Submitted by Emanuel Varela Cardoso (emanuel.varela@ufcg.edu.br) on 2018-06-04T19:32:40Z No. of bitstreams: 1 JUAREZ EVERTON DE FARIAS AIRES – TESE (PPGEP) 2015.pdf: 7762676 bytes, checksum: acdf4f1edcf41629e28de37d8e82e428 (MD5) / Made available in DSpace on 2018-06-04T19:32:40Z (GMT). No. of bitstreams: 1 JUAREZ EVERTON DE FARIAS AIRES – TESE (PPGEP) 2015.pdf: 7762676 bytes, checksum: acdf4f1edcf41629e28de37d8e82e428 (MD5) Previous issue date: 2015-08-28 / O principal objetivo deste trabalho consiste no estudo da desidratação osmótica, em soluções de sacarose, de goiaba e de maçã, e da secagem convectiva complementar de maçã, com ênfase na modelagem matemática. As cinéticas características do processo de desidratação osmótica e da secagem convectiva são descritas por meio de dois tipos de modelos matemáticos que usam soluções numéricas da equação de difusão uni e bidimensional, em coordenadas cartesianas, com condição de contorno do terceiro tipo: no primeiro consideram-se os parâmetros de processo e as dimensões do produto constantes; no segundo admite-se que essas grandezas são variáveis. As soluções numéricas são obtidas por meio do método dos volumes finitos com uma formulação totalmente implícita. A estimativa dos parâmetros de processo, a partir de dados experimentais, é feita por meio de um otimizador baseado no método inverso. Programas computacionais na linguagem FORTRAN foram desenvolvidos para a obtenção das soluções numéricas, assim como para a estimativa dos parâmetros de processo, apresentando-se como ferramentas adequadas para o estudo da desidratação osmótica e da secagem convectiva complementar. Experimentos de desidratação osmótica de goiaba e de maçã, e de secagem convectiva de maçã, sob diversas condições operacionais, foram implementados utilizando metodologias específicas que se mostraram adequadas a seus propósitos. Os resultados das cinéticas de desidratação osmótica e da secagem convectiva complementar, bem como da estimativa de parâmetros relativos às frutas estudadas, mostraram-se condizentes com a literatura. A temperatura e a concentração da solução osmótica, utilizadas nos experimentos, influenciaram de maneira significativa a cinética de captação de sólidos e de quantidade de água, assim como os valores dos parâmetros de processo nos experimentos de desidratação osmótica de maçã, sendo menos significativos nos experimentos de desidratação osmótica de goiaba. Os modelos matemáticos que levaram em conta as variações nos parâmetros de processo, assim como o encolhimento inerente aos processos de desidratação osmótica e de secagem convectiva mostraram-se mais adequados fisicamente, além de apresentarem uma melhora discreta nos indicadores estatísticos. Estudos comparativos atestaram que os modelos unidimensionais utilizados superestimam os parâmetros de processo relativos à desidratação osmótica e à secagem convectiva. / The main objective of this work is to study osmotic dehydration, using sucrose solutions, of guava and apple, and convective drying of apple with emphasis on mathematical modeling. The process characteristic kinetics of osmotic dehydration and convective drying are described using two types of mathematical models whose numerical solutions are obtained from one and two-dimensional diffusion equation on Cartesian coordinates, with boundary condition of the third kind: in the first, the process parameters and product dimension have been considered constant; in the second, those physical quantities have been regarded as variable. Numerical solutions have been obtained by using the finite volume method with a fully implicit formulation. An estimate of the process parameters, based on experimental data, is implemented by means of an optimizer implemented by the inverse method. Computer programs developed in FORTRAN have been devised to obtain numerical solutions, as well as to estimate the process parameters. These programs have demonstrated to be suitable tools for the study of osmotic dehydration and additional convective drying kinetics. Osmotic dehydration and convective drying experiments under various operating conditions have been implemented by the use of the specific methodologies, which have been appropriated for the purposes for which they have been designed. The results of the kinetics of osmotic dehydration relating to the fruits studied have shown to be consistent with literature, as well as the estimated parameters. The temperature and the concentration used in the experiments of osmotic dehydration and convective drying of apple significantly influenced its kinetics, as well as the values of the process parameters, having been less significant with respect to the osmotic dehydration of guava. The mathematical models which considered variable parameters as well as the shrinkage inherent to osmotic dehydration and convective drying have been physically suitable, besides showing a slight improvement in statistical indicators. Comparative studies revealed that the one-dimensional models overestimate the process parameters of osmotic dehydration and convective drying.

