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TCC MAIRLANE

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0 
 
UNIVERSIDADE FEDERAL RURAL DO SEMI-ÁRIDO 
CAMPUS ANGICOS 
DEPARTAMENTO DE CIÊNCIAS EXATAS TECNOLÓGICAS 
E HUMANAS - DCETH 
CURSO DE CIÊNCIA E TECNOLOGIA 
 
 
 
 
 
MAIRLANE SILVA DE ALENCAR 
 
 
 
 
 
 
SECAGEM DE POLPA DE GOIABA PELO MÉTODO EM CAMADA DE 
ESPUMA (FOAM-MAT) 
 
 
 
 
 
Angicos/RN 
2016 
 
1 
 
MAIRLANE SILVA DE ALENCAR 
 
 
 
 
 
SECAGEM DE POLPA DE GOIABA PELO MÉTODO EM CAMADA DE 
ESPUMA (FOAM-MAT) 
 
 
 
 
 
Monografia apresentada ao curso de 
Bacharelado em Ciência e 
Tecnologia da Universidade Federal 
do Semi-Árido – UFERSA, como 
requisito parcial para obtenção do 
titulo de Bacharel em Ciência e 
Tecnologia. 
Orientadora: Prof (a) Dra. Lêda 
Maria Oliveira de Lima 
Co-orientador: Prof. Dr. Damilson 
Ferreira dos Santos 
 
 
 
 
 
 
 
Angicos/RN 
2016 
2 
 
MAIRLANE SILVA DE ALENCAR 
 
SECAGEM DE POLPA DE GOIABA PELO MÉTODO EM CAMADA DE 
ESPUMA (FOAM-MAT) 
 
Monografia apresentada ao curso de 
Bacharelado em Ciência e 
Tecnologia da Universidade Federal 
Rural do Semi-Árido – UFERSA, 
como requisito parcial para obtenção 
do título de Bacharel em Ciência e 
Tecnologia. 
 
APROVADO EM: ____/____/____ 
 
BANCA EXAMINADORA 
 
_____________________________________________ 
Profª Dra. Lêda Maria Oliveira de Lima 
Presidente 
 
______________________________________________ 
Profº Dr. Damilson Ferreira dos Santos 
Segundo Membro 
 
______________________________________________ 
Profº Me. Leonardo Magalhães Xavier da Silva 
Terceiro Membro 
3 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Dedico este trabalho a Deus e aos 
meus pais, Rivalda e Cláudio, que 
em nenhum momento desistiram de 
mim e que foram meu porto seguro 
durante toda essa caminhada. 
4 
 
AGRADECIMENTOS 
 
Agradeço primeiramente a Deus pelo dom da vida, por guiar todos os 
meus caminhos, por todo seu amor e por toda força que me dá para superar 
todos os obstáculos da vida. 
Aos meus pais, Rivalda e Claudio, os principais responsáveis pela minha 
educação e por eu ser quem eu sou hoje, por depositarem confiança, 
acreditarem em mim. Que mesmo diante de todas as dificuldades, sempre me 
ampara e me protege. Por todo amor, carinho e atenção. 
As minhas irmãs, Mariana, Mayrla e Nazaré, por toda cumplicidade e 
amor que existe entre nós. Ao meu afilhado, João Gabriel e as minhas 
sobrinhas Ana Luiza e Maria Fernanda, que fazem parte dos momentos mais 
felizes da minha vida, que com suas doçuras de criança, me encanta e me faz 
querer viver. 
A toda minha família, em especial a minha prima Thayná que me 
acolheu em Angicos, a minha avó Zezinha e a minha madrinha Rúbia, que 
sempre me apóiam, ajudam e se preocupam comigo. 
Aos meus amigos, que com certeza posso chamar de irmãos, Iann, 
Késsia, Thais e Karina que mesmo com a distância se fizeram e fazem 
presente na minha vida até hoje. Em especial, agradeço grandemente ao meu 
melhor amigo Iann, que sempre me apóia e incentiva em todos os momentos, 
com seu jeito engraçado e amoroso de levar a vida. 
Aos meus amigos, Jefferson e Ruth, que estão comigo desde o início 
dessa caminhada, sempre dispostos a me ajudar de todas as formas possíveis, 
esses que sorriram e choraram comigo, saibam que levarei cada um no meu 
coração. 
Agradeço também a todas as outras pessoas que tive o prazer de 
conhecer e até mesmo de morar com alguns, saibam que considero todos 
vocês como minha família de Angicos, Layanne, Junin, Jocassia, Elys e 
Rodrigo. 
Aos meus amigos da turma de Química, Thaiane, Hugo, Syulânia, 
Júnior, Peterson, David, que sempre estão dispostos a me ajudar. 
A minha orientadora Lêda Maria,que mesmo sem me conhecer direito, 
se dispôs a me ajudare realizar este trabalho, mesmo com os contratempos da 
5 
 
vida não me abandonou. Ao meu co-orientador Damilson, que me deu total 
apoio em todos os momentos para a realização deste trabalho, que com seu 
jeito engraçado cativa qualquer um que está a sua volta. Saibam que tens o 
meu respeito e admiração. Muito obrigada. 
A banca examinadora por aceitar participar e contribuir com meu 
trabalho. 
A todos os professores que contribuíram para o meu crescimento e 
fortaleceram meus conhecimentos, especialmente as professoras Núbia e 
Elisângela. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
6 
 
RESUMO 
 
A população supera a demanda de alimentos e sem ela o ser humano não 
sobrevive, visando tamanha importância da conservação de alimentos, utilizou-
se um meio de conservação que foi a secagem em camada de espuma (foam-
mat), que é uma técnica que vem sendo aplicada para a obtenção da polpa de 
fruta em pó.A proposta deste trabalho foi estudar e avaliar a secagem da polpa 
de goiaba através do processo foam-mat para a obtenção da polpa de goiaba 
em pó. Primeiramente, a polpa de goiaba in natura foi avaliada quanto ao teor 
de umidade, densidade e acidez total titulável. Posteriormente, foi utilizada a 
adição do emulsificante Emustab para a obtenção da espuma nas 
concentrações 3%, 6% e 9%, após a formação das espumas, estas foram 
submetidas à análise de densidade, percentual de expansão, capacidade de 
incorporação de ar (over run) e estabilidade. As espumas produzidas a partir da 
mistura (polpa + emulsificante) foram dispostas em bandejas de vidro de 
formato circular e desidratadas em estufa de secagem na temperatura de 70°C 
até obter massa constante, fazendo pesagens em intervalos de 50 minutos 
para a obtenção das curvas de secagem. A fruta em pó foi desintegrada e 
submetida à análise de acidez total titulável. Verificou-se que a formulação que 
continha 9% de emulsificante foi a melhor, pois obteve expansão de espuma e 
incorporação de ar maiores que 100%, no qual garantiu uma melhor 
estabilidade durante todo o processo de secagem. 
 
Palavras-chave: Secagem em camada de espuma. Polpa de goiaba. Fruta em 
pó. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
7 
 
LISTA DE FIGURAS 
 
Figura 1: Goiabeira. .......................................................................................... 14 
Figura 2: (a) folhas, (b) frutos e (c) flores da goiabeira. ................................... 14 
Figura 3: Curva de secagem ............................................................................ 20 
Figura 4: Fluxograma experimental para a obtenção da polpa de goiaba. ....... 26 
Figura 5: (a) goiabas e (b) polpas de goiaba. ................................................... 27 
Figura 6: Polpa de goiaba em picnômetros para a medição da densidade. ..... 29 
Figura 7: Amostra do emulsificante. ................................................................. 30 
Figura 8: Paquímetro universal. ....................................................................... 31 
Figura 9: Teste de estabilidade da espuma. .................................................... 32 
Figura 10: Desprendimento da primeira gota de líquido. .................................. 33 
Figura 11: Fluxograma experimental para a obtenção de pós de fruta pelo 
processo foam-mat. .......................................................................................... 35 
Figura 12: Polpa de goiaba sem emulsificante (a), espuma de polpa de goiaba 
com 3% (b), com 6% (c) e com (d) 9% de emulsificante. ................................. 38 
Figura 13: Variação da densidade das espumas de polpa de goiaba em função 
da concentração de emulsificante .................................................................... 39 
Figura 14:Variação do percentual de expansão das espumas de polpa de 
goiaba em função da concentração de emulsificante. ...................................... 40 
Figura 15: Variação do percentual de capacidade de incorporação de ar (over 
run) das espumas de polpa de goiaba em função da concentração de 
emulsificante. ................................................................................................... 41 
Figura 16: Incorporação de ar sem a adição de emulsificante (a) e com a 
adição de 9% de emulsificante (b). .................................................................. 42 
Figura 17: Volume drenado no teste de estabilidade da espuma com 3% (a) e 
com 6% (b) de emulsificante. ........................................................................... 43 
Figura 18: Variação da perda de massa da polpa de goiaba em função do 
tempo com a adição de emulsificante nas diferentes concentrações. .............. 44 
Figura 19: Desintegração de polpa de goiaba com emulsificante em pó em 
bandeja de alumínio (a) e em bandeja de vidro (b). ......................................... 46 
Figura 20: Polpa de goiaba em pó com emulsificante nas concentrações 3% 
(a), 6% (b) e 9% (c). ......................................................................................... 46 
Figura 21: Pó da polpa de goiaba com 9% de emulsificante. ........................... 47 
8 
 
