batata doce

Revista Brasileira de Produtos Agroindustriais, Campina Grande, v.14, n.4, p.323-328, 2012 323 ISSN 1517-8595

ESTUDO DA CINTICA DE SECAGEM DE BATATA-DOCE (Ipomoea batatas)

Joice Correia dos Santos1, Daniella Ceclia Lemos Souza2, Michele Matos de

Santana3, Alessandra Almeida Castro4, Gabriel Francisco da Silva5

RESUMO

As razes e tubrculos tropicais so fontes importantes de alimentos ricos em energia para a

nutrio humana e podem desempenhar um papel importante no contexto de desenvolvimento

sustentvel, como uma fonte independente de energia e nutriente. A secagem apresenta uma

alternativa tecnolgica de reduo das perdas pos colheita de frutos e hortalias. O trabalho teve

como objetivo avaliar e estudar a cintica de secagem da batata-doce (Ipomoea batatas) em um

secador solar de bandeja, tambm foi feita a caracterizao fsico-qumica da batata doce aps

secagem. Observou-se que o experimento de secagem apresentou-se de forma adequada aps 10

horas de exposio ao calor. Foi obtida uma atividade de gua de 0,400,01 valor este

considerado apropriado para a conservao da tuberosa. O comportamento fsico-qumico, aps

a secagem, revelou pH 6,300,12, umidade de 7,100,12 %,acidez total titulvel 10,851,39 %,

protena 5,000,20 % e cinzas de 3,600,30%. A partir dos resultados obtidos foi possvel

concluir que a secagem de batata doce apresenta-se como uma boa alternativa para o

aproveitamento deste tubrculo.

Palavras-Chave: Parmetros fsico-qumicos, farinha, secagem.

KINETICS STUDY OF DRYING OF SWEET POTATO (Ipomoea batatas)

ABSTRACT

The tropical roots and tubers are important sources of high-energy foods for human nutrition

and may play an important role in the context of sustainable development as an independent

source of energy and nutrients. The drying offers a technology alternative of reduction post-

harvest losses of fruits and vegetables. The study aimed to evaluate and study the kinetics of

drying of sweet potato (Ipomoea batatas) in a solar dryer of the tray, besides was also made

physicochemical characterization of sweet potato after drying. It was observed that the drying

experiment showed an appropriate manner after 10 hours of exposure to heat. We obtained a

water activity of 0.400.01, which is considered appropriate for the conservation of tuberose.

After drying, the physicalchemical behavior revealed pH 6.300.12, moisture 7.100.12%, total

acidity 10.851.39%, protein 5.000.20% and ash 3.600.30%. From the results we conclude

that the drying of sweet potato presents itself as a good alternative to the use of this tuber.

Keywords: Physicochemical parameters, flour, drying.

Protocolo 1 Mestre em Cincia e Tecnologia de Alimentos, UFS .Email: [email protected] - Av. Marechal Rondon, S/N Jardim Rosa Elze, So Cristvo, Sergipe. 2 Mestranda em Cincia e Tecnologia de Alimentos, UFS .Email: [email protected] - Av. Marechal Rondon, S/N Jardim Rosa Elze, So Cristvo, Sergipe. 3 Mestranda em Cincia e Tecnologia de Alimentos, UFS .Email: [email protected] - Av. Marechal Rondon, S/N Jardim Rosa Elze, So Cristvo, Sergipe. 4 Professora Dra. da Universidade Federal de Sergipe UFS Email: [email protected] - Av. Marechal Rondon, S/N Jardim Rosa Elze, So Cristvo, Sergipe. 5 Professor Dr. da Universidade Federal de Sergipe UFS .Email: [email protected] - Av. Marechal Rondon, S/N Jardim Rosa Elze, So Cristvo, Sergipe

324 Estudo da cintica de secagem de batata-doce Santos et al.

Revista Brasileira de Produtos Agroindustriais, Campina Grande, v.14, n.4, p.323-328, 2012

INTRODUO

A batata-doce originaria da Amrica

Tropical, pertence famlia das

Convolvulceas. embora perene essa tuberosa

considerada anual, rstica, de fcil manuteno,

de boa resistncia seca e ampla adaptao.

