Atividades Desenvolvidas
Revisão BibliográficaNeste período de trabalho foi realizada uma revisão bibliográfica pertinente ao desenvolvimento e construção do secador, adaptando base já existente de trabalhos anteriores.
Foi desenvolvido um estudo sobre a influência da circulação de ar na secagem dos vegetais através de revisão bibliográfica profunda e estruturada para a implementação das técnicas já existentes.
Construção do Secador
O desidratador foi construído a partir de materiais reaproveitados do campus e instalado no Laboratório de Processamento de Alimentos.
A elaboração e construção do secador contou com a participação de alunos do curso de Tecnologia em Agroindústria e o trabalho realizado foi desenvolvido como Trabalho de Graduação da aluna Ane Carolina Fraga. O mesmo trabalho foi submetido como projeto de pesquisa para concorrência à da Bolsa de Iniciação Tecnológica (PIBITI-CNPq – Biênio 2016/2017) gerenciada pelo Centro Paula Souza para a aluna Ana Carolina Fraga, mas que acabou não sendo selecionada como vencedora no processo.
Implementação do Controlador
Para implementação do sistema de aquisição de dados, foi desenvolvido um código e um sistema com Arduino como placa de controle e aquisição.
Influência da Desidratação Osmótica na Secagem Convectiva
Foi realizado o estudo da influência dos tratamentos de pré-secagem do tomate por desidratação osmótica no processo de secagem convectiva, pois em estudos anteriores só haviam sido realizados os estudos de um processo ótimo de desidratação osmótica, ou seja, aquele que desidratava com maior rendimento. Este trabalho verificou a influência na estufa, pós pré-processo.
Para o estudo da influência da desidratação osmótica na secagem foram selecionados 30 tomates da variedade Débora plus adquiridos no comercio de Capão Bonito. Os tomates foram higienizados com água e deixados submersos em água hipoclorada durante 30 minutos. Os frutos foram cortados ao meio e submetidos à desidratação osmótica em soluções de água e NaCl 3,5%, e água e Sacarose 12,5% pelo tempo de 60 minutos.
A secagem ocorreu em estufa sem circulação de ar no laboratório de biotecnologia da Fatec de Capão Bonito nas temperaturas de 60°C e 80°C. Foram submetidos à secagem tomates sem o tratamento da pré-secagem osmótica, tomates tratados na solução de NaCl 3,5% e Sacarose 12,5%. O tempo de secagem foi de 16 horas, acompanhando até a estabilização da massa do tomate.
Análise das Propriedades Físico-Químicas do Tomate Desidratado.
Foram realizadas as análises dos parâmetros físico-químicos do tomate da variedade Debora plus produzidos em Capão Bonito. As análises foram realizas na Fatec Capão Bonito, nos laboratórios de Bioquímica e Biotecnologia da instituição utilizando a metodologia de higienizar os frutos com água destilada e depois cortados em quatro pedaços para em seguida serem colocados na estufa com circulação de ar, primeiramente com a desidratação realizado por 24 horas a 60°C e em seguida desidratado em 90°C por 7 horas, e comparados com os tomates in natura.
As análises físico-químicas foram realizadas em triplicata, as características avaliadas foram as de umidade seguindo a metodologia 012/IV do Instituto Adolfo Lutz, teor de sólidos solúveis com o auxílio de um almofariz, pistilo e refratômetro digital RT-280, acidez, através de titulação com solução de hidróxido de sódio (0.1N) seguindo a metodologia 016/IV do Instituto Adolfo Lutz, para análise de teor de cinzas foram utilizados cadinhos de porcelana, balança analítica e mufla, a metodologia seguida foi a 018/IV do Instituto Adolfo Lutz, análise de pH,com o auxílio de um pHmêtro digital Analyser pH 300 M.
A análise dos parâmetros físico-químicos contou com a participação do discente Felipe Carvalho de Queiroz do curso de Tecnologia em Agroindústria o que compreendeu também na realização e orientação em Trabalho de Graduação do aluno.
