RESUMO

Beans are the main source of protein of plant origin in the Brazilian diet, they also contain phenolic compounds, antioxidants, iron, fibers and vitamins. The BRSMG Majestoso cultivar belongs to the commercial group of carioca beans, displays high productivity, excellent health and a 90-day cycle, has high yield and is resistant to disease. The study of physical properties enables the prediction of agricultural products behavior relative to responses of physical and chemical treatments, in order to allow the maintenance of quality and safety of processed foods. The aim of the present study was to evaluate the effect of drying on the physical characteristics of beans of the BRSMG Majestoso cultivar. Beans with an initial moisture content of approximately 0.2660 d.b. (dry basis) were used, and dried at 40ºC. The following physical characteristics were determined: bulk density, unit density, intergranular porosity, 1000-grain weight, sphericity, circularity, geometric diameter, unit volume, projected area, surface area and the surface to volume ratio. Based on the results, a reduction in the moisture content of the beans promotes an increase in bulk density, unit density, porosity, sphericity, circularity and the surface to volume ratio. Conversely, the 1000-grain weight, geometric diameter, unit volume, projected area and surface area decreased as the moisture content of the beans was reduced.

Objetivou-se com o presente trabalho, avaliar o efeito da secagem sobre as características físicas de grãos de feijão cultivar BRSMG Majestoso. Foram utilizados grãos com teor de água inicial de aproximadamente 0,2660 b.s. (base seca), e submetidos à secagem com temperatura de 40 ºC. Foram determinadas as propriedades físicas: massa específica aparente, massa específica unitária, porosidade intergranular, massa de mil grãos, esfericidade, circularidade, diâmetro geométrico, volume unitário, área projetada, área superficial e a relação superfície/volume. Com base nos resultados obtidos conclui-se que a redução do teor de água dos grãos de feijão proporcionou aumento da massa específica aparente e unitária, porosidade, esfericidade, circularidade e relação superfície/volume. Em contrapartida, a massa de mil grãos, o diâmetro geométrico, o volume unitário, a área projetada e a área superficial diminuíram com a redução do teor de água dos grãos de feijão.

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The objective of this research was to determine the mechanical properties of beans (BRSMG Majestuoso) coated with carnauba wax solution. Grains with 0.1481 (d.b.) moisture content was used. Treatments 0, 1 and 2 were respectively defined as the control sample, application of the wax diluted 1/1 (carnauba wax solution/water) and application of carnauba wax without dilution. Uniaxial compression tests were performed in the universal test apparatus, TA HD Texture Analyzer with 500 N load cell. Compression tests were carried out during the storage period of in-nature grains, in those that underwent the hydration process at 40 and 50°C of temperature and in grains during the cooking process. Only the storage time had a significant effect (P<0.05) on the rupture force and the proportional deformity module. Hydration and cooking of the grains provided a reduction in the values of the studied variables.(AU)

Objetivou-se com este trabalho determinar as propriedades mecânicas de grãos de feijão cultivar BRSMG Majestoso revestidos com cera de carnaúba. Foram utilizados grãos com teor de água de aproximadamente 0,1481 decimal b.s. (base seca), tratados com solução de cera de carnaúba. Parte destes destinou-se à amostra testemunha, uma a aplicação de cera diluída na proporção de 1/1 (solução de cera de carnaúba/água) e outra a aplicação apenas de solução de cera de carnaúba, tratamentos 0, 1 e 2, respectivamente. Foram realizados ensaios de compressão uniaxiais no aparelho universal de testes, TA. HD Texture Analyser, com célula de carga de 500 N. Os testes de compressão foram realizados ao longo do período de armazenamento nos grãos in natura, naqueles que passaram pelo processo de hidratação nas temperaturas de 40 e 50°C e em grãos ao longo do processo de cocção. Apenas o tempo de armazenamento teve um efeito significativo (P<0,05) sobre a força de ruptura e o módulo proporcional de deformidade. A hidratação e a cocção dos grãos proporcionaram redução nos valores das variáveis estudadas.(AU)

