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Revista Brasileira de Produtos Agroindustriais, Campina Grande, v.17, n.4, p.381-390, 2015 381 ISSN: 1517-8595 ISOTERMAS DE SORÇÃO E HISTERESE EM PIMENTA VARIEDADE BICO IN NATURA E PROCESSADA EM DIFERENTES TEMPERATURAS Camila de Souza Paglarini 1 , Fabrício Schwanz da Silva 2 , Alexandre Gonçalves Porto 3 , Guilherme de Figueiredo Furtado 4 , Philipe dos Santos 5 RESUMO O alto teor de umidade da pimenta bico a torna um produto altamente perecível, sendo essenciais estudos que informem melhores condições de processamento, armazenamento e embalagem para tal produto. Para processos de secagem e armazenagem, o conhecimento da relação entre a umidade do material e a umidade relativa do ar é essencial, visto que as isotermas de sorção (adsorção e dessorção) ajudam a estabelecer o teor de água final no produto. O objetivo deste trabalho foi determinar e analisar as curvas de sorção da pimenta bico inteira e em pasta, nas temperaturas de 20, 30, 40 e 50ºC, bem como calcular a área da histerese. As isotermas de sorção foram determinadas pelo método gravimétrico estático, com o uso de soluções ácidas e ajustados por diferentes modelos matemáticos aos dados experimentais, por análise de regressão não linear. O modelo que melhor se ajustou as isotermas de sorção da pimenta inteira e em pasta foi o de GAB. Em seguida, pelo método de integração foi calculada a área das curvas de dessorção e adsorção e a área da histerese foi calculada pela diferença entre as curvas. De acordo com os resultados obtidos observou-se que a histerese foi menor para as isotermas de sorção da pimenta bico em pasta e a área da histerese das isotermas de equilíbrio da pimenta bico inteira reduziu 55% e da pimenta em pasta reduziu 36%, entre as temperaturas de 20ºC e 50ºC. Palavras Chave: Adsorção, dessorção, modelagem. SORPTION ISOTHERMS AND HYSTERESIS PEPPER VARIETY BICO IN NATURA AND PROCESSED AT DIFFERENT TEMPERATURES ABSTRACT The high moisture content of pepper makes it a highly perishable product, being necery studies to inform better conditions of processing, storage and packaging for this product. For drying and storage, knowledge of the relationship between the moisture of the material and the relative humidity is essential since the sorption isotherms (adsorption and desorption) help to establish the final water content in the product. The objective of this study was to determine and analyze the curves of sorption of pepper whole and in paste, at temperatures of 20, 30, 40 and 50ºC, and calculate the area of the hysteresis. The sorption isotherms were determined by static method using acid solutions and adjusted different mathematical models to the experimental data by nonlinear regression analysis. The model that best fit the sorption isotherms of whole pepper and pasta was the GAB model. Then, by the method of desorption and adsorption curves integration area and the hysteresis area was calculated by the difference between the curves. According to the results it was observed that the hysteresis was smaller for the sorption Protocolo 16 2014 37 de 05/02/2015 1 Mestranda em Tecologia de Alimentos – Universidade Estadual de Campinas. Rua Monteiro Lobato, 80 – Cidade Universitária Zeferino Vaz CEP:13083-862 Campinas – SP, Brasil. E-mail: [email protected]. 2 Professor – Departamento de Engenharia de Produção Agroindustrial – Universidade do Estado de Mato Grosso Rua A, s/nº - Bairro São Raimundo - Cx. Postal 92 CEP:78390-000 Barra do Bugres – MT, Brasil. E-mail: [email protected]. 3 Professor – Departamento de Engenharia de Alimentos – Universidade do Estado de Mato Grosso Rua A, s/nº - Bairro São Raimundo - Cx. Postal 92 CEP:78390-000 Barra do Bugres – MT, Brasil. E-mail: [email protected]. 4 Doutorando em Engenharia de Alimentos – Universidade Estadual de Campinas. Rua Monteiro Lobato, 80 – Cidade Universitária Zeferino Vaz CEP:13083-862 Campinas – SP, Brasil. E-mail: [email protected]. 5 Doutorando em Engenharia de Alimentos – Universidade Estadual de Campinas. Rua Monteiro Lobato, 80 – Cidade Universitária Zeferino Vaz CEP:13083-862 Campinas – SP, Brasil. E-mail: [email protected].