Resultados
Revisão BibliográficaA revisão bibliográfica atualizou os dados das pesquisas em andamento com os temas e objetivos propostos.
Foram reunidos e estudados para este trabalho:
12 – Monografias, Dissertações e Teses 17 – Artigos Técnicos
16 – Artigos científicos
02 – Livros pertinentes 26 – Tutorias de softwares
Construção do Secador
A estrutura foi construída com sarrafos de madeira e as paredes da câmara construídas com MDF.
O interior da estrutura foi dividida em dois ambientes, sendo que a parte superior, é a câmara de secagem com as bandejas de tomates para a desidratação, e na câmara inferior, o sistema de ventilação e aquecimento.
Para a montagem do sistema elétrico foram utilizados 3 conjuntos de resistores de 1800W/220V, sendo o sistema de ventilação instalado logo na parte inferior do secador.
Em testes iniciais, o secador chegou a uma temperatura máxima de 110°C.
Implementação do Controlador
Foram implementados sensores de temperatura e umidade, fora e dentro da câmara com o objetivo de coletar estas variáveis durante o processo.
O desafio está na implementação do sensor de massa, pois este se mostrou irregular quando submetido à altas temperaturas.
Influência da Desidratação Osmótica na Secagem Convectiva
Na figura 1 é possível observar a cinética de desidratação convectiva à 60°C do tomate tratado nas duas soluções e o sem tratamento. Podemos considerar a taxa de secagem igual nas três situações, pois as curvas se mostram estatisticamente paralelas na figura 2.
A diferença entre as curvas é a quantidade de água que se iniciou a secagem, ou seja, quem começou com menor quantidade de água terminou com menor teor de umidade, mostrando assim que o soluto da desidratação não tem influência na secagem do tomate a 60°C.
Figura 1: Teor de umidade do tomate desidratado a 60°C em relação ao tempo.
Figura 2 – Gráfico de interação entre as variáveis da secagem à 60°C.
A figura 3 apresenta o gráfico do teor de umidade em função do tempo para a temperatura de 80°C. 25 20 15 10 5 0 1,0 0,8 0,6 0,4 0,2 0,0 Tempo (h) Um id ad e (% ) Sem Tratamento NaCl 60° C Sacarose Variável
Na secagem à 80°C observa-se efeito análogo ao da temperatura de 60°C até 9 horas de secagem. Após as 9 horas a secagem final é maior do que em 60°C pela maior temperatura.
Existe um grau de interação entre as variáveis como pode ser observado na figura 4, pois as curvas apresentam-se sem o paralelismo. Esta diferença se deve aos solutos depositados nas paredes do tomate que acabaram por dificultar a saída da água do interior do fruto.
Figura 3: Teor de umidade do tomate desidratado a 80°C em relação ao tempo.
Figura 4 – Gráfico de interação entre as variáveis da secagem à 80°C.
Para a faixa de temperatura de 60°C não houve interação entre os diferentes métodos de desidratação osmótica em relação à secagem convectiva.
18 16 14 12 10 8 6 4 2 0 1,0 0,8 0,6 0,4 0,2 0,0 Tempo (h) Um id ad e (% ) Sem Tratamento NaCl 80°C Sacarose Variável
Na faixa de temperatura de 80°C a umidade final é a mesma entre as três variáveis estudadas.
Análise das Propriedades Físico-Químicas do Tomate Desidratado
Os resultados das análises físico químicas do tomate desidratados e in-natura são apresentados na tabela 1.
Tabela 1 – Grandezas físico-químicas do tomate Debora plus.
Tratamentos Características avaliadas
pH Cinzas (%) Acidez (%) Sól.Solúveis (%) Umidade (%)
60°C 4.83 4,58% 8,42% 73°B 90,29%
90° C 4.74 1,7% 6,22% 72°B 76,39%
In natura 5 1,04% 70°B
Em análises preliminares é verificado uma diferença não significativa nos valores das grandezas físico-químicas entre os tomates desidratados e in natura.
