Effect of drying method on the adsorption isotherms and isosteric heat of passion fruit pulp powder

Abstract

Os métodos de secagem geralmente influenciam o comportamento de sorção dos alimentos. As isotermas de sorção são úteis para determinar as propriedades termodinâmicas do produto em pó desidratado por diferentes métodos de secagem. O objetivo deste estudo foi analisar o efeito dos tipos de secadores nas propriedades de sorção da polpa de maracujá (PFP) com 55% de maltodextrina (MD) em pó, obtida por vácuo, spray dryer, secador vibrofluidizado e liofilizador. As isotermas foram determinadas através do método estático gravimétrico na faixa de temperatura de 20 a 50 ºC. As curvas apresentaram comportamento tipo III, de acordo com a classificação de Brunauer. O modelo de GAB se ajustou satisfatoriamente aos dados de umidade de equilíbrio. A temperatura não influenciou os teores de umidade de equilíbrio. O pó obtido pelo spray dryer apresentou uma capacidade de sorção maior em relação aos outros métodos testados. Já os pós obtidos por secagem a vácuo e pelo liofilizador apresentaram a menor capacidade de sorção. O calor isostérico de sorção diminuiu com o aumento do teor de umidade. Considerando os métodos de secagem, o pó produzido pelo spray dryer apresentou o maior valor do calor isostérico de sorção, enquanto aqueles produzidos por secagem a vácuo e pelo liofilizador apresentaram os menores valores do calor isostérico de sorção.

The sorption behavior of dry products is generally affected by the drying method. The sorption isotherms are useful to determine and compare thermodynamic properties of passion fruit pulp powder processed by different drying methods. The objective of this study is to analyze the effects of different drying methods on the sorption properties of passion fruit pulp powder. Passion fruit pulp powder was dehydrated using different dryers: vacuum, spray dryer, vibro-fluidized, and freeze dryer. The moisture equilibrium data of Passion Fruit Pulp (PFP) powders with 55% of maltodextrin (MD) were determined at 20, 30, 40 and 50 ºC. The behavior of the curves was type III, according to Brunauer's classification, and the GAB model was fitted to the experimental equilibrium data. The equilibrium moisture contents of the samples were little affected by temperature variation. The spray dryer provides a dry product with higher adsorption capacity than that of the other methods. The vibro-fluidized bed drying showed higher adsorption capacity than that of vacuum and freeze drying. The vacuum and freeze drying presented the same adsorption capacity. The isosteric heats of sorption were found to decrease with increasing moisture content. Considering the effect of drying methods, the highest isosteric heat of sorption was observed for powders produced by spray drying, whereas powders obtained by vacuum and freeze drying showed the lowest isosteric heats of sorption.