Upload
truonghanh
View
217
Download
0
Embed Size (px)
Citation preview
Revista Brasileira de Produtos Agroindustriais, Campina Grande, v.17, n.4, p.381-390, 2015 381
ISSN: 1517-8595
ISOTERMAS DE SORÇÃO E HISTERESE EM PIMENTA VARIEDADE BICO IN
NATURA E PROCESSADA EM DIFERENTES TEMPERATURAS
Camila de Souza Paglarini
1, Fabrício Schwanz da Silva
2, Alexandre Gonçalves Porto
3,
Guilherme de Figueiredo Furtado4, Philipe dos Santos
5
RESUMO
O alto teor de umidade da pimenta bico a torna um produto altamente perecível, sendo
essenciais estudos que informem melhores condições de processamento, armazenamento e
embalagem para tal produto. Para processos de secagem e armazenagem, o conhecimento da
relação entre a umidade do material e a umidade relativa do ar é essencial, visto que as
isotermas de sorção (adsorção e dessorção) ajudam a estabelecer o teor de água final no
produto. O objetivo deste trabalho foi determinar e analisar as curvas de sorção da pimenta bico
inteira e em pasta, nas temperaturas de 20, 30, 40 e 50ºC, bem como calcular a área da histerese.
As isotermas de sorção foram determinadas pelo método gravimétrico estático, com o uso de
soluções ácidas e ajustados por diferentes modelos matemáticos aos dados experimentais, por
análise de regressão não linear. O modelo que melhor se ajustou as isotermas de sorção da
pimenta inteira e em pasta foi o de GAB. Em seguida, pelo método de integração foi calculada a
área das curvas de dessorção e adsorção e a área da histerese foi calculada pela diferença entre
as curvas. De acordo com os resultados obtidos observou-se que a histerese foi menor para as
isotermas de sorção da pimenta bico em pasta e a área da histerese das isotermas de equilíbrio
da pimenta bico inteira reduziu 55% e da pimenta em pasta reduziu 36%, entre as temperaturas
de 20ºC e 50ºC.
Palavras Chave: Adsorção, dessorção, modelagem.
SORPTION ISOTHERMS AND HYSTERESIS PEPPER VARIETY BICO IN NATURA
AND PROCESSED AT DIFFERENT TEMPERATURES
ABSTRACT
The high moisture content of pepper makes it a highly perishable product, being necery studies
to inform better conditions of processing, storage and packaging for this product. For drying and
storage, knowledge of the relationship between the moisture of the material and the relative
humidity is essential since the sorption isotherms (adsorption and desorption) help to establish
the final water content in the product. The objective of this study was to determine and analyze
the curves of sorption of pepper whole and in paste, at temperatures of 20, 30, 40 and 50ºC, and
calculate the area of the hysteresis. The sorption isotherms were determined by static method
using acid solutions and adjusted different mathematical models to the experimental data by
nonlinear regression analysis. The model that best fit the sorption isotherms of whole pepper
and pasta was the GAB model. Then, by the method of desorption and adsorption curves
integration area and the hysteresis area was calculated by the difference between the curves.
According to the results it was observed that the hysteresis was smaller for the sorption
Protocolo 16 2014 37 de 05/02/2015 1 Mestranda em Tecologia de Alimentos – Universidade Estadual de Campinas. Rua Monteiro Lobato, 80 – Cidade
Universitária Zeferino Vaz CEP:13083-862 Campinas – SP, Brasil. E-mail: [email protected]. 2 Professor – Departamento de Engenharia de Produção Agroindustrial – Universidade do Estado de Mato Grosso Rua A, s/nº
- Bairro São Raimundo - Cx. Postal 92 CEP:78390-000 Barra do Bugres – MT, Brasil. E-mail: [email protected]. 3 Professor – Departamento de Engenharia de Alimentos – Universidade do Estado de Mato Grosso Rua A, s/nº - Bairro São
Raimundo - Cx. Postal 92 CEP:78390-000 Barra do Bugres – MT, Brasil. E-mail: [email protected]. 4 Doutorando em Engenharia de Alimentos – Universidade Estadual de Campinas. Rua Monteiro Lobato, 80 – Cidade
Universitária Zeferino Vaz CEP:13083-862 Campinas – SP, Brasil. E-mail: [email protected]. 5 Doutorando em Engenharia de Alimentos – Universidade Estadual de Campinas. Rua Monteiro Lobato, 80 – Cidade
Universitária Zeferino Vaz CEP:13083-862 Campinas – SP, Brasil. E-mail: [email protected].
