Resumos
Fatias de manga dos cultivares Tommy Atkins, Haden e Keitt foram desidratadas à diferentes níveis de perda de água e congeladas em crescentes taxas de congelamento, exibindo um comportamento diferenciado. A variedade Keitt mostrou maior sensibilidade a pré-secagem e apresentou uma redução acentuada na quantidade de material exsudado. A utilização combinada das técnicas de pré-secagem e congelamento possibilitou a redução da exsudação. Este efeito foi sensível somente para valores de desidratação até 20% de perda de peso. A redução da quantidade de gelo formada durante o processo de congelamento foi quantificada.
manga; pré-secagem; congelamento; exsudação
Mango slices of Tommy Atkins, Haden and Keitt varieties were dehydrated at different levels of water loss, frozen at increasing freezing rates. They showed different behaviour. The Keitt variety showed greater sensibility to the pre-drying treatment and presented higher decrease on dripping loss. This effect, however, was sensible only when dehydration values were lower than 20% in weight loss. The reduction of the amount of ice formed during freezing process was quantified.
mangoes; pre-drying; dehydrofreezing; dripping
EFEITO DA PRÉ-SECAGEM SOBRE A REDUÇÃO DA EXSUDAÇÃO DE FATIAS DE MANGA CONGELADAS/DESCONGELADAS1 1 Recebido para publicação em 26/03/98. Aceito para publicação em 21/10/98.
Eder Dutra RESENDE2,* 1 Recebido para publicação em 26/03/98. Aceito para publicação em 21/10/98. , Theo Guenter KIECKBUSCH3 1 Recebido para publicação em 26/03/98. Aceito para publicação em 21/10/98.
RESUMO
Fatias de manga dos cultivares Tommy Atkins, Haden e Keitt foram desidratadas à diferentes níveis de perda de água e congeladas em crescentes taxas de congelamento, exibindo um comportamento diferenciado. A variedade Keitt mostrou maior sensibilidade a pré-secagem e apresentou uma redução acentuada na quantidade de material exsudado. A utilização combinada das técnicas de pré-secagem e congelamento possibilitou a redução da exsudação. Este efeito foi sensível somente para valores de desidratação até 20% de perda de peso. A redução da quantidade de gelo formada durante o processo de congelamento foi quantificada.
Palavras chave: manga, pré-secagem, congelamento, exsudação.
SUMMARY
EFFECT OF PRE-DRYING ON THE DRIPPING LOSS OF FROZEN/THAWED MANGO SLICES. Mango slices of Tommy Atkins, Haden and Keitt varieties were dehydrated at different levels of water loss, frozen at increasing freezing rates. They showed different behaviour. The Keitt variety showed greater sensibility to the pre-drying treatment and presented higher decrease on dripping loss. This effect, however, was sensible only when dehydration values were lower than 20% in weight loss. The reduction of the amount of ice formed during freezing process was quantified.
Keywords: mangoes, pre-drying, dehydrofreezing, dripping.
1 - INTRODUÇÃO
As frutas possuem um alto conteúdo de umidade e são drasticamente danificadas durante o congelamento. Neste contexto, um pré-tratamento que consiste em uma desidratação parcial foi proposta por Howard & Campbel [3] e o processo é conhecido como "Dehydrofreezing". A pré-secagem retira uma parte da água livre do produto porém não provoca perdas irreversíveis à sua qualidade, conforme relatado por Lazar [4].
Tomasicchio & Andreotti [7] verificaram que as fatias de manga desidratadas até 50% de perda de peso total apresentavam melhor textura após o descongelamento do que aquelas congeladas "in natura". Bolin & Huxsoll [1] relataram o mesmo comportamento para pêras pré-desidratadas com mais de 20% de perda de peso. A remoção de água provoca compactação das células e concentração do conteúdo celular. Estes fatores são relacionados com um aumento da resistência ao rompimento de estruturas do tecido e também com a redução no processo de difusão de água durante o crescimento dos cristais de gelo.
Neste trabalho foram estudados os efeitos da pré-secagem sobre a redução da exsudação de mangas descongeladas. O histórico de temperatura do produto durante a pré-secagem, o abaixamento crioscópico e a quantidade de gelo formada durante o congelamento foram os parâmetros utilizados para caracterizar as condições do processo que favorecem a manutenção da qualidade do produto.
2 1 MATERIAL E MÉTODOS
2.1 Preparação e análise das amostras
Foram utilizadas três variedades de manga: Tommy Atkins, Haden e Keitt. As frutas maduras e de boa qualidade foram descascadas e fatiadas com 1 cm de espessura (± 35g). O resíduo fresco foi utilizado para as análises fisico-químicas: sólidos solúveis, umidade e densidade aparente, obtendo-se as medidas em duplicata descritas no trabalho de Resende [6].
