Estudo da atividade de água em co-produtos da indústria de sucos: sementes de maracujá, casca de laranja e cascas de manga

Abstract

Sorption isotherms are important for predicting the drying kinetics behavior and storage conditions of agroindustrial wastes such as passion fruit seeds, orange skin and mango skin, which are studied as raw material for industrial applications. The knowledge of such properties is useful to design equipment or operations for storage or processing purposes. Thus, the present research aims to determine the water activity content in juice industry waste. For this, the equilibrium moisture content for sorption isotherms of passion fruit seeds, orange skin and mango skin were determined using the static gravimetric method at temperatures between 20 - 70 oC and water activity range of 0.056 - 0.873. All experimental sorption curves show a decrease in equilibrium moisture content as the temperature increasing. Also, curves type III were observed, showing a behavior of materials with high carbohydrate content and, high water content at low water activity. Theoretical and empirical models were used to represent the experimental values of the sorption isotherms. For passion fruit seeds, the empirical Henderson model shows the best fitting accuracy to describe the adsorption isotherms curves. Moreover, the Guggenheim, Anderson, and de Boer (GAB) model presented the best fitting accuracy to modeling the experimental adsorption isotherms of orange skin and the desorption and adsorption isotherms of mango skin. Finally, with the GAB parameters was possible confirm, in energetic terms, the difference between adsorption and desorption isotherms observed in the hysteresis phenomenon in mango skin

As isotermas de sorção tornaram-se importantes para prever o comportamento da cinética de secagem e as condições de armazenamento de resíduos da indústria de sucos; como sementes de maracujá, cascas de laranja e de manga, que são estudadas como matériaprima para aplicações industriais. O conhecimento de tal propriedade é útil para projetar equipamentos ou operações para fins de armazenamento ou processamento. Dentro deste contexto, a presente pesquisa teve como objetivo a determinação experimental das isotermas de sorção destes resíduos da indústria de sucos. Para isso, o teor de umidade de equilíbrio nas isotermas de sorção, de sementes de maracujá, casca de laranja e casca de manga, foi determinado utilizando o método gravimétrico estático nas temperaturas de 20 - 70 °C e atividades de água na faixa de 0,056 - 0,873. Todas as curvas de sorção experimentais mostraram uma diminuição da umidade de equilíbrio com o aumento da temperatura. Além disso, foram observadas as curvas de sorção do tipo III, mostrando um comportamento de materiais com alto conteúdo de carboidratos e alto teor de água a baixa atividade de água. Modelos teóricos e empíricos foram usados para representar os valores experimentais das isotermas de sorção. Para as sementes de maracujá, o modelo empírico de Henderson mostrou a melhor precisão de encaixe para descrever as curvas de adsorção. Além disso, o modelo do Guggenheim, Anderson, e de Boer (GAB); apresentou a melhor precisão para modelar os valores experimentais das isotermas de adsorção da casca de laranja e as isotermas de dessorção e adsorção da casca de manga. Finalmente, com os parâmetros do modelo GAB foi possível confirmar, em termos energéticos, a diferença entre as isotermas de adsorção e dessorção pelo fenômeno de histerese na casca de manga