RESUMO Objetivou-se ajustar modelos matemáticos aos dados experimentais da secagem do mesocarpo externo do pequi, determinar o coeficiente de difusão efetivo, e obter a energia de ativação e as propriedades termodinâmicas e nutricionais em diferentes condições de secagem. O mesocarpo dos frutos de pequi com teor de água inicial de 5,05 (base seca, decimal), foi submetido à secagem em estufa de ventilação forçada nas temperaturas de 40, 50, 60 e 70 °C até atingir o teor de água final de 0,15 ± 0,01 (base seca, decimal). Os modelos matemáticos foram ajustados por análise de regressão não linear pelo método Gauss-Newton, sendo considerada a magnitude do coeficiente de determinação (R2), do erro médio relativo (P) e do erro médio estimado (SE). Entre os modelos analisados, Midilli apresentou o melhor ajuste aos resultados. O coeficiente de difusão efetivo aumentou com a elevação da temperatura, e a energia de ativação para a difusão líquida na secagem foi de 11,011 kJ mol-1. A entalpia de ativação diminuiu com o aumento da temperatura de secagem, enquanto a entropia e a energia livre de Gibbs de ativação aumentaram com o acréscimo da temperatura de secagem. O produto obtido a partir da secagem possui baixo teor lipídico e elevado teor de carboidratos, enquanto que temperaturas a partir de 70 °C podem causar desnaturação e/ou complexação proteica. A temperatura de 60 °C é mais indicada para obtenção do farináceo do mesocarpo do pequi, devido ao menor tempo de processamento com manutenção da qualidade nutricional.

ABSTRACT The objectives of this study were to fit mathematical models to the experimental data of the drying of the pequi mesocarp, determine the effective diffusion coefficient, and to obtain activation energy and thermodynamic and nutritional properties in different drying conditions. The mesocarp of pequi fruits, with an initial moisture content of 5.05 (decimal, dry basis), was dried in a forced ventilation oven at temperatures of 40, 50, 60 and 70 °C until the final moisture content of 0.15 ± 0.01 (decimal, dry basis). The mathematical models were adjusted by non-linear regression analysis using the Gauss-Newton method, considering the magnitude of the coefficient of determination (R2), the mean relative error (P) and the estimated mean error (SE). Among the models analyzed, the Midilli model presented the best fit. The effective diffusion coefficient increased with increase in temperature, and the activation energy on drying was 11.011 kJ mol-1. The enthalpy decreased with an increase in the drying temperature, while the entropy and Gibbs free energy increased with the drying temperature. The product obtained from drying has low lipid and high carbohydrate concentration, while temperatures above 70 °C could cause denaturation and/or protein complexation. The temperature of 60 °C is most suitable to obtain flour of pequi mesocarp, due to the shorter processing time while maintaining the nutritional quality.

RESUMO Objetivou-se realizar a secagem da polpa dos frutos de cajá em camada de espuma, verificando a cinética e modelagem matemática do processo, e caracterizar o produto obtido quanto às características físicas e químicas, sendo estas comparadas à polpa in natura. A secagem foi realizada em camada de espuma, com auxílio do agente espumante emustab, nas temperaturas de 50, 60, 70 e 80 °C. Os dados da secagem foram analisados e ajustados por quatro modelos matemáticos (Wang e Singh, Verma, Page e Midilli). Foram determinados o coeficiente de difusão efetiva e energia de ativação. Na polpa in natura e desidratada foram analisados o teor de acidez titulável, pH, teor de sólidos solúveis e teor de vitamina C, assim como a solubilidade em água do pó de cajá e análise de variância da cor (coordenadas de L*, a* e b*). O modelo Wang e Singh indicou melhor ajuste para a temperatura de 50 °C e o modelo de Midilli demonstrou o melhor ajuste matemático para as temperaturas de 60, 70 e 80 °C. Os valores do coeficiente de difusão líquida e energia de ativação foram proporcionais à temperatura de secagem. A secagem da espuma a 60 °C indicou garantia da qualidade da polpa do cajá para acidez titulável, pH e coloração da coordenada de a*.

