Condutividade elétrica em suco de manga

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CONDUTIVIDADE ELÉTRICA DO SUCO DE MANGA*
Vanda Perpétuo PELACANI**
 José Antônio Gomes VIEIRA**
RESUMO: Suco de manga, variedade Haden, com
15,5ºBrix, foi aquecido ohmicamente, com variação da
temperatura entre 20 e 100ºC, voltagem aplicada de 140
V e freqüência de 60 Hz, sendo feitas determinações da
condutividade elétrica, em função da temperatura, vis-
cosidade e tamanho de partículas, sob a hipótese de
que tais variáveis são significativas sobre a proprieda-
de elétrica em questão. Uma célula condutivimétrica,
construída em teflon, material bastante inerte, resisten-
te a temperaturas mais elevadas, e isolante elétrico, foi
utilizada para determinar a variação da condutividade
elétrica do suco. Os resultados obtidos, mostraram que
a condutividade elétrica do suco de manga, sob aqueci-
mento ôhmico, aumentou com temperatura, diminuiu
com a viscosidade e com o tamanho das partículas.
PALAVRAS-CHAVE: Manga; condutividade elétrica;
aquecimento ôhmico.
Segundo De Alwis et al.1, o fator físico primário
que irá influenciar o aquecimento ôhmico é a
condutividade elétrica. A condutividade de um material
determina sua viabilidade para que este possa ser aque-
cido eletricamente. Se a condutividade for muito baixa
(menor que 10-4 mS/cm), provavelmente será imprópria.
Os alimentos contêm condutividades elétricas na faixa
de 10-2 a 103 mS/cm.
As mudanças na condutividade elétrica durante o
aquecimento ôhmico foram apresentado por Handen et
al. 2. Esse trabalho relata a complexidade do processo,
pois a condutividade elétrica é função da temperatura e
da taxa de aquecimento. A condutividade pode afetar a
estrutura da célula e aumentar a mobilidade iônica. A va-
riação da condutividade elétrica com a temperatura para
vários produtos difere entre o aquecimento ôhmico e o
convencional.
Trabalhos realizados por Palaniappan e Sastry 6,
mostraram o efeito da temperatura, do teor de sólidos,
voltagem aplicada e tamanho das partículas sobre a
condutividade elétrica de suco de laranja, tomate e ce-
noura. Eles concluíram que a condutividade elétrica dos
sucos aumenta com a temperatura e diminue com o teor
de sólidos durante o aquecimento convencional. Há uma
relação linear entre a temperatura e a condutividade.
Um estudo completo sobre a aplicação do aqueci-
mento ôhmico no processamento térmico de alimentos
incluindo modelagem, segurança, viabilidade e avaliação
econômica, foi apresentado no Symposium patrocinado
pelo IFT, citado por Sastry e Kim 8. Um trabalho realizado
por Reznick 7 com alimentos fluidos, vem completar esses
estudos. Mostrou que vários parâmetros afetam a efici-
ência do processo, tais como resistência elétrica dos pro-
dutos e as mudanças de temperatura.
Um estudo sobre a variação da atividade de água
e condutividade elétrica com o teor de sólidos e tempera-
tura foi feito por Moura et al 4. Esse trabalho mostrou que
a condutividade elétrica aumenta com a concentração até
30º Brix, quando começa a decrescer, e aumenta com a
temperatura para todas as concentrações.
O objetivo desse estudo foi determinar a
condutividade elétrica do suco de manga durante o aque-
cimento ôhmico, em função da temperatura, viscosidade
e tamanho de partícula, sob a hipótese de que tais variá-
veis são significativas sobre a condutividade elétrica.
* Trabalho elaborado com auxílio financeiro da FAPESP (Proc.nº 99/07188-8)
**Departamento de Engenharia e Tecnologia de alimentos - Instituto de Biociência, Letras e Ciências Exatas - UNESP - 15054-000 - São José
do Rio Preto - SP - Brasil.