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Revista Brasileira de Produtos Agroindustriais, Campina Grande, v.17, n.4, p.381-390, 2015 381

ISSN: 1517-8595

ISOTERMAS DE SORÇÃO E HISTERESE EM PIMENTA VARIEDADE BICO IN

NATURA E PROCESSADA EM DIFERENTES TEMPERATURAS

Camila de Souza Paglarini

1, Fabrício Schwanz da Silva

2, Alexandre Gonçalves Porto

3,

Guilherme de Figueiredo Furtado4, Philipe dos Santos

5

RESUMO

O alto teor de umidade da pimenta bico a torna um produto altamente perecível, sendo

essenciais estudos que informem melhores condições de processamento, armazenamento e

embalagem para tal produto. Para processos de secagem e armazenagem, o conhecimento da

relação entre a umidade do material e a umidade relativa do ar é essencial, visto que as

isotermas de sorção (adsorção e dessorção) ajudam a estabelecer o teor de água final no

produto. O objetivo deste trabalho foi determinar e analisar as curvas de sorção da pimenta bico

inteira e em pasta, nas temperaturas de 20, 30, 40 e 50ºC, bem como calcular a área da histerese.

As isotermas de sorção foram determinadas pelo método gravimétrico estático, com o uso de

soluções ácidas e ajustados por diferentes modelos matemáticos aos dados experimentais, por

análise de regressão não linear. O modelo que melhor se ajustou as isotermas de sorção da

pimenta inteira e em pasta foi o de GAB. Em seguida, pelo método de integração foi calculada a

área das curvas de dessorção e adsorção e a área da histerese foi calculada pela diferença entre

as curvas. De acordo com os resultados obtidos observou-se que a histerese foi menor para as

isotermas de sorção da pimenta bico em pasta e a área da histerese das isotermas de equilíbrio

da pimenta bico inteira reduziu 55% e da pimenta em pasta reduziu 36%, entre as temperaturas

de 20ºC e 50ºC.

Palavras Chave: Adsorção, dessorção, modelagem.

SORPTION ISOTHERMS AND HYSTERESIS PEPPER VARIETY BICO IN NATURA

AND PROCESSED AT DIFFERENT TEMPERATURES

ABSTRACT

The high moisture content of pepper makes it a highly perishable product, being necery studies

to inform better conditions of processing, storage and packaging for this product. For drying and

storage, knowledge of the relationship between the moisture of the material and the relative

humidity is essential since the sorption isotherms (adsorption and desorption) help to establish

the final water content in the product. The objective of this study was to determine and analyze

the curves of sorption of pepper whole and in paste, at temperatures of 20, 30, 40 and 50ºC, and

calculate the area of the hysteresis. The sorption isotherms were determined by static method

using acid solutions and adjusted different mathematical models to the experimental data by

nonlinear regression analysis. The model that best fit the sorption isotherms of whole pepper

and pasta was the GAB model. Then, by the method of desorption and adsorption curves

integration area and the hysteresis area was calculated by the difference between the curves.

According to the results it was observed that the hysteresis was smaller for the sorption

Protocolo 16 2014 37 de 05/02/2015 1 Mestranda em Tecologia de Alimentos – Universidade Estadual de Campinas. Rua Monteiro Lobato, 80 – Cidade

Universitária Zeferino Vaz CEP:13083-862 Campinas – SP, Brasil. E-mail: [email protected]. 2 Professor – Departamento de Engenharia de Produção Agroindustrial – Universidade do Estado de Mato Grosso Rua A, s/nº

- Bairro São Raimundo - Cx. Postal 92 CEP:78390-000 Barra do Bugres – MT, Brasil. E-mail: [email protected]. 3 Professor – Departamento de Engenharia de Alimentos – Universidade do Estado de Mato Grosso Rua A, s/nº - Bairro São

Raimundo - Cx. Postal 92 CEP:78390-000 Barra do Bugres – MT, Brasil. E-mail: [email protected]. 4 Doutorando em Engenharia de Alimentos – Universidade Estadual de Campinas. Rua Monteiro Lobato, 80 – Cidade

Universitária Zeferino Vaz CEP:13083-862 Campinas – SP, Brasil. E-mail: [email protected]. 5 Doutorando em Engenharia de Alimentos – Universidade Estadual de Campinas. Rua Monteiro Lobato, 80 – Cidade

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382 Isotermas de sorção e histerese em pimenta variedade bico in natura e processada em diferentes temperaturas Paglarini et al.

