Dimensionamento e construção de secador para produção de … · Além disso, um grupo de cerca de 300 seleções avançadas de uvas apirênicas de mesa foi desenvolvido e vêm

I Congresso Luso-Brasileiro de Horticultura | Sessão Fruticultura Temperada e Tropical !!!!

!

!

29 ACTAS PORTUGUESAS DE HORTICULTURA | 1ª EDIÇÃO !

141!

Dimensionamento e construção de secador para produção de uvas passas brasileiras Felix Emilio Prado Cornejo1, Regina Isabel Nogueira1, Daniela De Grandi Castro Freitas de Sá1, Reginaldo Teodoro de Souza2, João Dimas Garcia Maia2 & Patrícia Ritschel2

1 Embrapa Agroindústria de Alimentos, Av. das Américas, 29501, Rio de Janeiro, RJ, Brasil, [email protected] 2 Embrapa Uva e Vinho, Rua Livramento, 515, Bento Gonçalves, RS, Brasil, patrí[email protected] Resumo

No Brasil a produção de frutas responde por 25% do agronegócio e lidera as estatísticas de geração de empregos e de números de estabelecimentos industriais. A transformação das frutas seja em escala industrial ou artesanal agrega valor e incrementa a comercialização da produção agrícola. A produção de uvas sem sementes se iniciou na década de 1990 e a Embrapa Uva e Vinho vêm desenvolvendo pesquisas de melhoramento genético para obtenção de cultivares de uvas de mesa apirênicas adaptadas às condições edafoclimáticas do país para assim tornar sua colheita mais regular e viabilizar a comercialização de forma mais sustentável. A uva pode ser consumida na forma fresca e utilizada na elaboração de vinho, suco, destilado, vinagre, geleia e passa (desidratada) aumentando significativamente seu tempo de conservação. Uva passa é fonte de açucares, ferro, vitaminas e minerais, sendo importada, no Brasil, da Argentina, Chile, EUA, África do Sul, Emirados Árabes e Irã. O objetivo deste trabalho foi dimensionar e construir um equipamento para a obtenção de uva passa de boa aceitação sensorial a partir de genótipos selecionados do Programa de Melhoramento Genético “Uvas do Brasil”. O equipamento foi construído totalmente em aço inoxidável, dispondo de dois compartimentos: uma cabine na parte superior contendo as bandejas e na parte inferior um compartimento onde foram instalados os sistemas de aquecimento e ventilação. É constituído por dois painéis de placas perfuradas com regulagem do diâmetro dos furos para controlar a mistura da entrada e saída do ar de secagem. A grande vantagem deste sistema em relação aos equipamentos existentes é a inclusão de um conjunto específico de dispositivos que garantem a uniformidade do processo de secagem. Dentre as cultivares brasileiras de uvas de mesa, BRS Clara, BRS Linda e BRS Morena foram identificadas com potencial de elaboração de passas. Palavras chave: agregação de valor, secagem de frutas, secador de cabine. Abstract

Sizing and construction of dryer for the production of Brazilian raisins. The production of fruit in Brazil accounts for 25% of agribusiness and leads the

statistics of job and industrial establishments’ creation. The fruits transformation on an industrial or artisanal scale adds value and increases the commercialization of agricultural production. In Brazil, the production of seedless grapes began in the 1990s and Embrapa


!

!


142!

Uva e Vinho has been developing genetic improvement studies to obtain apirenic table grapes cultivars adapted to the country's soil and climatic conditions making its harvest more regular and more sustainable way. Grapes can be consumed in fresh form and used in the preparation of wine, juice, distillate, vinegar, jelly and raisin (dehydrated) which increases the shelf life in months. Raisin is a source of sugars, iron, vitamins and minerals, being imported in Brazil, Argentina, Chile, USA, South Africa, UAE and Iran. The objective of this work was to size and construct an equipment to obtain raisin of good sensorial acceptance from genotypes selected from the Genetic Improvement Program "Grapes of Brazil". The equipment was constructed entirely of stainless steel, having two compartments: a cabin in the upper part containing the trays and in the lower part a compartment where the heating and ventilation systems were installed. It consists of two panels of perforated plates with regulation of the diameter of the holes to control the mixing of the entrance and exit of the drying air. The great advantage of this system in relation to the existing equipment is the inclusion of a specific set of devices that guarantee the uniformity of the final moisture of the product. Among the Brazilian table grape cultivars, BRS Clara, BRS Linda and BRS Morena were identified with raisin processing potential. Keywords: adding value, drying fruits, cabin dryer. Introdução

A fruticultura é um dos setores de maior destaque do agronegócio brasileiro, sendo o terceiro maior produtor de frutas no mundo, ficando atrás apenas de China e Índia, o que mostra a relevância do setor para a economia brasileira (Mercado..., 2015, p. 1).

