Estudo das Isotermas de Dessorção das Espumas da Polpa do Noni (Morinda Citrifolia L.) / A study of the Desorption Isotherms of Noni (Morinda Citrifolia L.) Foam Pulp

(1)

Braz. J. of Develop.,Curitiba, v. 6, n. 8, p. 55222-55239 aug. 2020. ISSN 2525-8761

Estudo das Isotermas de Dessorção das Espumas da Polpa do Noni (Morinda

Citrifolia

L.)

A study of the Desorption Isotherms of Noni (Morinda Citrifolia L.) Foam Pulp

DOI:10.34117/bjdv6n8-081

Recebimento dos originais: 08/07/2020 Aceitação para publicação: 10/08/2020

Paloma Andrade Batista

Graduanda em Engenharia Química pela Universidade Federal da Paraíba Instituição: Universidade Federal da Paraíba

Endereço: Cidade Universitária, S/N - Campus I – João Pessoa - PB, Brasil E-mail: paandradebatista@gmail.com

Sanierlly da Paz do Nascimento

Mestra em Engenharia Química pela Universidade Federal da Paraíba Instituição: Universidade Federal da Paraíba

Endereço: Cidade Universitária, S/N - Campus I – João Pessoa - PB, Brasil E-mail: sanierlly@hotmail.com

Rayanne da Silva Barros

Engenheira Química pela Universidade Federal da Paraíba Instituição: Universidade Federal da Paraíba

Endereço: Cidade Universitária, S/N - Campus I – João Pessoa - PB, Brasil E-mail: rayanneb126@gmail.com

Paloma Benedita da Silva

Engenheira Química pela Universidade Federal da Paraíba Instituição: Universidade Federal da Paraíba

Endereço: Cidade Universitária, S/N - Campus I – João Pessoa - PB, Brasil E-mail: pa.llo.ma@hotmail.com

Josilene de Assis Cavalcante

Doutora em Engenharia Química pela Universidade Federal da Paraíba Instituição: Universidade Federal da Paraíba

Endereço: Cidade Universitária, S/N - Campus I – João Pessoa - PB, Brasil E-mail: josy_cavalcante@yahoo.com.br

RESUMO

O noni (Morinda citrifolia L) é uma planta que vem sendo utilizada ao longo dos anos, em forma de suco, pela medicina alternativa por seus efeitos antioxidantes e anti-inflamatórios no combate a diferentes tipos de doenças como câncer, aterosclerose, diabetes, úlcera dentre outros. Os frutos desta planta detêm uma grande quantidade de água, o que causa deterioração e contaminação por microrganismos. A remoção da água leva a redução das reações químicas que provocam o deterioramento do fruto deixando o ambiente menos propício para o desenvolvimento de fungos e bactérias. Para remover a umidade da polpa do noni, foi utilizada a técnica de secagem em camada

(2)

de espuma (foam-mat drying), por meio de uma estufa com circulação de ar à 50°C e a produção de espuma se deu pela agitação rigorosa da polpa do noni, com e sem agente espumante, em uma batedeira planetária. Assim, considerando a segurança e a vida de prateleira do pó da polpa do noni, esse projeto de pesquisa objetiva estudar as isotermas de dessorção do noni, que são funções matemáticas importantes para entender o comportamento higroscópio dos produtos, para análise e controle de diversos processos industriais como armazenamento e secagem. A determinação do teor de umidade (em base seca) foi realizada determinando a massa das amostras antes e depois da secagem em intervalos de tempo pré-definidos e a atividade de água, por meio de um equipamento específico para essa leitura. As isotermas foram representadas graficamente, seu ajuste foi testado com alguns modelos matemáticos com o intuito de obter os coeficientes por regressão não-linear, onde modelo de Oswin apresentou o melhor ajuste.

Palavras-chave: Sorção, umidade, atividade de água, camada de espuma, modelagem matemática. ABSTRACT

Noni (Morinda citrifolia L) is a plant that has being used over the years as juice by the alternative medicine due to its antioxidants and anti-inflammatory effects to combat cancer, atherosclerosis, diabetes, ulcer, among others. This plant’s fruits contain a large amount of water, which causes deterioration and contamination by microorganisms. The water removal leads to the reduction of the chemical reactions that cause fruit damage making the environment less propitious to fungi and bacterial development. To remove noni pulp moisture, the foam-mat drying technique was used by means of a cabinet dryer with air circulation at 50 ° C and the foam production was conducted by noni pulp vigorous whisking, with and without foaming agent, in a planetary stand mixer. Thus, considering noni powder safety and shelf-life, this research project aims to study noni pulp moisture desorption isotherms, which are mathematical functions important for product maintenance, for analysis and control of numerous industrial processes such as storage and drying processes. The moisture content (dry base) was obtained throughout samples weighing before and after drying, at specific time intervals and the water activity was obtained using a water activity meter. The isotherms were graphically represented, and their fit was tested against some mathematical models in order to obtain their coefficients by non-linear regression where the Oswin equation presented the best fit.