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:24:45Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2012-02-06Bitstream added on 2014-06-13T19:52:28Z : No. of bitstreams: 1 garcia_cc_dr_sjrp.pdf: 2113284 bytes, checksum: a4643600e0920a3ad6487f475437561a (MD5) / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / Com o intuito de agregar valor a frutas nacionais desidratadas, os efeitos de pré-tratamentos sobre a secagem de mamão Formosa foram avaliados. Para tanto, foram utilizados previamente à secagem convectiva o branqueamento, a desidratação osmótica (DO) e a aplicação de coberturas comestíveis na superfície das frutas frescas e osmoticamente desidratadas. Com base em um planejamento fatorial, verificou-se que a DO das fatias de mamão frescas e branqueadas em solução de sacarose a 50% p/p adicionadas de 1% p/p de lactato de cálcio e 0,1 M de ácido lático por 120 min e 105 min, respectivamente, foram as condições que ocasionaram redução na atividade de água das amostras e pequenas variações em sua cor. A cinética de DO das frutas frescas e branqueadas mostrou que o branqueamento resultou em maiores coeficientes de difusão da água e dos solutos. Melhores ajustes para as difusividades das fatias de fruta foram verificados considerando-as como placas infinitas. Os resultados evidenciaram grande atividade de invertase no mamão, o qual se apresentou como uma fonte potencial para a extração da referida enzima. As isotermas de sorção de fatias frescas, branqueadas e desidratadas osmoticamente de mamão Formosa mostraram que mais energia foi necessária para a remoção da água das amostras osmoticamente tratadas e que a dessorção das frutas branqueadas exigiu menor quantidade de energia. O branqueamento danificou a estrutura celular dos mamões resultando em maiores coeficientes de difusão da água que as frutas frescas durante a secagem. A desidratação osmótica dos mamões e a cobertura aplicada na superfície das frutas também resultaram em maiores coeficientes de difusão da água em relação às amostras frescas. A cobertura exerceu efeito protetor... / Aiming to add value to national dehydrated fruits, the effects of pre-treatments on convective drying of papaya of Formosa cultivar were investigated. Blanching, osmotic dehydration (OD) and edible coating application at the surface of fresh and osmotically dehydrated fruits were evaluated. Based on a factorial design, it was verified that OD of fresh and blanched papayas sucrose solutions at 50% w/w added with 1% w/w of calcium lactate and 0,1 M of lactic acid for 120 and 105 min, respectively, were the conditions resulting in decreased water activity and small color changes. OD kinetics of fresh and blanched fruits showed that blanching resulted in higher water and solutes diffusion coefficients. The best adjustments for the fruit diffusivities were obtained considering them as infinite slabs. The results revealed the great invertase activity in papaya which presented as a potential source for the referred enzyme extraction. Sorption isotherms of fresh, blanched and osmo-treated papayas showed that more energy was necessary to remove water from osmotically dehydrated samples and the dessorption of blanched fruits needed lower quantity of energy. Blanching damaged the cellular structure of papaya resulting in higher moisture diffusivities than the fresh fruits during drying. Osmotic dehydration and the coating applied at the surface of the fruits also resulted in higher moisture diffusion coefficients in relation to the fresh samples. Coating presented a protective effect on carotenoids content of the samples when applied at fresh fruits surface. Retention of vitamin C of fresh coated fruits was higher than the non-coated fresh and blanched papayas. Osmotic treatment did not have a protective effect on nutritional compounds of papayas, resulting in dried fruits with reduced vitamin C content

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:24:46Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2009-08-27Bitstream added on 2014-06-13T19:52:29Z : No. of bitstreams: 1 silva_ks_me_sjrp.pdf: 833935 bytes, checksum: 7f9ef66c2e56409d70e80332b7fd2bde (MD5) / Neste trabalho, propôs-se combinar tecnologias, com intuito de obter produtos nutritivos e atrativos sensorialmente à base de abóbora, à umidade intermediária. Para tanto, os efeitos do branqueamento por etapas e da desidratação osmótica foram otimizados e, em seguida, a influência dos mesmos sobre a cinética de secagem e propriedades físico-químicas e sensoriais do produto de abóbora foi avaliado. O branqueamento por etapas foi otimizado utilizando-se um planejamento fatorial 2³ com três repetições no ponto central e método de superfície de resposta. Amostras foram submetidas a temperaturas de 55, 60 e 65°C durante tempos de branqueamento de 30, 45 e 60 minutos e, em seguida, a tempos de espera 30, 45 e 60 minutos, para então serem tratadas a 97°C por 5 minutos a fim de inativar enzimas. Cor e textura foram determinadas. Os resultados obtidos para cor e textura fora divergentes, devido a isso, selecionou-se as condições ótimas para textura, branqueamento a 60°C por 60 minutos, seguido de 30 minutos de espera e 5 minutos de branqueamento a 97°C, na otimização da desidratação osmótica, empregando planejamento fatorial 2² com três repetições no ponto central. As concentrações estudadas foram 55 e 65° Brix por 1 e 4 horas. Cor, variação de conteúdo de sacarose e de água foram avaliados. As condições ótimas de DO foram encontradas nos maiores tempos e não dependeram da concentração da solução. Amostras branqueadas por etapas (na condição otimizada) e branqueada convencionalmente (97°C/5min) foram desidratadas osmoticamente em solução de sacarose a 50 e 65% por 0,5, 1, 2 e 3h. Determinou-se eficiência do processo (perda de água/ganho de soluto), cor, textura e difusividade de água e sacarose. Os coeficientes de difusão de água e sacarose determinados na desidratação osmótica resultaram maiores com o branqueamento por etapas... / Combines different processing technologies to obtain an intermediate moisture product from pumpkin with good nutritional value and sensory attributes. The stepwise