Segundo o Agrostat/MAPA de janeiro a junho de 2017 houve um aumento de 18% no valor e 8,5% no volume de frutas exportado quando comparados ao mesmo período de 2016, com destaque à recuperação das exportações de uvas e maçãs (Associação Brasileira dos Produtores Exportadores de Frutas [ABRAFRUTAS], 2017). A Food and Agriculture Organization of the United Nations (FAO) em colaboração com a International Organization of Vine and Wine (OIV) publicou um relatório que trata dos usos alimentares e valor nutricional dos produtos de uva e também analisa o mercado global para o consumo humano direto de uvas de mesa e passas apresentando os dados mais recentes validados em produção, consumo aparente, bem como exportações e importações, desde o ano 2000. Em 2014, Estados Unidos e Turquia dominaram a produção de uvas secas com meio milhão de toneladas cada, em um total de 1,5 milhões de toneladas. Os maiores consumidores de uvas passas são a Ásia (41%), seguido da Europa (33%) e Américas (22%). Como sugerido pela diferença proeminente entre a produção e consumo de uva passa por continente, esta commodity é o produto mais comercializado no setor: mais de 838 mil toneladas de uvas secas foram importadas em todo o mundo em 2014. Ao analisar o mercado de uvas secas, a primeira coisa a ter em mente é que elas podem ser tanto um produto final como um produto intermediário chave para múltiplos usos industriais alimentares. A produção de uvas secas é uma forma de preservar as uvas frescas que não podem ser consumidas durante o curto período entre a colheita e a podridão da fruta (Food and Agriculture Organization of the United Nations [FAO], & International Organisation of Vine and Wine Intergovernmental Organisation [OIV], (2016).

No Brasil toda a uva seca (passas) consumida é importada sendo que no período de 2005 a 2009 o volume importado aumentou cerca de 30%, enquanto o valor de divisas


!

!


143!

evadidas nesta operação comercial cresceu cerca de 80% (Ritschel & Sebben, 2010). O grande volume de uvas passas importadas pelo Brasil é também atribuído em parte à pequena área cultivada com uvas apirênicas, principalmente com cultivares não adaptadas às condições edafoclimáticas brasileiras, como Superior Seedless, Crimson Seedless, Sultanina e Catalunha (Ritschel & Maia, 2014).

O melhoramento genético visando à obtenção de cultivares brasileiras de uvas de mesa apirênicas têm sido uma das abordagens usadas para contornar este problema. Desde 1977, a Embrapa Uva e Vinho vem conduzindo o Programa de Melhoramento Genético “Uvas do Brasil”, voltado para a obtenção de cultivares para vinho e para suco e também para mesa (Ritschel & Maia, 2014).

Como resultado foram lançadas, nos últimos anos, três novas cultivares apirênicas de uvas de mesa, ‘BRS Clara’, ‘BRS Linda’, ‘BRS Morena’ (Camargo et al., 2003a, 2003b, 2003c). Além disso, um grupo de cerca de 300 seleções avançadas de uvas apirênicas de mesa foi desenvolvido e vêm sendo avaliadas no âmbito deste Programa mantido pela Embrapa Uva e Vinho (Ritschel & Maia, 2014). Algumas destas seleções têm elevado teor de açucares, são saborosas, apresentam bagas naturalmente grandes e alta produtividade. Estas são qualidades extremamente importantes para uma cultivar de uva visando à elaboração de passas.

Para a obtenção de passas pode-se utilizar a secagem natural, que consiste em expor a matéria-prima por longos períodos à radiação solar e ventos com intensidade moderada e baixas umidades relativas, exigindo cuidados especiais de manipulação e controle do ambiente para evitar sua contaminação. Outra possibilidade está no uso de equipamentos dimensionados para esta finalidade, de tal forma a ter o controle da temperatura, umidade relativa e velocidade do ar de secagem, eliminando a interferência das condições climáticas favorecendo a obtenção de um produto de qualidade superior, e com menor tempo de processamento.

