valor de perda de água de

aproximadamente 45 e 50%, respectivamente. Da mesma forma que a perda de água, o

aumento da concentração do xarope ocasionou maior perda de peso do produto. Um xarope

com uma concentração maior que 75º Brix é inapropriado, pois a solução torna-se

supersaturada sendo de difícil preparo e, além disso, fica difícil a manipulação do xarope

devido à sua alta viscosidade.

Page 28: DESIDRATAÇÃO OSMÓTICA DE MANGA

28

Perda de água

0

10

20

30

40

50

60

0 1 2 3 4 5Tempo (horas)

Perd

a de

águ

a (%

)

45ºBrix55ºBrix65ºBrix

Figura 8: Perda de água durante a desidratação osmótica de manga à pressão atmosférica nas

concentrações 45º, 55º e 65º Brix. (Neto et al. (b), 2004)

Também de acordo com os estudos de Neto et al. (b) (2004), como se observa na

figura 9, quando se utiliza soluções mais concentradas juntamente com o aumento da perda de

água, há aumento no ganho de sólidos. Esse ganho de sólidos é resultante do fluxo de

transferência de massa em contra-corrente que acontece durante a desidratação: difusão da

água do alimento para a solução e difusão de massa do soluto da solução para o alimento

(Neto et al. (b), 2004). Em alguns produtos, o ganho de sólidos não é desejável, pois afeta a

composição e o perfil nutricional natural do produto (Neto et al. (b), 2004).

Ganho de Sólidos

0

2

4

6

8

10

12

14

0 1 2 3 4 5Tempo (horas)

Gan

ho d

e Só

lidos

(%)

45ºBrix55ºBrix65ºBrix

Figura 9: Ganho de sólidos durante a desidratação osmótica de manga à pressão atmosférica,

em xarope de sacarose nas concentrações de 45º, 55º e 65º Brix (Neto, et al. (b), 2004)

Page 29: DESIDRATAÇÃO OSMÓTICA DE MANGA

29

Neto et al. (b) (2004), observou que existe uma predominância na perda de água

sobre o ganho de sólidos pelo produto durante o processo osmótico. Isso pode ser explicado

pelo fato de que há uma dificuldade de difusão das moléculas de sacarose através da parede

celular, pois tal molécula tem um peso molecular maior em relação ao peso molecular da água

que tem a difusão favorecida.

Neto et al. (b) (2004), também avaliaram a influência da pressão sobre o processo

de desidratação osmótica da manga. A uma temperatura de 65ºC, foi verificada a cristalização

da sacarose devido ao aumento da concentração da solução pela evaporação promovida pelo

vácuo. Verificou-se que houve intensificação dos fluxos de transporte de massa sob vácuo em

relação à pressão atmosférica. Neto et al. (b) (2004), explica que a utilização de vácuo

promove o aumento da interface sólido/líquido devido à ocupação dos poros da matriz sólida

(fruto) pela solução osmótica, o que explicaria esse aumento na taxa de perda de água e na de

ganho de sólidos durante a osmose. Além dos fluxos simultâneos de água e sólidos que já

acontecem à pressão atmosférica também ocorre um fluxo de gás do interior do tecido da fruta

que se torna um importante fator de perda de água e ganho de sólido. Ou seja, a aplicação do

vácuo ocasionou diminuição do tempo de desidratação, pelo aumento da taxa de perda de

água, possibilitado um alto grau de desidratação com uma incorporação de sólidos no produto

relativamente pequena o que diminui a alteração das propriedades sensoriais e nutricionais.

Nas figuras 10 e 11 são apresentadas a evolução da atividade de água e do teor de

umidade da manga pré-tratada osmoticamente sob pressão atmosférica e a vácuo até o término

da secagem (Neto et al. (b), 2004). O final da secagem foi estabelecido como o instante em

que os frutos alcançaram níveis de atividade de água inferiores a 0,75. Verifica-se que os

valores de umidade e atividade de água após secagem final encontraram-se dentro das faixas

os quais, devem apresentar umidade variando de 15% a 40% e atividade de água entre 0,65 e

0,85. (Neto et al. (b), 2004).

De acordo com Borges et al. (1994), durante o processo de secagem, a

incorporação prévia de sacarose, açúcar mais comumente empregado, dadas as boas

características organolépticas do produto, forma uma camada superficial que se espessa com o

tempo, aumentando a resistência ao movimento da água, diminuindo, assim, a taxa de

secagem.