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ABSTRACT: The objective of this research was to determine the mechanical properties of beans (BRSMG Majestuoso) coated with carnauba wax solution. Grains with 0.1481 (d.b.) moisture content was used. Treatments 0, 1 and 2 were respectively defined as the control sample, application of the wax diluted 1/1 (carnauba wax solution/water) and application of carnauba wax without dilution. Uniaxial compression tests were performed in the universal test apparatus, TA HD Texture Analyzer with 500 N load cell. Compression tests were carried out during the storage period of in-nature grains, in those that underwent the hydration process at 40 and 50 °C of temperature and in grains during the cooking process. Only the storage time had a significant effect (P<0.05) on the rupture force and the proportional deformity module. Hydration and cooking of the grains provided a reduction in the values of the studied variables.

RESUMO: Objetivou-se com este trabalho determinar as propriedades mecânicas de grãos de feijão cultivar BRSMG Majestoso revestidos com cera de carnaúba. Foram utilizados grãos com teor de água de aproximadamente 0,1481 decimal b.s. (base seca), tratados com solução de cera de carnaúba. Parte destes destinou-se à amostra testemunha, uma a aplicação de cera diluída na proporção de 1/1 (solução de cera de carnaúba/água) e outra a aplicação apenas de solução de cera de carnaúba, tratamentos 0, 1 e 2, respectivamente. Foram realizados ensaios de compressão uniaxiais no aparelho universal de testes, TA. HD Texture Analyser, com célula de carga de 500 N. Os testes de compressão foram realizados ao longo do período de armazenamento nos grãos in natura, naqueles que passaram pelo processo de hidratação nas temperaturas de 40 e 50 °C e em grãos ao longo do processo de cocção. Apenas o tempo de armazenamento teve um efeito significativo (P<0,05) sobre a força de ruptura e o módulo proporcional de deformidade. A hidratação e a cocção dos grãos proporcionaram redução nos valores das variáveis estudadas.

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The development and improvement of fruit processing technologies in powder form is a alternative to add value to the product and increase the income of the producers, being required the knowledge of physicalchemical properties of the product. The aim of this study was to determine the physical-chemical properties of soursop powder obtained by foam-mat drying. To the foam formation, albumin was added to the pulp at concentration of 7.43% in mass and subjected in mixer for 15 min; then, it was spread onto trays forming a thin layer about 5.0 mm thick, and the drying conditions were: 40, 50, 60, 70 and 80 °C, 5.6 m s-1 and 60%. Moisture content, water activity, titratable total acidity and hydrogenic potential of soursop powder indicate good stability of the product obtained by foam-mat drying, without the need of addition of preservatives for its conservation. Reducing sugars increased with increasing drying temperature due to the concentration of the compounds caused by moisture content reduction. In addition, the color was the physical-chemical property that presented greater sensitivity to drying, mainly by darkening index. Temperatures lower than 60 °C indicate higher preservation of initial characteristics for soursop powder. Besides that, bulk density, true density, porosity and repose angle increased subtly with drying temperature.

O desenvolvimento e aperfeiçoamento de tecnologias de processamentos de frutos na forma de pó é uma alternativa para agregar valor ao produto e aumentar a renda dos produtores, sendo necessário para isso o conhecimento das propriedades físico-químicas do produto. Assim objetivou-se determinar as propriedades físicoquímicas do pó de graviola obtido pelo método de secagem em leito de espuma. Para a formação da espuma foi adicionada, à polpa, albumina, na concentração de 7,43% em massa e submetida à agitação em batedeira doméstica, durante 15 min; em seguida, esta foi espalhada sobre bandejas formando uma camada fina de cerca de 5,0 mm de espessura cujas condições de secagem foram: de 40, 50, 60, 70 e 80 °C, 5,6 m s-1 e 60%. O teor de água, atividade de água, acidez total titulável e o potencial hidrogeniônico do pó de graviola indicam boa estabilidade do produto obtido pelo método de secagem em leito de espuma, não necessitando portanto, da adição de conservantes para sua conservação. Os açúcares aumentaram com o incremento da temperatura de secagem devido a concentração dos compostos provocada pela redução do teor de água. Adicionalmente, a cor foi a propriedade físico-química que apresentou maior sensibilidade à secagem, principalmente pelo índice de escurecimento. Temperaturas menores que 60 °C indicam maior preservação das características iniciais para o pó de graviola. Além disso, a massa específica aparente e unitária, a porosidade e o ângulo de repouso aumentaram sutilmente com a temperatura de secagem.

