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LEITE: CLCULO DE SLIDOS TOTAIS EM FORNO DE MICROONDAS. INFLUNCIA DA POTNCIA, TEMPO DE EXPOSIO E

LOCALIZAO DA AMOSTRA.

Microwave oven method for determining total solids in milk. Influence of power, exposure time and sample posicion.

Carmen Cecilia Tadini* , Fabiana Curi** & Alessandra Moyses Cardoso**

Na tentativa de se pagar leite sobre base de teor de gordura e contedo de slidos totais no gordurosos, os laticnios na plataforma de recepo de leite determinam o teor de gordura e peso especfico. Atravs do calculador Ackermann, o resduo seco determinado e, por diferena chega-se ao valor desejado do contedo de slidos totais no gordurosos. Isto porque o mtodo convencional de determinao de slidos totais designado pelo AOAC, 1990, apesar de fornecer resultados muito precisos despende, no mnimo, um procedimento de quatro horas. Torna-se claro que uma anlise rpida para slidos totais em leite necessria na indstria. No presente trabalho, foi realizado um estudo da influncia da localizao da amostra no prato do forno microondas e da potncia e tempo de exposio da energia microondas aplicada sobre a amostra, na determinao de slidos totais em leite fluido, cujos resultados foram comparados ao encontrados pelo AOAC, 1990. Os resultados obtidos, analisados estatisticamente, indicaram que a localizao da amostra no prato no exerce influncia significativa, enquanto que determinadas combinaes entre potncia e tempo de exposio forneceram resultados compatveis aos obtidos atravs do mtodo AOAC. palavras-chaves: microondas, slidos totais, leite 1 - INTRODUO A indstria americana laticinista tem considerado o mtodo de determinao de slidos totais em microondas como um potencial mtodo rpido para uso no pagamento de leite e na padronizao dos produtos lcteos (PARK & QUEEN, 1980). Secagem de queijo por microondas permite uma determinao rpida do contedo de umidade em 2,25 minutos (PIEPER et al, 1977). Microondas so ondas eletromagnticas, similares s ondas de rdio, luz e calor. Especificamente o comprimento de onda da energia de microondas deve estar entre 1 m e 1 nm (nammetro). As freqncias autorizadas e mais utilizadas so 915 MHz ( = 32,8 cm) e 2450 MHz ( = 12,24 cm) (CHEFTEL & CHEFTEL, 1983). Quando a energia de microondas aplicada cmara de trabalho, o campo eletromagntico efetivamente muda de direo 915 milhes ou 2450 milhes de vezes/segundo, conforme a freqncia do equipamento gerador. As molculas que constituem a amostra ou material sendo tratado tentam mudar de posio de modo a acompanhar cada mudana de polaridade no campo eltrico. O atrito intermolecular entre estas molculas oscilando sobre seus prprios eixos produz calor dentro e atravs da amostra. Ento, o material aquecido pela energia de microondas no aquece de dentro para fora, contrariamente crena popular, mas ao invs disto aquecido uniformemente. O fato do material ser aquecido desta maneira no somente torna possvel uma anlise rpida de laboratrio, mas tambm reduz sensivelmente erros empricos introduzidos pela preparao da amostra necessria em mtodos convencionais. O tempo requerido para aquecer uma amostra depende somente de como o aquecimento feito e do peso da prpria amostra (CHEFTEL & CHEFTEL, 1983 e PIEPER et al, 1977).

* Professora Doutora da Escola Politcnica da Universidade de So Paulo. Departamento de Engenharia Qumica. rea de concentrao: Engenharia de Alimentos Caixa Postal 61548. CEP : 05424-970. So Paulo SP. Brasil.. E - mail: catadini@usp.br ** Aluna de graduao do curso de Engenharia Qumica

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No presente trabalho foi estudada a influncia da localizao da amostra no prato do forno de microondas e a influncia da potncia e tempo de exposio na determinao do contedo de slidos totais para leite fluido utilizando um forno de microondas convencional cujos resultados sejam compatveis com aqueles obtidos pelo mtodo AOAC. 2 - MATERIAIS E MTODOS 2.1 MATERIAIS - Forno microondas marca Panasonic, modelo NE 7775 B, potncia til mxima 700 W, 120V, 60 Hz, 6,8 A,; freqncia de operao 2450 MHz. - Balana analtica marca Chyo, modelo JK200, preciso 0.0001g, 220 V, 60 Hz - Papel de fibra de vidro prprio para filtro absoluto - Leite tipo B, adquirido no comrcio, dentro do prazo de validade. 2.2 MTODOS Projeto fatorial: constitudo de trs variveis independentes a dois nveis, 23, cuja resposta ou varivel dependente foi contedo de slidos totais em: potncia: alta (700 W) + baixa (360 W) - tempo de exposio: alto (9.0 min) + baixo (4.5 min) - localizao da amostra no prato: extremo do prato + centro do prato - Parte experimental: Anlise de slidos totais pelo mtodo AOAC: conforme descrito em 925.23 de 15a ed., 1990. Anlise de slidos totais pelo mtodo microondas: Cerca de 3g da amostra de leite eram pesadas em um de dois papis fibra de vidro cortados em forma de disco com dimetro de 7 cm, previamente tarados. A amostra era gotejada por toda a superfcie do papel, de modo a no deixar acumular leite em algumas partes do papel. O segundo papel cobria o primeiro e o sanduche assim formado era colocado no microondas nas condies determinadas de forma randmica pelo projeto fatorial. Imediatamente aps a exposio da amostra a energia de microondas o sanduche era colocado em dessecador por 4 minutos e, ento pesado. Em seguida a amostra era submetida novamente a exposio por 1 minuto, colocada por um minuto em dessecador e pesada. Entre as determinaes esperava-se o tempo necessrio para que o interior do microondas estivesse completamente frio. As amostras utilizadas na determinao de slidos totais foram as mesmas tanto no mtodo da A.O.A.C. como no mtodo do forno microondas. 3 - RESULTADOS E DISCUSSO Os resultados obtidos na experincia esto apresentados nas Tabelas 1 e 2, conforme o mtodo utilizado na determinao de slidos totais.