382 Isotermas de sorção e histerese em pimenta variedade bico in natura e processada em diferentes temperaturas Paglarini et al.
Revista Brasileira de Produtos Agroindustriais, Campina Grande, v.17, n.4, p.381-390, 2015
isotherms of pepper paste, and the equilibrium isotherms hysteresis area of whole pepper
decreased 55% and pepper paste reduced by 36%, between temperatures of 20ºC and 50ºC.
Keywords: Adsorption, desorption, modeling
INTRODUÇÃO
A pimenta bico é da espécie Capsicum
chinense, não é picante e é muito valorizada por
quem gosta de pimenta, devido seu aroma
característico (BONTEMPO, 2007; LOPES;
OKURA, 2005). De acordo com Markus et al.
(1999) as pimentas são excelentes fontes de
vitaminas A e C e carotenóides como β-
caroteno, capsantina, capsorubina e β-
cripitoxantina.
Devido ao alto teor de umidade da
pimenta, os dados de atividade de água (aa)
tornam-se indispensáveis nos estudos do
processamento deste fruto, uma vez que, quanto
maior a atividade de água de um produto, mais
propenso ele estará ao ataque de
microorganismos (Kouhila et al., 2001). Por
meio dos valores de aa podem ser previstas
reações químicas e bioquímicas (isto é, a
oxidação de lípidos, enzimáticos e reações de
Maillard) e o potencial de crescimento
microbiano, além disso, serve como parâmetro
para predizer a vida de prateleira do produto
(Lomauro et al., 1985).
As isotermas de sorção de umidade
representam a relação entre a umidade de
equilíbrio e atividade de água em condições
constante de temperatura e pressão (Kaymak-
Ertekin; Gedik, 2004). O efeito da temperatura
nas isotermas de equilíbrio tem sido relatado
em vários estudos (Yan et al., 2008, Tarigan et
al., 2006, Kaleemullah; Kailappan, 2004,
Kaymak-Ertekin; Sultanoğlu, 2001).
As curvas de equilíbrio são ferramentas
importantes no dimensionamento do processo
de secagem de alimentos e na determinação de
condições de embalagem e armazenamento, e
são obtidas a partir de dados de adsorção
(ganho de umidade) e dessorção (perda de
umidade), respectivamente, mas podem ser
preditas através de modelos matemáticos
classicamente utilizados com essa finalidade,
amplamente encontrados na literatura
(Assunção & Pena, 2007). A diferença entre as
curvas de dessorção e adsorção é denominada
histerese (Rahman, 1995).
A histerese é o fenômeno pelo qual um
adsorvente a um determinado nível de aa e
temperatura contém uma quantidade menor de
umidade durante um processo de adsorção do
que durante um processo de dessorção
subsequente (Caurie, 2007). Kapsalis (1981)
relata que esse fenômeno tem importantes
aplicações teóricas e práticas. Como aplicação
teórica tem-se a irreversibilidade do processo
de sorção para a questão da validade das
funções termodinâmicas. As aplicações práticas
são relacionadas a deterioração química e
microbiológica. Caurie (2007) ainda ressalta
que a histerese pode ser utilizada como índice
de qualidade alimentar, uma vez que o aumento
da histerese indica a redução da estabilidade e a
redução ou ausência da histerese indica melhor
estabilidade dos produtos armazenados.
De acordo com Kapsalis (1987) a
histerese é influenciada pela temperatura, em
alguns alimentos, ela pode ser eliminada com o
aumento da temperatura e para outros,
permanecer constante e até aumentar com o
aumento da temperatura. Já Damodaran et al.
(2010) relatam que a altas temperaturas esse
fenômeno quase não ocorre, tornando-se mais
evidente a baixa temperaturas.
O objetivo deste trabalho foi determinar e
analisar as curvas de sorção da pimenta bico na
forma inteira e em pasta, nas temperaturas de
20, 30, 40 e 50ºC, bem como calcular a área da
histerese.
MATERIAIS E MÉTODOS
O presente trabalho foi desenvolvido no
Laboratório de Engenharia e Processamento
Agroindustrial, pertencente ao Centro
Tecnológico de Mato Grosso (CTMAT), do
Campus Universitário Deputado Estadual Renê
Barbour na Universidade do Estado de Mato
Grosso-UNEMAT, em Barra do Bugres, Mato
Grosso.
A matéria prima utilizada foi a pimenta
variedade bico produzida e comercializada no
município de Barra do Bugres.