Page 30: DESIDRATAÇÃO OSMÓTICA DE MANGA

30

Atividade de água

0,6

0,65

0,7

0,75

0,8

0,85

0,9

0,95

1

0 2 4 6 8 10 12 14 16Tempo (horas)

Ativ

idad

e de

Águ

a

Figura 10: Atividade de água após tratamento osmótico sob pressão atmosférica em função do

tempo de secagem (Neto et al. (b), 2004)

Umidade (%)

0

10

20

30

40

50

60

70

0 2 4 6 8 10 12 14 16Tempo (horas)

Um

idad

e (%

)

Figura 11: Teor de umidade da manga após tratamento osmótico sob pressão atmosférica em

função do tempo de secagem (Neto et al. (b), 2004)

Os tratamentos osmóticos proporcionaram considerável redução nos níveis de

umidade e atividade de água. Entretanto, produtos com essas características não são estáveis

em prateleira, confirmando a necessidade de processamento complementar, conferindo-lhes

características que os tornem estáveis sem necessidade de refrigeração, o que pode ser

verificado nos valores de umidade e atividade de água dos produtos após a secagem em

estufa, enquadrando-se como alimentos de umidade intermediária.

Page 31: DESIDRATAÇÃO OSMÓTICA DE MANGA

31

3.10 Viabilidade

No Brasil, bem como em outros países que produzem grandes quantidades de

manga, essa fruta é consumida principalmente na forma fresca. As tentativas para

industrializar a manga em grande escala geralmente não foram bem sucedidas, pelas seguintes

razões: (Medina et al., 1981)

1. Falta de matéria-prima uniforme e em grandes quantidades;

2. Dificuldades de transporte, amadurecimento e conservação antes do

processamento;

3. Safra curta, não justificando uma instalação industrial específica para a manga;

4. Maior divulgação de processos adequados para a elaboração de produtos de

manga.

O primeiro fator é provavelmente o mais importante. O fato da safra de manga ser

de curta duração deveria se constituir num incentivo à sua industrialização, uma vez que

permitiria a absorção do excesso de produção, além de possibilitar o consumo do produto

industrializado na época em que a fruta fresca não pode ser encontrada. A exportação da

manga em estado fresco é limitada devido às dificuldades encontradas para a sua conservação

prolongada nesse estado. Por isso, os produtos industrializados da manga seriam uma forma

propícia para a sua exportação. Para conquistar e ampliar esse mercado, é essencial, contudo,

que os produtos sejam de mais alta qualidade e uniformidade (Medina et al., 1981).

O quarto fator já não pode ser considerado um problema. O número de publicações

sobre o assunto é grande nos dias atuais, não só para a desidratação osmótica de manga, mas

também para outras frutas. Ou seja, hoje a possibilidade da implantação de um processo de

desidratação para manga é maior que em 1981, ano em que Medina et al., relataram as razões

pela qual esse processo não foi bem sucedido.

Para que um processo de desidratação de manga com pré-tratamento osmótico

fosse rentável, tendo em vista as dificuldades relatadas anteriormente, seria necessário a

diversificação da produção para outros tipos de frutas aproveitando as instalações existentes

para o processamento da manga. Desta forma, poderia-se processar outras frutas na

entressafra da manga, melhorando o aproveitamento das instalações industriais que são

similares para vários tipos de frutas.

Page 32: DESIDRATAÇÃO OSMÓTICA DE MANGA

32

3.11 Aproveitamento dos resíduos da industrialização da manga

Durante a manufatura de produtos de manga madura, grandes quantidades de

resíduos sobram nas fábricas, correspondendo a 40-60% das frutas, dependendo da variedade.

Os resíduos compreendem principalmente caroços e casca, que correspondem a cerca de 15%

e 18 a 20% das frutas, respectivamente. Além destes, contêm uma polpa fibrosa residual,

particularmente no caso da manufatura de suco ou néctar, a qual é avaliada corresponder a

cerca de 8-10% das frutas (Medina et al., 1981)

O aproveitamento desses resíduos como subproduto, ou seja, dos caroços e cascas,

como componentes para rações mistas para animais, ou das cascas e polpa fibrosa residual

para recuperação de suco para adicionar a néctares ou para elaboração de vinho e vinagre, não

só pode ajudar a resolver em grande parte o sério problema de descarte de tal enorme

quantidade de resíduos, como ser uma valiosa contribuição à economia da industrialização da

manga (Medina et al., 1981).

