ESTUDO DA UMIDADE DE EQUILÍBRIO DE ARRABIDAEA
CHICA VERLOT. APÓS SECAGEM PARA O
ARMAZENAMENTO
Figueira, G.M.1; Rabonato, A.C. 2; Ramelo, P. R. 2; Pereira, J. G. 2, Foglio, M.A.1
1
Pesquisadores; 2Estagiários - Centro Pluridisciplinar de Pesquisas Químicas Biológicas e Agrícolas - CPQBA – Unicamp
RESUMO
A Arrabidaea chica Verlot. é uma planta trepadeira, com flores róseas ou violáceas, usada em tatuagens pelos índios, no nordeste do Brasil, devido aos pigmentos carajurina e carajurona (Zorn et al, 2001). As folhas, submetidas à fermentação fornecem um corante vermelho-escuro, porém não são todos os genótipos da planta que produzem uma boa quantidade deste corante. Constatou-se que o processo de pós-colheita influencia na produção do pigmento, por isso foram feitos teste com folhas secas de A. chica, variando a temperatura e a umidade do local de secagem da planta, podendo-se assim padronizar a secagem das folhas de modo que produza uma maior quantidade de pigmento. Os objetivos deste trabalho foram determinar o teor de umidade final da espécie e a curva de umidade de equilíbrio (UE) entre 10 e 90% de UR. As folhas de A. chica, cultivadas no CPQBA, foram colhidas uniformemente e secas a 40°C, em estufa com circulação forçada de ar. Na determinação da curva de UE utilizou-se o método estático, empregando-se soluções salinas saturadas. O peso foi controlado através de pesagens periódicas, até atingir o equilíbrio (peso constante), sendo então determinada a UF. Por meio das curvas, determinou-se a umidade de equilíbrio característica da espécie na faixa de umidade relativa do ar estudada nas temperaturas de 30°C e 45ºC.
PALAVRAS-CHAVE: secagem,
armazenamento, umidade de equilíbrio,
ABSTRACT
Study of the humidity of equilibrium of Arrabidaea chica Verlot
Arrabidaea chica Verlot is a shrub with pink flowers, used by the Brazilian native indigenous populations as pigments for tatoos due to the high carajurina and carajurona content. The leaves produce a dark-red pigment when fermented, though there are differences between plant genotipes; it has also been noticed that post-harvest processes influence the quantity and quality of the final pigment produced. Therefore, experiments were conducted variying temperature and humidity during the leaves drying processes, with the objective of final product standardization. The objectives of this paper were to determine the final humidity(UF) level and the humidity equilibirum(UE) between 10 and 90% relative humitdity (UR). The leaves of A. chica cultivated at CPQBA were harvested and dried at 40°C in a closed air circulation chamber. Static method was used to determine the UE curve, with saturated saline solutions. The samples were weighted until constant weight and UF was determined. The UE curves were determined for two temperatures (30°C and 45ºC) between 10 and 90% relative humitdity (UR).
KEYWORDS: drying, storage, equilibrium
INTRODUÇÃO
O gênero Arrabidaea é encontrado desde o Sul do México até o sul do Brasil A. chica, conhecida por pariri ou crajiru, é bastante comum na Amazônia, onde é utilizada como anti-inflamatório e adstringente, e na medicina tradicional em doenças de pele, desinfecção das partes íntimas da mulher, cólicas intestinais, diarréias com sangramento, anemia e leucemia (Kalil Filho, 2000). As folhas frescas são muito empregadas pela população indígena para tatuagens (Corrêa, 1926; Chapman et. al, 1927; Zorn et al, 2001).
À medida que estudos químicos e farmacológicos confirmam cientificamente suas ações terapêuticas, aumenta a demanda por matéria-prima na elaboração destes fitomedicamentos e a busca por produto de alta qualidade torna-se cada vez maior. Sejam estas espécies provenientes do extrativismo ou do cultivo, o material vegetal produzido deve passar pelo processo de secagem e armazenamento a fim de atender às exigências do mercado (Figueira et al. 2004).
