Anais do Simbiotec

VALORIZAÇÃO DE RESÍDUOS: CINÉTICA DE SECAGEM DA CASCA DO MARACUJÁ-AMARELO

Publicado em 05/11/2024 - ISBN: 978-65-272-1075-7

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Título do Trabalho
VALORIZAÇÃO DE RESÍDUOS: CINÉTICA DE SECAGEM DA CASCA DO MARACUJÁ-AMARELO
Autores
  • Lincoln Emmanuel Lobato Dos Santos Alves
  • Alanna Silva De Souza Anastácio
  • Maria clara Silva
  • Anna Katharina Medeiros de Brito
  • Hugo Guimarães Matos
  • Emanuele Cardoso
  • Janine Patricia Melo Oliveira
  • Ana Maria de Sousa Araújo
  • Ana Regina Nascimento Campos
Modalidade
Resumo expandido - PÔSTER ou ORAL.
Área temática
AMARELA - Relacionada à nutrição e à produção de alimentos. Isso inclui melhorias na qualidade dos alimentos, processos de produção e desenvolvimento de ingredientes funcionais.
Data de Publicação
05/11/2024
País da Publicação
Brasil
Idioma da Publicação
Português
Página do Trabalho
https://www.even3.com.br/anais/iii-simbiotec-427979/883379-valorizacao-de-residuos--cinetica-de-secagem-da-casca-do-maracuja-amarelo
ISBN
978-65-272-1075-7
Palavras-Chave
Passiflora Edulis Flavicarpa; Convecção; Modelos Matemáticos; Fome Zero;
Resumo
Introdução O Maracujá é um fruto esférico e cítrico, sua origem é proveniente de regiões tropicais e subtropicais do mundo, especialmente nas Américas, pertence à família Passifloraceae e ao gênero Passiflora. Possui cerca de 400 espécies espalhadas pelo mundo, sendo 79 delas proveniente do Brasil e dentre essas as mais comuns são: Maracujá-Amarelo, Maracujá-Roxo e Maracujá-Doce, seu nome vem do Indígena “Maraú-ya”, que significa: “Fruta de Sorver” (Zeraik et al, 2010). Possui em sua composição aproximadamente 38 % de polpa e semente enquanto que 62 % correspondem à casca (Ferrari et al, 2004). É uma planta de indiscutível importância econômica, tendo em vista que o mesmo é utilizado na fabricação de sucos frescos e/ou industrializados, doces, geleias, calmantes, consumido puro como fruta e outros produtos da indústria alimentícea e farmacêutica, onde na maioria das vezes, é utilizada a polpa para produção destes produtos, porém geram resíduos que são descartados muitas vezes indevidamente, mesmo podendo ser reaproveitados com outras finalidades (Silva et al., 2021). Matematicamente, a secagem é estimada e descrita por uma série de equações diferenciais que representam os parâmetros cinéticos, tais como, balanços de massa, energia e quantidade de movimento, entre outros. Associado a esses modelos há uma série de equações empíricas que devem ser empregadas e analisadas para que esse fenômeno não linear possa ser predito e representado de uma forma eficaz e adequada, pois esses estudos são indispensáveis na predição dos fenômenos de transferência de massa e calor (Ferreira et al, 2010). Em vista da possibilidade do processamento de alimentos, torna-se viável a aplicação de tecnologias utilizando meios como a estufa de secagem com circulação e renovação de ar, para desenvolver um produto seco da casca de maracujá, visando à valorização nutricional e o desenvolvimento de alternativas sustentáveis através da exploração e do uso racional da casca do maracujá-amarelo e sua reutilização no enriquecimento e/ou fortificação da cadeia alimentar. Este estudo tem como principal objetivo estudar a cinética de secagem convectiva da casca de maracujá-amarelo (Passiflora Edulis Flavicarpa) em diferentes temperaturas, para posterior produção de um produto farináceo e utilização do mesmo em produtos alimentíceos e posteriormente analisar e determinar o melhor modelo matemático que se adapte aos dados experimentais obtidos com as secagens. Metodologia Os experimentos foram realizados no Laboratótio de Bioprocessos (LabBio) localizado no Bloco LabFren, localizado na Universidade Federal de Campina Grande (UFCG) logrado na Unidade Acadêmica de Engenharia Química (UAEQ) do Centro de Ciência e Tecnologia (CCT), Bairro Universitário, Rua Aprígio Veloso, Campina Grande - Paraíba. As cinéticas de secagem convectiva foram realizadas em uma estufa de secagem com circulação e renovação de ar da marca SolidSteel, os experimentos foram conduzidos em triplicata, utilizando as temperaturas de 50, 60 e 70 °C, e