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Knowledge of the movement of water molecules inside material is important for the study of interactions between water and chemical components of agricultural products. The thermodynamic properties calculation reports this need, being the source of information to design drying equipment, calculate the energy required in this process and evaluate the physical phenomena that occur on the food surface. Given the importance of the subject, the objective of this study was to determine the thermodynamic properties of the water desorption process in lettuce seeds. Lettuce seeds had an initial moisture content of 9.3% (d.b.). The equilibrium moisture content of seeds was determined by static gravimetric method at different temperatures (10, 20, 30, 40 and 50 ± 1 °C) and relative humidity values (between 11 and 96%). Experiments were conducted in triplicate. It was observed that, with increasing equilibrium moisture content, there was a reduction in the energy required for evaporation of water in lettuce seeds, with values of integral isosteric heat of desorption in the water content range 2.1 to 21.2% (d.b.) which varied from ‘4164.89 to 2477.43 kJ kg-¹. With increasing equilibrium moisture content there was a decrease in differential entropy, resulting in lower demand for mobility of water molecules. The Gibbs free energy also decreased with increasing equilibrium moisture content and was positive for all temperatures studied, showing non-spontaneity of water desorption in the seeds. The enthalpy-entropy compensation theory was has been satisfactorily applied to the sorption phenomenon and the water desorption process in lettuce seeds was controlled by enthalpy.(AU)

O conhecimento da movimentação das moléculas de água dentro do material é importante para o correto estudo das interações entre a água e os componentes químicos dos produtos agrícolas. O cálculo das propriedades termodinâmicas relata essa necessidade, sendo fonte de informação para projetar equipamentos de secagem, calcular a energia requerida nesse processo e avaliar os fenômenos físicos que ocorrem na superfície dos alimentos. Diante da importância do assunto, o objetivo do presente trabalho foi determinar as propriedades termodinâmicas do processo de dessorção de água em sementes de alface. As sementes de alface possuíam teor de água inicial de 9,3% (b.s.). O teor de água de equilíbrio das sementes foi determinado pelo método estático-gravimétrico para diferentes valores de temperatura (10, 20, 30, 40 e 50 ± 1 °C) e atividade de água (entre 11 e 96%), em três repetições. De acordo com os resultados encontrados, observou-se que com o aumento do teor de água de equilíbrio,ocorre redução da energia necessária para a evaporação da água nas sementes de alface, sendo que os valores do calor isostérico integral de dessorção, na faixa de teor de água de 2,1 a 21,2% (b.s.), variaram de 4164,89 a 2477,43 kJ kg-1. Com a elevação do teor de água de equilíbrio, há um decréscimo daentropia diferencial, implicando em menor demanda de mobilidade das moléculas de água. A energia livre de Gibbs também diminuiu com o incremento do teor de água de equilíbrio, sendo positiva para todas as temperaturas estudadas, demonstrando a não espontaneidade do processo de dessorção de água nas sementes. A teoria da compensação entalpia-entropia foi satisfatoriamente aplicada ao fenômeno de sorção, sendo o processo de dessorção de água das sementes de alface controlado pela entalpia.(AU)

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Knowledge of the movement of water molecules inside material is important for the study of interactions between water and chemical components of agricultural products. The thermodynamic properties calculation reports this need, being the source of information to design drying equipment, calculate the energy required in this process and evaluate the physical phenomena that occur on the food surface. Given the importance of the subject, the objective of this study was to determine the thermodynamic properties of the water desorption process in lettuce seeds. Lettuce seeds had an initial moisture content of 9.3% (d.b.). The equilibrium moisture content of seeds was determined by static gravimetric method at different temperatures (10, 20, 30, 40 and 50 ± 1 °C) and relative humidity values (between 11 and 96%). Experiments were conducted in triplicate. It was observed that, with increasing equilibrium moisture content, there was a reduction in the energy required for evaporation of water in lettuce seeds, with values of integral isosteric heat of desorption in the water content range 2.1 to 21.2% (d.b.) which varied from ‘4164.89 to 2477.43’ kJ kg-¹. With increasing equilibrium moisture content there was a decrease in differential entropy, resulting in lower demand for mobility of water molecules. The Gibbs free energy also decreased with increasing equilibrium moisture content and was positive for all temperatures studied, showing non-spontaneity of water desorption in the seeds. The enthalpy-entropy compensation theory was has been satisfactorily applied to the sorption phenomenon and the water desorption process in lettuce seeds was controlled by enthalpy.