LISTA DE TABELAS 
 
Tabela 1: Caracterização físico-química da polpa de goiaba. .......................... 16 
Tabela 2: Análises físico-químicas da polpa de goiaba in natura. .................... 37 
Tabela 3: Resultados observados no teste de estabilidade da espuma. .......... 42 
Tabela 4: Espessuras das espumas nas diferentes concentrações. ................ 44 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
9 
 
LISTA DE SIGLAS E ABREVEATURAS 
 
FAO – Organização das Nações Unidas para Alimentação e Agricultura 
IBGE – Instituto Brasileiro de Geografia e Estatística 
IBRAF – Instituto Brasileiro de Frutas 
DQM – Desvios Quadráticos Médios 
CMC – Carboximetilcelulose 
ATT – Acidez Total Titulável 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
10 
 
SUMÁRIO 
1. INTRODUÇÃO .......................................................................................... 12 
1.1 OBJETIVOS ........................................................................................... 13 
1.1.1 OBJETIVO GERAL .......................................................................... 13 
1.1.2 OBJETIVOS ESPECÍFICOS ............................................................ 13 
2. REVISÃO BIBLIOGRÁFICA ..................................................................... 14 
2.1 GOIABA .............................................................................................. 14 
2.2 POLPA DE FRUTA ............................................................................. 15 
2.2.1 Caracterização físico-química ................................................... 16 
2.2.1.1 Densidade ................................................................................. 16 
2.2.1.2 Teor de umidade ....................................................................... 16 
2.2.1.3 Acidez total titulável ................................................................... 17 
2.3 CONSERVAÇÃO DE ALIMENTOS ..................................................... 17 
2.4 SECAGEM DE ALIMENTOS ............................................................... 18 
2.4.1 Curvas de secagem .................................................................... 19 
2.4.2 Secagem em camada de espuma ................................................ 20 
2.5 ADITIVOS ALIMENTARES ................................................................. 23 
2.5.1 Emulsificantes ............................................................................ 23 
2.5.2 Estabilizantes .............................................................................. 24 
2.5.3 Espessantes ................................................................................ 24 
2.6 PRODUTOS EM PÓ ........................................................................... 24 
3. METODOLOGIA ........................................................................................ 26 
3.1 LOCAL DO EXPERIMENTO ............................................................... 26 
3.2 OBTENÇÃO DA MATÉRIA-PRIMA ..................................................... 26 
3.3 CARACTERIZAÇÃO DA MATÉRIA-PRIMA ........................................ 27 
3.3.1 Teor de água ............................................................................... 27 
3.3.2 Acidez total titulável ................................................................... 28 
3.3.3 Densidade da polpa .................................................................... 29 
3.4 EMULSIFICANTE................................................................................ 29 
3.5 CONCENTRAÇÕES DO EMULSIFICANTE ....................................... 30 
3.5.1 Preparação das espumas .......................................................... 30 
3.5.2 Medição da espessura da espuma ............................................ 31 
3.5.3 Densidade e percentual de expansão das espumas ............... 31 
11 
 
3.5.4 Avaliação da estabilidade da espuma ...................................... 32 
3.5.5 Determinação da capacidade de incorporação de ar (over run)
 33 
3.6 ENSAIOS PRELIMINARES DE SECAGEM ........................................ 34 
3.7 SECAGEM EM CAMADA DE ESPUMA PARA A OBTENÇÃO DO 
PRODUTO EM PÓ ........................................................................................ 34 
3.7.1 Determinação da acidez total titulável na fruta em pó ............ 36 
3.8 CURVAS DE SECAGEM .................................................................... 36 
4. RESULTADOS E DISCUSSÃO ................................................................ 37 
4.1 CARACTERIZAÇÃO DA POLPA DE GOIABA .................................... 37 
4.2 CONCENTRAÇÕES DE EMULSIFICANTE ........................................ 38 
4.2.1 Densidade e Expansão da espuma ........................................... 39 
4.2.2 Capacidade de incorporação de ar (over run) .......................... 41 
4.2.3 Estabilidade da espuma ............................................................. 42 
4.2.4 Espessura das espumas ............................................................ 43 
4.3 SECAGEM EM CAMADA DE ESPUMA .............................................. 44 
5. CONCLUSÃO ............................................................................................ 48 
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS ................................................................. 49 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
12 
 
1. INTRODUÇÃO 
Segundo a FAO (Organização das Nações Unidades para Alimentação e 
a Agricultura), quase um bilhão de pessoas, a maioria nos países em 
desenvolvimento sofre de desnutrição crônica, comendo menos do que o 
necessário para atingir os níveis mínimos de energia. Outros milhões sofrem de 
má nutrição aguda durante os períodos de falta sazonal ou transitória de 
alimentos. A mortalidade, principalmente a infantil, por desnutrição de energia 
protéica, é assustadora: cerca de 13 milhões morrem todos os anos antes de 
completar 5 anos de idade, como resultado direto da fome ou de nutrição 
insuficiente. A simples produção de alimentos não é tudo. Se não houver meios 
adequados para conservá-los e distribuí-los, o problema mundial não irá tão 
somente persistir, mas será severamente agravado. A conservação de 
alimentos, mantendo da melhor maneira possível suas condições naturais,tem 
sido uma preocupação constante dos pesquisadores (FERREIRA, 2014). 
Tendo em vista então tamanha importância da conservação de 
alimentos para nossa sobrevivência, surgiram várias técnicas de conservação 
de alimentos, dentre elas, refrigeração e congelamento, enlatamento, 
desidratação ou secagem, pasteurização, dentre outras. Esta pesquisa está 
baseada na técnica de secagem, que tem vários tipos também, porém irá focar 
na secagem em camada de espuma, também chamado de processo foam-mat, 
pois é um processo de baixo custo, opera em baixas temperaturas, entre 60 e 
70º C e é bastante utilizado para secagem de alimentos sensíveis ao calor. 
A secagem em camada de espuma é um método de desidratação que 
são aplicados em alimentos líquidos e semi-líquidos, que quando adicionados 
agentes químicos com propriedades emulsificantes e espessantes, são 
transformados em uma espuma estável (SOARES, 2001 apud DANTAS, 2010). 
 
 
 
 
 
13 
 
1.1 OBJETIVOS 
 
1.1.1 OBJETIVO GERAL 
Estudar o processo de secagem da polpa de goiaba através do processo 
foam-mat, avaliando todo processo de secagem até a obtenção da fruta em pó. 
1.1.2 OBJETIVOS ESPECÍFICOS 
 
• Caracterização da polpa de goiaba in natura; 
• Avaliar o tempo e a temperatura de secagem do produto final em pó; 
• Avaliar a espuma formada com a adição de emulsificante; 
• Obtenção das curvas de secagem; 
• Caracterização físico-química do produto em pó. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
14 
 
2. REVISÃO BIBLIOGRÁFICA 
 
2.1 GOIABA 
A goiabeira (Figura 1) pertence ao gênero Psidium, da familia Mitaceae, 
onde é composto por mais de 70 gêneros e 2800 espécies. É uma árvore de 
pequeno porte, que pode atingir de 3 a 6 metros de altura, que tem como 
característica casca lisa e delgada que se desprende em lâminas, quando 
velha (NÚCLEO, 2016). 
Figura 1: Goiabeira. 
 