Keywords: Sorption, moisture, water activity, foam-mat, mathematical modeling. 1 INTRODUÇÃO

Noni é o nome popular da planta Morinda citrifolia Linneaus e seus frutos, que pertencem à família Rubiceae, composta por aproximadamente 80 espécies. Esta planta, tem sido associada à diversas propriedades medicinais, sendo, portanto, primeiramente conhecida pela população polinésia para uso em tratamentos de enfermidades, em que todas as partes da planta e seus frutos apresentam diversos efeitos benéficos à saúde humana (NASCIMENTO, 2017).

Diversos estudos científicos têm confirmado a presença de compostos e propriedades bioativas em todas as partes da planta, como Wang e Su (2001) ao estudarem a atuação do suco do noni na prevenção da oncogênese, puderam confirmar a atividade em combater radicais que atuam na oxidação das células. Lv e colaboradores (2011) identificaram substâncias presentes na

(3)

composição das raízes do noni que apresentam efeitos inibitórios na proliferação de células cancerígenas humanas do pulmão e cólon.

Já Serafini (2013) ao avaliar o extrato das folhas do noni, identificou substâncias que apresentam propriedades antioxidantes, além de apresentar resultados positivos para a ação foto protetora do extrato das folhas do noni. E o estudo realizado por Zhang e colaboradores (2016), concluiu que as folhas do noni possuem substâncias fenólicas com propriedades antibacterianas.

De acordo com um levantamento bibliográfico realizado por Nascimento (2017), embora seja crescente o número de estudos científicos sobre as diversas propriedades biológicas atribuídas ao fruto noni, sua composição físico-química ainda não é totalmente conhecida. Correia et al. (2011) afirmam que de acordo com fatores ambientais, genéticos, distribuição geográfica e estágios de maturação, a composição química dos frutos pode variar, o que torna imprescindível estudar a composição do fruto cultivado em diferentes partes do Brasil e do mundo.

O fruto do noni, estudado por Chunhieng (2003), contém 90% de água, além de ser rico carboidratos, incluindo quantidades variáveis de sacarose, frutose e glicose (JENSEN et al., 2005). Abundante em proteínas, representando 11,3% da matéria seca do suco, fibras e os principais amino ácidos são ácido aspártico, ácido glutâmico e isoleucina (CHUNHIENG, 2003).

A secagem é utilizada para a preservação de alimentos ao longo da história da humanidade, por diminuir a disponibilidade de água (atividade de água) para reações de deterioração – o que aumenta a estabilidade microbiológica e química e reduz o volume do produto, auxiliando no transporte e armazenamento – com consequente aumento da durabilidade e trazendo a possibilidade de nova opção de produto para o mercado (PACHECO, 2010; MARTINAZZO, 2006; MELO et al., 2013).

A desidratação ou secagem apresenta-se em diferentes formas, sendo a secagem em camada de espuma (foam-mat drying), a desidratação na qual os alimentos líquidos ou semilíquidos são transformados em espumas estáveis, através de vigorosa agitação e incorporação de agentes espumantes sendo posteriormente desidratados (SILVA, 2008).

A secagem em camada de espuma pode ainda, ser resumida basicamente em três etapas: modificação na consistência líquida do suco ou polpa em uma espuma estável pela adição de agentes espumantes, secagem do material em camada fina e pulverização do material desidratado (TRAVAGLINI et al., 2001).

Esta técnica é considerada simples e de baixo custo, apresentando a particularidade de utilizar agentes que facilitam a manutenção da estabilidade da espuma durante o processo. Tem como vantagens o processamento em baixas temperaturas, menor tempo de desidratação devido à

(4)

maior área de contato exposta ao ar e a remoção mais rápida da água do produto, além da obtenção de um produto poroso de fácil reidratação (FALADE e OKOCHA, 2012; SILVA FILHO et al., 2016).

A representação gráfica e matemática do teor de umidade de equilíbrio como uma função da umidade relativa do ambiente no qual a amostra é inserida (ou da atividade de água) é a isoterma de sorção de umidade do material (LABUZA, 1968 citado por CAVALCANTE, 2003).