velocidade do ar de 1,0 m.s-1, com o intuito de determinar o tempo e a temperatura ideais para secagem das cascas, vale salientar que cada bandeja de aço inoxidável continha aproximadamente 20 gramas de casca de Maracujá-Amarelo, fatiados em lascas de 5 milímetros de espessura. As cinéticas foram realizadas aferindo e registrando-se as massas das bandejas com as cascas em intervalos regulares de tempo até massa constante, ou seja, até uma variação quase nula. Com os dados experimentais das secagens foram determinados os valores da razão do teor de água, conforme a Equação: RU = (Ubs – Ue) / (Ubs(inicial) – Ue). Além dos parâmetros de ajuste necessários a cada modelo matemático e os valores de Desvio Quadrático Médio, Coeficiente de Determinação e Qui-Quadrado, usados como critérios de seleção. Em seguida, foram aplicados alguns modelos matemáticos aos dados experimentais para que os modelos se ajustassem aos dados da cinética de secagem, utilizando o software Statistica versão 14, para a análise de regressão não linear, pelo método Quasi-Newton. Os principais modelos matemáticos usados foram: Newton: RU = exp(-K*t), Dois Termos: RU = a*exp(-k0*t)+b*exp(-k1*t), Midilli: RU = a*exp(-k*t**n)+b*t, Logarítimo: RU = a*exp(-k*t)+c, Henderson e Pabis: RU = a*exp(-k*t) e Cavalcanti-Mata: RU = a1*exp(-B*t**a2)+a3*exp(-B*t**a4)+a5, vale salientar que foram usados vários outros modelos matemáticos para os testes, porém os que mais se destacaram foram os supracitados. Para o ajuste de cada modelo aos dados experimenteis, foram realizadas análises de regressão não-linear pelo método Quasi-Newton. Os critérios para determinar o melhor modelo foram: Maior Coeficiente de Determinação (R2), Menor Desvio Quadrático Médio (DQM) e Menor Quiquadrado (X2). Resultados e discussão Na literatura, existe uma variedade de modelos matemáticos que são utilizados para este mesmo objetivo, prever a Cinética de Secagem, porém os citados foram os melhores dentre os demais. A partir dos experimentos e das análises dos dados, é observável que todos os modelos matemáticos obtiveram bons ajustes, apresentando valores de R² superior a 90 %, DQM inferiores a 0,10 e X² menores que 0,010. Entretanto, o modelo de Cavalcanti-Mata destaca-se com melhores parâmetros comparado aos demais, desse modo, o modelo de Cavalcanti-Mata torna-se o mais indicado para predizer a cinética de secagem convectiva da casca do maracujá-amarelo, nas três temperaturas estudadas. Verifica-se que os comportamentos das curvas de cinética de secagem são similares, a razão de umidade declina rapidamente no início do processo e posteriormente a redução ocorre mais lenta enquanto há um aumento no tempo de secagem. Este mesmo comportamento foi observado por Barros et al. (2020) que afirmam que a maior taxa de secagem ocorre no início do processo, elucidada pela maior inclinação das curvas. Observou-se que foram necessários 440, 380 e 240 min para atingir o equilíbrio higroscópico nas temperaturas de 50, 60 e 70 °C, respectivamente, o teor de água inicial foi de 83,73% bu, com redução para 8,86, 9,48 e 5,74 % bu, respectivamente. Conclusões O modelo matemático de Cavalcanti-Mata se destaca por atender aos critérios de seleção, pois o mesmo ajustou-se melhor aos dados da secagem convectiva da casca do maracujá-amarelo, além de possuir os melhores parâmetros nas temperaturas e tempos estudados, tendo em vista o supracitado é recomendável a temperatura de 70 °C por 240 min. Segundo a Agência Nacional de Vigilância Sanitária (ANVISA) para ser considerado um produto farináceo, o produto final deve apresentar umidade inferior a 15 % (Brasil, 1996).
Título do Evento
III Simbiotec
Cidade do Evento
João Pessoa
Título dos Anais do Evento
Anais do Simbiotec
Nome da Editora
Even3
Meio de Divulgação
Meio Digital

Como citar

ALVES, Lincoln Emmanuel Lobato Dos Santos et al.. VALORIZAÇÃO DE RESÍDUOS: CINÉTICA DE SECAGEM DA CASCA DO MARACUJÁ-AMARELO.. In: Anais do Simbiotec. Anais...João Pessoa(PB) UFPB, 2024. Disponível em: https//www.even3.com.br/anais/iii-simbiotec-427979/883379-VALORIZACAO-DE-RESIDUOS--CINETICA-DE-SECAGEM-DA-CASCA-DO-MARACUJA-AMARELO. Acesso em: 07/07/2025

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