Para determinação das isotermas de
dessorção, as pimentas inteira e em pasta foram
imersas em solução de benzoato de sódio a 20%
por um período de 1 hora, com a finalidade de
conservar as características da matéria-prima
durante a realização do experimento, evitando a
ação de microrganismos. Já na adsorção, as
pimentas inteiras e em pasta foram desidratadas
em secador de bandejas a 50 °C até atingir o
equilíbrio termodinâmico.
Isotermas de sorção e histerese em pimenta variedade bico in natura e processada em diferentes temperaturas Paglarini et al. 383
Revista Brasileira de Produtos Agroindustriais, Campina Grande, v.17, n.4, p.381-390, 2015
As amostras foram colocadas em
recipientes cilíndricos de vidro hermeticamente
fechados, com 8 cm de diâmetro e 13 cm de
altura (Figura 1).
Figura 1. Aparato experimental utilizado para
determinar as isotermas de equilíbrio de polpa
de manga manteiga
Cada recipiente contendo soluções ácidas
específicas, para garantir a umidade relativa do
ar constante dentro do recipiente. O método
utilizado para a obtenção das isotermas é o
gravimétrico estático, o mesmo utilizado por
Bellagha (2008).
Os experimentos foram realizados
utilizando onze soluções de ácido sulfúrico com
concentrações que variavam de 20% a 70%,
com as correspondentes atividades de água na
faixa de 4,3% a 88,8% e nas temperaturas de
20, 30, 40 e 50 ºC. O aparato permaneceu em
estufa incubadora com temperatura controlada
até atingir massa constante.
Após atingirem o equilíbrio
termodinâmico, as amostras foram submetidas
ao método da estufa, (105±2)ºC até peso
constante para a determinação da umidade
(IAL, 2008). Posteriormente, os resultados
foram ajustados aos diferentes modelos
matemáticos, Tabela 1, por análise de regressão
não linear mediante análise estatística.
Tabela 1. Principais modelos matemáticos utilizados para descrever isotermas de equilíbrio de
alimentos
Designação do Modelo Modelo
GAB Xe=
Xm C K aw
(1-K aw)(1-K aw+C K aw)
(1)
Oswin Xe=a (aw
1-aw
)b
(2)
BET 𝑋𝑒 = [[(𝑋𝑚𝐶𝑎𝑤)[1 − (𝑛 + 1)𝑎𝑤𝑛 + 𝑛𝑎𝑤𝑛+1]]
(1 − 𝑎𝑤)[1 + (𝐶 − 1)𝑎𝑤 − 𝐶𝑎𝑤𝑛+1]] (3)
Henderson e Thompson Xe= [ln (
11-aw
)
a (T+b) ]
1C
(4)
Henderson Xe =[a (1
T) ln (
1
1-aw
) ]
1C
(5)
Halsey Xe =a [T ln (1
aw
)]
-1C
(6)
Chen e Clayton Xe= (1
-CTD) ln (
ln aw
-b Ta ) (7)
Luikov Xe=
a
1+b T ln (1aw
)
(8)
Em que: T - temperatura (ºC); Xe- umidade de equilíbrio, b.s; aw- Atividade de água; K = a*exp^((E/T)); Xm - umidade na monocamada,
b.s.; a, C, b, D, E - parâmetros de ajuste.
Para calcular a área das curvas de
dessorção e adsorção, foi utilizado o método de
integração como uso do modelo matemático
que melhor se ajustou as isotermas.
A histerese foi calculada pela diferença
de área entre as curvas de dessorção e adsorção
das isotermas de equilíbrio obtidas para a
pimenta variedade bico inteira e em pasta.
RESULTADOS E DISCUSSÃO
384 Isotermas de sorção e histerese em pimenta variedade bico in natura e processada em diferentes temperaturas Paglarini et al.
Revista Brasileira de Produtos Agroindustriais, Campina Grande, v.17, n.4, p.381-390, 2015
Na Figura 2 estão apresentadas as
isotermas de sorção da pimenta bico na forma
inteira e na Figura 3 as isotermas de sorção da
pimenta bico na forma pasta, utilizando
soluções ácidas nas temperaturas de 20, 30, 40
e 50 °C.