O conhecimento da movimentação das moléculas de água dentro do material é importante para o correto estudo das interações entre a água e os componentes químicos dos produtos agrícolas. O cálculo das propriedades termodinâmicas relata essa necessidade, sendo fonte de informação para projetar equipamentos de secagem, calcular a energia requerida nesse processo e avaliar os fenômenos físicos que ocorrem na superfície dos alimentos. Diante da importância do assunto, o objetivo do presente trabalho foi determinar as propriedades termodinâmicas do processo de dessorção de água em sementes de alface. As sementes de alface possuíam teor de água inicial de 9,3% (b.s.). O teor de água de equilíbrio das sementes foi determinado pelo método estático-gravimétrico para diferentes valores de temperatura (10, 20, 30, 40 e 50 ± 1 °C) e atividade de água (entre 11 e 96%), em três repetições. De acordo com os resultados encontrados, observou-se que com o aumento do teor de água de equilíbrio,ocorre redução da energia necessária para a evaporação da água nas sementes de alface, sendo que os valores do calor isostérico integral de dessorção, na faixa de teor de água de 2,1 a 21,2% (b.s.), variaram de 4164,89 a 2477,43 kJ kg-1. Com a elevação do teor de água de equilíbrio, há um decréscimo daentropia diferencial, implicando em menor demanda de mobilidade das moléculas de água. A energia livre de Gibbs também diminuiu com o incremento do teor de água de equilíbrio, sendo positiva para todas as temperaturas estudadas, demonstrando a não espontaneidade do processo de dessorção de água nas sementes. A teoria da compensação entalpia-entropia foi satisfatoriamente aplicada ao fenômeno de sorção, sendo o processo de dessorção de água das sementes de alface controlado pela entalpia.

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Edible waxes are widely used to maintain foodstuff until they are consumed. However, some products may be subjected to industrial procedures, such as hydration, prior to their consumption. Hydration of a material is a complex process, which aims to reconstitute the original characteristics of a product when in contact with a liquid phase. An important agricultural product that requires this procedure is beans. Thus, the purpose of this work is to study the hydration process of beans (cultivar BRSMG Majestoso) in different temperatures and concentrations of carnauba wax, which is applied on the product surface. Beans with initial moisture content of 0.2015, 0.1972 and 0.1745 (d.b.) corresponding to treatments 0 (witness), 1 (wax diluted in water in the ratio 1:1), and 2 (carnauba wax, without dilution) were used. Later, these samples were imbibed in distilled water at temperatures of 20, 30 and 40 ºC, for 15 h. The temperature and the carnauba wax influenced the water absorption rate. The Peleg model described satisfactory experimental data and the Mitscherlich model presented biased residual distribution. The constants C1 and C2 of the Peleg model exhibited opposite behaviors with increasing temperatures in the hydration process.(AU)