O objetivo deste trabalho foi dimensionar e construir um equipamento para a obtenção de uva passa de boa aceitação sensorial a partir de genótipos selecionados do Programa de Melhoramento Genético “Uvas do Brasil”. Materiais e Métodos

Equipamento Do ponto de vista da engenharia agroalimentar, a concepção e do manejo de um

secador passa pelo seu modelamento e não existe um método universalmente admitido que permita prever o seu desempenho. Porém, dentro dos modelos de secadores, têm-se dois conjuntos: um que contém as informações relativas à cinética de secagem do produto, e outro que define os balanços de calor e de massa entre o ar e o produto em função de seus deslocamentos relativos dentro do aparelho (Daudin, 1983).

Para o dimensionamento do secador foram consideradas as citadas teorias de migração de água em sólidos (Alvarenga, L. C., Foster, M., Pinheiro Filho, J. B. & Hora, T., 1980; Daudin, 1983; Luikov & Mikhaylov, 1965), e os resultados obtidos em outros equipamentos construídos pela equipe da Embrapa Agroindústria de Alimentos (Cornejo et al., 2003, 2005; Cornejo & Nogueira, 2006; Iniciando..., 2003; Nogueira et al., 1997; Nogueira et al., 1998; Nogueira et al., 2003; Nogueira et al., 2015visando melhorar a distribuição do ar e manutenção da temperatura na câmara de secagem. Para sua construção


!

!


144!

foi escolhido o aço inoxidável que permite maior controle fitossanitário, facilitando sua limpeza e manutenção.

Matéria-prima Na fig. 1 têm-se as cultivares e seleções de uvas utilizadas para a obtenção de uva

passa. Esse material foi produzido na Estação Experimental de Viticultura Tropical da Embrapa Uva e Vinho, em Jales/SP.

Processamento As uvas foram selecionadas, higienizadas, dispostas nas bandejas e levadas ao

secador para sua desidratação, à temperatura de 70°C e velocidade do ar de 1,0 m.s-1. As passas foram acondicionadas em embalagem tipo PETmet (polietileno e alumínio), seladas a vácuo e armazenadas em local seco.

Análise sensorial A avaliação sensorial foi realizada visando identificar as uvas mais promissoras para

elaboração de passas levando em consideração a percepção de consumidores do produto. (Freitas et al., 2013). Resultados e Discussão

O equipamento foi instalado na Embrapa Uva e Vinho - Estação Experimental de Viticultura Tropical (Jales/SP, Brasil) constituindo uma unidade piloto para a secagem de uvas (Cornejo et al., 2012; Souza et al., 2015). A fig. 2 mostra detalhes do secador, construído totalmente em aço inoxidável, dispondo de dois compartimentos: uma cabine na parte superior contendo dezoito bandejas nas dimensões de 700 mm x 500 mm e, na parte inferior, um compartimento em que foram instalados os sistemas de aquecimento e ventilação.

A grande vantagem desse sistema em relação aos equipamentos existentes no mercado é a inclusão de um conjunto específico de dispositivos que garantem a uniformidade da umidade final do produto. O equipamento é constituído por dois painéis de placas perfuradas com regulagem do diâmetro dos furos para controlar a mistura da entrada e saída do ar de secagem. Além disso, sistemas independentes de ventilação e aquecimento permitem a inversão do fluxo de ar em sentidos alternados. O painel elétrico/eletrônico apresenta dispositivos que controlam, através de temporizadores, a inversão dos ventiladores e o acionamento dos blocos de resistências.

A Tabela 1 mostra a média de aceitação global das uvas passas obtidas a partir das cultivares e seleções das uvas mais promissoras dentro do Programa de melhoramento Genético de “Uvas do Brasil”. A uva passa elaborada com a cultivar ‘BRS Clara’ obteve a maior média (6,6) e foi a mais aceita pelos consumidores sendo descrita como saborosa, doce, macia, suculenta e de sabor e aroma característicos.

As cultivares ‘BRS Linda’, Seleção 42 e Seleção 41 também resultaram em uvas passas descritas por características desejáveis pelos consumidores. As cultivares ‘BRS Linda’, ‘BRS Morena’, ‘BRS Vitória’ e Seleções 42, 41 e 36 obtiveram médias que variam de 5,8 a 5,4, e não foram diferentes estatisticamente em suas notas de aceitação.

A cultivar Seleção 39 obteve a menor média de aceitação e foi diferente estatisticamente das outras cultivares.


!

!


145!

