Estudo de secagem da casca de laranja[corrigido]

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ISSN: 1984-3151
	Estudo de secagem da casca de laranja
Artur Tancredo Guimarães de Alvarenga1; Athos Silva Lima1; Bernardo Carvajal Jordão1; João Vitor de Almeida Duarte Ribeiro¹; Juan Faria1; Marcos Costa Marcelino1
JULIANA PERPÉTUA DE CARVALHO²
1 Graduando em Engenharia Química. Centro Universitário de Belo Horizonte. Belo Horizonte. athosslima@hotmail.com
2 Mestrado em Neurociências. Laboratório de Neurociência Experimental e Computacional – LANEC. UFSJ, 2005. São João del-Rei MG. juliana.perpetua@prof.unibh.br
Resumo: O presente trabalho descreve o estudo do comportamento de secagem da casca de laranja numa estufa de secagem. Foi possível observar que as curvas se comportaram da mesma forma nas diferentes faixas de temperatura estudadas e que a taxa de secagem seguiu o modelo exponencial até a constância na umidade de equilíbrio. A massa sólida seca para as amostras foram 39,50 g/100g de casca de laranja em média e a cor da casca escureceu conforme aumentou-se a faixa de temperatura. Recomenda-se utilizar a faixa mais baixa de temperatura (70 °C) para a secagem.
Abstract: The present work describes the study of the drying behavior of the orange peel in a drying oven. It was possible to observe that the curves behaved in the same way in the different temperature ranges studied and that the drying rate followed the exponential model until the constancy in the equilibrium moisture. The dry mass for the samples was 39.50 g / 100g of orange peel on average and the color of the peel darkened as the temperature range was increased. It is recommended to use the lower temperature range (70 ° C) for drying.
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1 Introdução
A laranjeira (Citrus sinensis) é uma das árvores frutíferas mais conhecidas, cultivadas e estudadas no mundo. Originária da Ásia, pesquisadores estimam que os cítricos teriam surgidos no leste asiático, onde a primeira descrição sobre os citrus aparece há 2000 a.C. na literatura chinesa (FERNANDES, 2010).
Na agricultura brasileira a laranja da espécie (Citrus sinensis L. Osbek), se responsabiliza pela posição do Brasil como maior fornecedor de suco de laranja no mundo, seguido pelos Estados Unidos, logo em seguida e que se ocupam de produzir laranjas para o fornecimento de matérias-primas para indústrias de sucos (FAO, Food and Agriculture Organization). Além disso, é importante notar que junto com o estado de São Paulo, Minas Gerais, mais precisamente na região do triângulo mineiro, formam o chamado cinturão citrícola (BARROS; BARROS e CYPRIANO, 2016).
O Brasil é o país que mais produz esse gênero, com 18.538.100 MT em 2008 (FAO, 2011). Além disso, durante o processo de fabricação do suco de laranja, são gerados vários subprodutos que podem ser utilizados na fabricação de produtos químicos e solventes, aromas e fragrâncias, cosméticos, complementos para ração animal e na indústria alimentícia (ABECITRUS, 2008).
Atualmente, tem-se notado um expressivo aumento da busca por alimentos que possuem funções metabólicas e fisiológicas que contribuem para melhoria da qualidade de vida da população (GUINDANI, et al. 2014). Esses alimentos, conhecidos como “alimentos funcionais” têm tomado maior proporção no mercado mundial pelo seu interesse econômico para a produção de bebidas, alimentos, conservantes e antioxidantes (MACIEL, 2011).
É possível observar que as cascas dos frutos da família dos Citrus, como a laranja e o limão possuem diversos metabólitos secundários, como terpenoides, carotenoides, cumarinas, furanocumarinas e flavonoides, principalmente flavononas e flavonas polimetoxiladas, raras em outras plantas (AHMAD et al., 2006). Os metabólitos secundários estão ligados a ação antioxidante no organismo, propriedade que vem ganhando representatividade no campo da pesquisa nos últimos anos, com destaque as espécies vegetais (CUNHA, et al., 2016).
Na agroindústria, cerca de 30 a 40% de tudo que é produzido na produção de sucos e polpa se torna resíduo, isso representa milhares de toneladas de resíduos, sendo necessário, portanto, agregar valor econômico nestes resíduos e reduzi-los, visto que são ricos em compostos bioativos (MARTINS e FARIAS, 2002; BALASUNDRAM, et al. 2006; FILHO e FRANCO, 2015). 
Vários estudos demonstram que as cascas e sementes dos alimentos possuem maiores concentrações de importantes nutrientes, como o ácido ascórbico (Vitamina C) e carotenoides e que a ingestão desses alimentos, regularmente, está ligada a efeitos benéficos para a saúde humana (ABRAHÃO, et al. 2010; FILHO e FRANCO, 2015).
O teor de umidade dos alimentos influencia na sua deterioração, tornando-os altamente perecíveis, limitando a utilização de coprodutos frescos (ORSAT et al., 2006). Uma alternativa para aumentar a sua utilização e reduzir perdas é a redução do seu teor de umidade, decorrente do processo de secagem, capaz de prolongar a vida útil destes alimentos (NUNES et al., 2016; ZAMBRANO-ZARAGOZA et al., 2013).	
A partir dos dados apresentados, o presente trabalho tem como objetivo, avaliar o comportamento da secagem da casca de laranja e seu potencial para utilização como farinha nutritiva para alimentação humana.