Esta espcie apresenta a caracterstica de

armazenar reservas nutritivas em suas razes,

possuindo imenso potencial alimentcio e

industrial (Montes 2007).

Seu cultivo produz mais alimento que

qualquer outra raiz, sendo uma boa fonte de

energia, provitamina A, alm de vitaminas do

Complexo B e sais minerais como Clcio,

Fsforo e Ferro e acido ascrbico, no entanto

nos paises latino- americanos se tem mantido

como cultivo de subsistncia, apesar das

condies de solo e clima propicio para seu

desenvolvimento (Marcato 1991).

A batata-doce (Ipomoea batatas), planta

originria da Amrica Tropical uma das

tuberosas mais populares do Brasil, sendo

consumida na forma assada ou cozida e

industrializada na forma de doces. A rea

cultivada de batata-doce no mundo de 8.867

Km2 sendo a terceira tuberosa mais cultivada.

No Brasil a rea cultivada foi de 18.000

hectares em 1998, com produo de 270.000

toneladas, sendo que o estado de So Paulo foi

responsvel por 12 % da produo (Leonel

2002).

A vida de prateleira da batata-doce no

maior de que algumas semanas aps a colheita

ou processada para que seu contedo de

umidade seja reduzido, podendo ser estocada

por um maior perodo de tempo (Chen 2002).

Dos diversos processos para conservao

de alimentos desenvolvidos pelo homem, a

secagem, o mais antigo deles, apresenta-se

vivel para reverter esse quadro.

Um dos procedimentos mais importantes

para a conservao de alimentos por

diminuio de sua atividade de gua a

secagem, considerando que a maioria dos frutos

frescos so constitudos por mais de 80% de

gua.

O processo de secagem implica em uma

considervel reduo de volume e

indiretamente reduo de custos em transportes

e manipulao do produto alm de prover um

efetivo mtodo prolongamento de sua vida til

(Brasileiro 1999).

A secagem normalmente pode ser

definida como a remoo de lquido de um

material slido por evaporao em um corrente

gs. Na prtica, freqentemente o liquido

gua e o gs ar.

Em alguns casos a gua pode ser

mecanicamente removida de materiais slidos

por pressurizao, centrifugao ou mtodos

(Farias 2002).

No processo de secagem por evaporao

quando um slido seco ocorre dois processos

fundamentais e simultneos: h transferncia de

massa na forma de lquido ou de vapor dentro

do slido para a superfcie. Os fatores que

governam estes processos determinam a

velocidade de secagem e o movimento no

interior do slido conseqncia do gradiente

de concentrao que depende das

caractersticas do material.

Ao se expor um material biolgico a uma

determinada umidade relativa, ocorre um

fenmeno de transferncia de massa para se

alcanar um equilbrio dinmico entre a

umidade do produto e a do ambiente. Tal fato

acontece quando a presso de vapor da gua na

superfcie do material se iguala a do ar que o

envolve (Kurozaiwa 2005).

Efeito da temperatura

Conforme Almeida et al (2002) os

produtos so muito diferenciados entre si,

devido a sua forma, estrutura e suas dimenses,

alem das condies de secagem serem muito

diversas, conforme as propriedades do ar de

secagem e a forma como se faz o contato com o

ar/produto.Uma vez que o produto colocado

em contato com o ar quente, ocorre uma

transferncia de calor do ar ao produto sob

efeito da diferena de temperatura existente

entre eles. Simultaneamente, a diferena de

presso parcial de vapor existente entre ao ar e

a superfcie do produto determina uma

transferncia de massa para o ar.

Esta ltima se faz na forma de vapor de

gua, uma parte do calo que chega ao produto

utilizada para vaporizar a gua.