2.2 - Pré-secagem das amostras
Um secador de bandejas foi mantido a 80oC e com uma velocidade média de ar de 2,5 m/s. Adotaram-se 4 condições de desidratação: 0%, 10%, 20% e 30% de perda de peso total. No final da secagem as fatias foram pesadas, embaladas em papel alumínio e congeladas.
A temperatura do ar de secagem foi lida através de um termopar de cobre-constantan colocado no centro do corpo do secador. O histórico de temperatura da fatia foi obtido através de um termopar introduzido sob a sua superfície.
2.3 - Congelamento e descongelamento
O congelamento foi feito em três condições de operação: "freezer" doméstico a -18° C; banho ultracriostato a -25° C; solução de etanol anidro e gelo seco a -78° C. As fatias foram mantidas sob congelamento até atingir equilíbrio térmico com o meio.
O descongelamento foi feito à temperatura ambiente durante um período de 4 horas. A exsudação foi determinada pelas medidas de massa de água exsudada e pelo controle de perda de peso das fatias após o descongelamento, conforme descrito por Resende e Kieckbusch [5].
2.4 - Medidas de quantidade de gelo do produto
As amostras ( ± 10g ) foram embaladas em papel alumínio e congeladas, à temperatura de -20oC, em um banho ultracriostato de etileno-glicol. A variação de entalpia do produto foi obtida pelo balanço de energia entre a água contida no calorímetro de mistura e a amostra congelada. O calorímetro foi previamente calibrado conforme Hense [2]. A temperatura de equilíbrio do sistema foi obtida através de um termopar de cobre constantan inserido pela tampa do calorímetro, sendo alcançada em aproximadamente 15 minutos de agitação constante.
2.5 - Medidas de abaixamento crioscópico
O suco foi extraído através de prensagem da polpa e posteriormente foi concentrado a vácuo, sob temperatura de 60° C. As amostras foram então padronizadas utilizando o suco natural da manga. O abaixamento crioscópico foi obtido pelo registro gráfico da temperatura da amostra durante sua imersão em um banho ultracriostato mantido a -10oC. Utilizou-se para isto um becker de 200ml e um tubo de ensaio, ambos contendo a amostra, no qual foi inserido o termopar.
3 RESULTADOS E DISCUSSÃO
3.1 - Estudo do histórico de temperatura do produto
O tratamento de pré-secagem até 30% de perda de peso reduz o conteúdo de umidade em aproximadamente 10% (b.u.) e não altera a aparência das fatias. O gradiente de temperatura da fatia é pouco pronunciado durante esta etapa inicial de secagem, em que as fatias apresentam um alto conteúdo de umidade. A Figura 1 mostra o perfil de temperatura de polpa da variedade Keitt, para uma temperatura do ar de secagem de 83oC. A polpa alcança valores de temperatura próximos a 50ºC, ao final da operação de secagem padrão ( 80oC / 70min. ), indicando que o tratamento de pré-secagem pode exercer pouco efeito sobre os componentes termolábeis do produto, preservando suas propriedades organolépticas.
Após a pré-secagem, as fatias passam por um processo de congelamento onde se observa um gradiente decrescente de temperatura até um ponto de início de cristalização da água no produto, caracterizado pelo pico de inversão de temperatura representado na Figura 2. A partir deste ponto ocorre um aumento de temperatura, provocado pelo calor de cristalização, até atingir um patamar que é caracterizado como o ponto de início de congelamento (Hense,1990) e um posterior decaimento de temperatura.
O ponto de início de congelamento é influenciado pela concentração de sólidos solúveis do suco de manga e pode ser estimado pela expressão: Tic(oC) = 0,2287 - 0,1284 [oB], com um coeficiente de correlação de 0,9936. Observa-se ainda, na Figura 2 , que o calor de cristalização é sensível ao aumento da concentração de sólidos solúveis, conforme indicado pelo maior gradiente de temperatura entre o patamar e o ponto inicial de cristalização.
A concentração de sólidos solúveis é diferenciada entre fatias cortadas de uma mesma fruta, podendo apresentar uma grande dispersão das medidas dentro de um mesmo lote de amostras, conforme verificado por Resende e Kieckbusch [5]. A variedade Tommy Atkins apresentou um valor mínimo de 11,1oB para a concentração de sólidos solúveis, e um valor máximo de 17,1oB. A variedade Keitt apresentou um valor mínimo de 11,5oB e um valor máximo de 18,9oB. No entanto, a variedade Haden apresentou um valor mínimo de 14,0oB e um valor máximo de 19,5oB. Podemos verificar que o abaixamento crioscópico mínimo é de -1,2oC e o máximo é de -2,3oC, respectivo às concentrações de sólidos solúveis mínima e máxima.
