Influência das cascas e películas na cinética de secagem de castanhas (Castanea sativa Mill.)

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Titulo

12° Encontro de Quimica dos Alimentos

Composic;:ao Qufmica, Estrutura e Funcionalidade: A Ponte Entre Alimentos Novos e Tradicionais 1

ih

Meeting on Food Chemistry

Bridging Traditional and Novel Foods: Composition, Structure and Functionality

Editores/Coordencao lsabel Sousa Anabela Raymundo Catarina Prista Vitor Alves Edi.;;ao

Sociedade Portuguesa de Qufmica

ISBN

978-989-98541-6-1

Setembro 2014

Esta publicagao reLine as aetas enviadas referentes as comunicag6es apresentadas no 12° Encontro de Quimica dos Alimentos. Todas as comunicac;:oes foram avaliadas pela Comissao Cientffica do Encontro.

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lnfluencia das cascas e

peliculas na cinetica de secagem de castanhas

(Castanea sativa Mill.)

Teresa Delgadoa.b. Jose Alberta Pereira0

, Paula Baptistc/, Susm1a Casa/, Eisa Ramalhosaa

"CIMO, ESA - lnstituto Politecnico de Bragan~a, Bragan~a, Portugal b REQUIMTE, Faculdade de Farnuicia da Universidade do Porto, Porto, Portugal

*tdelgado@ipb.pt

Palavras chave: Castanea saliva Mill.; Cinetica de secagem; Modelac;:ao matematica; Amilise Microsc6pica.

RESUMO

0 objetivo do presente trabalho foi analisar se existiam d iferen<;as na cinetica de secagem de

castanhas (Castanea sativa Mill.) secas a 50 °C, com e sem casca exterior. Neste estudo

foram estudadas duas variedades po1tuguesas, Longal e Judia. A adequac;:ao de dois modelos

matematicos de secagem, Page e Two-term, foi analisada. Adicionalmente, pela primeira vez,

foram realizadas analises microsc6picas

a

casca exterior e pelicula, a fim de detetar diferenc;:as

entre as duas variedades. Yerificou-se que o comp01tamento de secagem de ambas as

variedades com casca e com pelfcula foram semelhantes. Alem disso, pequenas diferen((as no tempo de secagem foram obtidas quando se removeu a casca exterior da castanha, verificando-se que esta deve ter uma pequena influencia na perda de agua. Bons ajustes entre

os dados experimentais e os previstos pelos dois modelos matematicos estudados foram obtidos. Contudo, pequenas diferenc;:as foram detetadas nas cascas exteriores das duas

variedades de castanha, tendo apresentado a Judia uma maior espessura do que a Longal. No entanto, em rela((ao ao tormato das celulas, na variedade Longal estas sao mais regulares do

que na variedade Judia.

l.INTRODU<;AO E OBJETIVOS

Em Portugal, o castanheiro europeu (Castanea saliva Mill.) apresenta uma enonne

imporUincia econ6mica, em particular na regiao de Tras-os-Montes, onde e produzida cerea

de 85% da produ<;ao nacional. Nesta regiao, as variedades Judia e Longal sao das mais comercializadas. A castanha e apanhada no Outono, sendo geralmente vendida em fi·esco ou

armazenada sob refrigerayao por varios meses para ser posteriormente vendida descascada e congelada. 0 processo de armazenamento a frio (o mais 11-equente) coloca dois problemas:

perda de peso por desidrata<;ao e desenvolvimento f(mgico [1]. Desta forma,

e

muito

impmtante encontrar alternativas de preservayao eficientes ou metodos de transformayao, de forma a minimizar essas perdas e rentabilizar o produto. Existem alguns estudos que

envolvem a secagem por ar quente [2,3,4] como forma alternativa de transformayao. Contudo, em algumas situay6es sao referidas diferenc;:as entre variedades [2,3], enquanto noutras nao

[4]. Deste modo, o objetivo do presente trabalho toi clarificar se existiam diferenyas na cinetica de secagem de castanhas desidratadas a 50 °C, com e sem casca exterior, de duas

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variedades p01tuguesas (Longal e Judia). Pela primeira vez, toram realizadas amilises microsc6picas

a

casca exterior e pelicula, a fim de melhor compreender os resultados obtidos.

2.MATERIAL E METODOS 2.1.Secagem

Castanhas com cascas exteriores e pelfcula foram secas numa estufa de convecyao foryada, a 50 °C. 0 processo de secagem foi seguido atraves da pesagem de uma amostra de castanhas em intervalos regulares de tempo, numa balanya digital eo m precisao de ± 0,00 I g, sendo as razoes de humidade (MR) determinadas pela Equayao I.

MR

=

W -W" (1)

WO-w.,

onde 11~ Wo e We representam os teores de humidade instantaneos, inicial e de equilibrio, expressos em base seca (kg agua/kg materia seca), respetivamente. We foi dete1minada como o valor assimt6tico da funyao de ajuste aos pontos experimentais na fase final de secagem.

2.2.Calculo da retra~ao (Shrinkage)

A exish~ncia de retrayao durante o processo de secagem de castanhas, foi avaliada pela

segu inte eq uayao:

V

Shrinkage= 1- - ' (2) Vo

onde Vo eo volume inicial e V, o volume no instante I. Estes foram estimados pelo metodo de deslocayao de volume em glicerina.

