Effects of osmotic dehydration and osmotic dehydration assisted by ultrasound in convective drying of carrot (Daucus carota L.).

Carrot ( Daucuscarota L.) is among the most cultivated and consumed vegetables in the world. This is mainly due to its high content of β - carotene, precursor of vitamin A, which makes t he carrots to be considered the best plant source of this vitamin. Carrots are highly perishable crops which naturally deteriorate few days after harvest due to its high moisture content. An alternative to reduce post - harvest losses is drying, a method of preservation that enables an extension of shelf life by reducing the water content of the product, reducing the costs of storage and transportation. However, drying also causes unpleasant effects such as reduced nutritional value and changes in color, tast e and texture of food. Therefore, the osmotic dehydration and ultrasound has been used as pre - treatments to minimize losses in quality, as processing time and drying temperature are reduced. This study aimed to evaluate the effects of ultrasound and osmoti c dehydration pretreatments followed by air - drying of carrots. The osmotic solutions used were: sucrose (25 - 50 ° Brix), sodium chloride (1 - 5%) and distilled water. The immersion times were: 10, 20 and 30 minutes. The forced circulating air - drying oven was set at 60°C with air moisture content at 18%. Control assays, without pre - treatment. W ater loss, solid gain, weight reduction, drying rate, water activity and effective diffusivity of water were evaluated. The higher water loss was obtained for 50°Brix su crose sonicated for 20 and 30 minutes (11.79% ± 0.23 and 14.09 ± 0.29%, respectively) and sodium chloride 5% sonicated during 30 minutes (8.34% ± 0.28). The highest values of effective diffusivity of water were found when 25 ° Brix sucrose was used as os motic agent and the samples were sonicated for 30 and 20 minutes (4.80 x 10 - 10 m 2 /s, 4.50 x 10 - 10 m 2 /s respectively). The shortest time necessary to reduce water activity of carrot to 0.6 was found when 50° Brix sucrose was used as an osmotic agent for a sonication time of 20 minutes (5 hours of drying). Reductions in water activity were also observed for treatments with sodium chloride 5% and 20 minutes of sonication (6 hours of drying) and 25 ° Brix sucrose for 30 minutes of sonication. The osmotic dehyd ration combined with ultrasound used as pre - treatment was a viable alternative to reduce drying time and process costsA cenoura (Daucus carota L.) está entre os vegetais mais consumidos e cultivados do mundo. Isso se deve principalmente ao seu elevado teor de β-caroteno, precursor da vitamina A, que faz a cenoura ser considerada a melhor fonte vegetal dessa vitamina. A cenoura in natura tem por volta de 90% de umidade e este alto teor a torna um produto com vida de prateleira reduzida. Uma alternativa para reduzir as perdas dos vegetais é a secagem, um método de preservação que possibilita uma extensão da vida de prateleira pela redução do conteúdo de água do produto, além de diminuir os custos com o armazenamento e transporte. Aliados a secagem, a desidratação osmótica e o ultrassom utilizados como pré-tratamentos minimiza as perdas na qualidade, pois remove água do produto, e o tempo de exposição e temperatura de secagem são reduzidos. Este trabalho teve como objetivo avaliar os efeitos do ultrassom e da desidratação osmótica como pré-tratamentos seguida de secagem de cenoura em estufa de circulação de ar. As soluções osmóticas utilizadas foram: sacarose 25°Brix, sacarose 50°Brix, cloreto de sódio 1%, cloreto de sódio 5% e água destilada. Os tempos de imersão foram 10, 20 e 30 min e a temperatura de secagem foi 60°C em estufa com circulação de ar. Foi realizado também um ensaio de secagem sem desidratação osmótica e sem ultrassom. Os resultados analisados foram perda de água, ganho de sólidos, redução de peso, taxa de secagem, umidade em base seca, atividade de água e difusividade efetiva da água. Os resultados mais elevados com relação à perda de água foram obtidos quando a sacarose 50°Brix foi utilizada durante 20 e 30 minutos (11,79% ± 0,23 e 14,09% ± 0,29, respectivamente) e o cloreto de sódio 5% durante 30 minutos (8,34%±0,28) em ultrassom. Os maiores valores de difusividade efetiva da água foram encontrados quando a sacarose 25°Brix foi usada como agente osmótico durante 30 e 20 min em banho ultrassônico (4,80 x 10-10 m2/s e 4,50 x 10-10 m2/s, respectivamente). Menor tempo necessário para reduzir a atividade de água da cenoura para 0,6 foi encontrado quando a sacarose 50°Brix foi usada como agente osmótico durante 20 min em ultrassom (5 h) e o segundo menor tempo foi observado quando o cloreto de sódio 5% foi usado como meio de imersão durante 20 minutos em banho ultrassônico (6 h) e sacarose 25°Brix durante 30 min de imersão em ultrassom. O ultrassom combinado com desidratação osmótica utilizados como pré-tratamentos apresentaram-se como alternativas interessantes para redução do tempo de secagem e dos custos de processo