(a) (b)
Figura 2. Isotermas de adsorção (a) e dessorção (b) da pimenta bico inteira para as temperaturas
20, 30, 40 e 50ºC
(a) (b)
Figura 3. Isotermas de adsorção (a) e dessorção (b) da pimenta bico em pasta para as temperaturas 20,
30, 40 e 50ºC
Observa-se nas Figuras 2 e 3 que para
atividade de água constante, os valores de
umidade de equilíbrio diminuíram com o
aumento da temperatura, seguindo a mesma
tendência observada para a maioria dos
produtos agrícolas. De acordo com
Kaleemullah e Kailappan (2004) isso ocorre
porque o aumento da temperatura aumenta a
pressão de vapor de umidade no interior da
pimenta e acelera a transferência de umidade da
pimenta para o ambiente. O mesmo resultado
foi observado por Machhour et al. (2012);
Kaleemullah e Kailappan (2004).
A Tabela 2 apresenta os valores dos
coeficientes de correlação (R²) e o erro médio
estimado (SE), para os modelos matemáticos,
temperaturas e formas utilizadas neste estudo.
Como pode ser observado na Tabela 2, o
modelo de GAB se ajustou melhor aos dados
experimentais das isotermas de pimenta bico na
forma inteira e em pasta, pois apresentou
maiores valores dos coeficientes de correlação
(R²) e menores valores do erro médio estimado
(SE). De acordo com Prothon; Ahrné (2004) o
modelo de GAB apresenta a vantagem de
descrever bem as isotermas de sorção para
produtos que possuem atividade de água menor
que 0,9. Alguns autores também obtiveram o
melhor ajuste pelo modelo de GAB em seus
dados experimentais ao trabalharem com
alimentos (Machhour et al., 2012; García-Pérez
et al., 2008; Goula et al., 2008).
Isotermas de sorção e histerese em pimenta variedade bico in natura e processada em diferentes temperaturas Paglarini et al. 385
Revista Brasileira de Produtos Agroindustriais, Campina Grande, v.17, n.4, p.381-390, 2015
Nas Tabelas 3 e 4 encontram-se os
valores dos parâmetros obtidos para o modelo
de GAB, para as isotermas de sorção da
pimenta variedade bico na forma inteira e em
pasta, respectivamente, nas temperaturas de 20,
30, 40 e 50 °C.
Tabela 2. Coeficientes de correlação (R²) e erro médio estimado (SE) para os modelos matemáticos,
nas diferentes temperaturas e formas da pimenta bico Dessorção Adsorção
Modelo Temperatura (ºC) Inteira Pasta Inteira Pasta
R2 (%) SE (%) R
2 (%) SE (%) R
2 (%) SE (%) R
2 (%) SE (%)
GAB
20 98,80 3,394 97,07 2,531 99,23 0,937 93,65 2,127
30 97,77 3,495 97,29 2,138 98,89 1,076 94,01 2,038
40 96,69 4,009 95,05 2,206 98,58 0,978 92,51 2,193
50 98,21 1,716 97,69 1,367 97,78 1,088 96,55 1,204
Oswin
20 94,39 6,845 91,12 4,093 95,74 2,063 87,42 2,776
30 91,92 6,173 91,24 3,569 94,88 2,154 88,02 2,583
40 90,54 6,294 89,13 3,033 95,83 1,572 90,26 2,380
50 95,41 2,573 93,38 2,156 94,63 1,580 93,64 1,529
BET
20 93,75 7,650 83,44 5,809 88,61 3,311 60,89 4,810
30 89,60 7,386 82,34 5,249 88,47 3,178 66,97 4,440
40 88,70 7,261 70,60 5,026 87,45 2,668 66,28 4,323
50 84,51 4,870 81,06 3,744 85,79 2,511 75,75 3,018
Henderson e
Thompson
20 90,91 9,160 85,05 5,544 91,33 2,910 80,28 3,616
30 86,94 8,217 85,24 4,836 90,33 2,924 83,34 3,304
40 85,18 8,238 82,23 4,039 91,80 2,181 81,50 3,345
50 90,69 3,838 87,72 3,070 89,67 2,163 88,22 2,177
Henderson
20 90,91 8,637 85,05 5,227 91,33 2,910 80,28 3,409
30 86,94 7,747 85,25 4,560 90,33 2,924 83,34 3,115
40 85,18 7,767 82,23 3,808 91,80 2,181 81,50 3,154
50 90,69 3,619 87,72 2,894 89,67 2,163 88,22 2,052
Halsey
20 96,83 5,174 95,22 3,036 98,44 1,256 92,94 2,109
30 95,29 4,753 95,44 2,603 97,80 1,423 93,97 1,927
40 93,88 5,107 94,07 2,269 98,21 1,035 92,62 2,052
50 98,07 1,678 96,95 1,476 97,43 1,101 96,92 1,074
Chen e
Clayton
20 84,02 12,746 85,60 5,826 91,58 2,870 85,61 3,350
30 83,42 9,811 86,29 4,997 90,11 2,956 87,50 3,094
40 81,63 9,708 86,08 3,861 92,67 2,067 85,66 3,185
50 92,40 3,732 89,90 2,994 90,57 2,072 91,51 1,993
Luikov
20 96,10 5,734 90,47 4,235 94,75 2,284 77,56 3,354
30 93,32 5,638 90,31 3,745 94,20 2,288 84,32 3,030
40 92,03 5,798 85,03 3,522 94,27 1,835 82,57 3,070
50 92,76 3,209 90,69 2,539 92,41 1,868 89,04 1,984
Tabela 3. Parâmetros de ajuste (GAB) das isotermas de dessorção e adsorção da pimenta bico inteira.
