RESUMO A melancia africana é um produto agrícola de excelente potencial econômico. Suas sementes são muito utilizadas para extração de óleo, servindo como fonte energética, demonstrando características nutricionais que a habilitam como produto a ser estudado. Assim, objetivou-se caracterizar quanto à composição físico-química, as sementes de melancia africana, além de determinar a cinética de secagem, ajustar modelos matemáticos aos dados, determinar os coeficientes de difusividade efetiva e propriedades termodinâmicas. As sementes foram submetidas à secagem em secador convectivo, variando-se a temperatura de secagem, com velocidade do ar de 1,0 m s-1. Com o aumento da temperatura de secagem diminuiu o teor de água, atividade de água, teor de cinzas, acidez total titulável, lipídios e açúcar redutor. As sementes de melancia africana são ricas em lipídios e cinzas, tem baixos teores de açúcares e baixa acidez; as cinéticas de secagem foram muito bem descritas pelos modelos Dois Termos e Aproximação da Difusão, seguidos pelos modelos de Midilli e Page, que resultaram em ajustes aceitáveis. A difusividade efetiva acompanhou o aumento da temperatura de secagem, e este comportamento foi satisfatoriamente ajustado por equação do tipo Arrhenius. As variações de entalpia e entropia foram reduzidas com a temperatura de secagem, com aumentos da energia livre de Gibbs.

ABSTRACT Citron watermelon is an agricultural product of excellent economic potential. Its seeds are widely used for oil extraction, serving as an energy source, showing nutritional characteristics that make them a suitable product to be studied. Thus, the objective was to characterize citron watermelon seeds regarding their physicochemical composition, in addition to determining drying kinetics, fitting mathematical models to the data, and determining the effective diffusivity coefficients and thermodynamic properties. The seeds were dried in a convective dryer, varying the drying temperature, with air velocity of 1.0 m s-1. With the increase in drying temperature, there were reductions in moisture content, water activity (aw), ash concentration, total titratable acidity, lipids and reducing sugar. Citron watermelon seeds are rich in lipids and ash, have low sugar concentration and low acidity; their drying kinetics was very well described by the Two Terms and Approximation of Diffusion models, followed by the models of Midilli and Page, which resulted in acceptable fits. Effective diffusivity accompanied the increase in drying temperature, and this behavior was well fitted by an Arrhenius-type equation. Enthalpy and entropy variations were reduced with drying temperature, with increments in Gibbs free energy.

RESUMO Objetivou-se secar a polpa de bacaba em diferentes condições térmicas, ajustar diferentes modelos matemáticos às curvas de desidratação e calcular os coeficientes de difusão, a energia de ativação e as propriedades termodinâmicas do processo. Frutas da bacabeira foram despolpadas para a obtenção da polpa que foi secada nas temperaturas de 40, 50 e 60 °C e espessura de 1,0 cm. O aumento da temperatura de secagem reduziu os tempos de desidratação, bem como os teores de água de equilíbrio, sendo registradas, no início do processo, taxas de secagem com magnitudes de 0,65; 1,04 e 1,25 kg kg min-1 para as temperaturas de 40, 50 e 60 °C, respectivamente. A equação de Midilli foi selecionada como a mais adequada para predizer o fenômeno de secagem, apresentando os maiores R2, os menores valores de desvio quadrado médio (DQM) e χ2 na maioria das condições térmicas, e distribuição aleatória dos resíduos em todas as condições experimentais. Os coeficientes de difusão efetivos aumentaram com incrementos de temperatura, apresentando-se com magnitudes na ordem de 10-9 m2 s-1, sendo descrita satisfatoriamente pela equação de Arrhenius, que apresentou energia de ativação (Ea) de 37,01 kJ mol-1. A secagem foi caracterizada como endergônica, na qual a entalpia (ΔH) e a entropia (ΔS) reduziram com a ampliação da temperatura, enquanto que a energia livre de Gibbs (ΔG) foi aumentada.

ABSTRACT This study aimed to dry ‘bacaba’ (Oenocarpus bacaba Mart.) pulp under different thermal conditions, fit different mathematical models to the dehydration curves, and calculate the diffusion coefficients, activation energy and thermodynamic properties of the process. ‘Bacaba’ fruits were meshed to obtain the pulp, which was dried at temperatures of 40, 50 and 60 °C and with thickness of 1.0 cm. Increase in drying temperature reduced the dehydration times, as well as the equilibrium moisture contents, and drying rates of 0.65, 1.04 and 1.25 kg kg min-1 were recorded at the beginning of the process for temperatures of 40, 50 and 60 °C, respectively. The Midilli’s equation was selected as the most appropriate to predict the drying phenomenon, showing the highest R2, lowest values of mean square deviation (MSD) and χ2 under most thermal conditions, and random distribution of residuals under all experimental conditions. The effective diffusion coefficients increased with increasing temperature, with magnitudes of the order of 10-9 m2 s-1, being satisfactorily described by the Arrhenius equation, which showed activation energy (Ea) of 37.01 kJ mol-1. The drying process was characterized as endergonic, in which enthalpy (ΔH) and entropy (ΔS) reduced with the increment of temperature, while Gibbs free energy (ΔG) was increased.