A taxa de secagem pode ser acelerada

com o aumento da temperatura do ar de

secagem e com o aumento do fluxo de ar que

passa pelo produto por unidade de tempo, entre

eles: a umidade inicial do produto e a espessura

da camada distribuda na bandeja.

Cintica da secagem

Para definir um estudo cintico, durante a

secagem de um slido necessrio que se

determine variao de massa do mesmo em

intervalos de tempo programados. A partir

Estudo da cintica de secagem de batata-doce Santos et al. 325


destes possvel verificar seu comportamento

atravs da variao de umidade em funo de

tempo de secagem.

A velocidade de secagem ou velocidade

de evaporao definida como sendo a massa

de gua evaporada por unidade de tempo e

rea. A velocidade de secagem pode ser

calculada pela equao (1) e o termo dW/dt

determinado atravs das tangentes curva de

teor de umidade versus tempo.

dtdWA

mR

/( (1)

em que:

m = a massa do slido seco (kg);

A = a rea da superfcie molhada sobre a qual o ar escoa e ocorre a evaporao (m);

W = o teor de umidade (kg de gua/kg de slido seco).

Principais fatores que influenciam a

velocidade de secagem

Velocidade do ar

Para determinar condio de temperatura

e umidade relativa do ar, a velocidade de

secagem pode aumentar com o aumento da

vazo do gs. A velocidade de circulao de

gs importante nos fenmenos de

transferncia de calor e massa, principalmente

quando estes ocorrem por conveco como no

caso do secador solar.

Temperatura

A temperatura afeta a velocidade de

evaporao de umidade superficial e da difuso

de umidade interna. Normalmente, quanto

maior a temperatura em que se processa a

secagem, maior a velocidade de secagem.

Umidade relativa

a razo, expressa em porcentagem,

entre a massa de vapor de gua existente em

determinado volume de gs para a massa de

vapor de gua necessria para saturar o mesmo

volume mesma temperatura. Desde que a

temperatura de secagem se mantenha constante,

um abaixamento da umidade relativa do ar

resulta num aumento da velocidade de

secagem. Pode-se concluir que, quanto menor a

umidade relativa do ar, maior ser a velocidade

de secagem.

Teor de umidade

Quanto maior o teor de umidade do

slido maior ser a taxa de umidade, causando

no inicio da secagem velocidades elevadas.

Espessura do slido

Quanto menor a espessura do slido,

maior ser a velocidade de secagem, reduzindo

o tempo da secagem.

MATERIAIS E MTODOS

As anlises para a caracterizao do leo

so regulamentadas atravs de normas e foram

efetuadas para a amostra em estudo como

citadas na Tabela 1.

O trabalho foi realizado no Laboratrio

de Tecnologias de Alimentos do Departamento

de Engenharia Qumica da Universidade

Federal de Sergipe UFS.

Como mostra a Figura 1 o secador solar

utilizado consta de uma cmara de vidro

temperado de 0,8m x 1,1m x 1,65m de

dimenses com doze bandejas e coletor de

0,15m x 1,0m x 6,0m de dimenses de

alumnio, com superfcie negra no fundo e

vidro temperado no topo

As tuberosas utilizadas neste

experimento foram adquiridas no CEASA-SE.

As batatas foram levadas para o laboratrio e

sanitizadas com sumavegue (cloro orgnico

para alimentos) na concentrao de 20 ppm, por

5 minutos em seguida foram fatiadas em

rodelas com espessura de 2mm utilizando

processador tipo industrial,

Os filetes foram distribudos

uniformemente em quatro bandejas e colocadas

em pontos diferentes do secador de solar de

bandeja. As variveis operacionais foram

medidas, dentre elas: temperatura do secador,

massa seca e mida, temperatura ambiente e

umidade relativa, medidas em um intervalo de

10 minutos para a amostragem at que se

atingisse peso constante.