Caso a determinação do teor de umidade final do material a ser analisado tenha se dado ao longo de um processo de umidificação, a isoterma resultante será de adsorção; se por um processo de secagem, será uma isoterma de dessorção (TEIXEIRA NETO, 1987 citado por CAVALCANTE, 2003).

O crescimento dos microrganismos depende da atividade de água (aw) e segundo Santini (1996), o intervalo da aw no qual são observados os desenvolvimentos microbianos variam de 0,6 a 0,99 (principalmente entre 0,9 e 0,99). Abaixo destes valores, o crescimento é moderado, retardado ou inibido, havendo um valor mínimo específico para cada microrganismo em que este não consegue se desenvolver.

O ponto de conservação ótimo de produtos encontra-se, de um modo geral, em valores de atividade de água de 0,3 ±0,05 (sem refrigeração ou conservantes), onde as moléculas de água estão fortemente ligadas ao alimento, reduzindo a quase zero a velocidade das reações que contribuem para o desenvolvimento dos microrganismos (BRASIL, 2010).

Dessa forma, as isotermas de umidade são assaz importantes na determinação e análise das mudanças de sorção de água durante armazenamento de diversos produtos, através dos parâmetros envolvidos em seus modelos matemáticos (teóricos ou empíricos) que auxiliam a simular e prever o desempenho dos materiais à determinados processos (OLIVEIRA et al., 2020).

2 MATERIAIS E MÉTODOS

2.1 CARACTERIZAÇÃO FÍSICO-QUÍMICA DO NONI

2.1.1 pH e Sólidos Solúveis Totais (°Brix)

Após a preparação da espuma, colocou-se 20 mL em dois tubos falcon (para duplicata), levou-se para a centrífuga por 10 a 15 min, em rotação máxima e determinou-se o pH do sobrenadante em um pHmetro.

Para a determinação do teor de sólidos solúveis (°Brix) presente nas amostras foi utilizado o método refratométrico. Assim, após a preparação da espuma colocou-se 20 mL em dois tubos

(5)

falcon (para duplicata), levou-se para a centrífuga por 10 a 15 min, em rotação máxima e determinou-se o °Brix do sobrenadante em um refratômetro.

2.2 PRODUÇÃO DO AGENTE ESPUMANTE

O agente espumante utilizado foi o pó da clara de ovo (ovalbumina), sendo o ovo adquirido no comércio local da cidade de João Pessoa - PB. Após a devida sanitização dos ovos, a gema foi separada da clara e então a clara foi submetida à 5 min de agitação em batedeira planetária, em velocidade máxima.

Assim, a espuma foi espalhada de maneira uniforme em formas metálicas e colocadas na estufa a 50°C até a obtenção da ovalbumina em pó, estas condições foram previamente definidas por Pereira (2015). Por fim, o pó foi transferido para sacos plásticos herméticos e devidamente identificados para posterior uso.

2.3 PRODUÇÃO DAS FORMAS

Para que a espuma de noni pudesse ser levada à estufa, sem sofrer danos, e depois ao equipamento Novasina® para a leitura de atividade de água, foram confeccionadas formas de papéis alumínio e manteiga para realizar os experimentos.

Ao colocar em uma forma de alumínio para levar à estufa e depois transferir a amostra para a cápsula de plástico (do equipamento Novasina®) não garantiria a remoção completa da amostra, poderia haver contaminação com resíduos metálicos e ainda, o tempo de remoção interferiria na umidade da amostra.

Após testes preliminares com papel alumínio e papel manteiga, chegou-se à conclusão de que o papel manteiga era o material mais indicado para essa atividade, por interferir menos nos resultados dos testes.

Dessa forma, foram medidos e recortados vários círculos de papel manteiga, de diâmetro um pouco maior que o das cápsulas utilizadas no Novasina® e inseridos na cápsula, de forma regular, para então adicionar a espuma (Figura 1).

(6)

Figura 1- Representação das formas de papel manteiga e de papel alumínio

2.4 PRODUÇÃO DA ESPUMA DE NONI

A espuma da polpa do noni foi produzida com o auxílio de uma batedeira do tipo planetária em velocidade máxima constante, com tempos de agitação e concentração de espumantes pré-definidos no planejamento experimental fatorial completo proposto para a secagem em camada de espuma, definidos por Nascimento (2018). Primeiro, os nonis em estágio de maturação maduros foram higienizados, prensados em uma peneira plástica para a retirada da polpa, apresentada na Figura 2.