Fonte: Jacomino (2012) 
 
As folhas (Figura 2a) são opostas, tem formato elíptico e caem após a 
maturação. Seus frutos (Figura 2b) são bagas que tem tamanho, forma e 
coloração de polpa variável em função da cultivar. As flores (Figura 2c) são 
brancas e hermafroditas (JACOMINO, 2012). 
 
Figura 2: (a) folhas, (b) frutos e (c) flores da goiabeira. 
 
Fonte: Jacomino (2012) 
 
15 
 
A goiaba é uma fruta tropical nativa da América e pode ser encontrada 
em todas as regiões do Brasil. No Brasil, sua produção teve início na década 
de 70, quando grandes áreas tecnificadas foram implantadas, visando sua 
produção para o mercado nacional e internacional, tanto na forma in natura, 
como industrializada e desidratada (SCREMIN, 2007). 
Segundo dados do Instituto Brasileiro de Geografia e Estatística (IBGE) 
e do Instituto Brasileiro de Frutas (IBRAF), no ano de 2012, a produção 
brasileira de goiaba foi de 342.528 toneladas (IBRAF, 2013). 
A goiaba possui grande valor nutritivo, é rica em vitaminas A, B1 
(Tiamina), B2 (Riboflavina), B6 (Piridoxina) e C (ácido ascórbico), possuem 
também sais minerais, como o fósforo e o cálcio. O conteúdo de vitamina C 
presente na goiaba vai descendo de fora para dentro do fruto, sendo assim, a 
casca é mais rica que o alimento interno (SOUSA, 2003). 
A goiaba é uma das frutas com melhores fontes de vitamina C, licopeno, 
potássio, cobre e fibras, com isso se destaca por seu alto valor nutritivo. A 
ingestão de vitamina C por dia é 90 mg e de licopeno é de 5 a 10 mg, 
considerando um único fruto com cerca de 150 g, já é o suficiente para suprir 
100% da ingestão diária recomendada(QUEIROZ et al., 2008). 
 
2.2 POLPA DE FRUTA 
Polpa de fruta é produto não fermentado, não concentrado e não diluído, 
com o mínimo teor de sólidos possíveis, que são provenientes da parte 
comestível da fruta, obtido de frutas polposas, por processos tecnológicos 
adequados. O produto deve ser preparado com frutas sadias, limpas e isentas 
de parasitas (MATTA et al., 2005). 
Normalmente, as polpas de frutas são comercializadas em sacos 
plásticos de polietileno ou tetra pak para que facilite o manuseio. O tipo de 
embalagem empregada influencia na vida de prateleira, visto que a vitamina 
apresenta baixa estabilidade e está sujeita à degradação pela ação do 
oxigênio, luz, pH, açúcares e aminoácidos livres (EVANGELISTA e VIEITES, 
2006). 
O processo para a obtenção da polpa de goiaba é uma atividade 
agroindustrial bastante importante, pois agrega valor econômico à fruta, além 
16 
 
de evitar desperdícios, minimiza perdas que podem ocorrer durante a 
comercialização do produto in natura e aumenta sua vida útil (EVANGELISTA e 
VIEITES, 2006). 
 
2.2.1 Caracterização físico-química 
A caracterização físico-química das polpas de frutas é bastante 
importante, visto que são responsáveis pelo aroma e sabor, que são fatores 
relevantes na sua aceitação final. Na tabela 1 está apresentada a 
caracterização físico-química da polpa de goiaba, referentes às análises de 
acidez total titulável, densidade e teor de água. Uma análise mais detalhada 
referente à caracterização físico-química da polpa de goiaba pode ser 
encontrada no ANEXO 1. 
 
Tabela 1: Caracterização físico-química da polpa de goiaba. 
Parâmetros Mínimo Máximo 
Acidez total Titulável (g de ácido cítrico / 100 g) 0,4 - 
Densidade (g/cm³) 1,02 1,05 
Teor de água (%) 87,63 - 
Fonte: Brasil (2000). 
 
2.2.1.1 Densidade 
Geralmente, a determinação da densidade é feita em análise de 
alimentos que estão no estado líquido. Os aparelhos mais utilizados são os 
picnômetros e decímetros convencionais e digitais. A densidade é a relação 
entre o peso e o volume e utiliza-se a água como líquido de referência para a 
determinação de quaisquer outros líquidos (INSTITUTO ADOLFO LUTZ, 2008). 
 
2.2.1.2 Teor de umidade 
A determinação do teor de umidade é o ponto de partida para a análise 
dos alimentos, uma vez que a preservação de alimentos depende da 
quantidade de água presente no alimento (MEDEIROS, 2007). 
17 
 
Todos os alimentos, qualquer que seja o método de industrialização a 
que tenham sido submetidos, contêm água em maior ou menor proporção. A 
umidade corresponde à perda de massa sofrida pelo produto quando é 
aquecido, no qual a água é removida. Na verdade, não é só a água que é 
removida, mas também outras substâncias que volatizam nessas condições. A 
técnica mais utilizada para determinar o teor de umidade é a técnica 
gravimétrica com o emprego de calor (INSTITUTO ADOLFO LUTZ, 2008). 
 
2.2.1.3 Acidez total titulável 
A determinação da acidez pode fornecer dados na apreciação do estado 
de conservação de um produto alimentício. Os métodos para a determinação 
da acidez avaliam a acidez total titulável ou fornecem a concentração de íons 
de hidrogênio livres, por meio do pH. Para determinar a acidez total titulável é 
realizada uma titulação com soluções de álcali padrão ou soluções aquosas ou 
alcoólicas do produto (INSTITUTO ADOLFO LUTZ, 2008). 
 
2.3 CONSERVAÇÃO DE ALIMENTOS 
Desde a época da pré-história, com a descoberta do fogo, foi criado o 
processo de defumação que é utilizado até hoje na conservação de alimentos. 
E depois viram que o sal conservava carnes, e foi assim que o homem pré-
histórico compreendeu que era necessário conservar os alimentos para os 
tempos de escassez. Então, os meios de conservação de alimentos vieram 
com o intuito de aumentar a vida útil dos alimentos através de técnicas que 
evitam alterações microbianas, químicas e físicas, mas que mantenham seu 
valor nutritivo e suas características organolépticas (VASCONCELOS; MELHO 
FILHO, 2010). 
 
Dentre os diversos procedimentos utilizados na conservação de 
alimentos, alguns são: eliminação dos microorganismos, temperaturas 
elevadas, temperaturas baixas, secagem, utilizaçãode conservantes químicos, 
irradiação, dentre outros. Onde em alguns casos são utilizados dois ou mais 
18 
 
destes juntos para aumentar a eficácia (VASCONCELOS; MELHO FILHO, 
2010). 
A escolha do método ou processo a ser utilizado no alimento é bastante 
importante para que não se perca seu valor nutritivo ou que seja o mínimo 
possível, então se faz necessário observar alguns fatores como, a natureza do 
alimento (sólido, líquido ou pastoso), o período de tempo que se deseja 
conservar, o custo do processo e os agentes de deterioração envolvidos 
(VASCONCELOS; MELHO FILHO, 2010). 
 