Conclusões Foi possível dimensionar e construir o secador que atende a exigências das Boas

Práticas de Fabricação (BPF) e produzir uva passa de qualidade e aceitação sensorial. O secador deve ser usado mantendo-se os parâmetros: temperatura na faixa de 60 a 70°C e velocidade do ar na faixa de 1 a 2 m.s-1. O tempo de secagem irá variar em função da quantidade de matéria-prima no secador, da sua umidade inicial, das dimensões da fruta (no caso da uva, em cacho ou degranada) e das condições atmosféricas no local de processamento. Este equipamento apresenta uma versatilidade, podendo ser usado para a secagem de outras frutas, como banana, ameixa, pêssego, figo, abacaxi, manga, maçã e tomate, e de condimentos, bastando-se para isso ajustar os parâmetros para o condicionamento do ar para esses produtos. A implantação do equipamento na Estação Experimental da Embrapa torna viável a condução de testes experimentais em diferentes safras visando à adequação do processo de secagem para outros genótipos de uvas considerados promissores e a transferência da tecnologia para produtores rurais. Agradecimentos

À colega Claudia Torres Gomes Brauns Mattos (in memorium), pela importante contribuição nos testes de análise sensorial e a André Luis Nascimento Gomes (design). Referências Alvarenga, L.C., Foster, M., Pinheiro Filho, J.B. & Hora, T. 1980. Transporte de umidade

no interior de grãos de feijão preto sob condições de secagem. Rev. Bras. de Armaz.5(1):5-18.

Associação Brasileira dos Produtores Exportadores de Frutas e Derivados. 2017. Estatísticas das exportações de frutas no primeiro semestre de 2017. Brasília, DF: Autor. Recuperado em 21 agosto, 2017, de http://abrafrutas.org/index.php?option=com_content&view=article&id=258:estatisticas-das-exportacoes-de-frutas-no-1-semestre-de-2017&catid=95&Itemid=259&lang=pt-br

Camargo, U.A., Maia, J.D.G. & Ritschel, P. (Ed.). 2010. Novas cultivares brasileiras de uva. Bento Gonçalves: Embrapa Uva e Vinho. 64p.

Camargo, U.A., Nachtigal, J.C., Maia, J.D.G., Oliveira, P.R.D. de & Protas, J.F. da S. 2003a. BRS Clara: nova cultivar de uva branca de mesa sem semente. (Embrapa Uva e Vinho. Comunicado Técnico, 46). Bento Gonçalves: Embrapa Uva e Vinho. 4p.

Camargo, U.A., Nachtigal, J.C., Maia, J.D.G., Oliveira, P.R.D. de & Protas, J.F. da S. 2003b. BRS Linda: Nova cultivar de uva branca de mesa sem semente. Bento Gonçalves: Embrapa Uva e Vinho. 4p. (Embrapa Uva e Vinho. Comunicado Técnico, 48).

Camargo, U.A., Nachtigal, J.C., Maia, J.D.G., Oliveira, P.R.D. de & Protas, J.F. da S. 2003c. BRS Morena: Nova cultivar de uva preta de mesa sem semente. (Embrapa Uva e Vinho. Comunicado Técnico, 47). Bento Gonçalves: Embrapa Uva e Vinho. 4p.

Cornejo, F.E.P., Nogueira, R.I. & Wilberg, V.C. 2003. Secagem como método de conservação de frutas. (Embrapa Agroindústria de Alimentos. Documentos, 54). Rio de Janeiro: Embrapa Agroindústria de Alimentos, 2003. 22p.


!

!


146!

Cornejo, F.E.P., Nogueira, R.I. & Wilberg, V.C. 2005. Manual para processamento de pimentas (Capsicum spp.) desidratada. (Embrapa Agroindústria de Alimentos. Série Documentos, 63). Rio de Janeiro: Embrapa Agroindústria de Alimentos, 18p

Cornejo, F.E.P. & Nogueira, R.I. 2006. Preparo de vegetais desidratados em bancos de alimentos. (Embrapa Agroindústria de Alimentos. Documentos, 73). Rio de Janeiro: Embrapa Agroindústria de Alimentos, 20p.

Cornejo, F.E.P., Nogueira, R.I. & Wilberg, V.C. 2003. Secagem como método de conservação de frutas. (Embrapa Agroindústria de Alimentos. Documentos, 54). Rio de Janeiro: Embrapa Agroindústria de Alimentos, 22p.

Cornejo, F.E.P., Souza, R.T. de, Ritschel, P., Maia, J.D.G., Nogueira, R.I., Freitas, D. de G.C., Hoffmann, A., Protas, J.F.da S. & Zanus, M.C. 2012. Projeto Uvas-passas Brasileiras: matéria-prima e processamento. Bento Gonçalves: Embrapa Uva e Vinho. 2p. 1 folder.