blanching and osmotic dehydration were optimized for color and texture and then their influence on kinetics drying and physicchemical and sensory properties were evaluated. Stepwise blanching was optimized using a 2³ factorial design with three central point replicates and response surface methodology. Samples were blanched at temperatures 55, 60 and 65°C during 30, 45 and 60 minutes, then held for 30, 45 and 60 minutes followed by a secondary blanching at 97°C for five minutes to inactivate enzymes. Color and texture were determined. At the optimum texture conditions obtained, i.e. blanching at 60°C for 60 minutes, followed by a 30 minutes at holding time and then treated at 97°C/5 min, were used to conduct the osmotic dehydration, using 2² factorial design with three central point replicates was used. Sucrose concentration used were 55 and 65° Brix for 1 and 4 hours. Color, sucrose and water content variations were measured. Osmotic dehydration optimum condition was found at longer processing times and did not depend on solution concentration. Stepwise and conventionally (97°C/5min) blanched samples (at optimum condition) were osmotically dehydrated in sucrose solution at 50 and 65% during 0,5, 1, 2 and 3h. Process efficiency (water loss/solute gain) color, texture and water and sucrose diffusivity were determined. Water and sucrose diffusion coefficients were higher when stepwise blanching was applied. Similar value obtained for water and sucrose diffusivities showed that the tissue selectivity was lost. All diffusion coefficient value decreased with increasing osmotic solution concentrations. Osmotically dehydrated samples (50%, 1h) after stepwise or conventional blanching were dried at 60°C/9h and 70°C/7h. Color... (Complete abstract click electronic access below)

Orientadores: Miriam Dupas Hubinger, Alessandra Faria Baroni / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia de Alimentos / Made available in DSpace on 2018-08-05T00:15:28Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Tonon_RenataValeriano_M.pdf: 2352252 bytes, checksum: 8ce418cb4bdc4465381fc1b73064410d (MD5) Previous issue date: 2005 / Resumo: O presente trabalho teve como objetivo estudar a cinética de desidratação osmótica de metades de tomate (Lycopersicum esculentum M.) em soluções contendo sacarose e cloreto de sódio numa concentração total de 65% (p/p), variando-se a composição da solução, a temperatura de processo e os níveis de agitação utilizados, a fim de se obter diferentes números de Reynolds. O processo foi realizado em um tanque encamisado de aço inoxidável, conectado a um banho termostático, e a agitação da solução osmótica foi promovida por um agitador mecânico, sendo a velocidade de rotação da turbina medida por um tacômetro digital. Foram realizados 17 ensaios, de acordo com um planejamento experimental 23 completo. A cinética de transferência de massa da água e dos solutos foi modelada de acordo com uma equação empírica que considera uma dependência linear entre perda de água, ganho de sal e ganho de sacarose e a raiz quadrada do tempo, e permite o cálculo de um coeficiente global de transferência de massa (K). A atividade de água e a retenção de carotenóides nas amostras também foram determinadas. Os coeficientes globais de transferência de massa da água, do NaCl e da sacarose foram influenciados positivamente pela temperatura e pelo aumento do teor de sal na solução. A agitação teve influência significativa apenas sobre a perda de água, o que indica que neste caso, o mecanismo de transferência de massa não é governado apenas por um mecanismo interno, como parece ser o caso dos solutos. A proximidade do equilíbrio atingida em cada ensaio foi verificada através da relação entre as atividades de água da solução e das amostras e observou-se que as amostras processadas em soluções com maior quantidade de sal foram as que se apresentaram mais distantes do equilíbrio, após 6 horas de processo. Em relação à retenção de carotenóides, a desidratação osmótica parece não ter afetado a quantidade destes nutrientes nos produtos processados, podendo, assim, ser considerada um método eficiente, que permite a obtenção de produtos com menor teor de umidade e alto valor nutritivo / Abstract: The objective of this work was studying the osmotic dehydration kinetics of tomato¿s halves (Lycopersicum esculentum M.) in solutions with sucrose and sodium chloride in a total concentration of 65% (w/w), with varied solution composition, process temperature and agitation level, in order to obtaining different Reynolds numbers. The process was carried out in a jacketed stainless steel tank, connected to a thermostatic bath, and osmotic solution agitation was promoted by a mechanical stirrer, being the turbine rotation speed controlled by a digital tachometer. Seventeen tests were made, according to a 23 experimental design. Water and solutes mass transfer kinetics was modeled according to an empirical equation that considers a linear dependence between water loss, salt gain and sucrose gain on the square root of time, and allows calculating an overall mass transfer coefficient (K). Water activity and carotenoids retention in samples were also determined. Water, NaCl and sucrose overall mass transfer coefficients were positively influenced by temperature and by increasing solution salt content. Agitation had significant influence only on water loss, which indicates that in this case, the mass transfer mechanism is not governed only by an internal mechanism, as seems to be the case of solutes. Equilibrium proximity reached in each test was verified through the relationship between solution and samples water activities. The samples processed in solutions with higher salt content seemed to be more distant of equilibrium, after 6 hours of process. In respect to carotenoids retention, osmotic dehydration seems not to affect this nutrient content in processed products, and therefore, it can be considered an efficient method, which allows obtaining products with low moisture content and high nutritive value / Mestrado / Mestre em Engenharia de Alimentos