MODELO T (ºC) C Xm K
GAB dessorção
20 3509761 0,082 1,012
30 22439456 0,073 0,999
40 3663945 0,06 1,013
50 3200923 0,073 0,877
GAB adsorção
20 4295713 0,051 0,922
30 2797733 0,045 0,94
40 1904409 0,044 0,895
50 1474211 0,035 0,912
Tabela 4. Parâmetros de ajuste (GAB) das isotermas de dessorção e adsorção da pimenta bico em
pasta.
386 Isotermas de sorção e histerese em pimenta variedade bico in natura e processada em diferentes temperaturas Paglarini et al.
Revista Brasileira de Produtos Agroindustriais, Campina Grande, v.17, n.4, p.381-390, 2015
MODELO T(ºC) C Xm K
GAB dessorção
20 3319866 0,065 0,942
30 10416449 0,062 0,932
40 7262602 0,062 0,872
50 1316397 0,051 0,881
GAB adsorção
20 7346056 0,063 0,83
30 2157912 0,06 0,841
40 6197021 0,055 0,848
50 3400315 0,046 0,83
Nas Tabelas 3 e 4, estão demonstrados os
parâmetros do modelo de GAB e podem ser
observados também os valores estimados do
teor de umidade de monocamada (Xm), que
variaram entre 0,35 e 0,82 g água / g (b.s.) para
a pimenta inteira e 0,46 a 0,63 g água / g (b.s.)
para a pimenta em pasta. Observa-se também
que os valores de Xm são maiores na dessorção
do que na adsorção. O valor da monocamada é
de extrema importância, uma vez que indica a
quantidade de água que é fortemente adsorvido
a locais específicos e é considerado como o
valor no qual um alimento é o mais estável.
Prado et al. (1999) relatam que o valor de Xm
diminui consideravelmente com o aumento da
temperatura, devido a redução de número de
zonas ativas, como resultado de mudanças
físicas e/ou químicas induzidas pela
temperatura.
Na Figura 4, está demonstrado a histerese
das isotermas de sorção da pimenta na forma
inteira paras as temperaturas de 20, 30, 40 e 50
°C.
(a) (b)
(c) (d)
Figura 4. Histerese das isotermas de sorção da pimenta bico inteira nas temperaturas de 20 (a), 30 (b),
40 (c) e 50 °C (d)
Na Figura 5, é apresentado a histerese
das isotermas de sorção da pimenta bico em
pasta, para as temperaturas de 20, 30, 40 e 50
°C. Nas Figuras 4 e 5, pode ser observado o
efeito de histerese para a pimenta bico na forma
Isotermas de sorção e histerese em pimenta variedade bico in natura e processada em diferentes temperaturas Paglarini et al. 387
Revista Brasileira de Produtos Agroindustriais, Campina Grande, v.17, n.4, p.381-390, 2015
inteira e em pasta, de acordo com Vega-Gálves
et al. (2008) este fenômeno ocorre porque
alimentos frescos retem mais umidade do que
alimentos secos em todo o intervalo de aa,
provavelmente devido aos danos celulares
provocados em alimentos que foram
desidratados. Diversos autores tem encontrado
o fenômeno de histerese em alimentos, dentre
eles pode se destacar: Iguedjtal et al. (2008),
Samapundo et al. (2007), Toğrul; Arslan
(2007), Yazdani et al. (2006), Arslan; Toğrul
(2005) ao trabalharem com batata, milho, noz,
pistache e pimentão, respectivamente.
Ainda nas Figuras 4 e 5 está demonstrado
que a histerese reduziu com o aumento da
temperatura. De acordo com Henderson (1970)
diversas teorias têm sido formuladas para
explicar o fenômeno da histerese, no entanto
nenhuma pode afirmar quais mecanismos são
responsáveis por causar esse efeito. O que se
sabe é que os principais fatores que afetam a
histerese são: a composição do produto, sua
temperatura, tempo de armazenamento,
temperatura de secagem, entre outros. Yan et al.