RESUMO Objetivou-se com este trabalho obter as curvas de cinética de secagem das cascas de pitaya branca e caracterizar o pó obtido quanto aos parâmetros físicos e químicos. Diferentes modelos matemáticos foram ajustados aos dados experimentais de cinética de secagem, considerando-se como critério de ajuste o coeficiente de determinação (R2), o desvio quadrático médio (DQM) e a distribuição dos resíduos. As cascas apresentaram teor de água inicial de 93,38% b.u. e final de 5,39% na temperatura de 50 °C, 5,27% em 60 °C e 4,40% em 70 °C. Após as secagens, as cascas foram desintegradas, para a obtenção dos pós e caracterizadas quanto ao teor de água, açúcares redutores, acidez total titulável, ácido ascórbico, betacianinas, betaxantinas, atividade de água e cor, com a finalidade de se avaliar a influência da temperatura na qualidade dos pós. O modelo de Page foi o que melhor se ajustou aos dados experimentais, apresentando coeficiente de determinação maior do que 0,998, desvio quadrático médio menor que 0,02 e distribuição aleatória dos resíduos. O aumento da temperatura do ar de secagem promoveu aumento do pH, ácido ascórbico, luminosidade e intensidade de amarelo e a redução do teor de água, açúcares redutores, acidez, betacianinas, betaxantinas, atividade de água e intensidade de vermelho. Considerando-se a retenção de betalaínas, a temperatura de secagem de 50 oC é a mais adequada para produção e utilização das cascas de pitaya em pó.

ABSTRACT The objective of this work was to obtain the drying kinetic curves of white-fleshed ‘pitaya’ peels and characterize the obtained powder regarding physical and chemical parameters. Different mathematical models were fitted to the experimental data of drying kinetics, considering the coefficient of determination (R2), mean square deviation (MSD) and residual distribution as fit criteria. The peels had an initial moisture content of 93.38% (w.b.) and final moisture contents of 5.39% at temperature of 50 °C, 5.27% at 60 °C and 4.40% at 70 °C. After drying, the peels were disintegrated to obtain the powders and characterized for moisture content, reducing sugars, total titratable acidity, ascorbic acid, betacyanins, betaxanthins, water activity and color, in order to evaluate the influence of temperature on the quality of powders. The Page model was the one that best fitted to the experimental data, presenting coefficient of determination higher than 0.998, mean square deviation lower than 0.02 and random distribution of residuals. Increment in drying air temperature promoted increase of pH, ascorbic acid, luminosity and yellowness, and reduction of moisture content, reducing sugars, acidity, betacyanins, betaxanthins, water activity and redness. Considering the retention of betalains, the drying temperature of 50 °C is the most suitable for the production and use of ‘pitaya’ peel powder.

RESUMO A seriguela é um fruto sazonal e susceptível a reações de deterioração devido ao seu elevado teor de água, o que evidencia a necessidade de utilização de processos que prolonguem sua vida útil e a disponibilize durante todo o ano, inclusive a mercados distantes dos locais de produção. Assim, objetivou-se produzir a polpa de seriguela em pó em secador de leito de jorro, analisá-la quanto aos parâmetros físicos e químicos e avaliar seu comportamento higroscópico nas temperaturas de 20, 30 e 40 °C, com ajustes dos modelos de GAB, Oswin e Peleg aos dados experimentais. Os resultados das análises físicas e químicas evidenciaram tempo de molhagem intermediário, de 0,39 g min-1, solubilidade superior a 60% e média fluidez com fator de Hausner e índice de Carr compreendido entre 1,26-1,34 e 0,21-0,25, respectivamente. As partículas de pó se apresentaram com formato esférico, superfície lisa e algumas irregularidades, com tendência de formação de aglomerados. As isotermas tiveram comportamento sigmoidal do tipo II, com o modelo de Peleg detendo, em todas as temperaturas, os melhores ajustes aos dados experimentais com coeficientes de determinação superiores a 0,99 e desvios percentuais médios inferiores a 2,0%.