Figura 1- secador solar de bandeja

Analise fsica qumica

A amostra foi avaliada quanto aos teores

de pH, umidade, atividade de gua, cinzas,

protena e acidez titulvel. As anlises fsico-

qumicas foram realizadas segundo AOAC

(1980). O teor de umidade foi determinado

usando-se um analisador de umidade por infra-

vermelho IV-2000. Para determinao do teor

de cinzas utilizou-se a mufla a 550 C por 4

horas. O teor de protena das amostras foi

determinado utilizando-se destilador micro-

Kjeldahl e bloco digestor, avaliando-se a

porcentagem de nitrognio na amostra. A

atividade de gua foi determinada utilizando o

equipamento de marca Aqualab e o pH

determinado com o pHmetro digital.

RESULTADOS E DISCUSSES

Caracterizao fsico-qumica

Os resultados dos parmetros fsico-

qumicos da farinha de batata-doce esto

apresentados na Tabela 1.

O teor de umidade da farinha de batata-

doce obtida encontra-se dentro do valor

mximo estipulado pela Anvisa (2005), que

de 15%. Segundo Fernandes et al. (2008),

farinhas com umidade acima de 14% tendem a

formar grumos, o que ir prejudicar a produo

de massas por processo contnuo, alm de

possibilitar o desenvolvimento de

microrganismos, como fungos, e a diminuio

da estabilidade da farinha, j que a gua um

componente essencial para que as reaes

qumicas e enzimticas ocorram, diminuindo

assim a sua vida til.

Tabela 1 - Caracterizao fsico-qumica da

farinha de batata-doce

Parmetros Resultados

Cinzas (%) 3,600,30

Umidade (%) 7,100,10

Protena (%) 5,000,20

Acidez total titulvel (%) 10,851,39

Aw 0,40,01

pH 6,30,10

A atividade de gua esta relacionada

diretamente com a umidade, a qual se

apresentou dentro da faixa estabelecida para ser

considerado um alimento seco. Quanto aos

teores de cinzas e protena os resultados obtidos

foram semelhantes aos encontrados por Navas

(1999) o qual obteve valores de 3,180,02 para

cinzas e de 8,310,12 para protena. A amostra

apresentou pH de 6,300,10, valor prximo ao

encontrado por Ravi (2010) e Andrade et al.

(2008) para farinha da batata-doce, 5,4 e 5,7,

respectivamente. A acidez titulvel obtida foi

de 10,85 1,39, resultado superior ao

apresentado por Andrade et al. (2008), 7,55.

Este valor pode ser considerado alto, visto que

a acidez de um alimento pode ser decorrente

dos prprios compostos naturais do alimento,

formada pela fermentao ou pelo tipo de

processamento ao qual o alimento foi

submetido e, ainda, ser o resultado da

deteriorao que o mesmo sofreu (Fernandes et

al., 2008).

Cintica de secagem

As Figuras 2 e 3 mostram as curva de

velocidade de secagem para a batata-doce.

Figura 2 - Curva de velocidade de secagem

0,000

0,001

0,002

0,003

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11t (h)

dW

/dtA

Estudo da cintica de secagem de batata-doce Santos et al. 327


Figura 3 - Curva de velocidade de secagem x

Umidade na base seca

Nas Figuras 2 e 3 identifica-se que a

velocidade com o passar do tempo permanece

constante. As curvas de secagem permitem

predizer o momento do processo em que se

atinge o teor de umidade desejado e desta

forma possvel obter um produto de boa

qualidade.

As Figuras 4 e 5 constam as variaes de

umidade na base mida e na base seca em

funo do tempo.

Figura 4 - Umidade na base mida x tempo

Figura 5 - Umidade na base seca x tempo

H um decrscimo significativo nas

primeiras trs horas de secagem, pois parte

significativa da umidade est livre na superfcie

da batata- doce e nesta forma facilmente

removida. Para os demais tempos as diferenas

diminuem em virtude da resistncia interna ao

transporte de umidade.

Nesse perodo, a gua interage com os

grupos polares das molculas dos constituintes.

Assim, quanto maior a temperatura mais

facilmente a gua removida.

Tendo-se as curvas de secagem pode-se

determinar o tempo de secagem adequado para

esse teor de umidade.

