Produção e caracterização de manga desidratada em pó por diferentes processos de secagem

Abstract

O refractance window (RW) ou janela de refractância é um processo de secagem desenvolvido com objetivo de produzir frutas e hortaliças em pó com qualidade superior e competir com as tecnologias atualmente dominantes, ou seja, a liofilização, a secagem por atomização (spray drying ? SD) e a secagem em tambor (drum drying - DD). No processo de secagem por RW, o suco ou polpa é espalhado na face superior de um filme de poliéster, que tem sua face inferior em contato com água quente. O filme de poliéster utilizado é parcialmente transparente à radiação infravermelha (IV) emitida pela água quente. Assim, os três modos transferência de calor, condução, convecção e radiação, estão presentes nesse sistema de secagem. Sendo assim, o objetivo deste trabalho é o estudo comparativo de diferentes processos de secagem e a obtenção de manga desidratada em pó com qualidade superior utilizando refractance window, liofilização e spray-drying como métodos de secagem. Este estudo será dividido em três partes. A primeira parte consiste na avaliação da transparência do filme de mylar à radiação IV e das cinéticas de secagem da polpa utilizando diferentes temperaturas da água de aquecimento (75, 85 e 95 oC) e diferentes espessuras da camada de purê de manga (2, 3 e 5 mm). Para avaliar a importância relativa da transferência de calor por radiação da água quente para a polpa de manga, o processo também foi realizado com o filme pintado de preto, bloqueando a passagem da radiação IV originária da água. Os resultados demonstraram que o filme mylar utilizado neste estudo foi transparente em algumas bandas de comprimento de onda do espectro, dentro da banda que caracteriza a radiação IV e o filme pintado foi opaco à radiação. A polpa de manga seca por RW (filme de mylar não pintado) apresentou taxas de secagem superiores em relação à secagem efetuada com o filme de mylar pintado de preto, para as espessuras de camada de 2 e 3 mm. Para as polpas espalhadas com 5 mm de espessura não houve diferença no tempo de secagem entre os dois processos. Na segunda parte deste estudo foram caracterizados os pós de manga obtidos por RW, SD e liofilização, por determinações das massas específicas (aparente e absoluta), da microestrutura utilizando a microscopia eletrônica de varredura (MEV), cor, isotermas de sorção de umidade e diagramas de estado. Por fim, a última parte desse trabalho está relacionada com a reidratação dos pós, e foram analisados o tempo de dispersão, o ângulo de contato dos pós e a solubilidade, e complementando esse estudo foi determinado o comportamento reológico das polpas reconstituídas.<br>

Abstract : The refractance window (RW) is drying processes developed with the aim of producing fruit and vegetable powder with superior quality and to compete with the currently dominant technologies, such as freeze drying, spray drying and drum drying. In RW drying process, the juice or fruit pulp is spread on the upper surface of a polyester film, which has its lower surface in contact with hot water. The polyester film used is partially transparent to infrared radiation emitted by hot water. Therefore, the three modes of heat transfer, conduction, convection and radiation, are present in this drying system. Thus, there is a lack of publications about the mechanisms of heat transfer and mass involved in RW drying. In this context, the aim of this work is to study the drying of mango pulp by RW, spray drying and freeze drying and to characterize the mango powder obtained by both processes. This study was divided into three parts. The first part consists in evaluating the transparency of mylar film to infrared radiation and the drying kinetics of the pulp using different heating temperatures of the water (75, 85 and 95 oC) and different thicknesses of mango pulp (2, 3 and 5 mm) layer. In order to evaluate the relative importance of heat transfer by radiation from the hot water to the mango pulp, the process was also carried out with the film painted with black ink, blocking the passage of infrared radiation from the hot water. The results showed that the mylar film used in this study was transparent in some wavelength bands of the spectrum within the band that characterizes the infrared radiation. The mango pulp dried by RW (not painted mylar film) showed higher drying rates compared to drying with the black mylar painted, for the layer thicknesses of 2 to 3 mm. For the pulps spread with 5 mm of thickness no difference in drying time between the two processes was observed. In the second part of this study, the mango powders obtained by RW, spray drying and freeze drying were characterized by analysis of density (apparent and absolute), the microstructure using scanning electronic microscopy (SEM), color, moisture sorption isotherms and state diagrams. Finally, the last part of this work is related with the rehydration of the powders, for this purpose the wetting time, the contact angle and solubility were analyzed, and the rheological behavior of reconstituted pulps was determined, for complementing the study.