Revista Brasileira de Produtos Agroindustriais, Campina Grande, v.17, n.4, p.381-390, 2015

isotherms of pepper paste, and the equilibrium isotherms hysteresis area of whole pepper

decreased 55% and pepper paste reduced by 36%, between temperatures of 20ºC and 50ºC.

Keywords: Adsorption, desorption, modeling

INTRODUÇÃO

A pimenta bico é da espécie Capsicum

chinense, não é picante e é muito valorizada por

quem gosta de pimenta, devido seu aroma

característico (BONTEMPO, 2007; LOPES;

OKURA, 2005). De acordo com Markus et al.

(1999) as pimentas são excelentes fontes de

vitaminas A e C e carotenóides como β-

caroteno, capsantina, capsorubina e β-

cripitoxantina.

Devido ao alto teor de umidade da

pimenta, os dados de atividade de água (aa)

tornam-se indispensáveis nos estudos do

processamento deste fruto, uma vez que, quanto

maior a atividade de água de um produto, mais

propenso ele estará ao ataque de

microorganismos (Kouhila et al., 2001). Por

meio dos valores de aa podem ser previstas

reações químicas e bioquímicas (isto é, a

oxidação de lípidos, enzimáticos e reações de

Maillard) e o potencial de crescimento

microbiano, além disso, serve como parâmetro

para predizer a vida de prateleira do produto

(Lomauro et al., 1985).

As isotermas de sorção de umidade

representam a relação entre a umidade de

equilíbrio e atividade de água em condições

constante de temperatura e pressão (Kaymak-

Ertekin; Gedik, 2004). O efeito da temperatura

nas isotermas de equilíbrio tem sido relatado

em vários estudos (Yan et al., 2008, Tarigan et

al., 2006, Kaleemullah; Kailappan, 2004,

Kaymak-Ertekin; Sultanoğlu, 2001).

As curvas de equilíbrio são ferramentas

importantes no dimensionamento do processo

de secagem de alimentos e na determinação de

condições de embalagem e armazenamento, e

são obtidas a partir de dados de adsorção

(ganho de umidade) e dessorção (perda de

umidade), respectivamente, mas podem ser

preditas através de modelos matemáticos

classicamente utilizados com essa finalidade,

amplamente encontrados na literatura

(Assunção & Pena, 2007). A diferença entre as

curvas de dessorção e adsorção é denominada

histerese (Rahman, 1995).

A histerese é o fenômeno pelo qual um

adsorvente a um determinado nível de aa e

temperatura contém uma quantidade menor de

umidade durante um processo de adsorção do

que durante um processo de dessorção

subsequente (Caurie, 2007). Kapsalis (1981)

relata que esse fenômeno tem importantes

aplicações teóricas e práticas. Como aplicação

teórica tem-se a irreversibilidade do processo

de sorção para a questão da validade das

funções termodinâmicas. As aplicações práticas

são relacionadas a deterioração química e

microbiológica. Caurie (2007) ainda ressalta

que a histerese pode ser utilizada como índice

de qualidade alimentar, uma vez que o aumento

da histerese indica a redução da estabilidade e a

redução ou ausência da histerese indica melhor

estabilidade dos produtos armazenados.

De acordo com Kapsalis (1987) a

histerese é influenciada pela temperatura, em

alguns alimentos, ela pode ser eliminada com o

aumento da temperatura e para outros,

permanecer constante e até aumentar com o

aumento da temperatura. Já Damodaran et al.

(2010) relatam que a altas temperaturas esse

fenômeno quase não ocorre, tornando-se mais

evidente a baixa temperaturas.

O objetivo deste trabalho foi determinar e

analisar as curvas de sorção da pimenta bico na

forma inteira e em pasta, nas temperaturas de

20, 30, 40 e 50ºC, bem como calcular a área da

histerese.

MATERIAIS E MÉTODOS

O presente trabalho foi desenvolvido no

Laboratório de Engenharia e Processamento

Agroindustrial, pertencente ao Centro

Tecnológico de Mato Grosso (CTMAT), do

Campus Universitário Deputado Estadual Renê

Barbour na Universidade do Estado de Mato

Grosso-UNEMAT, em Barra do Bugres, Mato

Grosso.

