Physico chemical parameters in getting the soursop powder by drying in foam bed

Objetivou-se estudar e caracterizar o processo de produção de graviola em pó pelo método de secagem em leito de espuma através da escolha do melhor emulsificante e concentração, bem como determinar as propriedades físico-químicas do produto in natura, da espuma e do pó formado além disso, obter as isotermas de sorção e as propriedades termodinâmicas. Foram utilizados frutos de graviola (Annona muricata L.) das quais a polpa foi obtida e acondicionada em garrafas tipo PET higienizadas com água clorada, e armazenada em freezer a -18 °C para posterior utilização. Foram adicionados à polpa os emulsificantes albumina, emustab®, maltodextrina e superliga neutra® nas proporções de 0,0, 2,5, 5,0, 7,5 e 10,0% em massa. Essa mistura foi submetida à agitação, em uma batedeira doméstica por 15 min para a obtenção da espuma. Em seguida foram feitas as seguintes análises: teor de água, atividade de água, acidez total titulável, pH, teor sólidos solúveis totais, açúcares solúveis totais e redutores, cor e massa específica aparente, estabilidade e expansão. Para a secagem, a melhor espuma obtida considerando-se os diferentes emulsificantes e concentrações foi espalhada sobre bandejas formando uma camada fina de cerca de 5,0 mm de espessura. Em seguida, a espuma foi levada para a secagem em estufa de circulação forçada de ar na qual as temperaturas e a velocidade do ar de secagem foram de 40, 50, 60, 70 e 80 °C, e 5,6 m s-1, respectivamente. Utilizando-se dados da perda de água durante a secagem foi proposto e ajustados modelos matemáticos, determinado o coeficiente de difusão efetiva e a energia de ativação. Após a secagem o pó formado foi utilizado para obtenção do teor de água no equilíbrio, pelo método estático em câmaras tipo BOD mantidas nas temperaturas de 10, 20, 30, 40 e 50 °C e dessecador com soluções saturadas. Aos dados observados do equilíbrio higroscópico foram ajustados modelos matemáticos e calculadas as propriedades termodinâmicas como, calor isostérico integral de sorção, entropia e energia livre de Gibbs. Também foram determinadas as seguintes propriedades físico-químicas do pó: teor de água, atividade de água, acidez total titulável, pH, teor de sólidos solúveis totais, açúcares solúveis totais e redutores, cor e massa específica aparente e unitária, porosidade e ângulo de repouso. As propriedades físico-químicas das espumas indicam que as alterações apresentadas não comprometem a possível secagem em leito de espuma do produto; A albumina na concentração de 7,43% foi o melhor emulsificante para a produção de espuma de graviola uma vez que atendeu aos critérios de massa específica, expansão e estabilidade; O modelo de Midili se ajustou bem aos dados experimentais da secagem de espuma de graviola sendo, portanto apto a descrever o fenômeno em estudo; O modelo proposto para determinar o ponto de transição entre o período de taxa de secagem constante e o de taxa de secagem decrescente ajustou-se bem aos dados experimentais podendo servir como uma ferramenta para determinar o teor de água crítico e o tempo crítico; Obteve- se acréscimo no coeficiente de difusão efetiva com a elevação da temperatura de secagem e energia de ativação de 33,10 kJ mol-1; Os modelos de GAB, Halsey modificado e Sigma- Copace são aptos para descrever o fenômeno de sorção de água do pó de graviola; As propriedades termodinâmicas apresentaram comportamento ímpar devido aos elevados teores de açúcares encontrado no pó; As propriedades físico-químicas do pó de graviola indicam boa estabilidade do produto obtido pelo método de secagem em leito de espuma.The objective was to study and characterize the soursop production process powder by drying in foam bed by choosing the best emulsifier and concentration as well as determine the physical and chemical properties of the product in natura, foam and powder formed. Furthermore, to obtain the sorption isotherms and thermodynamic properties. Soursop fruits were used (Annona muricata L.) of which the pulp was obtained and packaged in PET type bottles sanitized with chlorinated water, and stored at -18 ° C for later use. Albumin, emustab®, maltodextrin and superaliga neutra® were added to the pulp in proportions of 0.0, 2.5, 5.0, 7.5 and 10.0%. This mixture was subjected to agitation in a household mixer for 15 min to obtain the foam. Then the following analyzes were performed: water content, water activity, titratable acidity, pH, soluble solids content, total soluble and reducing sugars, color, bulk density, stability and expansion. For drying, the best foam obtained considering different emulsifiers and concentrations, was spread on trays forming a thin layer about 5.0 mm thick. Then, the foam was taken for drying in a forced air circulation oven in which the drying temperature and air velocity were 40, 50, 60, 70 and 80° C, and 5.6 m s-1 respectively. Using data water loss during drying has been proposed and adjusted mathematical models to determine effective diffusion coefficients and activation energy. After drying, the formed powder was used to obtain the water content at equilibrium with the static method in BOD chambers maintained at temperatures of 10, 20, 30, 40 and 50 °C and desiccator with saturated solutions. To observed data of the equilibrium moisture content were adjusted mathematical models and calculated the thermodynamic properties as integral isosteric heat of sorption, entropy and Gibbs free energy. It was also determined the following physical and chemical properties of powder: water content, water activity, titratable acidity, pH, total soluble solids, total and reducing sugars, color, apparent and true density, porosity and angle of repose. The physicochemical properties of foams indicate that the proposed amendments do not affect the drying of the product in foam bed; Albumin at a concentration of 7.43% was the best emulsifier for soursop foam production since it met the criteria density, expansion and stability; The model Midili fitted well to the experimental data of the foam drying soursop is therefore able to describe the phenomenon under study; The proposed model for determining the point of transition between the period of constant rate drying and the decreasing rate of drying set and the experimental data can serve as a tool to determine the critical water content and the critical time; Obtained increase in the effective diffusion coefficient with drying temperature rise and activation energy of 33.10 kJ mol-1; The models of GAB, modified Halsey and Sigma- COPACE are able to describe the water sorption phenomenon of soursop powder; The thermodynamic properties showed odd behavior due to the high sugar content found in the powder; The physico-chemical properties of the powder soursop indicate good stability of the product obtained by the drying in foam bed method.Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológic