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desistratação osmotica

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UNIVERSIDADE FEDERAL DE LAVRAS
DEPARTAMENTO DE CIÊNCIA DOS ALIMENTOS
GCA 128 – LABORATÓRIO DE OPERAÇÕES UNITÁRIAS III
Prática:
Determinação do coeficiente de difusão da água e de açúcares em maçã desidratada osmoticamente.
Welbert de Freitas Reis
LAVRAS – MG
JULHO/2014
1 – INTRODUÇÃO
Todo alimento possui uma quantidade de água livre, que é um dos fatores que mais contribuem para a deterioração dos alimentos.
O método mais utilizado para redução da atividade de água é a desidratação osmótica, que consiste em remoção de água da fruta por meio de sua imersão em uma solução hiperconcentrada de um soluto. Em conseqüência dos gradientes de concentração, ocorrem dois fluxos principais, em contra-corrente: fluxo de água da fruta para a solução, e de soluto no sentido oposto. Este segundo (incorporação de soluto) é considerada uma desvantagem do processo, especialmente quando se busca maior similaridade com a fruta fresca; pode, entretanto, ser reduzido através do revestimento da fruta com uma cobertura comestível de alta afinidade pela água, permitindo seu fluxo para o exterior da fruta, e baixa afinidade pelo soluto, reduzindo sua incorporação.
A secagem precedida de tratamento osmótico é uma técnica comumente utilizada na industrialização de alimentos e baseia-se na redução de água disponível para os microrganismos e reações químicas. Foi apontada por vários autores como uma alternativa econômica e segura para a conservação de produtos alimentícios. Esta combinação resulta também em melhores características sensoriais e nutritivas, quando comparadas com os produtos diretamente desidratados. O processo osmótico, como pré-tratamento, consiste na remoção parcial da água pelo uso da pressão osmótica, colocando-se o produto em contato com uma solução concentrada de solutos. Este pré-tratamento promove uma redução no tempo de secagem. A produção de alimentos de umidade intermediária é especialmente indicada para países em desenvolvimento, pois requer tecnologias simples, seus produtos são bastante estáveis sob condições ambiente, além da economia de energia e baixo capital de investimento.
1.1 - Objetivo
Determinar a difusividade da água e do soluto osmótico empregando a 2ª Lei de Fick para o processo de desidratação osmótica.
Determinar o efeito da concentração da solução osmótica na taxa da desitração osmótica.
2 – MATERIAL E MÉTODOS
2.1 – Equipamentos 
Maçãs
Açúcar cristal
Água destilada
Faca
Becker
Placas de petri
Papel toalha
Água destilada
– Procedimento 
As maçãs foram lavadas em água corrente. Posteriormente foram ser descascadas e cortadas em forma de uma placa plana infinita com as seguintes dimensões 3,2x1,3x0,3cm.
As soluções desidratantes foram preparadas com água destilada na concentração de 60ºBrix, utilizando como agente desidratante sacarose comercial (marca União). Foi preparado 1 L da solução desidratante.
As maçãs após cortadas, foram pesadas e então colocadas em frascos de com a solução desidratante na concentração de 60ºBrix. A relação amostra: solução utilizada sdoi de 1:10 (p/p), para garantir a concentração da solução constante durante todo o processo. Os ensaios de desidratação osmótica para a determinação da cinética do processo foram conduzidos à temperatura ambiente. Foi preparados 6 recipientes, onde cada recipiente foi analisado nos seguintes tempos: 15 min, 30 min; 60 min; 120 min, 360 min; 1440 min.
.	
– RESULTADOS E DISCUSSÃO
Para a determinação das cinéticas de perda de água e perda de peso utilizamos as equações abaixo:
Perda de Peso:
PP (%) = 100 [(Mo - Mf) / Mo]
Mo : massa inicial do produto Mf : massa final do produto
Tabela 1 - Determinação do teor de umidade das amostras
	Tratamento
	Massa do frasco (g)
	Massa inicial da amostra (g)
	Massa da amostra antes da secagem (g)
	Massa final da amostra
	Perda de peso (%)
	Perda de água (%)
	B1T1(15min)
	34,0909
	3,5607
	3,3404
	0,5751
	6,1870
	82,7835
	B1T2(30min)
	50,3627
	3,2310
	2,9148
	0,6113
	9,7864
	79,0277
	B1T3(60min)
	34,1561
	3,7482
	3,1719
	0,6109
	15,3754
	80,7403
	B1T4(120min)
	45,7450
	3,7735
	3,3408
	0,627
	11,4668
	81,2320
	B1T5(360min)
	40,1241
	4,4362
	2,9544
	0,6129
	33,4025
	79,2547
	B1T6(1440 h)
	48,1365
	4,2808
	3,5357
	0,7615
	17,4056
	78,4624
A equação utilizada foi U%=[(peso da placa +amostra integral)-(peso da placa +amostra seca) /amostra integra]*100
Grafico 1 – Perda de peso x Tempo
Grafico 1 – Perda de água x Tempo
Pelo gráfico de perda de peso (gráfico 1), podemos observar que na solução a 50% de sacarose a porcentagem de perda de água aumenta gradativamente com o tempo, sendo que quanto maior o tempo em que a fatia de maçã ficou em contato com a solução maior foi a perda de peso, isto só não ocorreu no tempo 60 minutos e 90 minutos, este fato pode ter ocorrido por erro do grupo. 
A predominância da taxa de perda de água em relação à de ganho de sólidos durante todo o processo osmótico explica a razão do balanço de massa negativo em todos os tratamentos, registrado pela perda de peso.
Em relação à perda de água foi observado que ela diminuiu gradativamente, o que pode ser explicado pelo gráfico de perda de peso que foi aumentando de acordo com o tempo com isso se perde menos água durante o processo de desidratação.
Segundo PONTING et al. (1966) e RAOULT-WACK (1994), entre outros, a desidratação osmótica é eficiente na redução de 30 a 50% do peso do material, pelo motivo de que com o passar do tempo há uma diminuição da taxa de osmose. E, a eficiência desse processo pode ser quantificada por meio de valores de perda de massa, perda de umidade e incorporação de sólidos.
4 – CONCLUSÃO
A desidratação osmótica é um processo viável para a remoção parcial da água de materiais celulares, como frutas e vegetais, sem que ocorra a mudança de fase da água e é utilizado como um pré-tratamento a outros processos.
5 – REFERÊNCIAS
CÓRDOVA, K. R. V. Desidratação osmótica e secagem convectiva de maçã fuji comercial e industrial. Disponível em http://dspace.c3sl.ufpr.br:8080/dspace/bitstream/handle/1884/5887/DISSERTA%C3%87%C3%83O%20CORDOVA%20K%20R%20V.pdf?sequence=1.
QUEIROZ, V. A. V.; BERBERT, P. A.; MOLINA, M. A. B.; GRAVINA, G. A.; QUEIROZ, L. R. Mecanismos de transferência de massa na desidratação osmótica de goiaba em soluções de sacarose, sucralose e açúcar invertido.
RODRIGUES, A. E. Desidratação osmótica e secagem de maçãs: i. Comportamento do tecido em soluções osmóticas ii. Modelagem matemática da difusão. Disponível em http://www.athena.biblioteca.unesp.br/exlibris/bd/brp/33004153070P3/2003/rodrigues_ae_me_sjrp.pdf.

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