A matéria prima utilizada foi a pimenta

variedade bico produzida e comercializada no

município de Barra do Bugres.

Para determinação das isotermas de

dessorção, as pimentas inteira e em pasta foram

imersas em solução de benzoato de sódio a 20%

por um período de 1 hora, com a finalidade de

conservar as características da matéria-prima

durante a realização do experimento, evitando a

ação de microrganismos. Já na adsorção, as

pimentas inteiras e em pasta foram desidratadas

em secador de bandejas a 50 °C até atingir o

equilíbrio termodinâmico.

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As amostras foram colocadas em

recipientes cilíndricos de vidro hermeticamente

fechados, com 8 cm de diâmetro e 13 cm de

altura (Figura 1).

Figura 1. Aparato experimental utilizado para

determinar as isotermas de equilíbrio de polpa

de manga manteiga

Cada recipiente contendo soluções ácidas

específicas, para garantir a umidade relativa do

ar constante dentro do recipiente. O método

utilizado para a obtenção das isotermas é o

gravimétrico estático, o mesmo utilizado por

Bellagha (2008).

Os experimentos foram realizados

utilizando onze soluções de ácido sulfúrico com

concentrações que variavam de 20% a 70%,

com as correspondentes atividades de água na

faixa de 4,3% a 88,8% e nas temperaturas de

20, 30, 40 e 50 ºC. O aparato permaneceu em

estufa incubadora com temperatura controlada

até atingir massa constante.

Após atingirem o equilíbrio

termodinâmico, as amostras foram submetidas

ao método da estufa, (105±2)ºC até peso

constante para a determinação da umidade

(IAL, 2008). Posteriormente, os resultados

foram ajustados aos diferentes modelos

matemáticos, Tabela 1, por análise de regressão

não linear mediante análise estatística.

Tabela 1. Principais modelos matemáticos utilizados para descrever isotermas de equilíbrio de

alimentos

Designação do Modelo Modelo

GAB Xe=

Xm C K aw

(1-K aw)(1-K aw+C K aw)

(1)

Oswin Xe=a (aw

1-aw

)b

(2)

BET 𝑋𝑒 = [[(𝑋𝑚𝐶𝑎𝑤)[1 − (𝑛 + 1)𝑎𝑤𝑛 + 𝑛𝑎𝑤𝑛+1]]

(1 − 𝑎𝑤)[1 + (𝐶 − 1)𝑎𝑤 − 𝐶𝑎𝑤𝑛+1]] (3)

Henderson e Thompson Xe= [ln (

11-aw

)

a (T+b) ]

1C

(4)

Henderson Xe =[a (1

T) ln (

1

1-aw

) ]

1C

(5)

Halsey Xe =a [T ln (1

aw

)]

-1C

(6)

Chen e Clayton Xe= (1

-CTD) ln (

ln aw

-b Ta ) (7)

Luikov Xe=

a

1+b T ln (1aw

)

(8)

Em que: T - temperatura (ºC); Xe- umidade de equilíbrio, b.s; aw- Atividade de água; K = a*exp^((E/T)); Xm - umidade na monocamada,

b.s.; a, C, b, D, E - parâmetros de ajuste.

Para calcular a área das curvas de

dessorção e adsorção, foi utilizado o método de

integração como uso do modelo matemático

que melhor se ajustou as isotermas.

A histerese foi calculada pela diferença

de área entre as curvas de dessorção e adsorção

das isotermas de equilíbrio obtidas para a

pimenta variedade bico inteira e em pasta.

RESULTADOS E DISCUSSÃO

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Na Figura 2 estão apresentadas as

isotermas de sorção da pimenta bico na forma

inteira e na Figura 3 as isotermas de sorção da

pimenta bico na forma pasta, utilizando

soluções ácidas nas temperaturas de 20, 30, 40

e 50 °C.

(a) (b)

Figura 2. Isotermas de adsorção (a) e dessorção (b) da pimenta bico inteira para as temperaturas

20, 30, 40 e 50ºC

(a) (b)

Figura 3. Isotermas de adsorção (a) e dessorção (b) da pimenta bico em pasta para as temperaturas 20,

30, 40 e 50ºC

Observa-se nas Figuras 2 e 3 que para

atividade de água constante, os valores de

umidade de equilíbrio diminuíram com o

aumento da temperatura, seguindo a mesma

tendência observada para a maioria dos

produtos agrícolas. De acordo com

Kaleemullah e Kailappan (2004) isso ocorre

porque o aumento da temperatura aumenta a

pressão de vapor de umidade no interior da

pimenta e acelera a transferência de umidade da

pimenta para o ambiente. O mesmo resultado

foi observado por Machhour et al. (2012);

Kaleemullah e Kailappan (2004).