Orientador: Florencia Cecilia Menegalli / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia de Alimentos / Made available in DSpace on 2018-08-13T18:52:37Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Monnerat_SandraMourao_D.pdf: 2359962 bytes, checksum: 3df7969a948ecae9b1a169de42e7087a (MD5) Previous issue date: 2009 / Resumo: No presente trabalho investigou-se a desidratação osmótica de maçãs (variedade Fuji), seguida ou não de secagem convectiva com ar quente. Foram determinados perfis de concentração de água e soluto(s) em amostras de maçãs cortadas ao meio e desidratadas osmoticamente em soluções aquosas binárias (30% e 50% de sacarose, p/p) e solução ternária (50% de sacarose e 10% de cloreto de sódio, m/m), sob agitação vigorosa e temperatura constante (27°C). As amostras imersas na solução osmótica durante 2, 4 e 8 h foram fatiadas a partir da superfície plana exposta. A densidade e os teores de água, açúcares totais e redutores e cloreto de sódio foram determinados em cada fatia. O modelo matemático que descreve o transporte de cada espécie estudada (água, sacarose e cloreto de sódio) se baseia na equação de continuidade e na Lei de Fick e considera o encolhimento do tecido. O modelo foi ajustado aos dados experimentais, através do método implícito de diferenças finitas de Crank-Nicolson para determinar os coeficientes efetivos de difusão como uma função da concentração, utilizando coordenadas materiais e integrando simultaneamente as equações diferenciais de cada componente (água e sacarose ou água, sacarose e cloreto de sódio). Imagens de microscopia ótica de tecidos tratados osmoticamente, previamente pigmentados com o corante vital vermelho neutro, foram obtidas variando-se a concentração das soluções e o tempo de exposição. Os registros fotográficos retratam alterações da estrutura celular, que variam de acordo com a intensidade do processo de desidratação. A secagem convectiva com ar quente foi realizada em amostras de maçãs cortadas ao meio, frescas e previamente tratadas em solução aquosa de sacarose a 50% p/p durante 4 horas (27°C). Os perfis de umidade foram determinados a partir da superfície, após a exposição da face plana das metades das maçãs ao fluxo de ar quente (60°C ) durante 3, 6, 10 e 24 horas de secagem. O modelo matemático que descreve o transporte da água se baseia nas equações de continuidade e na Lei de Fick e considera o encolhimento do tecido e a concentração inicial não homogênea para o tecido previamente tratado. De maneira similar à desidratação osmótica, a difusividade de água na secagem também foi determinada em função da concentração, utilizando-se o método implícito de diferenças finitas de Crank-Nicolson e coordenadas materiais. Obtevese um bom ajuste dos modelos matemáticos aos dados experimentais de desidratação osmótica e de secagem. A ordem de magnitude dos coeficientes obtidos para a desidratação osmótica foi uma ou duas vezes menor que de coeficientes de difusão binários de soluções puras de sacarose e de cloreto de sódio. No caso da secagem, o comportamento da difusividade mostrou dependência significativa com a concentração de água. O tecido fresco apresentou coeficientes superiores aos do tecido pré-tratado osmoticamente além de funcionalidades distintas para diferentes tempos de secagem (inferior e superior a 6 horas). O tecido tratado apresentou um comportamento mais estável da difusividade da água no material e foi descrito por uma única função. Este fato está relacionado com as mudanças estruturais ocorridas durante a secagem, mais severas para o tecido fresco em relação ao tecido tratado / Abstract: In this study it was investigated the osmotic dehydration of apples (Fuji variety) followed or not by convective drying with hot air. Concentration profiles were determined for water and solute(s) in samples of apples cut in half and osmotically dehydrated in binary aqueous solutions (30% and 50% sucrose, w/w) and ternary solution (50% sucrose and 10% sodium chloride, w/w) under vigorous stirring and constant temperature (27°C). The samples immersed in the osmotic solution for 2, 4 and 8 h were sliced from the exposed flat surface. The density and water, total and reducing sugars and sodium chloride contents were determined in each slice. The mathematical model that describes the transport of each species studied (water, sucrose and sodium chloride) is based on the continuity equation and on the of Fick's diffusion law and considers the tissue shrinkage. The model was fitted to experimental data through the finite difference implicit method of Crank-Nicolson, to determine the effective diffusion coefficients as a function of concentration, using material coordinates and integrating simultaneously the differential equations of each component (water and sucrose or water, sucrose and sodium chloride). Light microscopy images of osmotically processed tissues previously pigmented with the vital dye neutral red, were obtained, varying the concentration of solutions and time of exposure. The photographic records show changes in cellular structure, which vary with the intensity of the dehydration process. The convective air drying was carried out on samples of apples cut in half, fresh and treated in aqueous solution of sucrose to 50% w/w for 4 hours (27°C). The moisture profiles were determined from the surface, after exposure of the flat face of half of the apples to the flow of hot air (60 ° C) during 3, 6, 10 and 24 hours of drying. The mathematical model that describes the water transport is based on the continuity equation, the Fick's diffusion law, the tissue shrinkage and the nonhomogeneous initial concentration of the previously treated tissue. Similarly to the osmotic dehydration, the water diffusivity in drying was also determined in terms of concentration, using the finite difference implicit method of Crank-Nicolson and coordinated materials. It was possible to obtained a good fit of mathematical models to experimental data of osmotic dehydration and drying. The order of magnitude of the coefficients obtained for the osmotic dehydration was one or two times lower than diffusion coefficients of pure binary solutions of sucrose and sodium chloride. For drying, the behavior of diffusivity showed significant dependence with the concentration of water. The fresh tissue showed coefficients greater than the osmotically pre-treated tissue than it needs distinct functions for different times of drying (and less than 6 hours). The treated tissue showed a more stable behavior of the water diffusivity in the material and was described by a single function. This fact is related to the structural changes during drying, more severe for the fresh tissue than for the treated tissue / Doutorado / Doutor em Engenharia de Alimentos