Figura 2- Preparação da espuma do noni para análise da atividade de água.

(a) polpa do noni maduro com sementes; (b) polpa do noni depois de passar pela peneira (sem sementes); (c) 100g de polpa para preparação da espuma e (d) disposição das formas de papel manteiga com as amostras de 1g de espuma de noni in natura.

Para a produção da espuma foram adicionados 100 g da polpa na batedeira, sem ovalbumina (Figura 2c) e com ovalbumina em diferentes concentrações (Figura 3) e batidos em tempos de agitação específico (de acordo com cada experimento do planejamento). Após o preparo da espuma de noni, foi adicionado 1 g da espuma em 10 formas de papel manteiga, como a Figura 3 e estas dispostas em uma forma de alumínio e devidamente identificadas.

(7)

Figura 3- Espuma do noni na batedeira e disposta em porções de 1 g nas formas de papel manteiga.

2.5 DETERMINAÇÃO DA ATIVIDADE DE ÁGUA E UMIDADE

Após a disposição da espuma em porções de 1g em 10 formas de papel manteiga, as mesmas foram dispostas em bandeja de alumínio e em seguida, levadas para a estufa de circulação de ar à temperatura constante de 50°C. Além das 10 amostras, uma outra foi medida sua atividade de água antes de ser colocada na estufa, para fins de comparação.

A cada intervalo de tempo, determinado em testes, uma amostra foi retirada da estufa, levada até um dessecador por 10 min, pesada em balança analítica (para determinação da umidade) e então, transferida, com auxílio de uma pinça, para o equipamento de leitura de água.

Quando leitura da atividade de água durou mais que o tempo de retirada de uma nova amostra, o uso do dessecador se fez ainda mais necessário para que não houvesse alteração da umidade da amostra. As 10 amostras após cada intervalo de tempo são mostradas na Figura 4.

(8)

Para determinar a umidade de equilíbrio em base seca de cada espuma utilizou-se valores de massa de sólido seco de noni previamente determinados (em triplicata) à 105 °C por 24 horas em estufa sem circulação de ar, além da Equação (1).

X_bs= é a umidade de equilíbrio em base seca da espuma. m_i = é a massa, em gramas, inicial da amostra.

m_f = é a massa, em gramas, final da amostra. m_ss = é a massa de sólido seco do noni. 2.7 MODELAGEM MATEMÁTICA DAS ISOTERMAS OBTIDAS

Os modelos matemáticos apresentados na Tabela 1 foram ajustados aos dados experimentais de umidade de equilíbrio e atividade de água para a análise de regressão não-linear, usando os métodos de Gauss-Newton e Levenberg-Marquardt, através da utilização do software STATISCA 8.0®.

Tabela 1 – Modelos matemáticos aplicados as isotermas de sorção.

3 RESULTADOS E DISCUSSÃO

3.1 CARACTERIZAÇÃO DA ESPUMA DE NONI

Na Tabela 2 são mostrados os resultados obtidos para o pH e Sólidos Solúveis Totais das espumas obtidas nas condições do planejamento experimental.

Tabela 2 - Resultados de pH e Sólidos Solúveis Totais (°Brix) Condições pH Sólidos Solúveis (°Brix)

2%, 3 min 3,82 11,30

2%, 5 min 3,75 10,50

4%, 4 min 4,00 13,00

6%, 3 min 4,25 15,60

(9)

De acordo com os resultados expostos na Tabela 1, as espumas de noni apresentam um pH ácido e sem grande variação com a concentração de agente espumante e o tempo de agitação. Bem como ao comparar os valores de pH das espumas com o pH do noni in natura apresentados em diferentes estudos anteriormente apresentados, como 4,10 apresentado por Canuto et al. (2010), 4,04 por Praxedes et al. (2012) e 4,27 por Sá (2017). Apesar de uma variação relativamente baixa, é possível inferir o padrão de aumento do pH com o acréscimo da concentração de albumina.

Para os Sólidos Solúveis Totais, percebe-se uma tendência de aumentar com a concentração de albumina. Em relação ao Brix do noni in natura, de cerca de 9,00 para CANUTO et al. (2010) e de 7,00 para PRAXEDES et al. (2012), percebe-se uma considerável diferença, logo a concentração de agente espumante influencia diretamente no valor do Brix.

3.2 ISOTERMAS DE DESSORÇÃO

A escolha do modelo matemático que melhor se adequa aos dados experimentais para a polpa do noni in natura e para as espumas da polpa do noni, foi baseada nos valores dos coeficientes da regressão linear: mais alto valor do coeficiente de determinação ajustado (R2_{) e o menor erro da}

estimativa (S) apresentado. Além da significância estatística dos parâmetros dos modelos matemáticos valor-p≤ 0,05.

