A Determinação De Parâmetros De Transferência De Massa E De Propriedades Termodinâmicas Na Secagem

1. Atividades realizadas:

1.1. Levantamento bibliográfico

Antes do início das atividades práticas foi realizado um levantamento bibliográfico sobre as metodologias e trabalhos referente aos temas em estudo. Além disso, foram realizadas reuniões com o orientador e demais membros do laboratório para esclarecimento de dúvidas sobre o andamento das atividades previstas no plano de trabalho.

1.2. Coleta das amostras

Os rizomas de açafrão da terra (Curcuma longa L.) (Figura 1) foram adquiridos no mercado Ver-o-Peso em Belém-PA e transportados para o Laboratório de Processos de Secagem da UFPA (LPS/UFPA). Os rizomas foram lavados em água corrente e higienizados com solução clorada a 200 ppm por 10 min. As cascas foram removidas manualmente com auxílio de facas de aço inoxidável e foram cortados nas dimensões de 1 cm x 1 cm x 0,3 cm (comprimento x largura x altura) para posteriormente serem secas por Refractance Window.

Figura 1 – Rizomas de açafrão da terra (Curcuma longa L.).

1.3. Caracterização físico-química

A caracterização físico-química foi realizada na amostra in natura através da determinação do teor de umidade, lipídios, proteínas, cinzas, carboidratos, pH e atividade de água (aw).

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1.3.1. Umidade

O teor de umidade foi determinado método gravimétrico de acordo com o método nº 925.10 (AOAC, 1997). Aproximadamente 1,0 g de amostra foram pesadas em cadinhos de alumínio previamente tarados e secos em estufa de circulação forçada de ar a 105 ºC até peso constante.

1.3.2. Lipídios

O teor de lipídios totais foi determinado através do método nº 922.06 (AOAC, 1997)., utilizando extrator de Soxhlet e éter de petróleo como solvente. Balões de fundo chato foram previamente tarados em estufa a 105 ºC por 30 min, resfriados em dessecador até a temperatura ambiente e pesados em balança analítica. Cerca de 1,5 g da amostra seca foi adicionada a cartucho duplo de papel de filtro. Em seguida, os cartuchos foram colocados em extrator do tipo Soxhlet e acoplados aos balões para que fosse adicionado o éter de petróleo. O conjunto (extrator + balão) foi conectado ao condensador e colocado no bloco de aquecimento para a extração dos lipídios. A extração ocorreu de forma contínua por 4 h, e após esse tempo o cartucho foi retirado do extrator e colocado em um béquer para que fosse levado à estufa a 105 ºC juntamente com o balão contendo o resíduo extraído por aproximadamente 1 h.

1.3.3. Proteínas

O teor de proteínas brutas totais foi determinado de acordo com o método nº 920.152 da AOAC (1997). O método consiste em três etapas: digestão, destilação e titulação. Na primeira etapa, cerca de 0,5 g da amostra seca foi pesada juntamente com a mistura catalítica formada por 1,0 g de Na2SO4, 0,1 g de CuSO4 e 0,01 g de SeO2, e transferidos para os tubos de digestão. Foram adicionados 15 mL de H2SO4 e os tubos foram devidamente tampados e transferidos para o bloco digestor a 400 ºC por aproximadamente 3 h, até que a solução apresentasse uma coloração azul-esverdeada. Após a digestão, os tubos foram retirados do bloco digestor e reservados até o seu completo resfriamento. Para a etapa de destilação, os tubos foram colocados no sistema de destilação automática e foram adicionados 20 mL da solução NaOH 50 % (m/v) e o destilado foi recolhido em frasco Erlenmeyer, acoplado à ponta do condensador, contendo 50 mL da solução de H3BO3 4 % (m/v) com indicador misto (vermelho de metila 0,2 % e verde de bromocresol 0,1 %). O processo de destilação foi realizado até que toda amônia fosse recolhida (cerca de 75 mL). O destilado foi titulado com coloração verde claro foi titulado com uma solução de HCl 0,1 N, até a viragem para a coloração rósea.

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1.3.4. Cinzas

O teor de cinzas foi determinado de acordo o método nº 930.05 (AOAC, 1997). Cerca de 0,5 g de amostra seca foi adicionada em cadinhos de porcelana previamente tarados em estufa a 105 ºC por 1 h, e colocados em mufla a 550 ºC por aproximadamente 6 h ou até a finalização do processo de incineração de toda matéria orgânica presente na amostra. Em seguida, os cadinhos foram resfriados em dessecador e pesados em balança analítica.

1.3.5. Carboidratos

O teor de carboidratos totais foi calculado pela diferença entre 100 % e o somatório dos resultados de umidade, lipídeos, cinzas e proteínas (BRASIL, 2003).

1.3.6. pH

O pH foi determinado de acordo com o método nº 943.71 da AOAC (2005), com o auxílio de pHmetro digital (mPA-210, MS Tecnopon, Brasil). Inicialmente, foi realizada a calibração do pHmetro utilizando-se soluções tampão pH 4 e 7. Em béquer de 100 mL, foram pesados 5,0 g de amostra e adicionados 45 mL de água destilada. Com o auxílio de um bastão de vidro foi realizado o processo de maceração da amostra por 5 min e em seguida foi realizada a filtração com auxílio de funil de vidro e algodão. Realizou-se a leitura do pH no líquido obtido após a filtração.

1.4. Secagem por Refractance Window

O secador laboratorial utilizado para a realização dos experimentos opera em regime descontínuo, utilizando o mesmo princípio descrito por Castoldi et al. (2015), com algumas modificações. O equipamento consiste em uma estrutura metálica com formato retangular (0,9 m x 0,15 m x 0,10 m), que atua como um reservatório de água quente, sobre o há um filme mylar, com 0,20 mm de espessura (tipo D, DuPont, EUA). O reservatório de água é aquecido de modo indireto através da passagem de água quente por um sistema de circulação acoplado a um banho termostático (Quimis, Q214M2, Brasil) através de uma serpentina metálica. A verificação da temperatura de secagem foi realizada através da utilização de um termômetro infravermelho digital.

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1.4.1. Cinética de secagem

As cinéticas de secagem das amostras de açafrão-da-terra (Curcuma longa L.) foram determinadas pelo acompanhamento da perda de massa das amostras em intervalos de 5 min. A perda de massa das amostras foi medida com o auxílio de uma balança semi-analítica. As cinéticas de secagem foram realizadas nas temperaturas de 60, 70 e 80 ºC. As amostras foram colocadas sobre o filme mylar após a estabilização da temperatura para a realização da secagem. O acompanhamento da perda