Orientador: Antonio Marsaioli Junior / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia de Alimentos / Made available in DSpace on 2018-08-08T14:52:00Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Pereira_NadiaRosa_D.pdf: 2441787 bytes, checksum: 905d577c0be232df49ad4362e6f6452b (MD5) Previous issue date: 2007 / Doutorado / Doutor em Engenharia de Alimentos

Orientador: Miriam Dupas Hubinger / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia de Alimentos / Made available in DSpace on 2018-08-09T02:19:53Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Valente_PedroPauloSanchesdaSilva_M.pdf: 3191977 bytes, checksum: 731b43d00710015dd299fd041f47df3c (MD5) Previous issue date: 2007 / Resumo: O objetivo deste trabalho foi estudar a secagem de pedaços de abacaxi (Ananás Comosus (L.) Merril) variedade Pérola, com e sem pré-tratamento osmótico, utilizando um secador de bandejas convectivo. Para a definição das melhores condições de desidratação osmótica para o abacaxi foram realizados dois planejamentos fatoriais completos 22 com 4 pontos axiais e 3 repetições do ponto central, um para a sacarose como agente osmótico e outro similar para a maltose, tendo como variáveis independentes a concentração de soluto na solução osmótica (40 a 60ºBrix) e a temperatura (30 a 50ºC), enquanto o tempo de processo foi estabelecido em 2 horas e a agitação em 100 rpm. Os pedaços de abacaxi na dimensão de 20 x 30 x 10 mm foram tratados osmoticamente segundo o planejamento experimental acima, no qual foram avaliadas as perdas de água e de massa, incorporação de sólidos na fruta e a atividade de água. Para o tratamento osmótico do abacaxi, a solução hipertônica de sacarose a 40ºBrix e temperatura de 35ºC durante o processo foi escolhida como a mais adequada; já para o tratamento osmótico com maltose a concentração de solução de 50ºBrix e temperatura de 30ºC mostraram-se mais eficientes na relação ganho de sólidos por perda de água da fruta. Definida as condições de pré- tratamento do abacaxi, a secagem foi realizada para a fruta com e sem pré-tratamento osmótico nas temperaturas de 50, 60 e 70ºC, com velocidade do ar constante a 1,5 m/s para todos os ensaios. Os valores de difusividade efetiva foram calculados de acordo com o modelo de Fick e variaram entre 5,82 x 10-10 e 1,44 x 10-9 m2/s, enquanto o modelo de Page foi o que melhor predisse a cinética de secagem do abacaxi. Em relação à qualidade do produto final, as frutas secas pré-tratadas osmoticamente apresentaram uma menor alteração da cor e uma dureza final menos acentuada, destacando-se as amostras tratadas com soluções de maltose / Abstract: The purpose of this work was to study the drying process of pineapple peaces (Ananás Comosus (L.) Merril) Pearl (Pérola) variety, with and without pre-osmotic treatment, using a tray dryer with convective. To define the best conditions for pineapple osmotic dehydration two complete factorial 2² planning methods were used with four axial points and three repetitions of the central point, one for sucrose as the osmotic agent and a similar one for maltose, with the solute concentration in the osmotic solution (40 to 60° Brix) and the temperature variation (30 to 50°C) as independent variables, while the process time was established as 2 hours and the shaking speed as100 rpm. The peaces of pineapple, dimensioned 20x30x10 mm, were treated osmotically following the experimental arrangement quoted above, in which were analyzed the water and weight lost, the fruit¿s solid incorporation and the water activity. For the pineapple osmotic treatment, the hypertonic sucrose solution of 40°Brix and temperature at 35°C was chosen as the most adequate, however for the maltose osmotic treatment the solution concentration of 50°Brix and temperature at 30°C showed better efficiency in the fruit graph of solid retention by water loss. Once defined the pineapple¿s best pretreatment conditions, the dehydration process was applied with and without the pre-osmotic treatment with temperatures at 50, 60 and 70°C, but with constant air speed of 1,5m/s through every test. The effective diffusivity values were calculated according to the Fick's model and the results varied between 5,82 x 10-10 and 1,44 x 10-9 m²/s, while the Page model was the one that better described the drying kinetics of pineapples. The dry pineapple with pre-osmotic treatment showed less overall color change and a less pronounced final hardness, and the best results were observed for the samples treated with maltose solution / Mestrado / Mestre em Engenharia de Alimentos

Orientadores : Marlene Rita de Queiroz, Jose Mauricio Aguirre / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia de Agricola / Made available in DSpace on 2018-08-15T16:47:52Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Germer_SilviaPimentelMarconi_D.pdf: 3106531 bytes, checksum: 5c0baacdb09bcd349e61c08612e69b00 (MD5) Previous issue date: 2010 / Resumo: O presente estudo teve por objetivo avaliar a industrialização de cultivares da persicultura paulista na forma de fruta passa empregando-se processo combinado de pré-secagem osmótica (PSO) e secagem convencional com ar quente (SC). Avaliou-se a aptidão das cultivares Douradão, Régis, Aurora-1 e Diamante na PSO com xarope de sacarose (65 °Brix, 45 °C, 6 h), seguida de SC (65 °C, 1,5 m/s). As cultivares Regis e Aurora-1 apresentaram melhores desempenhos globais (facilidade no preparo, bom rendimento de processo e boa aceitação sensorial). Empregando-se o delineamento central composto rotacional, investigou-se a influência da temperatura (30 / 50 ºC) e da concentração do xarope (45 / 65 °Brix) na PSO da cultivar