Influência do infravermelho na secagem de polpa de açaí (Euterpe oleracea Mart.) por cast-tape drying

Abstract

O açaí (Euterpe oleracea Mart.) é um fruto típico da região amazônica, amplamente valorizado por seu elevado teor de compostos bioativos, propriedades antioxidantes e potencial como fonte energética. Apesar de sua crescente demanda nacional e internacional, a distribuição do produto in natura enfrenta sérios desafios logísticos, devido à sua alta perecibilidade e à necessidade de refrigeração, o que limita o acesso a mercados mais distantes e eleva os custos de comercialização. Nesse contexto, a conversão da polpa em pó surge como estratégia promissora para ampliar sua estabilidade, facilitar o transporte e diversificar suas aplicações na indústria de alimentos. A técnica de cast-tape drying (CTD) destaca-se como alternativa viável para a secagem de matrizes viscosas, como a polpa de açaí, por permitir a formação de filmes finos e elevada taxa de evaporação. Além disso, a incorporação de radiação infravermelha (IV) aos sistemas de secagem tem demonstrado potencial para acelerar a remoção de umidade, reduzir o tempo de processo e aumentar a eficiência energética, contribuindo para a viabilidade técnica e econômica do processo. Este trabalho teve como objetivo avaliar os efeitos da aplicação de IV em diferentes seções do sistema CTD sobre a cinética de secagem e as propriedades físico-químicas e funcionais dos pós de açaí obtidos. Foram estudadas cinco condições de secagem de uma camada de 1,5 mm de polpa: a) CTD convencional, b) CTD auxiliado por IV nas seções iniciais (CTD_IV_1, CTD_IV_1_2), c) CTD auxiliado por IV na última seção (CTD_IV_3) e d) secagem apenas por IV em todas as seções (IV_123). Os resultados mostraram que a aplicação exclusiva de IV (IV_123) promoveu forte degradação da qualidade, com maior escurecimento (?E = 21, 56), luminosidade reduzida (L* < 18), tempo de dispersão elevado (40, 12 ± 0, 033 s) e baixa retenção de antocianinas (13%). Em contraste, o processo CTD convencional apresentou menor alteração de cor (?E = 6, 47), rápida reconstituição (20, 22±0, 045 s) e elevada preservação de antocianinas (79%). A aplicação de IV na última seção (CTD_IV_3) resultou em desempenho intermediário, com ?E = 7, 39 e estrutura mais porosa, enquanto a aplicação de IV nas seções iniciais (CTD_IV_1 e CTD_IV_1_2) promoveu equilíbrio entre eficiência de secagem (R2 > 0, 997; RMSE < 0, 045) e manutenção da qualidade, preservando melhor a cor e a capacidade de reconstituição dos pós. As análises morfológicas por MEV confirmaram que IV contínuo (IV_123) gerou partículas densas e colapsadas , enquanto o CTD convencional produziu partículas mais homogêneas e porosas, favoráveis à reconstituição. Concluísse que a aplicação controlada de IV nas fases iniciais do CTD otimiza a eficiência da secagem e preserva as qualidades funcionais do pó de açaí, representando alternativa promissora para a industrialização do fruto, com potencial impacto positivo na cadeia produtiva.

Abstract: Açaí (Euterpe oleracea Mart.) is a typical fruit of the Amazon region, widely valued for its high content of bioactive compounds, antioxidant properties, and potential as an energy source. Despite its growing national and international demand, the distribution of the in natura product faces serious logistical challenges due to its high perishability and the need for refrigeration, which limits access to more distant markets and increases commercialization costs. In this context, converting the pulp into powder emerges as a promising strategy to enhance stability, facilitate transport, and diversify its applications in the food industry. The cast-tape drying (CTD) technique stands out as a viable alternative for drying viscous matrices, such as açaí pulp, as it enables the formation of thin films and a high evaporation rate. In addition, the incorporation of infrared radiation (IR) into drying systems has shown potential to accelerate moisture removal, reduce processing time, and increase energy efficiency, contributing to the technical and economic feasibility of the process. This study aimed to evaluate the effects of applying IR in different sections of the CTD system on the drying kinetics and the physicochemical and functional properties of the resulting açaí powders. Five drying conditions of a 1.5 mm pulp layer were studied: a) conventional CTD, b) CTD assisted by IR in the initial sections (CTD_IR_1, CTD_IR_1_2), c) CTD assisted by IR in the final section (CTD_IR_3), and d) drying exclusively by IR in all sections (IR_123). The results showed that exclusive IR application (IR_123) led to severe quality degradation, with greater darkening (?E = 21.56), reduced lightness (L* < 18), longer dispersion time (40.12 ± 0.033 s), and low anthocyanin retention (13%). In contrast, the conventional CTD process presented lower color alteration (?E = 6.47), faster reconstitution (20.22 ± 0.045 s), and higher anthocyanin preservation (79%). The application of IR in the final section (CTD_IR_3) resulted in intermediate performance, with ?E = 7.39 and a more porous structure, whereas applying IR in the initial sections (CTD_IR_1 and CTD_IR_1_2) promoted a balance between drying efficiency (R2 > 0.997; RMSE < 0.045) and quality maintenance, better preserving the color and reconstitution capacity of the powders. Morphological analyses by SEM confirmed that continuous IR (IR_123) generated dense and collapsed particles, whereas conventional CTD produced more homogeneous and porous particles, favorable for reconstitution. It is concluded that the controlled application of IR in the initial phases of CTD optimizes drying efficiency and preserves the functional qualities of açaí powder, representing a promising alternative for the industrialization of the fruit, with potential positive impact on the production chain.