A Tabela 2 apresenta os valores dos

coeficientes de correlação (R²) e o erro médio

estimado (SE), para os modelos matemáticos,

temperaturas e formas utilizadas neste estudo.

Como pode ser observado na Tabela 2, o

modelo de GAB se ajustou melhor aos dados

experimentais das isotermas de pimenta bico na

forma inteira e em pasta, pois apresentou

maiores valores dos coeficientes de correlação

(R²) e menores valores do erro médio estimado

(SE). De acordo com Prothon; Ahrné (2004) o

modelo de GAB apresenta a vantagem de

descrever bem as isotermas de sorção para

produtos que possuem atividade de água menor

que 0,9. Alguns autores também obtiveram o

melhor ajuste pelo modelo de GAB em seus

dados experimentais ao trabalharem com

alimentos (Machhour et al., 2012; García-Pérez

et al., 2008; Goula et al., 2008).

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Nas Tabelas 3 e 4 encontram-se os

valores dos parâmetros obtidos para o modelo

de GAB, para as isotermas de sorção da

pimenta variedade bico na forma inteira e em

pasta, respectivamente, nas temperaturas de 20,

30, 40 e 50 °C.

Tabela 2. Coeficientes de correlação (R²) e erro médio estimado (SE) para os modelos matemáticos,

nas diferentes temperaturas e formas da pimenta bico Dessorção Adsorção

Modelo Temperatura (ºC) Inteira Pasta Inteira Pasta

R2 (%) SE (%) R

2 (%) SE (%) R

2 (%) SE (%) R

2 (%) SE (%)