2.4 SECAGEM DE ALIMENTOS 
A desidratação ou secagem de alimentos é bastante utilizada para a 
conservação de alimentos onde através da redução da atividade de água, 
reduz assim a atividade microbiológica. Com o processo de desidratação, a 
massa e o volume do produto desidratado serão menores, o que irá facilitar e 
diminuir os custos de transporte e armazenamento(CRUZ, 2013). 
O objetivo principal da secagem é reduzir a atividade de água presente 
no alimento, para que possa assim impedir o crescimento microbiano que é 
responsável pela deterioração dos alimentos (TRAVAGLINI et al., 1993 apud 
DANTAS, 2010). 
Vale ressaltar que a secagem pode afetar a estrutura do alimento, 
dependendo das condições de processo, pode haver alteração na cor e perda 
de nutrientes devido à exposição do produto a altas temperaturas por muito 
tempo. 
Lima et al. (2012) desidrataram banana em estufa com circulação de ar 
forçada a 60°C por 24 horas, a fim de fazer um comparativo entre a banana in 
natura e a banana desidratada, avaliando algumas característica físico-
químicas. Houve uma perda de 73,49% no teor de umidade, ou seja, a banana 
desidratada poderá ser conservada por mais tempo que a banana in natura. 
Com relação ao ácido ascórbico (vitamina C) não houve mudanças 
significativas, porém a banana desidratada obteve um menor valor comparado 
ao da fruta in natura, isso ocorre devido à vitamina C ser altamente sensível ao 
calor. 
19 
 
2.4.1 Curvas de secagem 
No processo de secagem, os dados experimentais são expressos a 
partir de curvas, chamadas de curvas de secagem, que relaciona o teor de 
umidade com o tempo de secagem. 
Cruz (2013) afirma que durante o processo de secagem, a umidade do 
ar e a temperatura são constantes e todo o calor é fornecido à superfície do 
alimento por convecção. São descritas três etapas que são observadas nesse 
processo, que são: período de indução/estabilização, período de taxa 
constante e período de taxa decrescente. 
O período de indução/estabilização ocorre no começo, onde 
normalmente o produto é mais frio do que o ar e a pressão parcial de vapor da 
água na superfície é baixa, então a transferência de massa e velocidade de 
secagem também são baixas. O calor chegando em excesso faz com que 
ocorra a elevação da temperatura do produto e consequentemente, há um 
aumento de pressão e velocidade de secagem (Figura 3, ponto AB), essas 
elevações vão até o período de taxa constante. 
O período de taxa constante ocorre quando a transferência de massa e 
calor é equivalente ao calor usado para evaporar a água e, portanto, a 
velocidade de secagem é constante, ou seja, enquanto houver água na 
superfície do produto suficiente para utilizar o calor suprido para evaporação, a 
taxa de secagem será constante. E esse período ocorre até que um teor de 
umidade de equilíbrio seja alcançado, quando então ocorre uma diminuição na 
taxa de secagem. O teor de umidade de equilíbrio é atingido quando a pressão 
de vapor de água na superfície do sólido for igual à pressão parcial do vapor de 
água no gás de secagem afluente. 
O período de taxa decrescente de secagem ocorre a partir do momento 
em que a água começa a ser deficiente na superfície, a velocidade de secagem 
diminui (Figura 3, ponto BC). Como a troca de calor não é mais compensada, a 
temperatura do produto aumenta e tende a se aproximar da temperatura do ar. 
Quando a umidade do sólido atinge o ponto de umidade de equilíbrio em 
relação ao ar de secagem, o processo é então encerrado. Vale ressaltar que a 
maioria dos danos causados pelo calor do alimento pode ocorrer durante esse 
período, então é bastante importante controlar a temperatura e o tempo de 
20 
 
secagem, pois se a secagem continuar irá ocorrer perda de massa devido à 
queima de matéria seca. 
 
Figura 3: Curva de secagem 
 
Fonte: Cruz (2013) 
 
2.4.2 Secagem em camada de espuma 
O método de secagem em camada de espuma, também conhecido 
como secagem em leito de espuma foi desenvolvida por Morgan e sua equipe 
na Califórnia, nos Estados Unidos, na década de 1950, e foi patenteada em 
1961. É uma técnica empregada para promover a rápida secagem de alimentos 
líquidos, como sucos de frutas e vem sendo bastante utilizada para alimentos 
pastosos, como purês e polpas de frutas (MARQUES, 2009). 
Esta técnica consiste em transformar líquido ou semi-líquidos em uma 
espuma estável pela incorporação de ar em sua estrutura e adição de agente 
emulsificante, que facilita e mantém a estabilidade da espuma durante o 
processo. As vantagens são que o produto obtido tem alta qualidade, sendo 
assim oferece possibilidades industriais, e comparado a outros métodos, este 
processo possui baixo custo (SANKAT e CASTAIGNE, 2004 apud DANTAS, 
2010). 
Por meio da adição de agentes espumantes e incorporação de ar, 
nitrogênio ou outros gases, batidos em batedeiras ou outros equipamentos 
geradores de espumas, o alimento é convertido em uma espuma estável, onde 
21 
 
essa espuma é espalhada em uma superfície, perfurada ou não, utilizando 
geralmente uma camada com espessura em torno de 2 a 5 mm e são feitas em 
temperaturas relativamente baixas (menor ou igual a 70ºC). A espuma 
aumenta a eficiência da secagem, pois aumenta a área superficial, incrementa 
a transferência de calor e massa, e a capilaridade através dos poros da 
espuma facilita a perda de umidade.O resultado dessa secagem é um produto 
poroso e quebradiço, que é moído e convertido em pó (MARQUES, 2009). 
Há diversos fatores que influenciam a formação da espuma, onde 
incluem a natureza química dos frutos, o teor de sólidos solúveis totais, o tipo e 
a concentração do agente espumante e do estabilizador de espumas. A clara 
do ovo e o suco de abacaxi, por exemplo, que formam espumas naturais, não 
há necessidade de utilizar quaisquer agentes de formação de espuma, ou seja, 
tudo vai depender da natureza do alimento (CRUZ, 2013). 
Furtado et al. (2010) desidrataram polpa de ceriguela pelo método de 
secagem em camada de espuma com o objetivo de estudar a cinética de 
secagem através de três diferentes modelos matemáticos, que são os modelos 
de Henderson e Pabis, Page, e Midilli e Kucuk, onde foi avaliado nesses 
modelos os valores do coeficiente de determinação (R²) e do erro médio 
estimado (SE), e a partir desses modelos poder avaliar o modelo mais 
apropriado e observar o efeito da temperatura no teor de ácido ascórbico. No 
processo de secagem foi utilizada estufa de circulação de ar forçada nas 
temperaturas 60, 70 e 80°C. Concluíram que o modelo matemático que melhor 
se ajustou nos dados experimentais foi o modelo de Midilli e Kucuk, pois 
apresentou o melhor coeficiente de determinação e o menor erro estimado, e 
com relação ao teor de ácido ascórbico observou-se que diminui 
consideravelmente com o processo de secagem, porém apresentou maiores 
concentrações nas temperaturas 70 e 80°C. 
Melo et al. (2013) utilizaram a técnica de secagem em camada de 
espuma para desidratar a polpa do fruto do mandacaru a 70, 80 e 90°C. Os 
dados experimentais obtidos no estudo foram ajustados aos modelos de 
Henderson e Pabis, Page e Cavalcanti Mata. Foi utilizada a adição de 2% de 
albumina e 2% de Super Liga Neutra, batidos embatedeira doméstica e com 
três diferentes espessuras de camada de espuma (0,5; 1,0; 1,5 cm), a fim de 
22 
 
avaliar o tempo da secagem de espuma e qual o melhor modelo utilizar para a 
polpa do fruto do mandacaru. Os três modelos se ajustaram bem aos dados 
experimentais da secagem, porém o que mais se destacou foi o modelo de 
Cavalcanti Mata apresentando os melhores coeficientes de determinação (R²) e 
os menores desvios quadráticos médios (DQM). O tempo de secagem da 
espuma depende da temperatura e da espessura da camada de espuma. Na 
temperatura de 90°C com a espessura de 0,5 cm foi onde teve o menor tempo 
de secagem, ou seja, quanto maior a temperatura e menor a espessura da 
camada de espuma, mais rápido secará. 
Na desidratação da polpa de tamarindo através do processo foam-mat, 
Gurjão (2006) utilizou um composto protéico à base de albumina para a 
obtenção da espuma. No início do processo a umidade das espumas 
decresceu rapidamente e se estabilizou em 4,5; 3,4; 3,0 e 2,5 horas quando 
foram submetidas às temperaturas 50, 60, 70 e 80°C, respectivamente. O autor 
verificou que a secagem da polpa de tamarindo se deu no período de taxa 
decrescente, o que indica a difusão como mecanismo físico mais provável a 
governar o movimento da umidade, através da estrutura da amostra. Afirmou 
que o extrato em pó da polpa de tamarindo é, em media, cinco vezes mais 
concentrado que a polpa. 
Com relação à secagem pulverizada (spray-drying) e a secagem em 
tambor (drum-drying), por exemplo, a secagem em camada de espuma é uma 
técnica mais simples, possui baixo custo operacional e é operado em 
temperaturas mais baixas, o que preserva melhor o sabor do alimento. Com a 
adição de um aditivo alimentar para a formação da espuma aumenta a 
eficiência da secagem, porque a espuma aumenta a área superficial e 
incrementa a transferência de calor e massa (FRANCIS, 2000 apud 
MARQUES, 2009). 
Algumas desvantagens desse método com relação a outros métodos de 
secagem em líquidos é que este necessita de grande área de superfície de 
secagem para que se consigam elevadas taxas de produção, e isso faz com 
que aumente os custos operacionais. Outra desvantagem é a adição de 
aditivos alimentares no produto, pois pode modificar as características 
23 
 
organolépticas (aroma, sabor e cor) do alimento (FRANCIS, 2000 apud 
MARQUES, 2009). 
 