O uso de ceras comestíveis em produtos agrícolas é vastamente utilizado, de modo a conservar o alimento até o seu consumo. Contudo, alguns produtos podem sofrer algum processo industrial para o seu consumo, como a hidratação. A hidratação de materiais é um processo complexo que tem como objetivo reconstituir as características originais do produto, quando submetido ao contato com uma fase líquida. Um importante produto agrícola no qual requer esse processo é o feijão. Assim, objetivou-se com este trabalho estudar o processo de hidratação de grãos de feijão do cultivar BRSMG Majestoso para diferentes temperaturas e concentração de cera de carnaúba aplicada na superfície do produto. Foram utilizados grãos de feijão com teores de água de 0,2015; 0,1972 e 0,1745 (b.s.) correspondentes aos tratamentos 0 (testemunha), 1 (cera diluída em água na proporção de 1:1) e 2 (solução de cera de carnaúba, sem diluição), embebidos em água destilada, nas temperaturas de 20, 30 e 40 C, durante 15 h. A temperatura e a cera de carnaúba influenciaram a taxa de absorção de água. O modelo de Peleg ajustou-se satisfatoriamente aos dados experimentais e o mesmo não pode ser afirmado para o modelo de Mitscherlich, por apresentar distribuição dos resíduos tendenciosa. As constantes C1 e C2 do modelo de Peleg apresentaram comportamento oposto com a elevação da temperatura de hidratação.(AU)

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Edible waxes are widely used to maintain foodstuff until they are consumed. However, some products may be subjected to industrial procedures, such as hydration, prior to their consumption. Hydration of a material is a complex process, which aims to reconstitute the original characteristics of a product when in contact with a liquid phase. An important agricultural product that requires this procedure is beans. Thus, the purpose of this work is to study the hydration process of beans (cultivar BRSMG Majestoso) in different temperatures and concentrations of carnauba wax, which is applied on the product surface. Beans with initial moisture content of 0.2015, 0.1972 and 0.1745 (d.b.) corresponding to treatments 0 (witness), 1 (wax diluted in water in the ratio 1:1), and 2 (carnauba wax, without dilution) were used. Later, these samples were imbibed in distilled water at temperatures of 20, 30 and 40 ºC, for 15 h. The temperature and the carnauba wax influenced the water absorption rate. The Peleg model described satisfactory experimental data and the Mitscherlich model presented biased residual distribution. The constants C1 and C2 of the Peleg model exhibited opposite behaviors with increasing temperatures in the hydration process.

O uso de ceras comestíveis em produtos agrícolas é vastamente utilizado, de modo a conservar o alimento até o seu consumo. Contudo, alguns produtos podem sofrer algum processo industrial para o seu consumo, como a hidratação. A hidratação de materiais é um processo complexo que tem como objetivo reconstituir as características originais do produto, quando submetido ao contato com uma fase líquida. Um importante produto agrícola no qual requer esse processo é o feijão. Assim, objetivou-se com este trabalho estudar o processo de hidratação de grãos de feijão do cultivar BRSMG Majestoso para diferentes temperaturas e concentração de cera de carnaúba aplicada na superfície do produto. Foram utilizados grãos de feijão com teores de água de 0,2015; 0,1972 e 0,1745 (b.s.) correspondentes aos tratamentos 0 (testemunha), 1 (cera diluída em água na proporção de 1:1) e 2 (solução de cera de carnaúba, sem diluição), embebidos em água destilada, nas temperaturas de 20, 30 e 40 C, durante 15 h. A temperatura e a cera de carnaúba influenciaram a taxa de absorção de água. O modelo de Peleg ajustou-se satisfatoriamente aos dados experimentais e o mesmo não pode ser afirmado para o modelo de Mitscherlich, por apresentar distribuição dos resíduos tendenciosa. As constantes C1 e C2 do modelo de Peleg apresentaram comportamento oposto com a elevação da temperatura de hidratação.

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Edible waxes are widely used to maintain foodstuff until they are consumed. However, some products may be subjected to industrial procedures, such as hydration, prior to their consumption. Hydration of a material is a complex process, which aims to reconstitute the original characteristics of a product when in contact with a liquid phase. An important agricultural product that requires this procedure is beans. Thus, the purpose of this work is to study the hydration process of beans (cultivar BRSMG Majestoso) in different temperatures and concentrations of carnauba wax, which is applied on the product surface. Beans with initial moisture content of 0.2015, 0.1972 and 0.1745 (d.b.) corresponding to treatments 0 (witness), 1 (wax diluted in water in the ratio 1:1), and 2 (carnauba wax, without dilution) were used. Later, these samples were imbibed in distilled water at temperatures of 20, 30 and 40 ºC, for 15 h. The temperature and the carnauba wax influenced the water absorption rate. The Peleg model described satisfactory experimental data and the Mitscherlich model presented biased residual distribution. The constants C1 and C2 of the Peleg model exhibited opposite behaviors with increasing temperatures in the hydration process.