3.2.1 Polpa do noni

Sendo os valores dos coeficientes de cada modelo apresentados na Tabela 3, sendo resultados dos valores da polpa do noni in natura para a temperatura de 20 °C.

Tabela 3 - Estimativa dos parâmetros dos modelos da isoterma de dessorção da polpa do noni à 20 °C e seus respectivos coeficientes de determinação e erro da estimativa.

MODELO _a _b Parâmetros dos modelos _c _d _R² _S

PELEG 24,94910NS_5,38637NS_26,92931NS_2,65901NS _0,986601 _0,422991

OSWIN 0,803535 0,886453 - - 0,977953 0,695966

GAB 35,85926NS_0,80026NS _0,01832NS _- _0,986036 _0,695966

BET Linear 0,603244 - 1,555027NS _- _0,975072 _0,786942

Onde para PELEG: a= k1, b= k2, c= n1, d= n2; OSWIN: a=a e c=b; GAB: a= Xm, b = k, c=c; BET: a= Xm e c=c. NS= Não significativo ao nível de 95% de confiança.

A partir dos dados apresentados na Tabela 3 é possível notar que o melhor ajuste se deu para o modelo de Oswin, onde todos os coeficientes são estatisticamente significativos a um nível de confiança de 95 % (nível de significância de 5%) com um bom valor do coeficiente de determinação e menor erro. O ajuste do modelo de Oswin é apresentado graficamente na Figura 5.

(10)

Figura 5 – Modelo de Oswin ajustado aos dados experimentais de dessorção da polpa do noni à 20°C.

O teor de umidade de equilíbrio, à temperatura constante de 20 °C, aumenta com o aumento da atividade de água não havendo influência da temperatura na dessorção, dentro do intervalo de 0 – 0,25 aproximadamente, que de acordo com Basu, Shivhare e Mujumdar (2006) a água desta região representa a água que está fortemente ligada e que apresenta entalpia de vaporização muito maior que a da própria água pura, o que pode justificar tal comportamento.

Para os dados de atividade de água e umidade de equilíbrio da polpa à 30 °C são apresentados os valores dos parâmetros de cada modelo e seus respectivos coeficientes de determinação e erro da estimativa na Tabela 4.

PELEG 2,551613NS _2,344634NS _2,269963NS_2,270417NS _0,984989 _0,270248

OSWIN 0,941554 0,557650 - - 0,930740 1,246878

GAB 49,80456NS _0,59533NS _0,03144NS _- _0,978710 _0,383287

BET Linear 0,26157 - 73,57451NS _- _0,833600 _2,995670

Similarmente aos dados da polpa à 20 °C, os dados à 30 °C da Tabela 4 apontam o modelo de Oswin - ajuste gráfico apresentado na Figura 6 - como o melhor ajustado aos dados experimentais, com todos os coeficientes estatisticamente significativos à um nível de confiança de 95 %. O modelo BET apresenta um dos parâmetros não significativos e por isso foi, mais uma vez, descartado.

(11)

Figura 6 – Modelo de Oswin ajustado aos dados experimentais de dessorção da polpa à 30 °C.

Na Tabela 5, são apresentados os valores dos parâmetros de cada modelo e seus coeficientes, para os dados da polpa do noni in natura da dessorção à 40 °C.

PELEG 1,927588NS_1,927588NS_2,428064NS_2,420247NS _0,928737 _1,126134

OSWIN 0,801979 0,253860 - - 0,903812 1,520012

GAB 6,007656NS_0,683410NS_0,152825NS _- _0,946567 _0,844368

BET Linear 0,19 - 66993,46NS _- _0,775878 _3,541674

Com base nos dados da Tabela 5, embora o modelo Oswin apresente o segundo menor valor de R² e segundo maior erro, por ter todos os parâmetros estatisticamente significativos ao nível de significância de 5%, pôde-se considerá-lo o melhor ajustado. E seu ajuste gráfico é representado na Figura 7.

(12)

Figura 7 – Modelo de Oswin ajustado aos dados experimentais de dessorção da polpa à 40 °C.

De acordo com Oliveira e colaboradores (2005), o crescimento de fungos se dá a partir de valores de atividade de água próximos a 0,7, portanto, em termos de umidade de equilíbrio, a temperaturas de 20, 30 e 40 °C, deve-se ter cerca de 1,25 de umidade para um armazenamento seguro da polpa, baseado no modelo de Oswin.