3.11.1 Caroços

O caroço da manga pode variar de 6,8 a 17,9% do peso da fruta. A casca lenhosa e

fibrosa do caroço alcança cerca de 50% do peso do caroço e a película envolvendo a amêndoa

cerca de 2%. A amêndoa em si varia de 48 a 60%.

Segundo Medina et al. (1981), a ingestão de 10% de caroços de manga em rações

concentradas para vacas leiteiras é inócua e não afeta o leite ou sua gordura.

As amêndoas contêm cerca de 6 a 12 ou 15% de matéria graxa, 40 a 50% de amido

e 12-18% de ácido tânico.

Os caroços de manga têm sido considerados como fonte potencial de amido,

porém ainda não está esclarecido se a sua extração seria economicamente viável. A farinha

dos caroços, após remoção do tanino (0,15%), é apropriada para aves e gado, ou é equivalente

à do arroz, ou constitui uma boa fonte de amido industrial (Medina et al., 1981).

3.11.2 Cascas

O conteúdo de casca da fruta de manga pode variar de cerca de 9 a 22% do peso

total da fruta, segundo a variedade. Em relação às vitaminas, Medina et al., (1981), relatam

que alguns pesquisadores ao analisarem diversas variedades de manga cultivadas na Nigéria

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do Norte, informam que o ácido ascórbico tende a se concentrar na casca, a qual é comumente

ingerida com a polpa pela população local.

Segundo Medina et al. (1981), a pectina de boa qualidade (grau 200 a 240) pode

ser preparada da casca de manga madura da variedade Totapuri por precipitação com

alumínio (rendimento de 10,3%) ou por precipitação com álcool (rendimento de 15,7%), um

aproveitamento dos resíduos de casca da industrialização da manga que até então não havia

sido cogitado por ninguém.

A casca dos caroços, rica em celulose, talvez possa ser empregada como

enchimento na indústria de papel ou como matéria-prima na manufatura de derivados de

celulose. A lignina, como subproduto da extração da celulose, e cuja proporção é comparável

aos das madeiras em geral, talvez possa ser aproveitada na indústria de derivados desse

polissacarídeo (Medina et al., 1981).

Page 34: DESIDRATAÇÃO OSMÓTICA DE MANGA

34

4 – TESTE DE DEGUSTAÇÃO DA MANGA DESIDRATADA POR PRÉ-

TRATAMENTO OSMÓTICO

4.1 Método

A fim de se obter informações sobre a aceitabilidade da manga desidratada via pré-

tratamento osmótico e por secagem em estufa, foi realizado um teste de degustação do

produto pronto.

O procedimento laboratorial de preparo da amostra foi realizado no mês de

setembro de 2006 na empresa Secci Indústria e Comércio de Produtos Secos e Desidratados

de Maringá, Paraná.

A manga da variedade Haden, foi previamente lavada, descascada e cortada em

tiras de dimensões de aproximadamente 10 cm de comprimento por 1,5 cm de largura por 0,5

cm de espessura. Neste caso, não foi realizado o branqueamento com vapor à 100ºC. Foi

utilizado como conservante o benzoato de sódio a uma concentração de 0,1% e ácido cítrico

até um pH de 3 numa solução de sacarose (açúcar cristal) a 65º Brix. Os pedaços de manga

foram colocados na solução de sacarose e o processo de desidratação osmótica foi conduzido

à 60ºC durante 4,5 horas. Após o tratamento osmótico, os pedaços de manga foram lavados

com água e em seguida colocados na estufa de circulação forçada de ar à 60ºC durante 16

horas. O produto foi acondicionado em caixinhas de plástico de PET para posterior

degustação. A figura 12 mostra o produto pronto utilizado no teste de degustação.

Figura 12: Manga desidratada por pré-tratamento seguido de secagem em estufa.