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TABELA 1 : Resultados obtidos na anlise de slidos totais atravs do mtodo microondas.

Ensaio Potncia Tempo Local % S.T. %S.T. %S.T. % S.T. 06 - - - 40,61 20,95 - - 04 + - - 12,24 12,30 12,49 12,60 01 - + - 13,00 13,62 - - 05 + + - 11,88 12,17 12,44 12,47 08 - - + 18,05 20,76 - - 07 + - + 12,77 12,31 - - 02 - + + 12,21 13,67 - - 03 + + + 11,90 12,21 - -

TABELA 2: Resultados obtidos na anlise de slidos totais atravs do mtodo AOAC

Ensaio % S.T.

6 12,06 4 12,05 8 11,97 1 12,03 5 11,99 5 12,02 3 12,05

4, 7 12,02 4, 7 12,25 5, 2 12,13 5 12,21 4 12,27 5 12,26 4 12,62

A partir dos dados obtidos na matriz de resultados da anlise de % S.T. pelo mtodo microondas, foi aplicada a anlise de varincia two-way para verificar a influncia das variveis potncia, tempo e localizao da amostra no prato sobre a resposta medida. Esta anlise est apresentada no Quadro 1 abaixo e indica que a varivel local no exerceu influncia significativa, ao nvel de 5%, sobre o teor de slidos totais no leite ( BOX et al, 1978 ). QUADRO 1: Anlise de varincia para slidos totais do leite determinados pelo mtodo de microondas. Causa da variao Soma dos

Quadrados Graus de Liberdade

Quadrado Mdio Razo F Valor de P

Potncia 189,682 1 189,682 5,30 0,0401 Tempo 152,091 1 152,091 4,25 0,0617 Local 32,747 1 32,747 0,91 0,3679 Resduo 429,858 12 35,8215 Total ( corrigido ) 804,377 15 A partir dos resultados mostrados no Quadro 1 foi feita uma segunda anlise de varincia two-way onde foram considerados os valores mdios para a varivel local, cujos parmetros esto apresentados no Quadro 2. Esta anlise indica que no houve diferena significativa entre os resultados de slidos totais em leite pelas variveis potncia e tempo de exposio nos nveis utilizados.

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QUADRO 2: Anlise de varincia para slidos totais determinados pelo mtodo de microondas considerando os valores mdios para a varivel local. Causa da variao Soma dos

Quadrados Graus de Liberdade

Quadrado Mdio Razo F Valor de P

Potncia 94,8065 1 94,8065 3,59 0,1168 Tempo 76,0145 1 76,0145 2,88 0,1507 Resduo 132,14 5 26,428 Total ( corrigido ) 302,961 7 Ao analisarmos os dados do Quadro 2, verificamos que o valor da razo F para ambas variveis pequeno devido a soma dos quadrados do resduo ser um valor alto. Em funo disso, foi feita uma anlise comparativa entre mdias do dois mtodos empregados. O Quadro 3 abaixo indica os resultados estatsticos encontrados na anlise comparativa entre os dados obtidos pelo mtodo microondas com os seus respectivos dados obtidos pelo mtodo AOAC. Para esta comparao foram considerados os dados obtidos pelo mtodo microondas nas seguintes condies: potncia alta - tempo baixo - local extremo + - + potncia alta - tempo baixo - local centro + - - potncia alta - tempo alto - local extremo + + + potncia alta - tempo alto - local centro + + - QUADRO 3: Anlise comparativa entre mdias obtidas na determinao de % S. T. pelos mtodos microondas e AOAC Mtodo Amostragem Mdia Varincia Desvio Padro Mnimo Mximo Soma

Micro 11 12,2736 0,0532055 0,230663 11,88 12,6 135,01 AOAC 11 12,2027 0,0280818 0,167576 12,01 12,62 134,23

Causa da variao Soma dos

Quadrados Graus de Liberdade

Quadrado Mdio

Razo F Valor de P

Entre mtodos 0,11357 1 0,11357 2,82 0,1065 Dentro do mtodo 0,92569 23 0,04025 Total ( corrigido ) 1,03926 24 A partir da anlise de varincia apresentada no Quadro 3, foi feita uma anlise de regresso com o auxlio do programa STATGRAPHICS PLUS for WINDOWS (verso 1.4a I ) para microcomputadores IBM/PC compatveis. O Quadro 4 abaixo indica o resultado obtido na anlise de regresso, onde mostra o ajuste apropriado para o modelo linear: Y = a + b * X.

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QUADRO 4: Anlise de Regresso, modelo linear obtida en