Aurora-1 (fatias e metades). Pesquisaram-se as variações físicas e químicas das frutas, os parâmetros perda de massa (PM) e perda de água (PA), e o desempenho sensorial dos produtos. Modelaram-se os resultados usando a metodologia de Superfície de Resposta, obtendo-se os seguintes modelos matemáticos significativos (p<0,05) e preditivos: teores de sólidos solúveis, teores de açúcares totais e não redutores, acidez titulável, L* de cor e PA para as fatias; e dos teores de sólidos solúveis, L* de cor, PA e PM para as metades. Os maiores valores de PA e melhores desempenhos sensoriais foram obtidos nas seguintes faixas: 50 a 54,1 °C e 45 a 65 °Brix para as fatias e 50 a 54,1 °C e 55 a 65 °Brix para as metades. Avaliaram-se, em seguida, dois métodos de recondicionamento (RC) do xarope na PSO de fatias de pêssego: (1) por peneiramento, concentração a vácuo e reposição de xarope; (2) idem, acrescentando-se a operação de filtração. Os ensaios consistiram de 15 ciclos de PSO (50 °C, 65 °Brix, relação xarope: fruta de 4:1) com RC e reuso (RU), seguidos de secagem complementar (SC) (65 °C; 5 h). Análises físicas, químicas e microbiológicas foram realizadas nos xaropes, na matéria-prima e na fruta seca. Determinaram-se os parâmetros PA e incorporação de sólidos (IS), e avaliaram-se sensorialmente os produtos. As cargas microbianas permaneceram baixas. Não houve influência do RC/RU nos parâmetros PA e IS, nem no sabor e na textura sensorial. O RC/RU favoreceu a manutenção da cor amarela do produto. Os métodos apresentaram desempenhos semelhantes. Na seqüência, avaliou-se o desempenho sensorial de compotas de pêssego preparadas com os xaropes da etapa anterior, após 15 ciclos de PSO com RC/RU. Foram três formulações de calda preparadas com: (A) xarope do método (1); (B) xarope do método (2); (C) xarope novo. Não houve diferença significativa (p<0,05) entre os tratamentos quanto à turbidez da calda e à cor da fruta. Quanto ao sabor, os tratamentos A e C resultaram significativamente (p<0,05) superiores ao B. Avaliou-se, finalmente, a viabilidade econômica de uma unidade produtora de pêssego e abacaxi passa (1300 kg de fruta / dia) pelo processo combinado PSO/SC empregando-se o RC/RU do xarope (método 1) por 15 ciclos. Determinaram-se investimentos iniciais, capital de giro, custos e receitas totais. A lucratividade foi avaliada, empregando-se análise de fluxo de caixa, desconsiderando-se capitais de terceiros. A taxa interna de retorno (TIR) foi de 34%, e o valor presente líquido (VPL) obtido indica duplicação do capital em 20 anos. Os resultados apontam para a viabilidade econômica do projeto / Abstract: The objective of the present study was to evaluate the industrialization of peach cultivars from the State of São Paulo, Brazil, in the semi-dried form, using a combined process involving osmotic pre-drying (OPD) and conventional hot air drying (CD). The aptness of the cultivars Douradão, Régis, Aurora-1 and Diamante was evaluated, using OPD with sucrose syrup (65 °Brix, 45 °C, 6 h) followed by CD (65 °C, 1.5 m/s). The cultivars Regis and Aurora-1 showed the best overall performances (ease of preparation, good process yield and good sensory acceptance). A central compound rotary design was used to investigate the influence of temperature (30 / 50 °C) and sucrose concentration (45 / 65 ºBrix) in the OPD of the Aurora-1 cultivar (slices and halves). The physical and chemical variation of the fruits, the mass loss (ML) and water loss (WL) parameters, and the sensory performance of the products were investigated. The results were modeled using response surface methodology, obtaining the following significant (p<0.05) and predictive mathematical models: for the slices - soluble solids contents, total and non-reducing sugar contents, titratable acidity, L* of color and WL; and for the halves - soluble solids contents, L* of color, WL and ML. The highest values for WL and the best sensory performances were obtained in the following ranges: for the slices - 50 to 54.1 °C and 45 to 65 °Brix; and for the halves - 50 to 54.1 °C and 55 to 65 °Brix. Two reconditioning (RC) methods for the syrup used in the OPD of the peach slices were also evaluated: (1) by sieving, vacuum concentration and replacement of the syrup; (2) idem plus a filtration operation. The trials consisted of 15 OPD cycles (50 °C, 65 °Brix, syrup: fruit ratio of 4: 1) with RC and reuse (RU), followed by complementary drying (CD) (65 °C; 5 h). Physical, chemical and microbiological analyses were carried out on the syrups, raw material and dried fruit. The parameters WL and solids incorporation (SI) were determined and a sensory evaluation of the products was carried out. The microbial loads remained low and RC/RU had no influence on the parameters of WL and SI, nor on the sensory flavor or texture. RC/RU favored maintenance of the yellow color of the product and the methods showed similar performances. In sequence, the sensory performance of peach preserves prepared with the syrups from the previous step after 15 cycles of OPD with RC/RU was evaluated. Three syrup formulations were used for the preserves: (A) syrup from method (1); (B) syrup from method (2); and (C) freshly prepared syrup. There were no significant (p<0.05) differences between the treatments with respect to cloudiness of the syrup and fruit color, but with respect to flavor, treatments A and C were significantly (p<0.05) superior to B. Finally, the economic feasibility of a dried peach and pineapple producing unit (1300 kg fruit / day) using the combined OPD/CD process with syrup RC/RU (method 1) for 15 cycles, was evaluated. The initial investment, turnover capital, costs and total income were determined. Profitability was evaluated by analyzing the cash flow and ignoring third party capital. The return of investment (ROI) was 34% and the net present value (NPV) obtained indicated duplication of the capital in 20 years. These results indicated the economic feasibility of the project / Doutorado / Tecnologia Pós-Colheita / Doutor em Engenharia Agrícola