Esta qualidade pode ser preservada através do estudo dos parâmetros de secagem e condições de armazenamento. Informações sobre a umidade de equilíbrio destes materiais tornam-se cada vez mais significantes, pois definem as condições mais adequadas de armazenamento da droga. As isotermas de sorção mostram a relação entre a umidade de equilíbrio do material e a umidade relativa (atividade de água) com temperatura constante, fornecendo as curvas de umidade de equilíbrio ou isotermas de sorção de água. O conhecimento destas curvas é indispensável na determinação do teor de água final necessário na estabilização do produto. A diferença do conteúdo de umidade inicial do material e do conteúdo de umidade de equilíbrio representa a força motriz no processo de secagem. Várias equações empíricas correlacionam os dados experimentais das isotermas de sorção de materiais biológicos.
A importância destas equações diz respeito à energia de ligação de água que é traduzida na energia de adsorção. Outra característica é acerca dos valores de monocamada molecular de água, que fornece a superfície disponível na matriz sólida, que indica a relação deste conteúdo com as reações químicas que determinam à deterioração do material (Figueira et al. 2004).
MATERIAL E MÉTODOS
A espécie em estudo foi cultiva no campo experimental do CPQBA/UNICAMP em Paulínia, São Paulo. A colheita das folhas foi realizada uniformemente, ou seja, de todas as partes aéreas da planta, e o material vegetal foi seco em estufa com circulação de ar forçada a 40ºC até peso constante. Após a secagem, foi determinado o teor de umidade final (UF) em estufa a 105 ± 3ºC por 24 horas.
Depois da secagem da planta foi feito a determinação da umidade de equilíbrio com o objetivo de verificar as melhores condições de armazenamento da planta, para que ela não ganhe ou perca umidade (Figueira et al. 2004).
Os ensaios de umidade de equilíbrio foram realizados de setembro a dezembro de 2008. Na obtenção da umidade de equilíbrio da espécie estudada, utilizou-se estufa de circulação de ar forçada, balança digital analítica (precisão de 0,0001g), termômetros, vidros herméticos, cadinhos de plástico e soluções salinas.
As amostras com cerca de 2 gramas, foram colocadas em cadinhos de PVC, em quadruplicatas, dentro de vidros herméticos cada um contendo uma solução salina saturada diferente (Tabela 1), de concentração conhecida, simulando oito diferentes condições constantes de umidade relativa (Tabela 2).
Esses vidros herméticos foram avaliados em duas condições de temperaturas: dentro de estufa de circulação forçada à temperatura de 45ºC e em ambiente de laboratório a 30°C. As amostras foram submetidas ao método gravimétrico padrão (GÁL, 1975), iniciando-se medidas periódicas da redução da massa até tornarem-se equilibradas e constantes. A massa seca foi determinada colocando-se amostras de cada experimento em estufas à 105ºC por 24 horas (ASAE, 1991 a).
RESULTADOS E DISCUSSÃO
A Tabela 3 apresenta os valores percentuais do teor umidade final (UF) presente nas amostras após 35 dias de permanência em estufa na temperatura de 45ºC. Para isso, as amostras de A. chica foram pesadas e, posteriormente, foram levadas a estufa 105 ± 3ºC por 24 horas. O teor de umidade inicial da planta era de 9,3%.
Ao compararmos os valores obtidos na tabela acima, constatamos que cada solução salina influência nas amostras de A. chica ocasionando diferentes variações de umidade. Os sais de Cloreto de Lítio, Fluoreto de Potássio e Cloreto de Cálcio fazem com que a amostra perca umidade para o meio ambiente.
O Carbonato de Potássio, por sua vez, não altera significativamente a quantidade de água nas folhas, mantendo as amostras com a mesma umidade inicial. Já os sais de Cloreto de Sódio, Cloreto de Potássio e Nitrato de Potássio comprovam o acréscimo de umidade.