GAB

20 98,80 3,394 97,07 2,531 99,23 0,937 93,65 2,127

30 97,77 3,495 97,29 2,138 98,89 1,076 94,01 2,038

40 96,69 4,009 95,05 2,206 98,58 0,978 92,51 2,193

50 98,21 1,716 97,69 1,367 97,78 1,088 96,55 1,204

Oswin

20 94,39 6,845 91,12 4,093 95,74 2,063 87,42 2,776

30 91,92 6,173 91,24 3,569 94,88 2,154 88,02 2,583

40 90,54 6,294 89,13 3,033 95,83 1,572 90,26 2,380

50 95,41 2,573 93,38 2,156 94,63 1,580 93,64 1,529

BET

20 93,75 7,650 83,44 5,809 88,61 3,311 60,89 4,810

30 89,60 7,386 82,34 5,249 88,47 3,178 66,97 4,440

40 88,70 7,261 70,60 5,026 87,45 2,668 66,28 4,323

50 84,51 4,870 81,06 3,744 85,79 2,511 75,75 3,018

Henderson e

Thompson

20 90,91 9,160 85,05 5,544 91,33 2,910 80,28 3,616

30 86,94 8,217 85,24 4,836 90,33 2,924 83,34 3,304

40 85,18 8,238 82,23 4,039 91,80 2,181 81,50 3,345

50 90,69 3,838 87,72 3,070 89,67 2,163 88,22 2,177

Henderson

20 90,91 8,637 85,05 5,227 91,33 2,910 80,28 3,409

30 86,94 7,747 85,25 4,560 90,33 2,924 83,34 3,115

40 85,18 7,767 82,23 3,808 91,80 2,181 81,50 3,154

50 90,69 3,619 87,72 2,894 89,67 2,163 88,22 2,052

Halsey

20 96,83 5,174 95,22 3,036 98,44 1,256 92,94 2,109

30 95,29 4,753 95,44 2,603 97,80 1,423 93,97 1,927

40 93,88 5,107 94,07 2,269 98,21 1,035 92,62 2,052

50 98,07 1,678 96,95 1,476 97,43 1,101 96,92 1,074

Chen e

Clayton

20 84,02 12,746 85,60 5,826 91,58 2,870 85,61 3,350

30 83,42 9,811 86,29 4,997 90,11 2,956 87,50 3,094

40 81,63 9,708 86,08 3,861 92,67 2,067 85,66 3,185

50 92,40 3,732 89,90 2,994 90,57 2,072 91,51 1,993

Luikov

20 96,10 5,734 90,47 4,235 94,75 2,284 77,56 3,354

30 93,32 5,638 90,31 3,745 94,20 2,288 84,32 3,030

40 92,03 5,798 85,03 3,522 94,27 1,835 82,57 3,070

50 92,76 3,209 90,69 2,539 92,41 1,868 89,04 1,984

Tabela 3. Parâmetros de ajuste (GAB) das isotermas de dessorção e adsorção da pimenta bico inteira.

MODELO T (ºC) C Xm K

GAB dessorção

20 3509761 0,082 1,012

30 22439456 0,073 0,999

40 3663945 0,06 1,013

50 3200923 0,073 0,877

GAB adsorção

20 4295713 0,051 0,922

30 2797733 0,045 0,94

40 1904409 0,044 0,895

50 1474211 0,035 0,912

Tabela 4. Parâmetros de ajuste (GAB) das isotermas de dessorção e adsorção da pimenta bico em

pasta.

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MODELO T(ºC) C Xm K

GAB dessorção

20 3319866 0,065 0,942

30 10416449 0,062 0,932

40 7262602 0,062 0,872

50 1316397 0,051 0,881

GAB adsorção

20 7346056 0,063 0,83

30 2157912 0,06 0,841

40 6197021 0,055 0,848

50 3400315 0,046 0,83

Nas Tabelas 3 e 4, estão demonstrados os

parâmetros do modelo de GAB e podem ser

observados também os valores estimados do

teor de umidade de monocamada (Xm), que

variaram entre 0,35 e 0,82 g água / g (b.s.) para

a pimenta inteira e 0,46 a 0,63 g água / g (b.s.)

para a pimenta em pasta. Observa-se também

que os valores de Xm são maiores na dessorção

do que na adsorção. O valor da monocamada é

de extrema importância, uma vez que indica a

quantidade de água que é fortemente adsorvido

a locais específicos e é considerado como o

valor no qual um alimento é o mais estável.

Prado et al. (1999) relatam que o valor de Xm

diminui consideravelmente com o aumento da

temperatura, devido a redução de número de

zonas ativas, como resultado de mudanças

físicas e/ou químicas induzidas pela

temperatura.

Na Figura 4, está demonstrado a histerese

das isotermas de sorção da pimenta na forma

inteira paras as temperaturas de 20, 30, 40 e 50

°C.

(a) (b)

(c) (d)

Figura 4. Histerese das isotermas de sorção da pimenta bico inteira nas temperaturas de 20 (a), 30 (b),

40 (c) e 50 °C (d)

Na Figura 5, é apresentado a histerese

das isotermas de sorção da pimenta bico em

pasta, para as temperaturas de 20, 30, 40 e 50

°C. Nas Figuras 4 e 5, pode ser observado o

efeito de histerese para a pimenta bico na forma

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Revista Brasileira de Produtos Agroindustriais, Campina Grande, v.17, n.4, p.381-390, 2015

inteira e em pasta, de acordo com Vega-Gálves

et al. (2008) este fenômeno ocorre porque

alimentos frescos retem mais umidade do que

alimentos secos em todo o intervalo de aa,

provavelmente devido aos danos celulares

provocados em alimentos que foram

desidratados. Diversos autores tem encontrado

o fenômeno de histerese em alimentos, dentre

eles pode se destacar: Iguedjtal et al. (2008),

Samapundo et al. (2007), Toğrul; Arslan

(2007), Yazdani et al. (2006), Arslan; Toğrul

(2005) ao trabalharem com batata, milho, noz,

pistache e pimentão, respectivamente.

Ainda nas Figuras 4 e 5 está demonstrado

que a histerese reduziu com o aumento da

temperatura. De acordo com Henderson (1970)

diversas teorias têm sido formuladas para

explicar o fenômeno da histerese, no entanto

nenhuma pode afirmar quais mecanismos são

responsáveis por causar esse efeito. O que se

sabe é que os principais fatores que afetam a

histerese são: a composição do produto, sua

temperatura, tempo de armazenamento,

temperatura de secagem, entre outros. Yan et al.

(2008), Tarigan et al. (2006), Ariahu et al.