ABSTRACT The objective of this work was to perform foam-mat drying of yellow mombin pulp, verifying the kinetics and mathematical modeling of the process, and characterizing the obtained product with respect to physical and chemical characteristics, compared with the fresh pulp. Foam-mat drying was carried out with the aid of the foam agent Emustab®, at temperatures of 50, 60, 70 and 80 °C. The drying data were analyzed and fitted to four mathematical models (Wang & Singh, Verma, Page and Midilli). Effective diffusion coefficient and activation energy were determined. Titratable acidity, pH, soluble solids content and vitamin C content, as well as the solubility in water of yellow mombin powder and color variance (L*, a*, b*) were analyzed in both fresh and dehydrated pulp. The Wang & Singh model showed best fit at the temperature of 50 °C, whereas the Midilli model showed the best mathematical fit at temperatures of 60, 70 and 80 °C. Net diffusion coefficient and activation energy values were proportional to the drying temperature. Drying of the foam at 60 °C indicated guarantee of quality of yellow mombin pulp with respect to titratable acidity, pH and color of the a* coordinate.

RESUMO O cajá possui alto valor nutricional, porém é muito perecível. A secagem em leito de espuma é um método que tem sido muito utilizado para conservação de alimentos líquidos e semissólidos em pó. Nesse contexto, o intuito do trabalho foi determinar as isotermas de dessorção e calor isostérico da espuma do cajazinho (Spondias mombinL.) para diferentes condições de temperatura e atividade de água. A polpa de cajá em pó foi obtida através do processo de secagem em estufa com ventilação forçada regulada para 60 °C. Utilizou-se o método estático indireto para determinação das isotermas e calor isostérico, sendo a atividade de água (aw) determinada por meio do equipamento Hygropalm Model Aw. Para controle da temperatura utilizou-se de uma incubadora B.O.D., regulada a 10, 20, 30 e 40 °C e a atividade de água para cada temperatura foi entre 0,220 a 0,832. Os dados experimentais foram ajustados a modelos matemáticos frequentemente utilizados para representação da higroscopicidade de produtos agrícolas, sendo o melhor modelo o de Halsey Modificado. O calor isostérico integral de dessorção do pó de cajá, na faixa de teor de água 17,22 a 57,58 (% b.s), variaram de 3198,56 a 2598,38 kJ kg-1. Conclui-se que o teor de água de equilíbrio do pó da polpa de cajá acresce em função do aumento da atividade de água; as isotermas de dessorção obtidas para polpa de cajá em pó apresentaram forma sigmóide e com a redução do teor de água ocorre aumento do calor isostérico.

ABSTRACT Yellow mombin has high nutritional value but is very perishable. Foam mat drying is a method that has been widely used to preserve liquid and semi-solid powdered foods. In this context, the aim of this study was to determine desorption isotherms and isosteric heat of yellow mombin (Spondias mombin L.) foam for different conditions of temperature and water activity. Powdered yellow mombin pulp was obtained by drying in forced-air oven regulated to 60 ° C. The indirect static method was used to determine the isotherms and isosteric heat, whereas water activity (aw) was determined using the Hygropalm-HP23AW-A analyzer. A B.O.D. incubator, set at 10, 20, 30 and 40 °C, was used to control the temperature, and the water activity for each temperature was between 0.220 and 0.832. The experimental data were fitted to mathematical models frequently used to represent the hygroscopicity of agricultural products, and the best model was the Modified Halsey. Integral isosteric heat of desorption of yellow mombin powder, within the water content range of 17.22 to 57.58 (% d.b.), ranged from 3198.56 to 2598.38 kJ kg-1. It was concluded that the equilibrium water content of yellow mombin pulp powder increased with the increment in water activity; desorption isotherms obtained for yellow mombin pulp powder showed sigmoid form and, with the reduction of water content, the isosteric heat increases.