Desidratação e caracterização físico-química de maçãs impregnadas com lactato de cálcio

Abstract

A impregnação a vácuo (IV) de alimentos porosos consiste na troca do gás e/ou líquido aprisionados dentro dos poros por um líquido externo, promovida pela aplicação de vácuo e posterior restabelecimento da pressão atmosférica no recipiente em que o alimento está imerso no líquido impregnante. A incorporação de cálcio em frutas é uma alternativa para desenvolver novos produtos, oferecendo novas fontes de cálcio. O objetivo deste trabalho foi desidratar e avaliar as características físico-químicas de maçãs impregnadas com lactato de cálcio. Assim, as maçãs foram previamente branqueadas e submetidas a diferentes tratamentos antes da secagem em estufa com circulação e renovação de ar a 60 ºC: 1) combinação de branqueamento seguido de IV com lactato de cálcio; 2) combinação de branqueamento seguido de IV e aplicação de pulso de vácuo com a amostra fora da solução (visando a drenagem parcial da solução e redução da umidade antes da secagem). Na IV, pressões de vácuo de 100 (B+IV100) e 300 (B+IV300) mbar foram aplicadas durante 10 minutos, seguidas do restabelecimento da pressão atmosférica (10 minutos) no recipiente contendo as amostras imersas na solução com 1% de lactato de cálcio. Os pulsos de vácuo com as amostras fora da solução foram com pressões absolutas de 50 (B+IV100+PV50) e 250 (B+IV300+PV250) mbar, aplicadas para amostras impregnadas submetidas às pressões de 100 e 300 mbar, respectivamente. A influência dos diferentes tratamentos aplicados nas amostras foi determinada por medidas de umidade, pH, concentração de sólidos solúveis, atividade de água e variação de massa. No processo de IV e IV seguida de pulso de vácuo, foi investigada a influência da intensidade de vácuo na variação de massa e cinética de impregnação. As amostras in natura apresentaram umidade de 5,58 g água/g sólidos secos. As amostras branqueadas tiveram a umidade reduzida para 5,37 g água/g sólidos secos. A umidade das amostras submetidas à IV e à IV seguida de pulso de vácuo aumentou em relação à in natura para 7,28, 7,31, 6,88 e 7,14 g água/g sólidos secos, para as amostras B+IV100, B+IV300, B+IV100+PV50 e B+IV300+PV250, respectivamente, e não apresentaram diferenças significativas entre si. As amostras impregnadas B+IV100 e B+IV300 ganharam 2,5 e 1,4% de massa, respectivamente, em relação às amostras branqueadas. As amostras submetidas a IV seguida de pulso de vácuo perderam 2,9% (B+IV100+PV50) e 2,6% (B+IV300+PV250) de massa quando comparadas as amostras apenas impregnadas. Quanto à variação de massa ao longo do processo de IV foi observado um incremento de massa devido à impregnação dos poros pela solução impregnante. As amostras submetidas ao processo de branqueamento e amostras in natura atingiram a umidade de equilíbrio em tempos diferentes devido ao dano causado na parede das células que facilita a retirada de umidade. No entanto, a umidade inicial das amostras não interferiu no tempo de secagem, sendo que o pulso de vácuo aplicado após a impregnação não alterou a condição final de equilíbrio. Os ensaios mecânicos não indicaram diferenças nos dados de força-deformação entre as amostras in natura e tratadas. A concentração de cálcio aumentou em 9 vezes em amostras impregnadas, mas a intensidade do vácuo na IV não implicou em diferenças notáveis da concentração de cálcio nas amostras. No entanto, a aplicação do pulso de vácuo com a amostra fora da solução reduziu a concentração de cálcio em 35% quando a pressão de 50 mbar foi aplicada. As microscopias eletrônicas de varredura das amostras impregnadas permitiram observar a ruptura na estrutura em amostras que foram branqueadas e o preenchimento da matriz porosa com a solução de lactato de cálcio. Sendo assim, os resultados deste estudo representam uma alternativa para a produção de frutas fortificadas com cálcio e um novo produto com elevado valor agregado. <br>

Abstract : Vacuum impregnation (VI) of porous foods consists of the exchanging of the gas and/or liquid contained in the product pores with another external liquid, promoted by vacuum applications and subsequent restoration of atmospheric pressure in the container in which the food is immersed in the impregnant liquid. Incorporation of calcium in fruits is an alternative to develop new products, providing new sources of calcium. The aim of this study was dehydrate and evaluate physicochemical characteristics of impregnated apples with calcium lactate. Apples were previously blanched and submitted to different treatments before drying in a convective oven at 60 ºC: 1) combination of blanching followed by calcium vacuum impregnation (B+IV); 2) combination of blanching and VI followed by vacuum pulse with the sample out of the solution (B+IV+VP). This step aimed to drain part of the solution and decrease the moisture before drying. For VI, the apples were immersed for 10 minutes in a solution with 1 % calcium lactate at the vacuum pressure of 100 (B+VI100) or 300 (B+VI300) mbar. Then, the atmosphere pressure was reestablished and maintained for 10 min. The vacuum pulse of 50 (B+IV100+VP50) and 250 (B+IV300+VP250) mbar was applied to the apples withdrawn from the solution for the samples impregnated at the pressures of 100 and 300 mbar, respectively. The effect of the applied treatments was determined measuring moisture content, pH, soluble solids, water activity and weight change on the treated samples. In VI and VI followed by vacuum pulse the effect of the vacuum intensity was investigated in the weight change and in the dynamics of VI process. The moisture content of the fresh samples was of 5.58 g water/g dry matter. Blanched samples showed moisture content of 5.37 g water/g dry matter. The moisture content of samples treated with VI and VI followed by a vacuum pulse increased with respect to the raw samples to 7.28 (B+VI100), 7.31 (B+VI300), 6.88 (B+IV100+VP50) and 7.14 (B+IV300+VP250) g water / g dry matter without any significant differences among them. The weight of impregnated samples increased 2.5 % (B+VI100) and 1.4 % (B+VI300) when compared the blanched samples. The weight of samples submitted to VI followed by vacuum pulse regarding impregnated samples decreased 2.9 % (B+IV100+VP50) and 2.6 % (B+IV300+VP250). By the measurement of the samples mass throughout the process, was observed increased mass due to impregnation of pores by external solution. The samples submitted to blanching process and fresh samples reached the equilibrium moisture content at different times due to damage caused in the cell wall that facilitates the moisture removal. However, initial moisture content of the samples did not affect drying time and vacuum pulse applied after the vacuum impregnation did not change the final condition of equilibrium. Moreover, the initial moisture content presented a small influence on the drying time .The strain-force data obtained from the mechanical tests showed the same behavior for both samples. The calcium concentration increased in the impregnated samples (about 9 times), but the intensity of vacuum in the VI did not result in any significant differences. However, the application of vacuum pulse in samples out of the solution decreased the calcium concentration by 35 % when the pressure of 50 mbar was applied. The analysis of sample images obtained using a scanning electron microscope (SEM) showed the rupture in the structure of blanched samples and the porous impregnated with solution in impregnated samples. In this way, the results of this study represent an alternative for the production of fruit fortified with calcium and a new product with higher added value.