O questionário aplicado no teste de degustação encontra-se em Anexos. Este

questionário consta de perguntas sobre os aspectos físicos do produto como cor, textura,

cheiro, teor de açúcar e acidez e também relacionadas ao gosto pessoal do indivíduo, como

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35

nota, se gosta de manga, e preferência deste produto comparado à outros produtos

desidratados. A intenção era avaliar se tal produto teria aceitação pelos consumidores.

Devido à pequena quantidade de amostra, apenas foi possível aplicar o

questionário a 11 indivíduos, sendo que cada um experimentou um pedaço do produto. Antes

de iniciar a degustação, foi realizada uma breve explicação dos itens que seriam avaliados

para cada indivíduo. O questionário foi aplicado em datas diferentes, no período de 20 de

fevereiro de 2007 à 05 de março de 2007. Participaram do teste 5 homens e 6 mulheres de

diversas idades tendo como escolaridade mínima o curso médio (2º grau).

4.2 Resultados obtidos

A Tabela 3 mostra os resultados obtidos nas perguntas 1 a 8 no questionário

aplicado no teste de degustação.

Tabela 3: Resultados obtidos no teste de degustação (perguntas 1 à 8).

Questões Sim Não Ótimo Bom Regular Ruim 1. Você gosta de manga in natura? 100% 0% 2. O que você achou da cor e aspecto do produto analisado? 36,4% 36,4% 27,3% 0,0% 3. O que você achou da textura do produto? 0,0% 45,5% 45,5% 9,1% 4. O que você achou do cheiro do produto? 27,3% 72,7% 0,0% 0,0% 5. Qual sua opinião sobre o teor de açúcar no produto? 27,3% 54,5% 18,2% 0,0% 6. Qual sua opinião quanto à acidez do produto? 27,3% 45,5% 18,2% 9,1% 7. Qual sua opinião quanto ao sabor do produto? 27,3% 45,5% 27,3% 0,0% 8. O quanto você acha que o produto desidratado lembra a fruta in natura? 0,0% 45,5% 27,3% 27,3%

A primeira pergunta do questionário avaliou se os indivíduos apreciavam ou não a

manga in-natura. 100% das respostas foram “Sim”. Existe a possibilidade de algumas pessoas

não gostarem da manga in-natura, mas gostarem da fruta desidratada. Como ninguém

respondeu que não gostava de manga in-natura, não foi possível avaliar esta possibilidade.

Com relação à cor e aspecto do produto analisado, 36,4% dos entrevistados

opinaram como “Ótimo” e 36,4% opinaram com “Bom”. Alguns entrevistados disseram que

gostaram muito da cor, mas não gostaram do formato do produto. Verifica-se na figura 12 que

a cor do produto apresentou tons de amarelo e alaranjado brilhante, muito semelhante à cor da

fruta in-natura. Na preparação do produto analisado a manga foi cortada em tiras para

desidratação osmótica. Uma alternativa que poderia levar a uma melhoria no aspecto, é o

corte da manga em cubos com dimensões de aproximadamente 3 cm, como descrito na seção

3.7.

Page 36: DESIDRATAÇÃO OSMÓTICA DE MANGA

36

Com relação à textura do produto, 45,5% dos entrevistados avaliaram como

“Bom” e 45,5% avaliaram como “Regular”. Durante as entrevistas alguns disseram que a

manga desidratada estava um “pouco dura” e tinha uma textura emborrachada. Isso pode ter

sido efeito do tamanho dos pedaços de manga cortados antes da desidratação. Também pode

ser um indício de que o tempo de secagem tenha sido maior que o ideal.

O quarto ponto avaliado foi o cheiro do produto. 72,7% dos entrevistados

avaliaram o cheiro como “Bom” e os outros 27,3% como “Ótimo”. Ou seja, o cheio foi o item

que mais agradou aos entrevistados.

Da mesma forma como na avaliação do cheiro, a maior parte dos entrevistados

avaliou o teor de açúcar no produto como “Bom”. Algumas pessoas disseram que gostariam

mais se o teor de açúcar fosse maior. Como já visto anteriormente, um alto valor de ganho de

sólidos, no caso a sacarose afeta a composição e o perfil nutricional natural do produto.

45,5% dos entrevistados opinaram como “Bom” a acidez do produto (o quanto

azedo estava o produto). Durante as entrevistas alguns relataram que gostavam de produtos

com leve sabor azedo e disseram que o produto se enquadrava neste perfil.