(2006), Moreira et al. (2005) Kaleemullah;

Kailappan (2004), Kaymak-Ertekin; Sultanoğlu

(2001), Chen (2000) também encontraram uma

redução da histerese com o aumento da

temperatura ao trabalharem com banana, candle

nut, lagosta, nabo, pimentão vermelho, pimenta,

amendoim.

Nas Tabelas 5 e 6 podem ser observadas

as áreas da histerese encontradas para isotermas

de sorção de pimenta variedade bico inteira e

em pasta nas temperaturas estudadas,

utilizando-se dos parâmetros obtidos pelo

modelo de GAB.

(a) (b)

(c) (d)

Figura 5. Histerese das isotermas de sorção da pimenta bico em pasta nas temperaturas de 20 (a), 30

(b), 40 (c) e 50 °C (d)

Tabela 5. Histerese encontrada para isoterma de sorção de pimenta inteira variedade bico nas

temperaturas estudadas.

Temperatura (ºC) Área dessorção Área adsorção Área histerese

20 0,1741740 0,0894841 0,0846898

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30 0,1469300 0,0801875 0,0667421

40 0,1274070 0,0735486 0,0538581

50 0,0998272 0,0617301 0,0380971

Tabela 6. Histerese encontrada para isoterma de sorção de pimenta em pasta variedade bico nas

temperaturas estudadas.

Temperatura (ºC) Área dessorção Área adsorção Área histerese

20 0,1182390 0,0962712 0,0219676

30 0,1020000 0,0857601 0,0171363

40 0,1089130 0,0861031 0,0142879

50 0,0853915 0,0714401 0,0139514

Nas Tabelas 5 e 6, verifica-se que foi

encontrada uma maior área para as isotermas de

dessorção do que de adsorção, resultado

encontrado por diversos autores, dentre eles

pode-se destacar Melo et al. (2011);

Kaleemullah e Kailappan (2004); Kaymak-

Ertekin e Sultanoğlu (2001), ao determinarem

as isotermas de sorção de buriti, pimentão

vermelho e pimentas, respectivamente.

Conforme as Tabelas 5 e 6, a área da

histerese se comportou de forma inversa a

temperatura para a pimenta inteira e em pasta,

ou seja, de 20 para 50ºC essa área reduziu cerca

de 55% para a pimenta inteira e 36% para a

pimenta em pasta. Picelli et al., (2009) e Wolf

et al. (1972) ao trabalharem com embaúba e

maçã, respectivamente, também encontraram

uma redução da área da histerese com o

aumento da temperatura.

A partir das Tabelas 5 e 6 pode-se avaliar

que para a pimenta em pasta a histerese foi

menor com relação a pimenta inteira, e de

acordo com Rahman (1995) a histerese é

influenciada pelas mudanças na estrutura física

do material. Iguedjtal et al. (2008) ao

determinarem isotermas de batata seca e

texturizada, encontraram uma maior histerese

para a batata desidratada, segundo eles

provavelmente devido a batata texturizada ter

superfície livre de forças capilares.

CONCLUSÕES

De acordo com a pesquisa realizada,

pode-se concluir que:

Os valores de umidade de equilíbrio

diminuíram com o aumento da

temperatura;

O modelo de GAB se ajustou melhor aos

dados experimentais das isotermas de

pimenta bico na forma inteira e em pasta;

Os valores estimados do teor de umidade

de monocamada (Xm) de GAB variou

entre 0,35 e 0,82 g água / g (b.s.) para a

pimenta inteira e 0,46 a 0,63 g água / g

(b.s.) para a pimenta em pasta;

O efeito de histerese para a pimenta bico

na forma inteira e em pasta reduziu com o

aumento da temperatura;

A área da histerese se comportou de forma

inversa a temperatura para a pimenta

inteira e em pasta, ou seja, de 20 para 50

ºC essa área reduziu cerca de 55% para a

pimenta inteira e 36% para a pimenta em

pasta;

A histerese foi menor nas isotermas de

sorção da pimenta em pasta,

AGRADECIMENTOS

A equipe executora deste trabalho agradece ao

Conselho Nacional de Desenvolvimento

Científico e Tecnológico - CNPq pela bolsa

concedida e a Fundação de Amparo à pesquisa

do Estado de Mato Grosso – FAPEMAT pelo

auxílio financeiro.

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