Na Tabela 4 nota-se o percentual do teor de umidade final presente nas amostras após 28 dias de permanência em temperatura ambiente (30ºC). A umidade inicial das folhas era de 8,53%.
Os dados obtidos nessa etapa do processo mostram que todos os sais utilizados no procedimento alteraram a umidade das amostras. Como a umidade inicial das folhas era de 8,53%, podemos visualizar um acréscimo da quantidade de água nas amostras.
Conforme a Tabela 2, as soluções salinas expostas a temperatura de 30°C possuem atividade de água superior do que na temperatura 45°C, ocasionando maior ganho de umidade nas amostras.
CONCLUSÃO
A umidade de equilíbrio determinada permitiu conhecer o comportamento da matéria prima em diferentes condições de temperatura e umidade relativa em condições de armazenamento. Pode-se afirmar que, em questões de armazenamento, a A. chica deve ser mantida em ambiente com até 41% de umidade relativa em temperatura ambiente (próxima a 30°C), para boa conservação, isto é, com teor de umidade da matéria prima inferior a 12%.
REFERÊNCIAS
ASAE - American Society of Agricultural Engineers. 1991. Official Methods of Analysis: D245.4, Moisture Relationship of Grains, 363-367.
CHAPMAN E; PERKIN AG; ROBINSON R. 1927. The colouring matters of carajura. Journal Of The Chemical Society p.3015-3041.
CORRÊA PM 1926. Dicionário das plantas úteis do Brasil e das exóticas cultivadas I; Imprensa Nacional: Rio de Janeiro, v.II p.31.
FIGUEIRA GM; SILVA F; MAGALHÃES PM; PARK KJ. 2004. Estudo da umidade de equilíbrio de duas espécies de plantas do gênero Phyllanthus após secagem para o armazenamento. Revista Brasileira de Farmacognosia, v. 14, supl. 01, p. 24-26.
GÁL S. 1975. Recent advances in techniques for determination of desorptions isotherms. In: International
Symposium, Glasgow: Academic Press Inc, p.139-154.
KALIL FILHO A N; KALIL GPC; LUZ AIR. 2000. Conservação de germoplasma de plantas aromáticas e medicinais da Amazônia brasileira para uso humano. Ministério da Agricultura e do Abastecimento: Comunicado Técnico EMBRAPA , 50: p.1-4.
ZORN B; GARCIA-PIÑERES AJ; CASTRO V; MURILLO R; MORA G; MERFORT I.2001. 3-Desoxyanthocyanidins from Arrabidaea chica. Phytochemistry 56: p.831-835.
Tabela 1. Soluções salinas empregadas no teste de equilíbrio de umidade.
Soluções Salinas e Suas Concentrações LiCl
KF CaCl
2 K2CO3 KI NaCl KCl KNO3
50g/50ml 50g/50ml 100g/50ml 100g/50ml 75g/50ml 20g/50ml 20g/50ml 20g/50ml
Tabela 2. Valores de umidade relativa (atividade de água) de acordo com a solução salina.
Soluções Salinas
LiCl KF CaCl2 K2CO3 KI NaCl KCl KNO3 %Umidade 30ºC 12 24,6 32 43 67,9 75 83,6 92,3 %Umidade 45ºC 11 21,6 30 41 66 74,5 82,3 89
Tabela 3. Valores percentuais de umidade de equilíbrio das amostras de 45ºC
Teor de Umidade a 45°C Solução Saturada LiCl KF CaCl
2 K2CO3 KI NaCl KCl KNO3
% Umidade Final 6,13 8,16 8,37 9,28 10,49 11,18 15,12 24,94
Tabela 4. Valores percentuais de umidade de equilíbrio das amostras de 30ºC
Teor de Umidade Solução Saturada LiCl KF CaCl
2 K 2 CO 3 KI NaCl KCl KNO 3 % Umidade Final 9,23 10,98 10,24 11,09 13,02 15,01 * * * As amostras foram desconsideradas devido à presença de fungos ao decorrer do processo.
Figura 1. Gráfico representativo da umidade dos sais a 45°C