O uso de ceras comestíveis em produtos agrícolas é vastamente utilizado, de modo a conservar o alimento até o seu consumo. Contudo, alguns produtos podem sofrer algum processo industrial para o seu consumo, como a hidratação. A hidratação de materiais é um processo complexo que tem como objetivo reconstituir as características originais do produto, quando submetido ao contato com uma fase líquida. Um importante produto agrícola no qual requer esse processo é o feijão. Assim, objetivou-se com este trabalho estudar o processo de hidratação de grãos de feijão do cultivar BRSMG Majestoso para diferentes temperaturas e concentração de cera de carnaúba aplicada na superfície do produto. Foram utilizados grãos de feijão com teores de água de 0,2015; 0,1972 e 0,1745 (b.s.) correspondentes aos tratamentos 0 (testemunha), 1 (cera diluída em água na proporção de 1:1) e 2 (solução de cera de carnaúba, sem diluição), embebidos em água destilada, nas temperaturas de 20, 30 e 40 C, durante 15 h. A temperatura e a cera de carnaúba influenciaram a taxa de absorção de água. O modelo de Peleg ajustou-se satisfatoriamente aos dados experimentais e o mesmo não pode ser afirmado para o modelo de Mitscherlich, por apresentar distribuição dos resíduos tendenciosa. As constantes C1 e C2 do modelo de Peleg apresentaram comportamento oposto com a elevação da temperatura de hidratação.

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Edible waxes are widely used to maintain foodstuff until they are consumed. However, some products may be subjected to industrial procedures, such as hydration, prior to their consumption. Hydration of a material is a complex process, which aims to reconstitute the original characteristics of a product when in contact with a liquid phase. An important agricultural product that requires this procedure is beans. Thus, the purpose of this work is to study the hydration process of beans (cultivar BRSMG Majestoso) in different temperatures and concentrations of carnauba wax, which is applied on the product surface. Beans with initial moisture content of 0.2015, 0.1972 and 0.1745 (d.b.) corresponding to treatments 0 (witness), 1 (wax diluted in water in the ratio 1:1), and 2 (carnauba wax, without dilution) were used. Later, these samples were imbibed in distilled water at temperatures of 20, 30 and 40 ºC, for 15 h. The temperature and the carnauba wax influenced the water absorption rate. The Peleg model described satisfactory experimental data and the Mitscherlich model presented biased residual distribution. The constants C1 and C2 of the Peleg model exhibited opposite behaviors with increasing temperatures in the hydration process.

O uso de ceras comestíveis em produtos agrícolas é vastamente utilizado, de modo a conservar o alimento até o seu consumo. Contudo, alguns produtos podem sofrer algum processo industrial para o seu consumo, como a hidratação. A hidratação de materiais é um processo complexo que tem como objetivo reconstituir as características originais do produto, quando submetido ao contato com uma fase líquida. Um importante produto agrícola no qual requer esse processo é o feijão. Assim, objetivou-se com este trabalho estudar o processo de hidratação de grãos de feijão do cultivar BRSMG Majestoso para diferentes temperaturas e concentração de cera de carnaúba aplicada na superfície do produto. Foram utilizados grãos de feijão com teores de água de 0,2015; 0,1972 e 0,1745 (b.s.) correspondentes aos tratamentos 0 (testemunha), 1 (cera diluída em água na proporção de 1:1) e 2 (solução de cera de carnaúba, sem diluição), embebidos em água destilada, nas temperaturas de 20, 30 e 40 C, durante 15 h. A temperatura e a cera de carnaúba influenciaram a taxa de absorção de água. O modelo de Peleg ajustou-se satisfatoriamente aos dados experimentais e o mesmo não pode ser afirmado para o modelo de Mitscherlich, por apresentar distribuição dos resíduos tendenciosa. As constantes C1 e C2 do modelo de Peleg apresentaram comportamento oposto com a elevação da temperatura de hidratação.