Introdução
O aquecimento ôhmico é considerado uma técnica
promissora de processamento asséptico de alimentos,
onde o calor é gerado pela passagem de uma corrente
alternada através do alimento, que em sua maioria con-
têm espécies de eletrólitos, como sais e ácidos, de forma
que uma corrente elétrica pode passar através dos mes-
mos, sendo então o calor gerado internamente ao alimen-
to, Pain et al.5. Esses autores relatam que, durante o aque-
cimento ôhmico, mudanças na condutividade elétrica, na
reologia e nas propriedades nutricionais dos produtos
foram observadas e o número de efeitos demonstrado. O
método UHT que apesar de diminuir as perdas de quali-
dade provocadas pelo tratamento térmico, é limitado em
alimentos particulados. Nesse processo a fase sólida será
aquecida apenas por condução, que é um processo mui-
to mais lento que a convecção. Para garantir que o centro
da partícula seja esterilizado, o meio líquido e a superfí-
cie das partículas devem ser sobre-aquecidos. O uso da
resistência direta em alimentos fluídos com partículas em
suspensão, traz grandes benefícios, justamente pela pos-
sibilidade de se aquecer o centro da partícula mais rapi-
damente, Handen et al. 2.
Alim. Nutr., Araraquara, v.14, n.1, p. 43-45, 2003
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 Materiais e métodos
Suco de manga
As mangas (Mangifera indica L.), variedade
Haden, maduras, foram colhidas de uma mesma proprie-
dade, descascadas e despolpadas em despoldadeira elé-
trica com tela de 1,68 mm de diâmetro, originando amos-
tras nas quais foram realizadas determinações da
condutividade elétrica. Estas amostras foram acondicio-
nadas em embalagens de 1 kg e mantidas sob refrigera-
ção até o uso.
Para a variação da viscosidade do suco de manga
integral foi adicionado a enzima Citrozyn Cloudy,
fabricada pela Novo Nordisk S.A, na proporção de 0,0,
0,5 e 1,0 ppm, misturada e deixada à temperatura de 50ºC
por 50 minutos. A viscosidade aparente das amostras, em
triplicata, foi medida usando-se um viscosímetro de cilin-
dros concêntricos marca Rheotest 2.1. As medidas foram
realizadas a 121 rpm, com 25ºC de temperatura. Para se
obter os diferentes tamanhos das partículas, foi utilizado
um jogo de peneiras vibratórias, com mesh 0,149, 0,590 e
1,60 mm, sendo as amostras agitadas por 10 minutos.
Célula condutivimétrica
Uma célula condutivimétrica, foi construída em aço
inox e teflon, para a realização deste e outros trabalhos. A
célula com 28,5 cm de comprimento, com diâmetro inter-
no de 3,0,cm e externo de 4,5 cm, possui uma abertura no
centro para introdução do termopar, e serve também para
inserir amostras fluidas. Este orifício é selado, de forma
que resista a pressão gerada internamente com o aqueci-
mento do produto. Os eletrodos, de liga de platina, são
soldados nas extremidades das tampas de teflon, que são
rosqueáveis, para ajustar bem à superfície interna do tubo.
O termopar utilizado foi do tipo T e calibrado com termô-
metro padrão. A célula foi calibrada com soluções de NaCl
de concentração conhecida e medida com condutivimetro
comercial. Para determinar a condutividade elétrica, um
circuito semelhante ao de Mitchell, De Alwis (3) foi
construído. A condutividade elétrica das amostras foi
calculada de acordo com os dados obtidos de voltagem e
de corrente, aplicando as seguintes equações:
Q= I2R, (1)
R= L/(A ) (2)
Onde:
Q= calor gerado, (W), I= corrente, (A), R= V/I = resistência
da amostra, (ohm),
L= comprimento da célula utilizada, (m), V= voltagem aplica-
da na amostra, (V),
A= área (m2), onde (A= r2) e = condutividade elétrica, (S/m).