2.5 ADITIVOS ALIMENTARES 
Segundo a legislação brasileira (Portaria nº 540 – SVS/MS, de 
27/10/97), aditivo alimentar é todo e qualquer ingrediente adicionado 
intencionalmente aos alimentos sem o propósito de nutrir, com o objetivo de 
modificar as características físicas, químicas, biológicas ou sensoriais, durante 
a fabricação, processamento, preparação, tratamento, embalagem, 
acondicionamento, armazenagem, transporte ou manipulação de um alimento 
(BRASIL, 1997). 
 
2.5.1 Emulsificantes 
Segundo a legislação brasileira (Portaria nº 540 – SVS/MS, de 
27/10/1997), emulsionante/emulsificante é a substância que torna possível a 
formação ou manutenção de uma mistura uniforme de duas ou mais fases 
imiscíveis no alimento (BRASIL, 1997). 
De acordo com Pavanelli (1998), os emulsificantes são substâncias que 
numa mesma estrutura possui uma porção hidrofílica, que tem afinidade com a 
água, e uma porção lipofílica, que tem afinidade com gorduras ou substâncias 
apolares, e isto permite a estabilização da espuma formada. 
Apenburg (1971) afirma que a adição de um emulsificante a uma 
matéria-prima tem como objetivo aumentar a área de secagem, devido à 
movimentação da umidade pelo processo de capilaridade originado pela 
separação da camada líquida pela espuma. 
Os emulsificantes são bastante utilizados em indústrias de sorvetes por 
resultarem em uma textura macia, corpo mais firme e para reduzir o tempo de 
agitação. Dentre os emulsificantes existentes, um que se destaca na indústria 
de alimentos é o Emustab, um produto a base de monoglicerídeos destilados, 
monoestearato de sorbitana e polisorbato 60 (MARQUES, 2009). 
24 
 
2.5.2 Estabilizantes 
Segundo a legislação brasileira (portaria Nº 540, de 27 de outubro de 
1997) do Ministério da Saúde, estabilizante é a substância que torna possível a 
manutenção de uma dispersão uniforme de duas ou mais substâncias 
imiscíveis em um alimento. Pode-se dizer que o estabilizante favorece e 
mantém as características físicas das emulsões suspensões (BRASIL, 1997). 
Os estabilizantes são substâncias que facilitam a dissolução, aumenta a 
viscosidade dos ingredientes, evita a formação de cristais que afetariam a 
textura e mantêm a aparência homogênea do produto. Em vários produtos, a 
adição desse aditivo faz com que haja a formação e estabilização da espuma. 
Na industria alimentícia, os estabilizantes mais utilização são, a carragena, os 
alginatos, a caseína, a goma guar, a goma Jataí, a goma xantana e a 
carboximetilcelulose (CMC) (DANTAS, 2010). 
2.5.3 Espessantes 
A legislação brasileira (portaria Nº 540, de 27 de outubro de 1997) define 
espessante como sendo a substância que aumenta a viscosidade de um 
alimento (BRASIL, 1997). 
Os espessantes são utilizados para obter uma melhoria na textura e 
consistência de alimentos líquidos e semilíquidos, como sorvetes e pudins. A 
grande maioria é originada de carboidratos naturais, como carragena, goma 
guar e arábica, ou modificados quimicamente de carboximetilcelulose 
(MEDEIROS, 2007). 
 
 
2.6 PRODUTOS EM PÓ 
Os produtos alimentícios em pó estão sendo cada vez mais utilizados 
pela indústria de alimentos, visto que reduz alguns custos como, embalagens, 
transporte, armazenamento e conservação que elevam o valor comercial do 
produto (GURJÃO, 2006). 
25 
 
Ferreira et al. (2014) desidrataram polpa de cajá pelo método de 
secagem em leito de jorro a 102°C a fim de obter a polpa em pó. Em relação ao 
produto em pó, obteve teor de umidade de 2,51%, estando dentro das normas 
de acordo com a legislação brasileira que estabelece valor máximo de 25% de 
umidade para produtos desidratados, com relação ao pH foi de 2,86 para 2,81, 
ou seja, não houve alterações significativas, sendo que o pH baixo é um fator 
importante para melhor conservação do alimento. Concluiu que esta técnica se 
mostrou eficiente na obtenção de um produto de qualidade. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
26 
 
3. METODOLOGIA 
 
3.1 LOCAL DO EXPERIMENTO 
Os experimentos foram realizados no Laboratório de Química Geral da 
Universidade Federal Rural do Semi-Árido, no campus Angicos. 
 
3.2 OBTENÇÃO DA MATÉRIA-PRIMA 
Para o presente trabalho foram utilizadas goiabas e transformadas em 
polpas conforme o fluxograma da figura 4. As goiabas (Figura 5a) foram 
adquiridas em um comércio local de Natal, Rio Grande do Norte, e 
posteriormente levadas para o Laboratório de Química da Universidade Federal 
Rural do Semi-Árido, onde o presente trabalho foi desenvolvido. 
Figura 4: Fluxograma experimental para a obtenção da polpa de goiaba. 
 
 
 
Para transformar em polpa, as frutas foram cortadas em pedaços 
pequenos e trituradas em liquidificador até obter uma consistência desejada. 
As polpas foram armazenadas em sacos plásticos de polietileno (Figura 5b) em 
uma quantidade aproximada de 500g e colocadas na geladeira até o momento 
de sua utilização. 
 
 
 
Goiaba in natura
Seleção e lavagem
Cortadas e 
trituradas
Polpa de goiaba
27 
 
Figura 5: (a) goiabas e (b) polpas de goiaba. 
 
Fonte: Autoria própria (2016) 
 
3.3 CARACTERIZAÇÃO DA MATÉRIA-PRIMA 
As polpas de goiaba in natura foram submetidas à análise de teor de 
água, densidade e acidez total titulável (ATT), sendo realizadas em triplicatas 
para a obtenção do resultado final.3.3.1 Teor de água 
Para a determinação do teor de água foi utilizado o método gravimétrico 
com emprego de calor, onde as massas das amostras foram submetidas ao 
aquecimento em estufa de secagem a 70ºC até obter peso constante, 
conforme as Normas Analíticas do Instituto Adolfo Lutz (2008). 
Para esta análise foram pesadas 4g de amostra que foram espalhadas 
uniformemente em bandejas de vidro e então levadas a estufa. O teor de 
umidade em base úmida é calculado através da equação (1). 
 
28 
 
 
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�����	
���
 � �����	
���
�����	
���
 
 
(1) 
Onde, 
U = umidade da amostra (base úmida) 
mamostra(i) = massa inicial da amostra (g) 
mamostra(f) = masa final da amostra (g) 
 
3.3.2 Acidez total titulável 
Para a determinação da acidez total titulável foi utilizada a metodologia 
descrita nas Normas Analíticas do Instituto Adolfo Lutz (2008). Para esta 
análise foram pesadas 5 g de amostra que foi diluída em 25 mL de água 
destilada em um erlenmeyer e adicionou-se 3 gotas de solução indicadora de 
fenolftaleína 1%. Foi adicionada na bureta uma solução padronizada de 
hidróxido de sódio 0,1 N, na qual foi realizada a titulação até atingir uma 
coloração rosa claro (ponto de viragem da fenolftaleína). Anotou-se o valor do 
volume de hidróxido de sódio 0,1 N deslocado e a acidez total titulável pôde ser 
medida através da equação (2). 
 
