Parametrização do processo de secagem de fruta, pera e maçã

Abstract

A presente dissertação apresenta a aplicação da secagem convectiva na Pera Rocha e na Maçã Malápio da Serra, recorrendo a um secador em túnel. O primeiro objetivo foi estudar a cinética de secagem relacionada com as condições de operação, nomeadamente a temperatura (30, 40, 50 e 60ºC), a humidade absoluta (10, 15 e 25g/kg) e a velocidade (0,5, 1,5 e 3m/s). A temperatura do ar assumiu um papel preponderante na cinética de secagem. Concluiu-se que uma temperatura de secagem superior resultou numa taxa de secagem mais elevada e, consequentemente num menor tempo de secagem. Determinou-se que a taxa de secagem foi diminuindo ao longo do tempo de processamento, pois a humidade do fruto foi também diminuindo. Observou-se, ainda, que a cinética de secagem da pera foi muito idêntica à da maçã. Para além disto avaliaram-se algumas modificações físico-químicas e bioquímicas destes frutos em função do processo de secagem. As alterações macroscópicas mais distintivas foram o encolhimento e o escurecimento. Os atributos de textura analisados permitiram verificar que a utilização de temperaturas de secagem mais elevadas promovem a produção de peras e maçãs mais duras. Enquanto uma humidade absoluta igual ou superior a 15g/kg originam peras secas com maior coesividade e elasticidade. Comparando os dois frutos, as maçãs secas foram mais elásticas e as peras foram mais coesas. Com a redução do conteúdo de humidade da fruta, a atividade da água (aw) diminuiu para um nível que previne o desenvolvimento de microrganismos e reações químicas e enzimáticas indesejáveis, à exceção do ensaio realizado à temperatura de 30ºC que apresentou uma aw de 0,675. Quanto às caraterísticas sensoriais revelou-se importante a intensidade da cor de algumas peras secas (castanho avermelhado), uma vez que apenas ligeiras diferenças na mastigabilidade e sabor foram identificadas. Estudou-se igualmente o escurecimento enzimático mediado pela atividade da polifenoloxidase (PPO) e verificou-se a sua diminuição com o processo de secagem. Determinou-se que a utilização de uma temperatura de secagem de 30ºC promove eficazmente o escurecimento, como comprovado pela cor obtida e pela atividade da PPO mais elevada. A aplicação da alta pressão demostrou ter potencial como pré-tratamento de secagem da pera. Embora não fosse detetada a ativação da PPO, os vários tratamentos aceleraram o escurecimento das peras.

The present essay describes the application of convective drying in “Pera Rocha” and “Maçã Malápio da Serra”, using a tunnel dryer. The first objective was to study the drying kinetics related with operation conditions, namely temperature (30, 40, 50 and 60ºC), absolute humidity (10, 15 and 25g/kg) and air velocity (0,5, 1,5 and 3m/s). The air temperature played a leading role in the drying kinetics. It was concluded that a higher temperatures resulted in higher drying rates and, consequently shorter drying times. It was determined that the drying rate decreased along the processing time, because the moisture of the fruit was also decreased. It was also observed that the drying kinetics of the pear was very similar to that of the apple. Furthermore, the physico-chemical and biochemical changes of these fruits depending on the drying process were evaluated. The most distinctive macroscopic changes were shrinkage and browning. The texture attributes analysis allowed to verify that the use of higher drying temperature promotes the production of hardened pears and apples, while an absolute humidity of no less than 15g/kg originates dried pears with higher cohesiveness and springiness. When comparing the two fruits, dried apples were more elastic and pears were more cohesive. With the reduction of moisture from the fruits, the water activity (aw) decreased to a level that prevents microbial grow and undesirable chemical and enzymatic reactions, except for the test performed at 30ºC which showed a aw of 0,675. As for the sensory characteristics, the colour intensity of some dried pears (reddish brown) proved to be important, since only slight differences in chewiness and taste were identified. The enzymatic browning mediated by polyphenol oxidase (PPO) was studied as well, and PPO activity was found to decrease with the drying process. It was determined that using a drying temperature of 30ºC promotes effective browning, as evidenced by the obtained colour and the higher PPO activity. The application of high pressure demonstrated potential as a pretreatment for pear drying. Although PPO activation was not observed, the pressure treatments accelerated the browning of the pears.