INTRODUÇÃO E JUSTIFICATIVA

A banana é uma fruta cultivada em muitos países das regiões tropicais e subtropicais do planeta. A Índia é o principal produtor da fruta, seguida do Brasil, cuja exportação é menos de 1% da produção nacional, o que representa uma participação muito pequena no mercado mundial (ALMEIDA et al., 2001; FAO, 2005).

Devido ao rápido amadurecimento, a banana normalmente sofre uma rápida deterioração após a colheita e, por isso, torna-se imprescindível a busca de alternativas econômicas para o aproveitamento do excedente de produção. Uma dessas alternativas de aproveitamento da fruta é a produção de banana desidratada crocante, que apresenta um sabor inigualável e uma textura atraente, podendo ser consumida na forma de snacks ou mesmo como ingrediente de cereais matinais e barras de cereais (ZAMMER, 1995; JACK et al., 1997; HOFSETZ, 2003).

O processo de desidratação pode ser usado para reduzir as perdas nas safras, aumentar a vida de prateleira de um produto, reduzir o peso do mesmo – e assim reduzir os custos de embalagem – aumentar os atributos sensoriais, preservar os valores nutricionais, entre outras vantagens (ACHANTA; OKOS, 1996). É por isso que a desidratação é uma das operações unitárias mais utilizadas na indústria de alimentos e, de um ponto de vista tecnológico, é geralmente o passo final num processo industrial e determina, para uma larga extensão, a qualidade final do produto (SERENO; MEDEIROS, 1990). Além disso, a etapa de desidratação exige atenção especial por ser responsável, em grande parte, pelas características do produto final. A remoção de água pode alterar as propriedades físicas, sensoriais, nutricionais e microbiológicas do alimento, podendo resultar num produto com textura pouco atraente, perda do aroma e da cor, elevado grau de encolhimento (BRENNAN, 1994), além de promover o crescimento e desenvolvimento de microorganismos se o valor de atividade de

água não for reduzido para uma faixa que promova a estabilidade do alimento (TOLEDO, 1991).

Alguns estudos com frutas e hortaliças mostram que a secagem a ar quente sozinha acaba por não fornecer produtos de boa qualidade, principalmente devido ao prolongado tempo de secagem, o que acaba por afetar as características de cor, textura e volume do produto final (MASKAN, 2000; RATTI, 2001). Por esta razão, a secagem a ar quente combinada com outros métodos de desidratação tem se mostrado uma importante ferramenta na obtenção de um produto com menor tempo de desidratação e com sabor e textura atrativos ao consumo (MASKAN, 2001; SCHULTZ et al., 2007; PEREIRA et al., 2007).

A incorporação de um pulso de secagem inicial a alta temperatura e curto tempo (High Temperature and Short Time - HTST) num processo convencional de secagem a ar quente tem sido estudada como uma alternativa para produzir alimentos secos e crocantes com características sensoriais que se assemelham aos produtos liofilizados, apresentando uma estrutura altamente porosa e um mínimo grau de encolhimento (VARNALIS et al., 2001a; WISET et al., 2005; SCHULTZ et al., 2007).

Entretanto, durante ou após o processo de secagem, muitos alimentos passam para um estado amorfo, um estado de não-equilíbrio, no qual qualquer mudança no estado físico do alimento tem a possibilidade de afetar as características físico-químicas dos componentes que constituem o mesmo. Um dos fatores que causa essa mudança estrutural na parte amorfa do alimento é a temperatura do produto. Acima de um valor crítico, conhecido como temperatura de transição vítrea, um sólido com estrutura amorfa vítrea começa a passar para um estado amorfo de semi-líquido gomoso. Esta mudança estrutural influencia o processo e a qualidade físico-química do produto final e, no caso de alimentos secos e crocantes, pode estar diretamente relacionada à perda da crocância (ROOS, 1995; ACHANTA; OKOS, 1996; BARONI, 2004).

O estudo das transições de fase nos alimentos mostra a grande importância de seu controle para a maioria dos produtos e processos. Como essas fases amorfas aparecem freqüentemente em produtos de baixa umidade ou congelados, a importância de caracterizar a temperatura de transição vítrea ocorre justamente pela possibilidade de se determinar a qualidade e estabilidade dos alimentos, trabalho principalmente em alimentos que apresentam um baixo teor de umidade (SLADE; LEVINE, 1995), como o produto final deste trabalho.

Cumpre acrescentar, por fim, que as dificuldades na desidratação da banana madura residem no fato dela apresentar propriedades termoplásticas quando aquecida. O produto obtido é altamente higroscópico, pelo alto teor de açúcares que apresenta, e de difícil conservação, por ser altamente susceptível a reações enzimáticas e não-enzimáticas, quando em presença de oxigênio (MEDINA et al., 1985). Os produtos higroscópicos têm a propriedade de realizar trocas de água, sob a forma de vapor ou líquido, com o ambiente que os envolve, por adsorção ou dessorção, considerando as características hídricas dos produtos e do meio que o circunda. Sendo assim, a determinação das isotermas de sorção é de grande importância no estudo da conservação de alimentos desidratados, em particular as bananas. O conhecimento das isotermas de sorção é essencial para estabelecer o teor de umidade que possibilite aumentar a vida de prateleira do alimento (LIMA et al., 2000; MORAGA et al., 2006).

Este trabalho trata do estudo de um processo de secagem combinada – uma secagem inicial com um pulso a alta temperatura e curto tempo (HTST) seguido de uma secagem convencional a ar quente a 70°C – e está dividido em 5 capítulos.

O Capítulo 1, aqui descrito, apresentou uma introdução geral sobre o assunto a ser discutido nesta tese.

O Capítulo 2 apresenta os resultados das mudanças de volume, porosidade e estrutura, ao longo de toda a secagem, para amostras de banana de origem portuguesa, como parte do plano de doutorado-sanduíche realizado na Faculdade

de Engenharia da Universidade do Porto, em Portugal, e para amostras de banana de origem brasileira, trabalho desenvolvido no Brasil. Ainda neste capítulo serão mostrados os resultados do ajuste de modelos matemáticos à cinética de secagem e a caracterização química da matéria-prima, esta última para a banana de origem brasileira.

O capítulo 3 apresenta a determinação experimental da temperatura de transição vítrea de amostras de banana no processo combinado de secagem. A transição vítrea da banana de origem portuguesa foi determinada para amostras da banana fresca, acondicionadas em oito sais com diferentes umidades. Já a transição vítrea da banana de origem brasileira foi determinada para a amostra fresca e para amostras desidratadas coletadas durante todo o processo de secagem até o produto final. Também neste capítulo, serão mostrados os resultados referentes às isotermas de adsorção para o produto final, para ambas as origens, assim como a isoterma de dessorção para a fruta fresca de origem portuguesa.

O capítulo 4 apresenta as considerações finais do trabalho mostrando uma comparação entre as mudanças de volume, porosidade e estrutura vistas no capítulo 2, com as transições de fase e isotermas de sorção, vistas no capítulo 3.

O capítulo 5 apresenta as conclusões gerais do trabalho e algumas sugestões para trabalhos futuros.