 
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100 � �� �������
� 
��� ! " #$��� " %�� ! " &�� ! " 100
�����	
�
 
 
(2) 
Onde, 
NNaOH = normalidade da solução de NaOH 
Eq ácido = equivalente do ácido = 0,06404 
VNaOH = volume de NaOH gasto na titulação (mL) 
fNaOH = fator de correção da solução de NaOH 
mamostra = massa da amostra (g) 
 
 
 
 
 
 
29 
 
3.3.3 Densidade da polpa 
Para a determinação da densidade foram utilizados picnômetros de 50 
mL (Figura 6) previamente calibrados com água destilada. A densidade foi 
obtida pela equação (3). 
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� �
�����	
�
%(�)*ô�,	
�
 
 
(3) 
Em que, 
 �����	
� � �(�)*ô�,	
�-����	
� � �(�)*ô�,	
� .�/�� 
 
(4) 
Onde, 
ρamostra = densidade da amostra (g/cm³) 
mamostra = massa da amostra (g) 
Vpicnômetro = volume do picnômetro (cm³) 
 
Figura 6: Polpa de goiaba em picnômetros para a medição da densidade. 
 
Fonte: Autoria própria (2016) 
 
 
3.4 EMULSIFICANTE 
Para se obter a espuma pelo método de secagem em camada de 
espuma foi utilizado o emulsificante Emustab, que tem em sua composição 
monoglicerídeos de ácidos graxos destilados, monoestearato de sorbitana e 
monoestearato de sarbina polioxietileno. 
 
 
30 
 
3.5 CONCENTRAÇÕES DO EMULSIFICANTE 
 
Foram feitas formulações na polpa de goiaba com a adição de 
emulsificante (Figura 7) nas concentrações 3%; 6% e 9% a fim de obter a 
espuma. 
 
Figura 7: Amostra do emulsificante. 
 
Fonte: Autoria própria (2016) 
 
 
3.5.1 Preparação das espumas 
Para a preparação da espuma, a polpa foi previamente descongelada, 
em seguida pesou-se 200 g de polpa e adicionou-se o emulsificante nas 
concentrações indicadas no item 3.5. Esta mistura de polpa com o 
emulsificante foi submetida à agitação constante por 5 minutos em batedeira 
(Mallory) na velocidade máxima. 
Ao final da agitação, a espuma foi submetida à análise de densidade, 
percentual de expansão, avaliação da estabilidade da espuma e capacidade de 
incorporação de ar (over run). 
 
 
 
 
 
31 
 
3.5.2 Medição da espessura da espuma 
Após a formação das espumas, as mesmas foram espalhadas 
uniformemente nas bandejas de vidro e em seguida utilizou-se um paquímetro 
universal (Figura 8) para esta medição. Primeiramente, mediu-se a espessura 
da polpa in natura e posteriormente das espumas nas diferentes 
concentrações, a fim de fazer uma comparação. 
Figura 8: Paquímetro universal. 
 
Fonte: Autoria própria (2016) 
 
3.5.3 Densidade e percentual de expansão das espumas 
Para obter o percentual de expansão da espuma, foi necessário 
determinar a densidade tanto da polpa quanto da espuma. As densidades 
foram calculadas conforme descrito no subitem 3.3.3. e a expansão da espuma 
foi calculada pela equação (5). 
 
 
#01�%
 � 
1 ',�(3��⁄ � 1 '(�5(�⁄
1 '(�5(�⁄
" 100 
 
(5) 
Onde, 
Exp = expansão da espuma (%) 
ρespuma = densidade da espuma (g/cm³) 
ρpolpa = densidade da polpa (g/cm³) 
32 
 
3.5.4 Avaliação da estabilidade da espuma 
A estabilidade da espuma é avaliada a partir do volume de líquido 
drenado. Foi utilizada proveta de 10 mL, funil de 50 mL e filtro de gaze para a 
avaliação desta técnica (Figura 9). 
Figura 9: Teste de estabilidade da espuma. 
 
Fonte: Autoria própria (2016) 
 
Depois de preparado o sistema conforme a Figura 9, procedeu-se da 
seguinte forma: preencher completamente o funil de 50 mL com a espuma e 
deixar em repouso; observar o desprendimento da primeira gota de líquido 
(Figura 10); marcar no cronômetro 5 minutos e medir o volume total de líquido 
drenado nesse intervalo de tempo. A estabilidade é avaliada pelo inverso do 
volume drenado conforme a equação (6): 
 
 
#���6�7����� � 
1
%8
,*�8�
 
 
(6) 
Onde, 
Vdrenado = volume de líquido drenado (mL) durante os 5 minutos 
 
 
 
 
 
33 
 
Figura 10: Desprendimento da primeira gota de líquido. 
 
Fonte: Autoria própria (2016) 
 
3.5.5 Determinação da capacidade de incorporação de ar (over run) 
A capacidade de incorporação de ar, como o nome já diz, é a relação 
com o volume de ar introduzido em uma solução, onde é determinado pelo 
aumento de volume da espuma formada. 
Para determinar o over run foi utilizada 400 mL da mistura de polpa com 
o emulsificante nas diferentes concentrações e transferidos para uma proveta 
de 500 mL. Anotou-se o volume da mistura antes e depois da agitação. A 
porcentagem de over run foi obtida pela equação 7: 
 
 
% �9�� �:; �� ��1:�� � 
%,�(3�� � %(�5(�
%(�5(�
" 100 
 
(7) 
Onde, 
Vespuma = volume da espuma após a agitação 
Vpolpa = volume da polpa com o emulsificante antes da agitação 
 
 
 
 
 
 
34 
 
3.6 ENSAIOS PRELIMINARES DE SECAGEM 
A desidratação foi realizada em estufa de secagem, onde a temperatura 
de secagem foi analisada e escolhida com base em dados existentes na 
literatura, na qual inclui valores de 35°C a 90°C, e na maioria das vezes são 
utilizados valores entre 60°C e 70°C. Para este trabalho foi escolhida a 
temperatura de 70ºC. 
Foram realizados testes com bandejas de vidro e de alumínio, com o 
objetivo de determinar qual seria a melhor a ser utilizada com relação a 
aderência do produto em suas superfícies e a qualidade do produto final. 
 
3.7 SECAGEM EM CAMADA DE ESPUMA PARA A OBTENÇÃO DO 
PRODUTO EM PÓ 
Para o melhor entendimento do processo de secagem em camada de 
espuma na polpa de goiaba até a obtenção do pó, o processo foi ilustrado em 
um fluxograma, que é demonstrado na figura 11. 
 
 
35 
 
Figura 11: Fluxograma experimental para a obtenção de pós de fruta pelo 
processo foam-mat. 
 
Polpa de 
goiaba
Emulsificante
Agitação (5 
minutos)
Formação da 
espuma
Espalhamento 
nas bandejas
Levadas a 
estufa
Secagem 
(70°C)
Desintegração
Obtenção da 
fruta em pó
Análises: 
- Densidade 
- Acidez Total 
Titulável 
- Teor de 
água Concentrações: 
3%, 6% e 9% 
Análises: 
- Densidade, 
expansão, 
estabilidade e 
capacidade de 
incorporação de 
ar (over run) 
Análise: 
- Acidez Total 
Titulável 
36 
 
Para realizar a secagem em camada espuma, as formulações (polpa + 
emulsificante) foram preparadas conforme descrita no item 3.5.1. Após a 
obtenção das espumas, o material foi colocado em bandejasde vidro de 
formato circular (diâmetro 141 mm) e levado para a secagem em estufa na 
temperatura de operação a 70°C. Em intervalos de 50 minutos, as bandejas 
eram retiradas da estufa e colocadas dentro de um dessecador e depois eram 
pesadas. Anotado o valor, voltavam para a estufa. Este procedimento foi 
realizado até obter uma massa constante. 
O produto seco obtido na secagem foi retirado das bandejas com o 
auxílio de uma espátula de alumínio e armazenados em recipientes de vidro 
devidamente lacrados. 
 
3.7.1 Determinação da acidez total titulável na fruta em pó 
Foram realizados testes utilizando a metodologia que foi descrita no 
subitem 3.3.2, entretanto não foi possível observar o ponto de viragem da 
fenolftaleína devido à fruta em pó ser mais concentrada que a polpa in natura e 
quando foi diluída obteve uma coloração forte, dificultando assim a observação. 
A determinação da acidez total titulavel foi obtida conforme a 
metodologia descrita por Dantas (2010), onde foi pesada 1 g da fruta em pó e 
diluída em 50 mL de água destilada em um erlenmeyer, onde adicionou-se três 
gotas de fenolftaleína 1%. 
 
3.8 CURVAS DE SECAGEM 
As curvas de secagem foram obtidas no decorrer do processo de 
secagem, a partir da perda de umidade das amostras em função do tempo. As 
pesagens foram realizadas em balança analítica com precisão de quatro casas 
decimais em intervalos de 50 minutos até obter massa constante. 
 
 
 
 
37 
 
4. RESULTADOS E DISCUSSÃO 
 
4.1 CARACTERIZAÇÃO DA POLPA DE GOIABA 
Os resultados das avaliações físico-químicas na polpa de goiaba in 
natura estão apresentados na tabela 2, foi determinado acidez total titulável, 
densidade e teor de umidade. 
 
Tabela 2: Análises físico-químicas da polpa de goiaba in natura. 
Análises Média* Desvio padrão 
Acidez total Titulável (g de ácido cítrico / 100 g) 0,55 0,0083 
Densidade (g/cm³) 1,027 0,0052 
Teor de água (%) 89,417 0,0091 
*Média de triplicata 
Fonte: Autoria própria (2016) 
 
Comparando os resultados obtidos com os padrões de identidade e 
qualidade estabelecidos na Instrução Normativa nº 1, de 7 de janeiro de 2000 
para polpa de goiaba (BRASIL, 2000), verificou-se que a acidez total titulável 
está dentro dos padrões desta norma, visto que o mínimo previsto é 0,40 g/100 
g. O valor obtido por Cruz (2013) que foi 0,38 g/100 g não correspondeu as 
normas estabelecidas, ficando abaixo do valor mínimo previsto pela norma. 
Enquanto Temóteo et al. (2012) em seu trabalho ao definir a acidez total 
titulável de 0,49 g/100 g em polpa de goiaba, onde atingiu o valor mínimo 
previsto. 
A densidade encontrada na polpa de goiaba (Tabela 2), apresentou valor 
próximo ao encontrado por Scremin (2007) que foi 1,0229 g/cm³. Porém, 
quando comparado ao valor descrito por Mattos e Mederos (2008) que foi 
1,006 g/cm³, o resultado encontrado foi superior. 
As polpas possuem elevados teores de umidade. Queiroz et al. (2008) e 
Cruz (2013) ao estudarem goiabas (Psidium guajava L.) encontraram umidade 
igual a 86,7% e 87,63% respectivamente, valores inferiores ao obtido nesse 
trabalho que foi de 89,417%. 
 
38 
 
4.2 CONCENTRAÇÕES DE EMULSIFICANTE 
Nos testes preliminares, verificou-se que é necessária a adição de um 
aditivo emulsificante para que se possa obter a formação da espuma. 
Observou-se que a agitação por 5 minutos da polpa de goiaba sem a adição do 
emulsificante não formou a espuma (Figura 12a). Com a adição do 
emulsificante e agitados por 5 minutos, pôde-se observar a formação da 
espuma (Figura 12b, 12c, 12d), para as concentrações pré-estabelecidas. 
 
Figura 12: Polpa de goiaba sem emulsificante (a), espuma de polpa de goiaba 
com 3% (b), com 6% (c) e com (d) 9% de emulsificante. 
 
Fonte: Autoria própria (2016) 
 
Souza et al. (2011) relataram em seu trabalho que o Emustab é 
adequado para a produção de espuma de polpa de cupuaçu, pois reduziu 
satisfatoriamente a densidade e causou pouca alteração na acidez total 
titulável. 
Pela figura 12 pode-se observar também que com o aumento da 
concentração de emulsificante, foi se obtendo uma coloração mais clara. 
39 
 
Observou-se que a adição de emulsificantes nas suas diferentes 
concentrações influenciou na densidade e expansão da espuma, estabilidade e 
na capacidade de incorporação de ar (over run). 
 
4.2.1 Densidade e Expansão da espuma 
Segundo Van Arsdel e Copley (1964) apud Dantas (2010), a densidade 
das espumas deve estar compreendida numa faixa de 0,1 a 0,6 g/cm³. 
 
Figura 13: Variação da densidade das espumas de polpa de goiaba em função 
da concentração de emulsificante 
 
Fonte: Autoria própria (2016) 
 
Observou-se que na medida em que aumentou-se a concentração do 
emulsificante, a densidade foi diminuindo (Figura 13). Esse resultado também 
foi observado por Karim e Chee Wai (1999) apud Dantas (2010) ao estudarem 
as características de uma espuma de carambola com a adição de 
carboximetilcelulose (CMC), verificou que quanto maior a concentração do 
agente estabilizante, menor era a densidade da espuma e maior era o tamanho 
da bolha formada. Entretanto, Cruz (2013) utilizou em seu trabalho 
concentrações de 2,5%; 5%; 7,5% e 10% de emulsificante e observou que 
acima da concentração de 5% não houve mais mudanças, a redução na 
densidade da espuma não foi observada. 
y = -0,003x2 - 0,037x + 1,036
R² = 0,991
0
0,2
0,4
0,6
0,8
1
1,2
0 3 6 9
D
en
si
da
de
 
(g
/c
m
³)
Emulsificante (%)
40 
 
Durante a etapa de agitação para a formação da espuma, ocorre a 
incorporação de ar, pois a alta velocidade de agitação faz com que ocorra um 
aumento na taxa de cisalhamento, favorecendo a divisão das bolhas de ar, no 
qual resulta na maior incorporação de ar a mistura e, devido a isto ocorre a 
redução na densidade das espumas. 
A formulação que continha 9% de emulsificante apresentou densidade 
0,45 g/cm³ e ficou dentro dos parâmetros proposto Van Arsdel e Copley (1964). 
 
Figura 14: Variação do percentual de expansão das espumas de polpa de 
goiaba em função da concentração de emulsificante. 
 
Fonte: Autoria própria (2016) 
 
Foram determinadas as densidades das espumas e da polpa para que 
se pudesse avaliar a expansão das espumas (Figura 14). Observou-se que 
quanto maior a concentração de emulsificante, maior foi a expansão da 
espuma. A maior expansão da espuma ocorreu na concentração em que 
apresentou menor densidade, pois houve uma maior incorporação e retenção 
de ar, que foi na concentração de 9%, onde a expansão foi maior que 100%. 
Dieb et al. (2015) utilizaram 1% de Emustab e 1% de Liga Neutra como aditivo 
alimentar para a formação da espuma e obteve resultados satisfatórios com 
expansão maior que 100%. 
y = 1,698x2 - 1,346x + 0,007
R² = 1
-20
0
20
40
60
80
100
120
140
0 3 6 9
Ex
pa
n
sã
o
 
da
 
es
pu
m
a 
(%
)
Emulsificante (%)
41 
 
Quando os resultados de expansão da espuma são maiores que 100%, 
isto quer dizer que a secagem em camada de espuma é viável, pois a 
transferência de calor e massa é favorecida pela maior área de contato. 
 
 
4.2.2 Capacidade de incorporação de ar (over run) 
De acordo com a figura 15, a capacidade de incorporação de ar (over 
run) foi aumentando com a adição de emulsificante. Houve um aumento 
bastante significativo na concentração de 6% para 9%, apresentando valor 
acima de 100% na formulação com 9% de emulsificante. Isso implica dizer que 
com 9% de concentração de emulsificante é o suficiente para aumentar em 
100% a incorporação de ar. 
 
Figura 15: Variação do percentual de capacidade de incorporação de ar (over 
run) das espumas de polpa de goiaba em função da concentração de 
emulsificante. 
 