(2008), Tarigan et al. (2006), Ariahu et al.
(2006), Moreira et al. (2005) Kaleemullah;
Kailappan (2004), Kaymak-Ertekin; Sultanoğlu
(2001), Chen (2000) também encontraram uma
redução da histerese com o aumento da
temperatura ao trabalharem com banana, candle
nut, lagosta, nabo, pimentão vermelho, pimenta,
amendoim.
Nas Tabelas 5 e 6 podem ser observadas
as áreas da histerese encontradas para isotermas
de sorção de pimenta variedade bico inteira e
em pasta nas temperaturas estudadas,
utilizando-se dos parâmetros obtidos pelo
modelo de GAB.
(a) (b)
(c) (d)
Figura 5. Histerese das isotermas de sorção da pimenta bico em pasta nas temperaturas de 20 (a), 30
(b), 40 (c) e 50 °C (d)
Tabela 5. Histerese encontrada para isoterma de sorção de pimenta inteira variedade bico nas
temperaturas estudadas.
Temperatura (ºC) Área dessorção Área adsorção Área histerese
20 0,1741740 0,0894841 0,0846898
388 Isotermas de sorção e histerese em pimenta variedade bico in natura e processada em diferentes temperaturas Paglarini et al.
Revista Brasileira de Produtos Agroindustriais, Campina Grande, v.17, n.4, p.381-390, 2015
30 0,1469300 0,0801875 0,0667421
40 0,1274070 0,0735486 0,0538581
50 0,0998272 0,0617301 0,0380971
Tabela 6. Histerese encontrada para isoterma de sorção de pimenta em pasta variedade bico nas
temperaturas estudadas.
Temperatura (ºC) Área dessorção Área adsorção Área histerese
20 0,1182390 0,0962712 0,0219676
30 0,1020000 0,0857601 0,0171363
40 0,1089130 0,0861031 0,0142879
50 0,0853915 0,0714401 0,0139514
Nas Tabelas 5 e 6, verifica-se que foi
encontrada uma maior área para as isotermas de
dessorção do que de adsorção, resultado
encontrado por diversos autores, dentre eles
pode-se destacar Melo et al. (2011);
Kaleemullah e Kailappan (2004); Kaymak-
Ertekin e Sultanoğlu (2001), ao determinarem
as isotermas de sorção de buriti, pimentão
vermelho e pimentas, respectivamente.
Conforme as Tabelas 5 e 6, a área da
histerese se comportou de forma inversa a
temperatura para a pimenta inteira e em pasta,
ou seja, de 20 para 50ºC essa área reduziu cerca
de 55% para a pimenta inteira e 36% para a
pimenta em pasta. Picelli et al., (2009) e Wolf
et al. (1972) ao trabalharem com embaúba e
maçã, respectivamente, também encontraram
uma redução da área da histerese com o
aumento da temperatura.
A partir das Tabelas 5 e 6 pode-se avaliar
que para a pimenta em pasta a histerese foi
menor com relação a pimenta inteira, e de
acordo com Rahman (1995) a histerese é
influenciada pelas mudanças na estrutura física
do material. Iguedjtal et al. (2008) ao
determinarem isotermas de batata seca e
texturizada, encontraram uma maior histerese
para a batata desidratada, segundo eles
provavelmente devido a batata texturizada ter
superfície livre de forças capilares.
CONCLUSÕES
De acordo com a pesquisa realizada,
pode-se concluir que:
Os valores de umidade de equilíbrio
diminuíram com o aumento da
temperatura;
O modelo de GAB se ajustou melhor aos
dados experimentais das isotermas de
pimenta bico na forma inteira e em pasta;
Os valores estimados do teor de umidade
de monocamada (Xm) de GAB variou
entre 0,35 e 0,82 g água / g (b.s.) para a
pimenta inteira e 0,46 a 0,63 g água / g
(b.s.) para a pimenta em pasta;
O efeito de histerese para a pimenta bico
na forma inteira e em pasta reduziu com o
aumento da temperatura;
A área da histerese se comportou de forma
inversa a temperatura para a pimenta
inteira e em pasta, ou seja, de 20 para 50
ºC essa área reduziu cerca de 55% para a
pimenta inteira e 36% para a pimenta em
pasta;
A histerese foi menor nas isotermas de
sorção da pimenta em pasta,
AGRADECIMENTOS
A equipe executora deste trabalho agradece ao
Conselho Nacional de Desenvolvimento
Científico e Tecnológico - CNPq pela bolsa
concedida e a Fundação de Amparo à pesquisa
do Estado de Mato Grosso – FAPEMAT pelo
auxílio financeiro.
REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS
Ariahu, C. C.; Kaze, S. A.; Achem, C. D.
Moisture sorption characteristics of tropical
fresh water crayfish (Procambarus clarkii).
Journal of Food Engineering, v.75, p.355–
363, 2006.
Arslan, N.; Toğrul, H. Moisture Sorption
Isotherms for Crushed Chillies. Biosystems
Engineering, v.90, p.47–61, 2005.
Assunção, A.B. E Pena, R.S. Comportamento
higroscópico do resíduo seco de camarão-
rosa. Ciência e Tecnologia de Alimentos,
v.27, n.4, p.786-793, 2007.
Isotermas de sorção e histerese em pimenta variedade bico in natura e processada em diferentes temperaturas Paglarini et al. 389
Revista Brasileira de Produtos Agroindustriais, Campina Grande, v.17, n.4, p.381-390, 2015
Bellagha, S.; Sahli, A.; Ben Zid, M.; Farhat.
Desorption isotherms of fresh and
osmotically dehydrated apples (Golden
delicious). Revue des Energies
Renouvelables SMSTS’08 Alger , p.45-52,
2008.
Bontempo, M. Pimenta e seus benefícios à
saúde. Editora Alaúde Editorial Ltda. São
Paulo – SP, 2007. 110p.
Caurie, M. Hysteresis phenomenon in foods.
International Journal of Food Science and
Technology, v. 42, p.45–49, 2007.
Chen, C. A Rapid Method to determine the
Sorption Isotherms of Peanuts. Journal of
Agricultural Engineering Research, v.75,
p.401 408, 2000.
Damodaran, S.; Parkin, K. L.; FENNEMA, O.
R. Química de alimentos de Fennema. 4.
ed., Porto Alegre: Artmed, 900 pp. 2010.
García-Pérez, J.V.; Cárcel, J.A.; Clemente, G.;
Mulet, A. Water sorption isotherms for
lemon peel at different temperatures and
isosteric heats. Food Science and
Technology (LWT), v.41, p.18–25. 2008.
Goula, A. M.; Karapantsios, T. D.; Achilias, D.
S.; Adamopoulos, K. G. Water sorption
isotherms and glass transition temperature of
spray dried tomato pulp. Journal of Food
Engineering, v.85, p.73–83, 2008.
Henderson, S. M. Equilibrium moisture content
of small grain hysteresis. Transsactions of
ASAE, v.13, p.762-64, 1970.
IAL - Instituto Adolfo Lutz. Normas Analíticas
do Instituto Adolfo Lutz. São Paulo, IMESP,
4ª ed e 1ª ed. digital, 2008. p.1020: métodos
químicos e físicos para análise de alimentos.
Iazdani, M.; Sazandehchi, P.; Azizi, M.;
Ghobadi, P. Moisture sorption isotherms and
isosteric heat for pistachio. European Food
Research and Technology, v.223, p.577–
584, 2006.
Iguedjtal, T.; Louka, N.; Allaf, K. Sorption
isotherms of potato slices dried and
texturized by controlled sudden
decompression. Journal of Food
Engineering, v. 85, p.180–190, 2008.
Kaleemullah, S.; Kailappan, R. Moisture
Sorption Isotherms of Red Chillies.
Biosystems Engineering, v.88, p.95–104,
2004.
Kapsalis, J. G. Influences of hysteresis and
temperature on moisture sorption
isotherms. In: water activity: Theory and
applications to food (edited by L. B.
Rockland and L. R. Beuchat), Marcel
Dekker, 1987.
Kapsalis, J.G. Moisture sorption hysteresis.
In: Water Activity: Influences on Food
Quality (edited by L.B. Rockland and G.F.
Stewart). New York: Academic Press. P.
143-177, 1981.
Kaymak-Ertekin, F., E Gedik, A. Sorption
isotherms and isosteric heat of sorption for
grapes, apricots, apples and potatoes.
Lebensmit-tel-Wissenchaft und
Technology, v.37, p.429–438, 2004.
Kaymak-Ertekin, F.; Sultanoğlu, M. Moisture
sorption isotherm characteristics of peppers.
Journal of Food Engineering, v.47, p.225-
231, 2001.