3.2.2 Espuma na condição de 2% e 3 min

Nenhum dos quatro modelos avaliados se ajustou aos valores obtidos de atividade de água e umidade de equilíbrio das espumas preparadas nas condições de 2 % de agente espumante e 3 minutos de agitação para cada temperatura de dessorção estudada (20, 30 e 40 °C), uma vez que todos os parâmetros obtidos não foram estatisticamente significativos ao nível de 95% de confiança.

3.2.3 Espuma na condição de 2% e 5 min

A partir dos dados experimentais da espuma preparada com adição de 2% de agente espumante e 5 minutos de agitação e dessorção à 20 °C, foi realizado a estimativa dos parâmetros dos modelos, porém apenas o modelo de Oswin apresentou bom ajuste com todos os parâmetros estatisticamente significativos ao nível de confiança de 95% (Tabela 6 e representação Figura 8) com valor-p de 0,001876 <0,05.

(13)

Tabela 6 - Estimativa dos parâmetros do modelo Oswin da isoterma de dessorção da espuma do noni 2%, 5 min à 20 °C e seus respectivos coeficientes de determinação e erro da estimativa.

OSWIN 0,903355 0,723430 - - 0,930535 1,639330

Nenhum dos quatro modelos avaliados se ajustou aos valores obtidos de atividade de água e umidade de equilíbrio das espumas preparadas nas condições de 2 % de agente espumante e 5 minutos de agitação para a temperatura de dessorção de 30 °C, por não apresentar parâmetros estatisticamente significativos ao nível de 95% de confiança.

Já a isoterma de dessorção à 40 °C da espuma preparada nas mesmas condições, o modelo de Oswin apresentou bom ajuste com parâmetros e coeficientes estimados, apresentados na Tabela 7 e valor-p 0,000004<0,05. Sua representação, juntamente com a da dessorção à 20 °C é apresentada na Figura 8.

OSWIN 0,458019 0,937889 - - 0,989758 0,304246

Figura 8 – Modelo de Oswin ajustado aos dados experimentais de dessorção à 20 °C e 40 °C da espuma do noni 2%, 5 min.

É possível observar, pela Figura 8, que para uma mesma atividade de água, o aumento da temperatura reduziu o teor da umidade de equilíbrio das espumas da polpa do noni, bem como, ao

(14)

fixar o teor de umidade de equilíbrio é possível observar o mesmo padrão. Este mesmo comportamento também é descrito por Rodrigues et al., (2020).

Tal fato se dá, uma vez que, o aumento da temperatura reduz a pressão de vapor de água no ar (considerando a mesma atividade de água) e como consequência, reduz o teor da umidade de equilíbrio da espuma, bem como corroboram Silva e colaboradores (2015).

3.2.4 Condição 4%, 4 min

A partir dos dados experimentais da espuma preparada com adição de 4% de agente espumante e 4 minutos de agitação e dessorção à 20 °C, 30 °C e 40°C, foi realizado a estimativa dos parâmetros dos modelos, porém todos os modelos apresentaram parâmetros estatisticamente não significativos, sendo, portanto, descartados.

3.2.5 Condição 6%, 3 min

De maneira análoga às espumas 2%, 3 min e 4% e 4 min, nenhum dos modelos se ajustou aos dados experimentais das espumas do noni preparadas com 6% de agente espumante e 3 minutos de agitação.

3.2.6 Condição 6%, 5 min

A partir dos dados experimentais da espuma preparada com adição de 6% de agente espumante e 5 minutos de agitação e dessorção à 40 °C, foi realizada a estimativa dos parâmetros dos modelos, onde apenas o modelo de Oswin apresentou bom ajuste com todos os parâmetros estatisticamente significativos ao nível de confiança de 95% (Tabela 8 e representação Figura 9) com valor-p de 0,000180 <0,05.

MODELO Parâmetros dos modelos

a b c d R² S

(15)

Figura 9 – Modelo de Oswin ajustado aos dados experimentais de dessorção à 40 °C da espuma do noni 6%, 5 min.

Os modelos avaliados para as espumas de 6%, 5 min com dessorção realizada à 20 °C e 30 °C, não apresentaram bons ajustes ao nível de confiança de 95 %.

4 CONCLUSÕES

De um modo geral, a polpa e as espumas do noni (Morinda citrifolia Linneaus), fruto de características ácidas, apresentaram curvas de dessorção que foram bem representadas pelo modelo de Oswin para todas as temperaturas analisadas 20 °C, 30 °C e 40°C, por apresentar melhor ajuste com todos parâmetros estatisticamente significativos, além de alto coeficiente de determinação e baixo valor de erro.