CONCLUSES

Observou-se que o experimento de

secagem apresentou-se de forma adequada aps

10 horas de exposio ao calor.

A partir dos resultados obtidos foi

possvel concluir que a secagem de batata doce

apresenta-se como uma boa alternativa para o

aproveitamento deste tubrculo.

REFERNCIAS BIBLIOGRFICAS

Agncia Nacional de Vigilncia Sanitria.

Resoluo RDC n. 263, de 22 de setembro

de 2005 .Disponvel em:Acess

o em 01/12/ 2006.

Almeida, F. A. C.; Gouveia, J. P. G.; Villamil,

J. M. P.; Silva, M. M. Secagem natural e artificial de vagens de algaroba, Rev. Br de Armazenamento. Viosa, 2002. v, n.1,

p. 48-57,.

Andrade, L. F.; Rablo, W. C. A. C.; Silva, G.

S.; Santos, B. A. C.; Mendona, S. L. R.;

Santos, J. G. Estudo preliminar da influncia

da temperatura sobre a composio

centesimal de farinha de batata doce (Ipomoea batatas). Jornada Nacional Da

Agroindstria, 3, Bananeiras-PB, Anais...

2008.

Association of Official Analytical Chemists.

Official methods of analysis. 13.ed.

Washington, 1980. 109p.

Brasileiro, I.M.N. Cintica de secagem de

acerola in natura em monocamada. Campina GrandePB: UFP. 1999. (Dissertao de Mestrado).

Chen, C. Sorption isotherms of sweet potato slices, Biosyistems Enginiering. 2002. v.83,n.1,p85 95.

0,000

0,001

0,001

0,002

0,002

0 100 200 300

W,teor de umidade base seca

dW

/dt

0

10

20

30

40

50

60

70

80

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

Teo

r de

um

idad

e (

base

um

ida)

t (h)

0

50

100

150

200

250

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

t (h)

W, te

or

de u

mid

ade (

base

seca)



Farias, E.S. Estudo da secagem e atividade de

gua em frutos de caj, Campina Grande PB: UFP, 2002. (Dissertao de Mestrado).

Fernandes, A. F.; Pereira, J.; Germani, R.;

Oiano-Neto, J. Efeito da substituio parcial

da farinha de trigo por farinha de casca de

batata (Solanum Tuberosum Lineu). Cincia

Tecnologia de Alimentos, Campinas,

28(Supl.), p.56-65, 2008.

Kurozawa, L. E.; noar A.; Murr, F. E. X.

Murr, Obteno de isotermas de dessoro de cogumelo in natura e desidratado

osmoticamente, Cincia e Tecnologia de Alimentos. Campinas v.25, n.4, out. /dez.,

2005.

Leonel, M.; Cereda, M. P. Caracterizao Fsico-qumico de algumas tuberosas

amilaceas, Cincia e Tecnologia de Alimentos. Campinas, v.22 n.1 jan/abril,

2002.

Marcato, J. El cultivo de la batata (Ipomea batatas) em Venezuela : Situao actual y

potencial. Mejoramiento de la batata em Latinoamrica. Seminrio de Mejoramiento

de la Batata. Anais.. CIP. 1991. p.149-153

Montes, S. M. N. M. ;Golla, A. R.;Raga,

A.;Ceravolo,L. C. Avaliao de acessos de batata doce,Ipomoea batatas L.;oriundos da Embrapa hortalias na regio de

Presidente Prudente. Presidente Prudente - SP, 2007. disponvel em acesso em jan. 2007.

Navas, P. B; Carrasquero, A.; Mantilla, J.;

Avances en la caracterizacin qumica de la harina de batata (Ipomea batatas) var.

Carolina. Rev. Fac. Agron.- LUZ. 1999, p.16: 11-18.

Silva, R. G. V. Caracterizao fsico-qumica

de farinha de batata-doce para produtos

de panificao., Itapetinga/BA: UESB,

2010. 71p. (Dissertao de Mestrado).

batata doce

Documents

Transcript of batata doce