Kouhila, M.; Belghit, A.; Daguenet, M.;
Boutaleb, B. C. Experimental determination
of the sorption isotherms of Mint (Mentha
viridis), Sage (Salvia officinalis) and
Verbena (Lippia citriodora). Journal of
Food Engineering, New York, v. 47, n. 4, p.
281-287, 2001.
Lomauro, C.J.; Bakshi, A.S.; Labuza, T.P.
Moisture transfer properties of dry and
semimoist foods. Journal of food science,
v.50, n.2, p.397-400, 1985.
Lopes, E. V. E Okura, M. H. Estudo de vida-de-
prateleira e análise sensorial de conserva e
molho da pimenta. FAZU em Revista ,
Uberaba , n .2, p .97 -106 , 2005.
Markus, F.; Daood, H. G.; Kapitany, J.; Biacs,
P. A. Change in the carotenoid and
antioxidant content of spice red pepper
(paprika) as a function of ripening and some
techonological factors. Journal of
agricultural and Food Chemycal, v.47,
p.100-107, 1999.
Machhour, H.; Idlimam, A.; Mahrouz, M.; El
390 Isotermas de sorção e histerese em pimenta variedade bico in natura e processada em diferentes temperaturas Paglarini et al.
Revista Brasileira de Produtos Agroindustriais, Campina Grande, v.17, n.4, p.381-390, 2015
Adrami, I.; Kouhila, M. Sorption isotherms
and thermodynamic properties of
peppermint tea (Mentha piperita) after
thermal and biochemical treatment. Journal
of Materials and Environmental Science,
v.3, n.2, p.232-247, 2012.
Melo, H. S.; Pena, R. S.; Rodrigues, A. M. C.;
Silva, L. H. M. Hygroscopic behavior of
buriti (Mauritia fexuosa) fruit. Ciência e
Tecnologia de Alimentos, v.31, n.4, p. 935-
940, 2011.
Moreira, R.; Chenlo, F.; Vázquez, M. J.;
Cameán, P. Sorption isotherms of turnip top
leaves and stems in the temperature range
from 298 to 328 K. Journal of Food
Engineering, v.71,p.193–199, 2005.
Picelli, R. M.; Arrieche, L.S.; Sartori, D. J. M.
Histerese de isotermas de adsorção e
dessorção de umidade de equilíbrio para
sementes de embaúba. In: In: XVII
Simpósio Internacional de Iniciação
Científica, São Carlos. Anais ... São Paulo :
USP, 2009.
Prado, M. E. T.; Alonso, L. F. T.; Sales, A. F.;
Park, K. J. Isotermas de sorção de tâmaras:
Determinação experimental e avaliação de
modelos matemáticos. Ciência e Tecnologia
de Alimentos, v.19, p.143-146, 1999.
Prothon, F.; Ahrné, L.M .Application of the
Guggenheim, Anderson and De Boer Model
to Correlate Water Activity and Moisture
Content During Osmotic Dehydration of
Apples’. Journal of Food Engineering, v.
61, n. 3, p. 467 - 470, 2004.
Rahman, M. S. Food Properties Handbook. 1
ed. CRC Press, Boca Raton, 1995.
Samapundo, S.; Devlieghere, F.; Meulenaer, B.
D.; Tukwase, A.; Lamboni. Y.; Debevere, J.
M. Sorption isotherms and isosteric heats of
sorption of whole yellow dent corn. Journal
of Food Engeneering, v. 79, p.168-175,
2007.
Tarigan, E.; Prateepchaikul, G.; Yamsaengsung,
R.; Sirichote, A.; Tekasakul, P. Sorption
isotherms of shelled and unshelled kernels
of candle nuts. Journal of Food
Engineering, v.75, p.447–452, 2006.
Toğrul, H.; Arslan, N. Moisture sorption
isotherms and thermodynamic properties of
walnut kernels. Journal of Stored Products
Research, v.43, p.252–264, 2007.
Vega-Gálvez, A.; Palacios, M.; Lemus-
Mondaca, R. Moisture sorption isotherms
and isosteric heat determination in chilean
papaya (Vasconcellea pubescens). Química
Nova, v.31, n.6, p.1417-1421, 2008.
Wolf, M.; Walker, J. E.; Kapsalis, J. G. Water
vapor sorption hysteresis in dehydrated
food. Journal of Agricultural and Food
Chemistry, v.20, p.1073-1077, 1972.
Yan, Z.; Sousa-Gallagher, M. J.; Oliveira, F. A.
R. Sorption isotherms and moisture sorption
hysteresisof intermediate moisture content
banana. Journal of Food Engineering,
v.86, p.342–348, 2008.