ABSTRACT Red mombin is a seasonal fruit and susceptible to degradation reactions due to its high water content. This highlights the need to use processes that prolong its life and make it available all year round, including to markets away from the production sites. Thus, the objective of this study was to produce red mombin pulp powder in spouted bed dryer, evaluate it regarding physical and chemical parameters and assess its hygroscopic behavior at temperatures of 20, 30 and 40 °C, fitting the models of the GAB, Oswin and Peleg to the experimental data. The results of the physical and chemical analyses showed intermediate wetting time of 0.39 g min-1, solubility higher than 60% and mean flowability with Hausner ratio and Carr index of 1.26-1.34 and 0.21-0.25, respectively. The powder particles exhibited spherical shape, smooth surface and some irregularities, with tendency to form agglomerates. The isotherms had a type-II sigmoidal behavior, and the Peleg model, at all temperatures, showed the best fits to the experimental data with determination coefficients above 0.99 and mean percentage deviations lower than 2.0%.

RESUMO Propôs-se, com este trabalho, estudar a estabilidade química e física de pós de umbu-cajá produzidos por liofilização durante o armazenamento. Polpas de umbu-cajá formuladas com diferentes concentrações de goma arábica (10, 20 e 30%) previamente congeladas, foram desidratadas em liofilizador de bancada a -40 °C por 48 h, desintegradas para obtenção do pó, que foi estocado em embalagens laminadas durante 180 dias em condições ambientais, com análises físicas, químicas e físico-químicas realizadas no tempo inicial e a cada 30 dias de estocagem. De acordo com os resultados observou-se que todos os parâmetros investigados foram alterados significativamente ao longo da estocagem; todavia, com variações menos intensas para conteúdos importantes como ácido ascórbico, açúcares redutores e acidez titulável. Ao final do armazenamento todos os pós se apresentaram microbiologicamente seguros.

ABSTRACT This work aimed to study the chemical and physical stability of ‘umbu-cajá’ powders produced by lyophilization during storage. ‘Umbu-cajá’ pulps formulated with different concentrations of gum arabic (10, 20 and 30%), previously frozen, were dehydrated in benchtop lyophilizer at -40 °C for 48 h and disintegrated to obtain the powder, which was stored in laminated packages for 180 days at ambient conditions, with physical, chemical and physico-chemical analyzes performed at the beginning and every 30 days of storage. According to the results, all investigated parameters were significantly altered throughout the storage, yet with less intense variations for important variables, such as ascorbic acid, reducing sugars and titratable acidity. At the end of storage, all powders were microbiologically safe.

Objetivou-se, neste trabalho, desenvolver e avaliar a estabilidade de licores de graviola acondicionados em embalagens de polietileno durante o armazenamento por 240 dias em condições ambientais. Foram elaboradas 5 formulações de licores variando-se as concentrações de polpa (300, 400 e 500 g) e xarope de sacarose (50, 60 e 70 °Brix). As polpas foram maceradas em álcool comercial por 20 dias; em seguida, as misturas foram filtradas, adicionadas de xarope e submetidas a um envelhecimento acelerado em banho-maria, a 60 °C, pelo período de 2 h. Os licores foram acondicionados em embalagens de polietileno de baixa densidade e armazenados em temperatura e umidade relativa médias de 26 °C e 78%, respectivamente. No tempo inicial e a cada 60 dias de estocagem, por 240 dias, os licores foram submetidos às análises de teor alcoólico, açúcares totais, sólidos solúveis totais (SST), acidez total titulável (ATT), razão SST/ATT, pH, atividade de água e cor (L*, a* e b*). Observou-se que o armazenamento promoveu aumentos significativos (p < 0,05) nos valores de açúcares totais, SST e cromaticidades a* e b*. Os parâmetros de teor alcoólico, atividade de água, pH e luminosidade (L*) foram reduzidos enquanto que a ATT e a razão SST/ATT permaneceram estáveis ao final da estocagem.

The objective of this study was to develop and evaluate the stability of soursop liqueurs packaged in polyethylene during storage for 240 days under ambient conditions. Five formulations of liquors were prepared by varying the concentration of pulp (300, 400 and 500 g) and sucrose syrup (50, 60 and 70 °Brix). The pulps were macerated in alcohol for 20 working days, then the mixtures were filtered, added syrup and subjected to accelerated aging in a water bath at 60 °C for 2 h. Liqueurs were packed in low density polyethylene and stored at mean temperature and relative humidity of 26 °C and 78%, respectively. At baseline and every 60 days of storage, for 240 days, the liqueurs were analysed for alcohol content, total sugars, total soluble solids (TSS), titratable acidity (TTA), TSS/TTA ratio, pH, water activity and color (L*, a* and b*). It was observed that storage promoted significant increases (p < 0.05) in the values of total sugars, TSS and a* and b* chromaticities. The parameters of alcohol content, water activity, pH and lightness (L*) were reduced, while TSS/TTA ratio remained stable at the end of storage.