Daudin, J.D. 1983. Calcul des cinétiques de séchage par l'air chaud des produits biologiques solides. Sciences des Aliments 3:1-36.

Food and Agriculture Organization of the United Nations; International Organisation of Vine and Wine Intergovernmental Organisation. 2016. Table and dried grapes: FAO-OIV Focus 2016: non-alcoholic products the vitivinicultural sector intended for human consumption. 64 p. Roma: FAO: OIV. Recuperado em 21 agosto, 2017, de http://www.fao.org/publications/card/en/c/709ef071-6082-4434-91bf-4bc5b01380c6/

Freitas, D. de G.C., Machado, J.A., Mattos, C.T.G.B., Nogueira, R.I., Cornejo, F.E.P., Souza, R.T. de, Maia, J.D.G. & Ritschel, P.S. 2013. Aceitação de Uvas Passas Brasileiras e suas Características Sensoriais Segundo a Percepção do Consumidor. (Embrapa Agroindústria de Alimentos. Comunicado Técnico, 192). Rio de Janeiro: Embrapa Agroindústria de Alimentos, 5p.

Iniciando um pequeno grande negócio agroindustrial: frutas desidratadas. 2003. (Série Agronegócios). Brasília, DF: Embrapa Informação Tecnológica; Sebrae. 115p.

Luikov, A.V. & Mikhaylov, Yu.A. 1965. Theory of energy and mass transfer. Pergamon: Oxford.

Mercado de fruticultura: panorama do setor no Brasil. 2015). (Boletim de inteligência). Brasília, DF: SEBRAE, 5 p. Recuperado em 25 agosto, 2017, de www.bibliotecas.sebrae.com.br/chronus/ARQUIVOS_CHRONUS/bds/.../5791.pdf.

Nogueira, I.R., Cornejo, F.E.P. & Pontes, S.M. 1998. Manual para produção artesanal de vegetais cristalizados. (Embrapa-CTAA. Documentos, 31). Rio de Janeiro: Embrapa CTAA. 15p.

Nogueira, R.I., Cornejo, F.E.P., Park, K.J. & Villaça, A. de C. 1997. Manual para construção de um secador de frutas (2a ed. rev.). (Embrapa-CTAA. Documentos, 10). Rio de Janeiro: Embrapa-CTAA. 20p.

Nogueira, R.I., Wilberg, V.C. & Cornejo, F.E.P. 2003. Manual para a produção em pequena escala de conserva de tomate desidratado. (Embrapa Agroindústria de Alimentos. Documentos, 52). R.J>: Embrapa Agroindústria de Alimentos. 19p.

Nogueira, R.I., Cornejo, F.E.P. & Wilberg, V.C. 2015. Manual para Construção de um Desidratador de Produtos Agroindustriais. (Documentos / Embrapa Agroindústria de Alimentos, ISSN 1516-8247; 121). Rio de Janeiro: Embrapa Agroindústria de Alimentos. 24p.


!

!


147!

Ritschel, P.S. & Sebben, S. de S. (Eds.). 2010. Embrapa Uva e Vinho: novas cultivares brasileiras de uva. Bento Gonçalves: Embrapa Uva e Vinho. 64p. il., color.

Ritschel, P.S. & Maia, J.D.G. (Coord.). 2014. Uvas do Brasil: Programa de melhoramento genético. Bento Gonçalves. Embrapa Uva e Vinho. Recuperado em 23 agosto, 2017, de http://www.cnpuv.embrapa.br/pesquisa/pmu/

Souza, R.T., Cornejo, F.E.P., Nogueira, R.I., Freitas, D. de G. C., Protas, J.F.S., Maia, J.D.G., Mattos, C.T.G.B., Leal Junior, W.F. & Ritschel, P. 2015. Uvas-passas brasileiras: matéria-prima e processamento. (Embrapa Uva e Vinho. Circular Técnica, 115). Bento Gonçalves: Embrapa Uva e Vinho. 20p.


!

!


148!


!

!


149!

Tabela 1 - Médias de aceitação global das uvas passas.

Avaliada em escala hedônica híbrida, variando de: 1 (desgostei extremamente) a 9 (gostei extremamente); *Comparação de médias pelo teste de Fisher (LSD) no nível de 5% de significância.

Documents

Dimensionamento e construção de secador para produção de … · Além disso, um grupo de cerca de 300 seleções avançadas de uvas apirênicas de mesa foi desenvolvido e vêm