A sétima pergunta visava avaliar o sabor como um todo, ou seja, o quanto o

entrevistado tinha gostado do produto. 45,5% dos entrevistados avaliaram como “Bom”. Uma

parte dos entrevistados, ou seja, 27,3% avaliou como ótimo.

Com relação à comparação do sabor do produto desidratado com o sabor da fruta

in-natura, 45,5% avaliaram como “Bom”. 27,3% opinaram como “Ruim”, ou seja, acharam

que o sabor não lembra em nada o sabor da fruta fresca. Uma alteração sensorial já era

esperada devido às alterações na composição química como a perda de água, açúcares, sais

minerais e ácidos e com o ganho de sólidos (sacarose) e, além disso, a posterior desidratação

em estufa com ar à 60ºC.

Na última pergunta, o objetivo foi avaliar a preferência dos entrevistados

comparando a manga com outros tipos de frutas desidratadas. A maior parte dos

entrevistados, ou seja, 36,4% opinou que a manga desidratada é tão boa quanto outras frutas

desidratadas. 27,3% responderam que achavam a manga desidratada mais gostosa que outros

tipos de frutas desidratadas. Outros 27,3% disseram que não gostavam de frutas desidratadas e

9,1% disseram que as outras frutas desidratadas eram melhores.

No final do questionário, cada participante atribuiu uma nota de 0 a 100 ao produto

analisado. A média das notas foi 81,3, que pode ser considerada uma nota razoável para um

produto até então desconhecido por todos os entrevistados, os quais se surpreenderam com a

possibilidade da desidratação desta fruta. Esta nota concorda com os dados verificados na

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37

Tabela 3, onde a maior parte dos entrevistados opinou como “Bom” na maior parte dos itens

avaliados.

No final do questionário de avaliação foi deixado algumas linhas para os que

quisessem expressar a opinião quanto ao produto avaliado. Três dos entrevistados deixaram

suas opiniões. Uma das pessoas expressou que achou viável a desidratação da manga para uso

doméstico e para comercialização. Em outra observação, a pessoa comentou que o produto

apresentava um bom aspecto, mas achou um pouco duro e muito ácido. Um outro entrevistado

disse que apesar de não apreciar frutas desidratadas, o aspecto da fruta estava bom e o teor de

açúcar e acidez estavam ótimos. Nota-se que alguns entrevistados gostam de alimentos

ácidos enquanto outros não têm esta preferência.

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5 - CONCLUSÃO

O estudo realizado em torno da aplicação da desidratação osmótica da manga

mostrou que tal processo constitui uma excelente alternativa para o aproveitamento do

excedente da produção brasileira. Indústrias de processamento poderiam perfeitamente ser

instaladas em localidades próximas ás zonas de produção, que no caso do Paraná compreende

as regiões norte e noroeste do estado.

Para que a desidratação da manga seja viável, é fundamental a diversificação da

produção para outros tipos de frutas aproveitando as mesmas instalações industriais, pois o

período da safra da manga é muito curto e, além disso, é uma planta sujeita aos fatores

climáticos como as geadas no caso das plantações do sul do Brasil.

A obtenção de parâmetros para o processo de desidratação de diversas frutas e

hortaliças é possível devido ao grande número de publicações na área de desidratação

osmótica ou desidratação convencional. Isso demonstra a preocupação nos dias de hoje com o

aproveitamento do excedente da produção de frutas e hortaliças garantindo a disponibilidade

do produto na forma desidratada mesmo nos períodos de entressafra.

O processo de desidratação osmótica de manga seguida de secagem em estufa de

circulação forçada de ar produziu um produto com condições de comercialização para

consumo direto ou mesmo para aproveitamento como matéria-prima para outros produtos

alimentícios. Isso pôde ser verificado no teste de degustação onde a nota média alcançada foi

81,3, que pode ser considerada como boa. Devido à pequena quantidade de amostra não se

pôde fazer um estudo mais aprofundado como uma análise sensorial do produto.

Sugere-se ainda que em estudos posteriores de avaliação do produto pelo

consumidor, seja questionado o interesse pela obtenção do produto e o quanto o consumidor

pagaria. Neste caso é interessante separar os consumidores por classe social avaliando desta

forma em qual mercado o produto melhor se enquadra.

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REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS

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ANEXOS