Resultados
Influência da temperatura e do tamanho das partículas na
condutividade elétrica do suco de manga
A Figura 1, mostra a influência da temperatura e do
tamanho das partículas no suco de manga. Em todas as amos-
tras verificou-se um aumento da condutividade elétrica com
o aumento da temperatura, e diminuição da condutividade,
com o aumento do tamanho das partículas. Esse mesmo com-
portamento foi encontrado por Palaniappan e Sastry 6 para o
suco de laranja, tomate e cenoura Moura et al. 4 mostrou que
para o sucos de tangerina, abacaxi e limão a condutividade
elétrica aumentou com a temperatura para todas as concen-
trações dossucos, e a dependência da temperatura segue
uma relação de Arrhenius. O aumento da condutividade elé-
trica com a temperatura é explicado pela diminuição dos mo-
vimentos iônicos, que também pode ser dependente do ta-
manho, forma e orientação das partículas.
FIGURA 1 - Variação da condutividade elétrica do suco
de manga, com diferentes tamanhos de partículas e
voltagem aplicada de 140V.
Influência da viscosidade na condutividade elétrica suco de
manga
A viscosidade aparente do suco de manga com
15,5ºBrix, medida a 25ºC em 121 rpm, com diferentes ppm de
enzima, é mostrado na tabela 1.
Verificou-se que tanto o teor de enzima, que atua direta-
mente na viscosidade do suco, quanto a temperatura de aque-
cimento, agem dependentemente na variação da condutividade
elétrica, que aumenta com a diminuição da viscosidade, fazen-
do com que a taxa de aquecimento fique menor, portanto um
menor tempo de retenção do produto na célula.
Nos estudos feitos por Palaniappan, Sastry 6, em di-
ferentes sucos, concluiu-se que a condutividade elétrica
aumentava linearmente com a temperatura e, diminuía com a
viscosidade e com o tamanho de partículas. Segundo os
autores, a condutividade elétrica é afetada pela natureza dos
íons (composição química), movimentos iônicos e pela vis-
cosidade, os quais são todos dependentes da temperatura.
Alim. Nutr., Araraquara, v.14, n.1, p. 43-45, 2003
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Tabela 1- Viscosidade aparente do suco de manga, com diferentes ppm de enzima.
Ppm de 
Enzima 
Viscosidade 
(Pa.s) 
Condutividade 
elétrica (S/m) 
Tempo de Aquecimento 
(min) 
(de 20 a 100ºC) 
0 0,137 0,345 77,47 
0,5 0,053 0,576 47,13 
1,0 0,048 0,749 36,47 
 
Conclusões
Este trabalho mostrou que a célula construída pode ser
utilizada para medir a condutividade elétrica de fluidos durante
o aquecimento ôhmico. Verificou-se que a condutividade elé-
trica do suco de manga aumentou com a temperatura, diminuiu
com a viscosidade e com o tamanho das partículas. O trabalho
também mostrou que quanto menor a viscosidade do suco,
maior foi condutividade e, portanto o produto aqueceu mais
rapidamente, o que melhorou visualmente a qualidade do pro-
duto quanto a retenção da cor.
PELACANI, V.P.; VIEIRA, J.A.G. Electrical conductivity of the
manga juice. Alim. Nutr., Araraquara, v.14, n.1, p. 43-45, 2003.
ABSTRACT: Mango juice of the Haden variety, with
15.5ºBrix, was ohmically heated, to a temperature range of
20 - 100ºC, using on applied voltage of 140 V and 60 Hz
frequency, determing the electrical condutivity, as a
function of temperature, viscosity and particle size,
accornding to the hipothesis that such variables are
significant for the electrical propenty in question. An
electrical conductivity device made of teflon a highly inert
material, resistant to high temperatures and an electrical
insulant, was used to determine changes in the electrical
conductivity of the juice. The results obtaned, showed
that the electrical conductivity of mango juice under ohmic
heating increased with temperature, increase in viscosity
and particle size.
KEYWORDS: Mango juice; eletrical conductivity; ohmic
heating.
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Alim. Nutr., Araraquara, v.14, n.1, p. 43-45, 2003