2.3.Calculo da Difusividade Aparente

A Difusividade Aparente foi determinada pela Equayao 3:

W

-

W

"

_£ " '.., _!_ex

(-D

1127f2 t)(3) WO - we - 7f2 L..r,=J 112 p app R(t)"

tendo a difusividade aparente sido calculada a partir do declive da recta:

In

(

W- W,

J

versus

W"- W,,

, , considerando o raio medio (sem retrayao) ou variavel ao longo do tempo (com retrayao). R(tf

2.4.Analise microsc6pica

A casca exterior, bem como a pelicula de castanhas das variedades Longal e Judia, foram examinadas por microscopia de luz de campo brilhante. Cmtes semi-finos da casca exterior e pelicula foram cortados

a

mao em seyoes aleat6rias longitudinais ou transversais com uma lamina, montados em agua e observados num microscopic de luz (Leitz Laborlux 12) equipado com uma camara (Nikon SMZ-U).

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3. RESULT ADOS E DISCUSSAO

3.1. Secagem

Verificou-se que o comp01tamento de secagem das duas variedades, com e sem casca

exterior (s6 eo m a pelfcula), foi semelhante (Figura I). Alem disso, verificaram-se pequenas

diferenyas no tempo de secagem quando se removeu a casca exterior, indicando que esta tem

uma pequena influencia na perda de agua.

V1H Olll 000

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"

..(),:0 n m ~~ ~~ ~' :"(1 t~J .... jiO w ll'l lltt _u ₁₀ ~ ~ ~ !0 ~ ~ ltmpe(h) W J(IO llCI Tnnpo(b) c IDIJ•, 1190 \ ••• tl ltl 117\) I ""' ~.J ~ u IO j· J

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Figura 1. Curvas de secagem: (A) Variedade Judia com casca; (B) Variedade Longal com casca; (C) Variedade Judia com pelfcula; e (D) Variedade Longal com pelicula.

Foram observados bons ajustes entre os dados experimentais e os calculados pelos modelos matematicos, Page e Two-lerm, eo m coeficientes de determinas:ao pr6ximos de I ,0 (entre 0,94 7 e 0,986 para castanhas secas eo m casta exterior, e entre 0,867 e 0,930 para castanhas secas s6 com pelfcula).

3.2.Difusividade aparente (Dapp)

Em relayao

a

difusividade aparente, as calculadas em castanhas corn e sem casca exterior

foram semelhantes (Tabelal), demonstrando novamente a pequena influencia da casca na

perda de agua. Alem disso, a retra9ao foi pouco significativa.

Tabela 1 - Difusividade aparente (m2/h) de castanhas desidratadas das variedades Longal e Judia, com

casca exterior e pelicula. Comparac;ao de valores nao corrigidos e corrigidos para a retras;ao.

Longal corn casca exterior

Longal corn pelicula Judia corn casca exterior

Judia corn peHcula

Dapp (m2/h) DapJ> (rn2/h)

Nao corl'igida para a retra~ao Corrigida para a retra~;ao

9 54xJ0'7- I 24x 10'6 9 24x 10·7- I 20x 10'6 ' ' ' ' 2

n

x

10'7_- _{6 99}_x_10'7 _I₉₂_x_{I 0'}7_- _{6 81}_X_I₀_'7 6:58x 10·7 - s:26x 1

o·

7 6:35x I

o

·

7- s:03x I

o·

7 3,87x J

o·

7 - 7,96x I

o

-

7 3, ISx I 0'7- 7,77x I

o

·

7

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3.3.Amllise Microsc6pica

Quando analisadas ao microsc6pio, foram detetadas diferenc;:as nas cascas exteriores das

duas variedades. Os cartes transversais na Judia apresentaram uma maior espessura (556±43 ~tm) comparativamente com os da Longal (328±66 ~m). Em relayao

a

largura das celulas da casca, a variedade Longal apresentou valores ligeiramente superiores (35±7 ~m versus 24±5

~m), enquanto a altura das celulas foi semelhante (Longal: 15±3 ~un versus Judia: 14±3

~un). 0 fonnato das celulas apresentou-se mais regular na variedade Longal do que na Judia

(Figura 2).

Figura 2. Micrografias das camadas extemas das castanhas: (A) Carte transversal da variedade Longal, (B) Corte transversal da variedade Judia, (C) Celulas da casca exterior da variedade Longal,

e (D) Celulas da casca exterior da variedade Judia. Banas de escala: 50 Jll11.

Assim, apesar da existencia clara de diferenc;:as na estrutma celular da casca exterior, em

particular na sua espessura, esta nao parece exercer uma influencia significativa na velocidade de secagem das duas variedades estudadas.

4.CONCLUSOES

Em suma, verificou-se que o comportamento de secagem das duas variedades de castanha,

Longal e Judia, foi semelhante, embora tenham sido encontradas diferenc;:as microsc6picas

na espessma e tamanho das celulas da casca exterior. Verificou-se que a casca exterior exerce uma pequena influencia sabre a cinetica de secagem de ambas as variedades.

Agradecimentos:

A Teresa Oelgado agradece

a

FCT pela bolsa de Doutoramento (SFRH/BD/82285/2011). Os autores

agradecem ao CIMO (PEst-OE/ AGR/UI0690/20 11 ), ao REQUIMTE (PEst-C/EQB/LA0006/20 13) e

ao POCTEP - Programa Cooperac;:ao Transfronteiric;:a Espanha-Portugal pelo apoio financeiro atraves

do Projeto "RED/ AGROTEC - Red transfronteriza Espaiia Portugal de experimentaci6n y

transferencia para el desarrollo del sector agropecuario y agroindustrial".

Referencias

[1] P Rodrigues, A Venancio, N Lima, Food Res lnt, 2012,48,76-90. [2] RPF Guine, RMC Fernandes, J Food Eng, 2006, 76, 460-467.

[3] 0 Veli6, 0 Ackar, 1 Muji6, I Subari6, M Bili6, S Joki6, Acta Hortic, 2010, 866, 635-645.