Neste trabalho propôs-se estudar a estabilidade física e química de geleias convencionais de umbu-cajá durante o armazenamento por 180 dias em condições ambientais. As geleias foram formuladas por meio de planejamento experimental fatorial 22 com 2 experimentos no ponto central resultando em 6 experimentos, variando-se as concentrações de açúcar cristal (50, 55 e 60%) e pectina de alto teor de metoxilação (0,5; 1,0 e 1,5%). As formulações foram aquecidas e concentradas em tacho aberto até atingir teor de sólidos solúveis totais de ≈65 ºBrix, envasadas em recipientes de vidro transparente e estocadas em temperatura e umidade relativa médias de 23,25 ºC e 81%, respectivamente, com análises físicas e químicas a cada 30 dias de armazenamento. De acordo com os resultados o armazenamento das geleias promoveu aumento nos valores de pH, sólidos solúveis totais (ºBrix), ratio (relação sólidos solúveis totais/acidez total titulável), firmeza e adesividade e reduções nos dados de atividade de água, acidez total titulável, luminosidade (L*), intensidade de amarelo (+b*), ângulo de tonalidade (h*) e croma (c*). Observou-se tendência à estabilidade dos valores de teor de umidade e sólidos totais na maioria dos experimentos enquanto, por outro lado, a intensidade de vermelho (+a*) apresentou tendência de elevação na maioria das geleias.

The objective was to study the physical and chemical stability of conventional umbu-caja (Spondias spp.) jams during storage for 180 days under ambient conditions. The jams were formulated through a factorial experimental design 22 with 2 experiments at the center point, resulting in 6 experiments, varying concentrations of sucrose (50, 55 and 60%) and pectin of high content of methoxylation (0.5; 1.0 and 1.5%). The formulations were heated and concentrated in open pan until it reached total soluble solids content of ≈65 ºBrix, bottled in clear glass containers and stored at mean temperature and humidity of 23.25 ºC and 81%, respectively, performing physical and chemical analysis at every 30 days storage. According to the results, the storage of jams promoted significant increase in pH, total soluble solids (º Brix), ratio (total soluble solids and total acidity), firmness and adhesiveness and significant reductions in data of water activity, total acidity, lightness (L*) , intensity of yellow (+ b*), hue angle (h*) and chroma (c*). A tendency was found toward stabilization of values of moisture content and total solids in most experiments, whereas the intensity of red (+ a*) tended to increase in most jams.

O processo de extração do corante bixina produz enorme quantidade de grãos residuais de urucum que vem sendo descartada em grande parte pelas indústrias. Objetivou-se, neste trabalho, desidratar farinhas de grãos residuais de urucum, com e sem a camada de óleo proveniente do processo de extração dos pigmentos em estufa com circulação forçada de ar nas temperaturas de 40, 50, 60 e 70 ºC e ajustar os modelos matemáticos de Aproximação da Difusão, Dois Termos, Midilli, Page e Thompson aos dados experimentais. As farinhas de grãos residuais de urucum com teor de água inicial de aproximadamente 20% b.u. foram desidratadas até teor de água final de aproximadamente 5% b.u. Como critério de avaliação do ajuste dos modelos matemáticos utilizaram-se o coeficiente de determinação e o desvio quadrático médio. Verificou-se que as amostras de farinha com óleo demandaram maior intervalo de tempo para atingir o teor de água de 5% b.u., em comparação com as amostras de farinha sem óleo. Todos os modelos estudados representaram satisfatoriamente a cinética de secagem das farinhas com e sem óleo, com coeficientes de determinação superiores a 0,95 e valores de desvios quadráticos médios inferiores a 1,0.

The process of extracting the bixin colorant produces a large amount of residual annatto seeds that, in most cases, has been discarded by the industries. The objective of this study was to dehydrate residual grain flour of annato, with and without the oil layer originated of the extraction process of the pigments in an oven with forced air circulation at 40, 50, 60 and 70 ºC temperature and to adjust the mathematical models of the Diffusion Approximation, Two Terms, Midilli, Page and Thompson to the experimental data. Residual grain flour of annato with water content approximately 20% w.b. was dried to the final water content of about 5% w.b. As a criterion for evaluating the adjustment of mathematical models the coefficient of determination and mean-square deviation were used. It was found that samples of flour with oil demanded longer time to achieve moisture content of 5% w.b. in comparison to samples of flour without oil. All studied models accounted satisfactorily drying kinetics of flour with and without oil, with determination coefficients above 0.95 and values of mean-square deviation below 1.0.