Aplicação de múltiplos ciclos de aquecimento-pulso de vácuo para a produção de fatias de manga (Mangífera indica L.) desidratadas

Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia de Alimentos, Florianópolis, 2016.A manga é uma das frutas mais consumidas nas regiões tropicais, isto devido ao excelente sabor aliado às boas características nutritivas do fruto. A perecibilidade das frutas contribui para que ocorram perdas decorrentes da comercialização do produto in natura, motivando o desenvolvimento de operações para preservar e agregar valor ao produto. A desidratação de manga pode ser realizada por secagem solar, secagem com ar quente, secagem a vácuo, liofilização, entre outras. Neste trabalho se investigou a influência dos parâmetros de processo de desidratação de manga por conductive multi-flash drying (KMFD). Foram avaliadas diferentes taxas de redução da pressão do sistema durante a aplicação dos pulsos de vácuo e a aplicação de três ciclos de aquecimento-pulso de vácuo seguida de um período de secagem a vácuo (KMFD-VD). Frutas desidratadas com diferentes porosidades e texturas (macias e crocantes) foram obtidas pelas diferentes condições avaliadas. Além disso, a técnica KMFD-VD apresentou-se como uma alternativa viável para a obtenção de frutas crocantes. A influência de diferentes métodos de secagem (KMFD-VD, secagem convectiva, secagem a vácuo e liofilização) nas propriedades de mangas desidratadas foi avaliada na continuidade deste estudo. No processo KMFD-VD, a rápida remoção da umidade para a superfície da fruta melhorou as taxas iniciais de secagem, alterando a estrutura interna do material, com aumento da porosidade. As amostras KMFD-VD apresentaram capacidade de reidratação e conteúdo de carotenoides totais semelhantes as amostras liofilizadas e menores diferenças de cor quando comparadas com a fruta in natura. O efeito da sorção de água na temperatura de transição vítrea e propriedades mecânicas das amostras de mangas desidratadas por KMFD-VD, secagem convectiva, secagem a vácuo e liofilização, também foram avaliadas neste estudo. A isoterma de sorção de umidade das amostras foi característica de materiais higroscópicos e a temperatura de transição vítrea diminuiu com o aumento da atividade de água. As amostras KMFD-VD apresentaram característica de produto crocante quando foram armazenadas em atmosferas com atividade de água inferior a 0,3. Portanto, a desidratação de mangas por KMFD resulta em um produto de alta qualidade, em tempos de secagem curtos, e é um processo adequado para a produção de mangas secas com diferentes texturas (macias e crocantes).Abstract : Mango is one of the most consumed fruits due to its excellent flavor and good nutritional and functional characteristics. Fruits have a relatively short shelf life, which limits its commercialization as fresh products, increasing postharvest losses. Researches on preservation strategies that can reduce these losses and add value to the product are very important. Mango drying can be performed by solar drying, hot air-drying, vacuum drying and freeze-drying. In this study, the effect of conductive multi-flash drying (KMFD) process variables were assessed. Different slopes of pressure drop during the vacuum pulses and a process based on the application of three heat vacuum-pulse cycles followed by vacuum-drying (KMFD-VD) were investigated. Fruits with different porosities and textures (soft and crispy) were obtained by different KMFD conditions. Furthermore, KMFD-VD technique showed as a viable alternative for obtaining crispy fruits. The influence of different drying methods (KMFD-VD, hot air-drying, vacuum drying and freeze-drying) on dried mangoes proprieties were also investigated. KMFD-VD allows a fast moisture removal, high initial drying rates and change the internal structure increasing the porous matrix formation of the product. KMFD-VD samples presented rehydration ability and carotenoids content similar to freeze-dried samples and lower color differences when compared to raw mangoes. The effect of the water sorption on the glass transition and mechanical proprieties of mangoes dried by KMFD-VD, air-drying, vacuum drying and freeze-drying were also explored in this study. Moisture sorption isotherms of dried mangoes are characteristic of hygroscopic materials. Glass transition temperature decreased with the increasing of water activity. Dried mangoes must be kept at water activity lower than 0.3 to preserve their crispy characteristic. Therefore, the KMFD allows the production of high quality and crispy products, in very short drying times, thus allowing the production of high added value soft-and-crispy mangoes