2 Material e métodos
2.1 Matéria – prima 
O material utilizado no estudo, foi a casca da laranja, popularmente conhecida como laranja pêra-rio (Citrus sinensis l. osbek), adquirido de um supermercado local da cidade de Belo Horizonte/MG. As cascas das laranjas serão removidas por completo dos gomos, de onde é removido o suco, sendo cortadas em tiras retangulares, e conservadas sob refrigeração até a realização dos experimentos.
2.2 Secagem do resíduo
Para secagem do resíduo, foi utilizada a metodologia proposta por Ferreira e Pena (2010), com adaptações. Após ser retirado da refrigeração, o resíduo foi deixado repousando até atingir temperatura ambiente (aprox. 25°C), logo em seguida, foi inserido numa estufa de secagem da SP labor, modelo SP – 100/100-A com potência 1500W.
Os ensaios foram realizados em duplicatas para as temperaturas de 60, 70 e 80°C. Foi utilizada uma massa de 222g por amostra, em uma bandeja padronizada, para possibilitar a avaliação do comportamento de secagem. Para que a secagem ocorresse da maneira mais uniforme possível, o material foi distribuído sobre a bandeja a fim de formar uma camada delgada, com uma única superfície (FERREIRA e PENA, 2010). 
Durante os primeiros 60 minutos de secagem foram realizadas pesagens do conjunto (bandeja + amostra) a cada 5 minutos. Após esse tempo as pesagens foram feitas a cada 10 minutos durante mais 60 minutos, totalizando 2 horas de experimento. Decorrido esse intervalo de tempo foram feitas pesagens, a cada 30 minutos, até não mais haver variação significativa da massa da amostra (variação na terceira casa decimal) (FERREIRA e PENA, 2010).
A umidade foi calculada pela equação 1 e a taxa de secagem a partir da equação 2 (GEANKOPOLIS, 1993).
 			 (1)
 				 (2)
Onde: é a massa da amostra medida no instante t, massa de sólido seco e A área exposta a secagem.
2.3 Estudo da cinética de secagem 
Através das curvas da taxa de secagem, foi avaliado o comportamento da secagem para o material. A área utilizada no cálculo foi a área da bandeja retangular utilizada no ensaio (1014 cm²). As equações 3 e 4, na região linear e exponencial, respectivamente, foram utilizadas para estimar a taxa de secagem versus umidade e taxa de secagem versus tempo. Essas foram ajustadas aos dados experimentais obtidos em função da massa X e do tempo θ (FERREIRA e PENA, 2010).
 (3)
 (4)
Onde: a, b, c, k são constantes das equações.
3 Resultados e discussão
3.1 Secagem do resíduo
Na tabela 1, apêndice A encontram-se os dados da secagem da casca de laranja para as diferentes condições experimentais. Esses dados estão representados na figura 1.	 	
Figura 1 – Curvas de secagem dacasca da laranja.
A massa seca de resíduo obtida para todas as temperaturas avaliadas foi semelhante. Para as temperaturas de 70, 80 e 90 °C, essa massa foi atingida em 7,5, 5,5 e 3,5 horas, respectivamente.
As massas obtidas ao final do processo de secagem para as temperaturas de 70, 80 e 90 °C para 100g de base sólida inicial, foram de 39,55, 39,46, 39,52g, respectivamente. 
Foi possível observar a partir da curva de secagem que o processo se comportou de forma semelhante e contínuo para a faixa de temperaturas estudadas havendo apenas diferença nos tempos de secagem. Observou-se que o aumento no valor da temperatura de secagem provocou um escurecimento no material.
Além disso, pode-se notar que a variação do processo de secagem nas condições estudadas, entre 3,5 e 7,5 horas e entre 70 e 90 °C teve variação de menos que 5%. Isso demonstra que as condições de secagem não influenciaram diretamente a massa seca em equilíbrio, estatisticamente a variação encontrada não é expressiva. 
Sugere-se que a secagem seja realizada na faixa de temperatura mais baixa, mesmo que o tempo de secagem seja mais alto, uma vez que não há preservação da cor natural do material em altas temperaturas. A cor é uma propriedade capaz de estimular o consumo de um alimento, por isso é importante manter essa propriedade e sem a utilização de corantes.
3.2 – Estudo da cinética de secagem
Os parâmetros determinados para as curvas geradas estão dispostos na tabela 2, o coeficiente (r²) determina bons ajustes das curvas. Na figura 2 tem-se a curva da taxa de secagem em função do tempo (min). 
A taxa de secagem seguiu o modelo exponencial, diminuindo conforme o aumento no tempo de secagem, o que demonstra um comportamento de maior dificuldade de liberação da umidade, conforme a perda de água). Além disso, foi possível observar que as taxas de secagem observadas para as 3 condições de estudo mantiveram o mesmo comportamento.
Figura 2 – Taxa de secagem do resíduo versus o tempo.
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Tabela 2 – Parâmetros dos ajustes matemáticos do estudo de secagem da laranja
 5 Conclusão
Os dados demonstraram que a secagem da laranja ocorre de forma semelhante para as faixas de temperatura estudadas. A secagem do resíduo da laranja a 70 °C foi a que proporcionou um produto com a coloração mais clara, próxima ao natural. Sendo a faixa de temperatura recomendada para processos que ocorram nas condições estudadas, pois é possível preservar melhor os metabólitos secundários da laranja, além dos itens já citados.
Referências
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APÊNDICE A – Dados utilizados para o estudo de secagem, obtidos pela equação 1.
Tabela 1 – Dados de secagem gerados a partir do estudo de secagem para 222g de resíduo.