Orientadores: Miriam Dupas Hubinger, Leila Mendes Pereira Rodrigues / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia de Alimentos / Made available in DSpace on 2018-08-15T20:14:21Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Vieira_GlauciaSantos_M.pdf: 2415037 bytes, checksum: 2ff07772ea460364c559b11c6dfa3920 (MD5) Previous issue date: 2010 / Resumo: O presente trabalho teve por objetivo estudar o processo de desidratação osmótica sob pressão atmosférica e com aplicação de pulso de vácuo em fatias de goiabas (Pisidium guajava, L.) e avaliar o efeito do uso de lactato de cálcio na preservação estrutural das frutas osmoticamente desidratadas. Na primeira etapa deste trabalho, o estudo foi realizado de acordo com um Delineamento Composto Central Rotacional 23 composto por 17 ensaios, tendo como variáveis independentes a concentração de sacarose (40 a 60°Brix), a temperatura de processo (20 a 40°C) e o tempo de aplicação de pulso de vácuo (0 a 20 minutos), a fim de avaliar a perda de peso, perda de água, ganho de sólidos, umidade, atividade de água, propriedades de textura e cor das goiabas. Os resultados obtidos foram analisados estatisticamente empregando a metodologia de superfície de resposta em conjunto com a função desejabilidade, o que permitiu obter as seguintes condições ótimas do processo: solução osmótica na concentração de 60°Brix, temperatura de processo de 32°C e aplicação de 20 minutos de pulso de vácuo. Nestas condições foram obtidas as maiores perdas de peso (25,91%) e de água (29,01%) e o menor valor de atividade de água (0,967) das fatias de goiaba desidratadas. Na segunda parte deste estudo, a condição otimizada foi aplicada a novos tratamentos, com a finalidade de avaliar a influência da aplicação do pulso de vácuo (20 minutos) e da adição de lactato de cálcio (0,6 e 1,2%) nas características estruturais e nos parâmetros de qualidade das fatias de goiaba. O emprego do pulso de vácuo provocou as maiores perdas de água e de peso das amostras e mostrou ser eficaz para preservar a qualidade das fatias de goiaba, uma vez que favoreceu a manutenção da cor das frutas e do teor de carotenóides inicialmente presente. As características de textura das frutas foram afetadas pelo tipo do processo (a pressão atmosférica ou a pulso de vácuo) e pela adição dos sais de cálcio nas soluções osmóticas. No entanto, as características sensoriais das frutas osmoticamente desidratadas sobre as diferentes condições de processo apresentaram variações pouco perceptíveis aos consumidores, sendo igualmente aceitas. A avaliação microestrutural das fatias de goiaba, através das imagens de microscopia ótica, mostrou os severos danos à estrutura celular das frutas, causados pelo processo osmótico realizado a pressão atmosférica, e o efeito benéfico do vácuo na manutenção das características estruturais das frutas. A adição de lactato de cálcio proporcionou a manutenção da estrutura celular das frutas desidratadas osmoticamente a pressão atmosférica e a pulso de vácuo. Os resultados obtidos através da microscopia ótica permitiram avaliar quantitativamente as modificações celulares, refletindo as alterações qualitativas observadas visualmente / Abstract: The aim of this work was studying the osmotic dehydration process under atmospheric pressure and vacuum pulse application of guavas slices (Pisidium guajava, L.), evaluating the calcium lactate effect on the structural preservation of osmotically dehydrated fruits. In the first stage of this work, a osmotic dehydration study was performed according to a Central Composite Rotatable Design 23 composed of 17 trials and the independent variables were: osmotic solution concentration (40 to 60°Brix), process temperature (20 to 40°C) and vacuum pulse application time (0 to 20 minutes), in order to evaluate weight reduction, water loss, solid gain, moisture content, water activity, texture characteristics and color of guavas. The results were statistically analysed using the response surface methodology and the desirability function allowed to obtain the optimum process conditions: osmotic solution concentration of 60°Brix, process temperature of 32°C and vacuum pulse application time of 20 minutes. Under these conditions, the largest weight reduction (25.91%), water loss (29.01%) and the minimum water activity (0.967) of guavas slices were obtained. In the second part of this work, the optimized condition was applied to new trials, with the purpose of evaluating the influence of vacuum pulse application (20 minutes) and the addition of calcium lactate (0.6 and 1.2%) on structural characteristics and quality of guavas slices. The use of pulsed vacuum caused the greatest water loss and weight reduction of the samples, and proved to be effective to preserve the quality of guava slices, as it favored maintenance of the fruits color and carotenoids. The texture characteristics of fruits were influenced by the type of process (atmospheric pressure or vacuum pulse) and the addition of calcium salts in the osmotic solutions. However, the sensory characteristics of osmotically dehydrated fruits on the different process conditions showed variations not perceptible to consumers, being equally accepted. The microstructural evaluation of the guavas slices analysed through light microscopy images showed the severe damage to the cellular structure of fruits caused by the osmotic process performed at atmospheric pressure, and the effect of vacuum on the maintenance of its structural characteristics. Calcium lactate addition provided the maintenance of cellular structure of fruits osmotically dehydrated at atmospheric pressure and vacuum pulse. The results obtained by light microscopy allowed to quantitatively assessing cellular changes, reflecting the alterations observed visually / Mestrado / Mestre em Engenharia de Alimentos