As curvas de dessorção também apresentaram comportamento característico das isotermas obtidas para produtos alimentícios com alto teor de água a baixa atividade de água e alto teor de carboidrato, podendo ser classificadas como curvas do tipo III, exponenciais fechadas.

AGRADECIMENTOS

Ao Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq) através do incentivo à pesquisa no desenvolvimento deste trabalho.

(16)

REFERÊNCIAS

BASU, S.; SHIVHARE, U. S.; MUJUMDAR, A. S. Models for Sorption Isotherms for Foods: A Review. Drying Technology, v. 24: 917-930, ISSN 0737-3937, 2006.

BRASIL. Ministério da Saúde: Agência Nacional de Vigilância Sanitária. Resolução – RDC n° 10 de 09 de março de Brasília, 2010.

BRUNAUER, S.; Emmet, P.H.; Teller, E. Adsorption of gases in multimolecular layers. Journal of the American Chemical Society, 60, 309–319. 1938.

CANUTO, G. A. B.; XAVIER, A. A. O.; NEVES, L. C.; BENASSI, M. T. Caracterização físico-química de polpas de frutos da Amazônia e sua correlação com a atividade anti-radical livre. Revista Brasileira Fruticultura, v. 32, p. 1196-1205, 2010.

CAVALCANTE, J. A. Análise Experimental da Cinética de Secagem da Alga Marinha Sargassum sp. Campinas, 191f. Tese de Doutorado (Doutorado em Engenharia Química) – Faculdade de Engenharia Química, Universidade Estadual de Campinas, 2003.

CHUNHIENG, M.T. De´veloppement de nouveaux aliments sante´ tropicale: application a` la noix du Bre´ silBertholettiaexcelsa et au fruit de CambodgeMorindacitrifolia. Tese de Pós Doutorado. INPL, França. 2003.

CORREIA, A. A.S; GONZAGA, M. L. C.; AQUINO, A. C.; SOUZA, P. H. M.; FIGUEIREDO, R. W.; MAIA, G. A. Caracterização química e físico-química da polpa do noni (Morinda citrifolia) cultivado no estado do Ceará. Brazilian Journal of Food and Nutrition. v. 22, n 4, p. 609-615. 2011. FALADE, K. O.; OKOCHA, J. O. Foam-mat drying of plantain and cooking banana (Musa spp.). Food and Bioprocess Technology, v. 5, n. 4, p. 1173-1180, 2012.

JENSEN, C. J., PAUL, A. K., Story, S.P., Su, C.X., Wang, M.Y., West, B.J., Westendorf, J.J., 2005. Selectively inhibiting estrogen production and providing estrogenic effects in the human body. Google Patents.

LABUZA, T. P. Sorption phenomena in foods. Food Technology, v. 22, p. 263-272, 1968.

LV, L.; CHEN, H.; HO, C.; SANG, S. Chemical components of the roots of Noni (Morinda citrifolia) and their cytotoxic effects. Fitoterapia. v. 82. p. 704–708. 2011.

MARTINAZZO, A. P. Secagem, armazenamento e qualidade de folhas de Cymbopogoncitratus (DC) Stapf. 2006.

MELO, K. S. et al. Secagem em camada de espuma da polpa do fruto do mandacaru: experimentação e ajustes de modelos matemáticos. RevistaCaatinga, v. 26, n. 2, p. 9-17, 2013.

NASCIMENTO, S. P. Estudo da Secagem do Noni (Morinda citrifolia L.) em Camada de Espuma (Foam-mat drying). João Pessoa, 76f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Química) - Programa de Pós-Graduação em Engenharia Química, Universidade Federal da Paraíba, 2018.

(17)

NASCIMENTO, S. P. Morinda citrifolia L. – Noni: Suas diversas aplicações biológicas. Faculdade Unyleya. (Monografia). Especialização em Vigilância Sanitária e Qualidade dos Alimentos. João Pessoa, 2017.

OLIVEIRA, M. M. de; CAMPOS, A. R. N.; GOMES, J. P.; SILVA, F. L. H. da. Isotermas de sorção do resíduo agroindustrial de casca do abacaxi (Ananas comosus L. Mer). Revista Brasileira de Engenharia Agrícola e Ambiental, v.9, p.565-569, 2005. https://doi.org/10.1590/S1415-43662005000400020.