3.2 - Quantidade de gelo formado durante o congelamento
Os ensaios foram feitos com a variedade Keitt que mostrou maior sensibilidade ao tratamento de pré-secagem. Observa-se uma redução de 10% na quantidade de gelo formado no produto após 30% de redução de peso total. Nesta condição, a pré-secagem reduz em 10% o conteúdo de umidade média das fatias. Os resultados estão lançados na Tabela 1. Estes resultados revelam que a pré-secagem favorece a manutenção da integridade física da polpa, durante o congelamento, devido à formação de uma menor massa de gelo dentro do produto. Outro aspecto positivo deste tratamento está relacionado com o menor consumo de energia durante o congelamento e o armazenamento.
Efeito da pré-secagem sobre a quantidade de gelo formado no produto durante o congelamento.
3.3 - Efeito da pré-secagem sobre o nível de exsudação
Na Figura 3 estão representados os valores médios de exsudado de fatias de manga congeladas a -18oC. Os resultados identificam uma redução drástica da exsudação durante a pré-secagem, notadamente após 20% de perda de peso.
A manga Haden apresentou baixos valores de quantidade de água exsudada. A manga Keitt, ao contrário, mostrou uma alta exsudação inicial e uma resposta mais rápida ao tratamento de pré-secagem. A exsudação é drasticamente reduzida para as três variedades estudadas após uma pré-secagem de 20% de perda de peso total. Este resultado indica o ponto de operação da pré-secagem que possibilita a redução da exsudação com um mínimo tratamento térmico do produto.
3.4 - Efeito combinado: pré-secagem e velocidade de congelamento
O aumento da taxa de congelamento reduziu sensivelmente a exsudação das fatias de manga descongeladas. Entretanto, através da Figura 4, observamos que este efeito é sensível somente até uma condição de pré-secagem de 20% de perda de peso. O congelamento rápido a -78oC proporcionou uma drástica redução dos valores de exsudação do produto "in natura". A pré-secagem é muito benéfica para os procedimentos convencionais de congelamento lento, quando ocorre o crescimento de grandes cristais de gelo que danificam a estrutura do produto.
Efeito da combinação da pré-secagem e da taxa de congelamento sobre a redução da exsudação de mangas Tommy Atkins.
4 CONCLUSÕES
A variedade Haden mostrou baixa exsudação no intervalo de pré-secagem estudado enquanto que a manga Keitt foi a mais favorecida pelo tratamento. Ocorre uma drástica redução da exsudação em valores de pré-secagem de até 30% de perda de peso. Isto é atribuído a um efeito enrijecedor sobre a superfície da fatia que ficou em contato direto com o ar de secagem.
Uma pré-secagem inicial de 30% de perda de peso permite a utilização de menores taxas de congelamento nos sistemas convencionais, com garantia de preservação das características de textura do produto, reduzindo o consumo de energia no congelador.
A pré-secagem promove uma redução de 10% na quantidade de gelo formado durante o congelamento, reduzindo os danos físicos provocados pelo crescimento dos cristais.
5 REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS
2 DPQ, FEQ, UNICAMP, Cx. Postal 6066, CEP: 13083-970, Campinas - SP, e-mail: dutra@lopca.feq.unicamp.br
3 DTF, FEQ, UNICAMP, Cx. Postal 6066, CEP: 13083-970, Campinas - SP.
* A quem a correspondência deve ser endereçada.
- 1. BOLIN, H.R. & HUXSOLL, C.C. Partial Drying of Cut Pears to Improve Freeze/ Thaw Texture. J. Food Sci 58 (2), pp. 357-360, 1993.
- 2. HENSE, H. Avaliaçăo dos Parâmetros Termofísicos e Cinética de Congelamento de Caçăo. Tese de Mestrado. Faculdade de Eng. Alimentos, UNICAMP, 1990.
- 3. HOWARD, L.D. & CAMPBELL, H. Dehydrofreezing. New way of preserving food. Food Inds. 18, pp.674-676, 1946.
- 4. LAZAR, M.E. Dehydrofreezing of Fruits and Vegetables. In: Freezing Preservation of Foods pp. 347-376 (Westport, AVI. 4ed, vol.3) 347pp., 1968.
- 5. RESENDE, E.D. & KIECKBUSCH, T.G. Conservaçăo de Fatias de Manga por Combinaçăo de Métodos: Pré-secagem e Congelamento. Anais do XXI Encontro sobre Escoamento em Meios Porosos - Ouro preto/ MG, vol.II, pp. 545-554, 1993.
- 6. RESENDE, E.D. Estudo da Conservaçăo de Fatias de Manga Utilizando Técnicas Combinadas: Pré-secagem e Congelamento. Tese de Mestrado. Faculdade de Eng. Alimentos, UNICAMP, 85p., 1995.
- 7. TOMASICCHIO, M. & ANDREOTTI, R. (1990) Studio sul Deidrocongelamento del Mango. Industria Conserve 65, pp. 127-130, 1990.
Datas de Publicação
-
Publicação nesta coleção
24 Maio 1999 -
Data do Fascículo
Out 1998
Histórico
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Aceito
21 Out 1998 -
Recebido
26 Mar 1998