Made available in DSpace on 2015-04-20T12:31:42Z (GMT). No. of bitstreams: 1 TESE FRANCISCA MARTA.pdf: 3030681 bytes, checksum: 59489cd6ccc83fc3955a136b257db64f (MD5) Previous issue date: 2011-02-11 / Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado do Amazonas / The cubiu is a fruit with high moisture, acid and pectin. In osmotic dehydration, the moisture that is associated with the perishability of the process and cost is reduced in the final product. The acidity is a limiting factor for acceptance is masked by the incorporation of sugar. As a bioactive substance, preservation retains the functionality of pectin, however, the partial hydrolysis facilitates the process and ensure the appearance of dehydrated fruit. This study aims to develop technologies for conservation and value addition of cubiu for industrialization in the form of fruit in passes. The ripe fruit of cubiu were subjected to different pretreatments: blanching or not, more natural fermentation or not and rapid or slow osmotic dehydration followed by convective drying at 65 ° C. The natural fermentation process was monitored by the determination of moisture, pH, total acidity, sodium chloride, pectin and texture of the slices of cubiu. After rapid and slow dehydration were determined at equilibrium and initial moisture, pH, acidity, total sugars, mass change, water loss, gain and efficiency of sucrose osmotic process. The experimental data of convective drying models were fitted to the Page, Lewis, simple exponential, with two and three parameters and Wang & Singh. The physic-chemical and sensory characteristics were used to monitor the whole process and final product quality. In relation to fresh fruit, money not increase the moisture and pH, decrease in total acidity and sodium and chloride did not significantly alter the texture. During the process of natural fermentation, the parameters moisture, acidity, texture and pH (control) were reduced from their values for pH (blanched) and sodium chloride was no increase in the values. The highest percentage of mass change, water loss and sucrose gain occurred in SF/DOR, SF/DOL and CF/DOL, respectively. The highest rate of drying was obtained by the treatment before the blanching, with natural fermentation and rapid osmotic dehydration, indicating that fermentation influenced the increase of drying rate and the reduction of process time. The r2 values were above 99% for the settings with the Page and Exponential models with three simple parameters. The natural fermentation process was detected during the immersion of slices in NaCl solutions cubiu, blanched or not. The physical and physic-chemical properties of slices cubiu were modified during the natural fermentation process, being more pronounced in slices pre-treated by blanching. The variation in mass loss of water and process efficiency were higher in the treatments without natural fermentation. The time of osmotic dehydration was reduced rapidly by natural fermentation. The highest and lowest drying time were obtained by treatment before the blanching, natural fermentation, followed by rapid osmotic dehydration. The simple exponential model with three parameters and Page have the best fit to experimental data. Separately, money and natural fermentation improved the organoleptic characteristics of cubiu passes in obtaining the highest percentage of acceptance. / O cubiu é um fruto com elevados teores de umidade, acidez e pectina. Na desidratação osmótica, a umidade que está associada com o custo do processo e a perecibilidade é reduzida no produto final. A acidez que é um fator limitante da aceitação é mascarada pela incorporação do açúcar. Como substância bioativa, a preservação da pectina mantém a funcionalidade, porém, a hidrólise parcial facilita o processo e assegura a aparência do fruto desidratado. Este trabalho tem como objetivo desenvolver tecnologias de conservação e agregação de valor do cubiu para industrialização na forma de fruto em passa. Os frutos maduros de cubiu foram submetidos a diferentes pré tratamentos: branqueamento ou não, mais fermentação natural ou não e desidratação osmótica rápida ou lenta seguido de secagem por convecção a 65 °C. O processo de fermentação natural foi monitorado pela determinação da umidade, pH, acidez total, cloreto de sódio, textura e pectina das fatias do cubiu. Após a desidratação osmótica rápida e lenta foram determinadas a umidade inicial e de equilíbrio, pH, acidez, açúcares totais, variação de massa, perda de água, ganho de sacarose e eficiência do processo osmótico. Os dados experimentais da secagem convectiva foram ajustados aos modelos de Page, Lewis, Exponencial simples, com dois e três parâmetros e Wang & Singh. Análises físico-químicas e sensoriais foram utilizadas para monitorar todo o processo e a qualidade do produto final. Em relação ao fruto in natura, o branqueamento acarretou aumento da umidade e pH, decréscimo da acidez total e do cloreto de sódio e não alterou significativamente a textura. Durante o processo de fermentação natural, os parâmetros umidade, acidez total, textura e pH (controle) sofreram redução dos seus valores, para pH (branqueadas) e cloreto de sódio houve acréscimo dos valores. Os maiores percentuais de variação de massa, perda de água e ganho de sacarose ocorreram em SF/DOR, SF/DOL e CF/DOL, respectivamente. A maior taxa de secagem foi obtida pelo tratamento submetido ao branqueamento, com fermentação natural e desidratação osmótica rápida, indicando que a fermentação influenciou no aumento da taxa de secagem e na redução do tempo de processo. Os valores de r2 foram superiores a 99% para os ajustes com os modelos de Page e Exponencial simples com três parâmetros. O processo de fermentação natural foi detectado durante a imersão das fatias do cubiu em soluções de NaCl, branqueadas ou não. As características físicas e físico-químicas das fatias de cubiu sofreram modificações durante o processo de fermentação natural, sendo mais acentuadas nas fatias pré tratadas pelo branqueamento. A variação de massa, perda de água e eficiência do processo foram maiores nos tratamentos sem fermentação natural. O tempo da desidratação osmótica rápida foi reduzido pela fermentação natural. A maior taxa e menor tempo de secagem foram obtidos pelo tratamento submetido ao branqueamento, fermentação natural seguida de desidratação osmótica rápida. Os modelos Exponencial simples com três parâmetros e de Page apresentaram os melhores ajustes aos dados experimentais. Isoladamente, o branqueamento e a fermentação natural melhoraram as características organolépticas do cubiu em passa obtendo os maiores percentuais de aceitação.