OLIVEIRA, G. H. H.; OLIVEIRA, A. P. L. R., SOUZA, M. V. C., NEVES, R. F., BOTELHO, F. M. Water adsorption isotherms of coffee blends. Brazilian Journal of Development. 2988 – 2998, vol. 6, n. 4, 2020. DOI:10.34117/bjdv6n4-319.

OSWIN, C.R. The kinetics of package life. III. Isotherm. Journal of Society Chemical Industry, 65, 419–421.1946.

PACHECO, C. R. F. Conceitos básicos de Secagem. São Paulo, Departamento de Engenharia Química da Escola Politécnica da Universidade de São Paulo, 2010.

PELEG, M. An empirical model for the description of moisture sorptioncurves. Journal of Food Science,53, 1249–1251. 1988.

PEREIRA, T. S. Estudo da secagem da clara de ovo em camada de espuma (foam-mat drying). Pombal. 65 p. Dissertação (Mestrado em Sistemas Agroindustriais) - Programa de Pós-Graduação em Sistemas Agroindustriais, Universidade Federal de Campina Grande, 2015.

PRAXEDES, W. D. S. SILVA, L. F.; SILVA, M. M.; SILVA, J. C.; SILVA, J. M.; SENA, A. R. Avaliação das características físico-químicas de frutos do noni (Morinda citrifolia L.). In: VII CONNEPI Congresso Norte Nordeste de Pesquisa e Inovação. 2012.

RODRIGUES, K. C.; da SILVA, H. W.; SILVA, I.; dos SANTOS, S. G. F.; da SILVA, D. P.; RODOVALHO, R. S. Isotherms and thermoynamic properties of water adsorption in ‘Cumari-do-Pará’ pepper seeds. Revista Brasileira de Engenharia Agrícola e Ambiental, v. 24, n. 4, p. 280-285, ISSN 1807-1929. 2020.

SÁ, Y. P. Estudo da cinética de secagem de noni (Morinda citrifolia Linn.) em camada de espuma. João Pessoa, 64 p. Trabalho de conclusão de curso. Graduação em Engenharia Química. Universidade Federal da Paraíba, João Pessoa, 2017.

SANTIN, Ana Paula. Estudo da secagem e da inativação de levedura (S. Cerevisiae). Santa Catarina. 164 p. Dissertação (Mestrado em Engenharia Química) - Departamento de Engenharia Química, Universidade Federal de Santa Catarina, 1996.

SERAFINI, M. R. Morinda citrifolia como agente fotoprotetor. São Cristóvão, 97 f. Tese (Doutorado em Ciências da Saúde) – Programa de Pós-Graduação em Medicina. Universidade Federal de Sergipe, 2013.

SILVA, A. S. Desidratação da polpa de tamarindo pelo método de camada de espuma. Ciênc. agrotec. (Impr.), v. 32, n. 6, p. 1899-1905, 2008.

(18)

SILVA FILHO, E. D.et al. Cinética de secagem em camada de espuma da polpa da manga cv. Haden. Comunicata Scientiae, v. 7, n. 3, 2016.

SILVA, H. W. da; Costa, L. M.; Resende, O.; Oliveira, D. E. C. de; Soares, R. S.; Vale, L. S. R. Higroscopicidade das sementes de pimenta (Capsicum chinense L.) Revista Brasileira de Engenharia Agrícola e Ambiental, v.19, p.780-784, 2015. https://doi.org/10.1590/1807-1929/agriambi.v19n8p780-784.

TEIXEIRA NETO, R. O. Levantamento e aplicação de isotermas. In: JARDIM, D. C. P. I Seminário sobre atividade de água em alimentos. Campinas: Ital, 1987. Resumos.

TRAVAGLINI, D. A.; AGUIRRE, J. M.; SIQUEIRA, E. T. F. Desidratação de frutas. Campinas: CETEA/ITAL, 40 p. 2001.

VAN DEN BERG, C. Desorption of water activity of foods for engineering purposes by means of the GAB model of sorption. In Engineering and Foods; Mckenna, B.M., Ed.; Elsevier: London, U.K., 1984; 311–321.

WANG, M. Y.; SU, C. Cancer Preventive Effect of Morindacitrifolia (Noni).UIC College of Medicine at Rockford. 2001.

ZHANG, M.; WANG, W.; ZHANG, J-J.; WANG, Z-R.; WANG, Y.; HAO, J.; HUANG, W-Y. Antibacterial constituents of Hainan Morinda citrifolia (noni) leaves. Journal of Food Science. n. 5, vol. 81. pp. 1192-1196. 2016.