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Title: Secagem convectiva na recuperação de compostos bioativos do resíduo do processamento da polpa de cumbeba (Tacinga inamoena).
Other Titles: Convective drying in the recovery of bioactive compounds from cumbeba pulp processing residue (Tacinga inamoena).
???metadata.dc.creator???: FERREIRA, João Paulo de Lima.
???metadata.dc.contributor.advisor1???: QUEIROZ, Alexandre José de Melo.
???metadata.dc.contributor.advisor2???: FIGUEIRÊDO, Rossana Maria Feitosa de.
???metadata.dc.contributor.referee1???: SILVA, Wilton Pereira da.
???metadata.dc.contributor.referee2???: SILVA, Cleide Maria Pereira Diniz da Silva e.
???metadata.dc.contributor.referee3???: SANTOS, Dyego da Costa.
Keywords: Resíduo;Taxa de secagem;Modelagem matemática;Difusividade efetiva;Compostos bioativos;Compostos fenólicos;Betalaínas;Residue;Drying rate;Mathematical modeling;Effective diffusivity;Bioactive compounds;Phenolic compounds;Betalains;Residuo;Tasa de secado;Modelo matematico;Difusividad efectiva;Compuestos bioactivos;Compuestos fenólicos;Résidu;Taux de séchage;Modélisation mathématique;Diffusivité effective;Composés bioactifs;Des composés phénoliques;Bétalaïnes
Issue Date: 30-Nov-2021
Publisher: Universidade Federal de Campina Grande
Citation: FERREIRA, J. P. de L. Secagem convectiva na recuperação de compostos bioativos do resíduo do processamento da polpa de cumbeba (Tacinga inamoena). 2021. 143 f. Tese (Doutorado em Engenharia Agrícola) - Programa de Pós-Graduação em Engenharia Agrícola, Centro de Tecnologia e Recursos Naturais, Universidade Federal de Campina Grande, Paraíba, Brasil, 2021.
???metadata.dc.description.resumo???: O resíduo de cumbeba, um subproduto gerado a partir do processamento de frutos de Tacinga inamoena (cumbeba), representa uma enorme quantidade de material descartado sem mais aplicações, no entanto, é fonte promissora de compostos bioativos, como compostos fenólicos que podem ser utilizados como antioxidantes naturais, exercendo vários benefícios à saúde. Contudo, a estabilidade dos compostos bioativos pode ser afetada pela secagem, uma etapa importante e necessária para a recuperação dos subprodutos agroalimentares. Assim, objetivou-se neste estudo analisar a cinética de secagem convectiva do resíduo de cumbeba em diferentes temperaturas (50, 60, 70 e 80 °C) e tipo de tratamento (não tratado/integral, triturado e na forma de espuma) e avaliar seu efeito no conteúdo de compostos fenólicos totais, flavonoides, antocianinas e betalaínas; o processo também foi modelado e a difusividade efetiva de água (Def) foi determinada. Os resultados demostraram que, independentemente do tipo de pré-tratamento, o aumento da temperatura do ar exigiu tempos mais curtos para atingir o equilíbrio com o ar de secagem. A secagem ocorreu principalmente no período da taxa decrescente. Entre os modelos empíricos e semiempíricos, o modelo de Midilli foi o melhor na descrição do processo de secagem do resíduo de cumbeba. O modelo difusivo proposto descreveu bem a perda de água, principalmente do resíduo triturado, com bons indicadores estatísticos para todos os ajustes. Os valores de Def variaram de 6,489 a 11,190 × 10-6 m2/s, 2,928 a 12,754 × 10-9 m2/s e 1,539 × 10-8 a 12,427 × 10-6 m2/s, com energias de ativação de 22,307, 46,711 e 58,0736 kJ/mol, dentro da faixa de temperatura de 50-80 °C obtidos para o resíduo integral, triturado e na forma de espuma, respectivamente. Em comparação com o resíduo triturado e na forma de espuma, o resíduo integral seco apresentou maior retenção de compostos fenólicos totais, flavonoides, antocianinas e betalaínas. Assim, os resultados da secagem convectiva demonstraram ser uma alternativa eficiente para se obter um produto rico em compostos bioativos, principalmente fenólicos, a partir do resíduo de cumbeba e, assim, reaproveitar e agregar valor a esse subproduto.
Abstract: Cumbeba residue, a by-product generated from the processing of Tacinga inamoena (cumbeba) fruits, represents a huge amount of discarded material without further pplication, however, it is a promising source of bioactive compounds such as phenolic compounds, flavonoids and betalains, which can be used as natural antioxidants, dyes, preservatives and antimicrobials by the food, cosmetics and pharmaceutical industries, exerting several health benefits. Therefore, the extraction of these compounds represents an important path for the management and valorization of cumbeba residue, which would positively reflect on the economy of fruit processing, as well as its environmental impact. However, the stability of bioactive compounds can be affected by drying, an important and necessary step for the recovery of agrifood by-products. Thus, the aim of this study was to analyze the convective drying kinetics of cumbeba waste at different temperatures (50, 60, 70 and 80 °C) and type of treatment (untreated or whole, crushed and in the form of foam) and to evaluate its effect on the content of total phenolic compounds, flavonoids, anthocyanins and betalains; the process was also modeled and the effective water diffusivity (Def) was determined. The results showed that, regardless of the type of pretreatment, the increase in air temperature required shorter times to reach equilibrium with the drying air. Drying took place mainly in the period of the decreasing rate. Among the empirical models, the Midilli model was the best in describing the drying process of cumbeba residue. The proposed diffusive model well described the loss of water, mainly from the crushed waste, with good statistical indicators for all adjustments. Def values ranged from 6.489 to 11.190 × 10-6 m2/s, 2.928 to 12.754 × 10-9 m2/s and 1.539 × 10-8 to 12.427 × 10-6 m2/s, with activation energies of 22.307, 46.711 and 58.0736 kJ/mol, within the temperature range of 50-80 °C, obtained for the whole residue, ground and in the form of foam, respectively. Compared to the crushed and foamed residue, the dry whole residue showed higher retention of total phenolic compounds, flavonoids, anthocyanins and betalains. Thus, the results of convective drying proved to be an efficient alternative to obtain a product rich in bioactive compounds, mainly phenolic, from cumbeba residue and, thus, reuse and add value to this agro-industrial by-product.
Keywords: Resíduo
Taxa de secagem
Modelagem matemática
Difusividade efetiva
Compostos bioativos
Compostos fenólicos
Betalaínas
Residue
Drying rate
Mathematical modeling
Effective diffusivity
Bioactive compounds
Phenolic compounds
Betalains
Residuo
Tasa de secado
Modelo matematico
Difusividad efectiva
Compuestos bioactivos
Compuestos fenólicos
Résidu
Taux de séchage
Modélisation mathématique
Diffusivité effective
Composés bioactifs
Des composés phénoliques
Bétalaïnes
???metadata.dc.subject.cnpq???: Engenharia Agrícola
URI: http://dspace.sti.ufcg.edu.br:8080/jspui/handle/riufcg/23916
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JOÃO PAULO DE LIMA FERREIRA - TESE (PPGEA) 2021.pdf2.74 MBAdobe PDFView/Open


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