Fonte: Autoriaprópria (2016) 
 
 
A figura 16 destaca o aumento da incorporação de ar para as amostras 
sem a adição do emulsificante (Figura 16a) e com a adição de 9% de 
emulsificante (Figura 16b). 
 
y = 2,395x2 - 11,02x + 4,437
R² = 0,945
-20
0
20
40
60
80
100
120
0 3 6 9C
ap
ac
id
ad
e 
de
 
in
co
rp
o
ra
çã
o
 
de
 
ar
 
(%
)
Emulsificante (%)
42 
 
Figura 16: Incorporação de ar sem a adição de emulsificante (a) e com a 
adição de 9% de emulsificante (b). 
 
Fonte: Autoria própria (2016) 
 
 
4.2.3 Estabilidade da espuma 
A determinação da estabilidade da espuma é bastante importante, pois 
garante a eficiência no processo de desidratação e também a qualidade do 
produto final, a espuma deve permanecer estável. Os resultados estão 
apresentados na tabela 3. 
Tabela 3: Resultados observados no teste de estabilidade da espuma. 
Concentraçao de emulsficante (%) Vdrenado Estabilidade 
3 1,4 0,71 
6 1,1 0,91 
9 - - 
Fonte: Autoria própria (2016) 
 
Observou-se que quanto maior a concentração de emulsificante, menor 
é o volume drenado (Figura 17), e maior é a estabilidade da espuma. 
Na formulação com 9% de emulsificante foi observado o período de uma 
hora e não houve volume drenado neste intervalo de tempo, isso ocorreu 
devido à grande incorporação de ar formada com esta concentração. Ratti e 
43 
 
Kudra (2006) apud Cruz (2013), afirmaram que se durante pelo menos uma 
hora as espumas não colapsarem, estas são consideradas mecanicamente 
estáveis durante todo o processo de secagem. Entretanto, Cruz (2013) relatou 
que não houve efeito significativo nas concentrações de emulsificante sobre a 
estabilidade da espuma da polpa de goiaba e então utilizou concentrações 
menores, visto que o custo de produção iria ser menor. 
 
Figura 17: Volume drenado no teste de estabilidade da espuma com 3% (a) e 
com 6% (b) de emulsificante. 
 
Fonte: Autoria própria (2016) 
 
Verificou-se que quanto maior a concentração de emulsificante, mais 
consistância se obtinha a mistura (polpa + emulsificante) e devido a esta maior 
consistência, verificava-se uma maior estabilidade na espuma. 
 
4.2.4 Espessura das espumas 
As espessuras da polpa in natura e das espumas estão dispostas na 
Tabela 4, onde se pôde observar um aumento da espessura com a adição de 
emulsificante. Isto ocorreu, pois houve uma maior incorporação de ar com o 
aumento da concentração de emulsificante. 
 
44 
 
Tabela 4: Espessuras das espumas nas diferentes concentrações. 
Concentração (%) Espessura (mm) 
0 2 
3 2,5 
6 3 
9 5 
Fonte: Autoria própria (2016) 
 
Nota-se também que houve uma diferença um pouco maior na 
concentração de 6% para 9% do que de 3% para 6%, resultado este já 
esperado, pois houve uma expansão e incorporação de ar maior na formulação 
com 9% de emulsificante. 
 
4.3 SECAGEM EM CAMADA DE ESPUMA 
A secagem em camada de espuma foi realizada na polpa de goiaba com 
a adição de emulsificante nas concentrações 3%; 6% e 9%. Foi realizada em 
estufa de secagem a 70°C até obter uma massa constante. A figura 18 
apresenta a perda de massa em função do tempo. 
Figura 18: Variação da perda de massa da polpa de goiaba em função do 
tempo com a adição de emulsificante nas diferentes concentrações. 
 
Fonte: Autoria própria (2016) 
 
0
10
20
30
40
50
60
0 2 4 6 8
Pe
rd
a 
de
 
m
as
sa
 
(g
)
Tempo (h)
3%
6%
9%
45 
 
O tempo de secagem foi 5 horas para polpa com 3% de emulsificante e 
aproximadamente 6 horas para a polpa com 6% e 9% de emulsificante (Figura 
18). 
Pode ser observado na figura 18 que o tempo de secagem na 
concentração com 3% de emulsificante foi menor do que nas outras 
concentrações. Observações semelhantes foram observadas por Cruz (2013) 
que utilizou concentrações de 2,5% e 5% de emulsificante na polpa de goiaba, 
onde devido à menor estabilidade da espuma apresentada com 2,5% de 
emulsificante, formou-se uma crosta na superfície da bandeja, dificultando 
assim a remoção do resto da água contida no interior da espuma. 
Nota-se que a secagem ocorreu em período de taxa decrescente 
conforme registrado em outros trabalhos: na secagem em camada de espuma 
da polpa do fruto do mandacaru (MELO et al., 2013), na polpa de ceriguela 
(FURTADO et al., 2010), na polpa de graviola (GURGEL et al., 2015). Também 
pode-se observar que as espumas secaram mais rapidamente no início do 
processo do que no final, isto ocorreu devido a uma redução no teor de água. 
 
Na Figura 19 foram realizados testes com bandejas de alumínio (Figura 
19a) e de vidro (Figura 19b), onde observou-se que na bandeja de alumínio a 
secagem em camada de espuma foi mais rápida devido o alumínio possui uma 
alta capacidade calorífica (100 vezes maior) em relação ao vidro, porém na 
fase de desintegração (retirada do produto da bandeja) no vidro não houve 
dificuldade na coleta do produto, enquanto que para alumínio houve perda do 
produto final em função da aderência do material a placa. Com isso, optou-se 
por fazer as secagens em bandejas de vidro. 
 
 
 
 
 
 
 
 
46 
 
Figura 19: Desintegração de polpa de goiaba com emulsificante em pó em 
bandeja de alumínio (a) e em bandeja de vidro (b). 
 
Fonte: Autoria própria (2016) 
 
Os resultados da obtenção do pó na secagem em camada de espuma 
da polpa de goiaba estão mostrados na Figura 20, nas diferentes 
concentrações: 3% (Figura 20a), 6% (Figura 20b) e 9% (Figura 20c). 
Verificou-se que com o aumento da concentração, a desintegração foi 
ficando cada vez mais fácil, isto ocorreu devido às concentrações maiores 
obterem mais espumas, uma vez que quanto maior a incorporação de ar na 
espuma melhor será o processo de secagem. 
 
Figura 20: Polpa de goiaba em pó com emulsificante nas concentrações 3% 
(a), 6% (b) e 9% (c). 
 
Fonte: Autoria própria (2016) 
 
A figura 21 mostra uma imagem do pó da polpa de goiaba com 9% de 
emulsificante pela secagem em camada de espuma. 
47 
 
Figura 21: Pó da polpa de goiaba com 9% de emulsificante. 
 
Fonte: Autoria própria (2016) 
 
Com relação a polpa de goiaba em pó, foi determinada a acidez total 
titulável na secagem em camada de espuma, onde o valor obtido (4,65 g/100 
g), foi em média 8 vezes maior quando comparada com a polpa de goiaba in 
natura, isso ocorreu devido o pó ser mais concentrado que a polpa. Dantas 
(2010) também relatou esse aumento bastante significativo na obtenção do pó 
de abacaxi, que foi de 0,59 g/100 g para 4,61 g/100 g. 
 
 
 
48 
 
5. CONCLUSÃO 
 
Analisando os resultados referentes à densidade, expansão da espuma, 
incorporação de ar e estabilidade para as concentrações (3%, 6% e 9%) 
utilizadas no trabalho, permite inferir que a mistura de polpa de goiaba com 
emulsificante na concentração com 9% foi considerada a mais apropriada, pois 
apresentou uma maior expansão e incorporação de ar, ótima estabilidade e a 
densidade da espuma que é um dos parâmetros principais para o processo de 
secagem em camada de espuma, no qual o resultado obtido ficou consistente 
com os dados estudados na literatura. 
Com a adição de emulsificante na polpa de goiaba houve uma redução 
na densidade da espuma, pois devido a fase de agitação, há uma incorporação 
de ar na espuma. 
De acordo com os resultados obtidos no presente trabalho concluiu-se 
que a secagem em camada de espuma é uma técnica viável e bastante 
promissora, visto que possui baixo custo operacional e opera em baixas 
temperaturas. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
49 
 
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Anexo 1: Caracterização Físico
Fonte: Cruz (2013). 
ANEXO 
Anexo 1: Caracterização Físico-Química da polpa de goiaba. 
53

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