Novel technologies combined with osmotic dehydration for application in the conservation of fruits: an overview / Novas tecnologias combinadas com desidratação osmótica para aplicação na conservação de frutas: uma revisão

ABSTRACT: Osmotic dehydration (OD) is a technique used for the partial removal of water from foodstuff, including fruit and vegetables, with the aim of producing a desiccated product. The process involves placing the material in a hypertonic solution for several hours and allowing water to move from the cell compartment into the solution by osmosis. OD is influenced by various factors such as the concentration and composition of the osmotic solution, the solution temperature, the type of agitation and the time of exposure, as well as the size, shape and compactness of the food material. The main advantages of OD over conventional drying processes are the superior quality of the dried products and the minimization of shrinkage. In recent years, research effort has focused on the combination of OD with other technologies, such as ultrasound, cryogenic freezing with liquid nitrogen, pulsed electric field, gamma radiation and high hydrostatic pressure. The application of these methods prior to or concomitant with OD accelerates mass transfer and reduces the drying rate of fruit and vegetables by increasing the permeability of cell membranes. In this manner, combined processes tend to be more efficient and economical in comparison with conventional OD because they reduce operating times and; consequently, energy consumption. In addition, the dried products generated by such coupled processes typically exhibit improved nutritional and physicochemical characteristics. This review summarizes the basic principles and applications of OD in combination with other methods, with particular emphasis on the production of dried fruits.

RESUMO: A desidratação osmótica (DO) é uma técnica utilizada para remover parcialmente a água dos alimentos, incluindo frutas e vegetais, com vistas a produção de alimentos secos. O processo consiste em colocar o material em uma solução hipertônica por várias horas e deixar a água passar do compartimento celular para a solução por osmose. A DO é influenciada por vários fatores como a concentração e composição da solução osmótica, a temperatura da solução, o tipo de agitação e o tempo de exposição, assim como o tamanho, forma e compactação do material alimentar. As principais vantagens da DO em relação aos processos de secagem convencionais são que ela dá origem a produtos secos de qualidade superior e minimiza o encolhimento. Nos últimos anos, tem-se investigado a combinação da DO com outras tecnologias, tais como ultrassom, congelamento criogênico com nitrogênio líquido, campo elétrico pulsado, radiação gama e alta pressão hidrostática. A aplicação desses métodos antes ou simultaneamente com a DO acelera a transferência de massa e reduz a taxa de secagem de frutas e vegetais através do aumento da permeabilidade das membranas celulares. Assim, os processos combinados tendem a ser mais eficientes e econômicos do que a DO convencional, pois reduzem o tempo de operação e, consequentemente, o consumo de energia. Adicionalmente, os produtos desidratados gerados através de processos associados geralmente apresentam melhores características nutricionais e físico-químicas. Esta revisão sumariza os princípios básicos e aplicações da DO em combinação com outros métodos, com ênfase especial dada à produção de frutas secas.

Effectiveness of oral electrolyte solutions with different compositions for the treatment of neonatal calves with induced osmotic diarrhea / Eficácia de soluções eletrolíticas orais com diferentes composições no tratamento de bezerros neonatos com diarreia osmótica induzida

In a randomized controlled trial, we evaluated the effects of five oral electrolyte solutions (OESS) with different compositions of water, electrolyte, and acid-base balances of diarrheal neonatal calves. Osmotic diarrhea and dehydration were induced with sucrose in milk, spironolactone, and hydrochlorothiazide for 48 h in thirty 10-day old Holstein healthy calves with 43.5 ± 3.80 kg BW who were fed with natural milk. They were allocated to five treatment groups (n=6) based on the administered OES (commercial: OES A, B, C, D; and non-commercial: OES UEL). On the day of treatment, the calves received 6L of OES in two doses apart from milk intakes. Venous blood samples were collected at -48h (start of induction), -24h, Oh (start of the treatment day), 8h, 16h, 24h, 48h, and 72h. TPP, glucose, D-lactate, L-lactate, pH, pCO2, HCO3, BE, Na, K, CI, SID3, SIG, AG, Atot and percentage change in plasma volume (%PV) were measured or calculated and analyzed by two-way repeated measures ANOVA. All the calves developed osmotic diarrhea, mild to moderate dehydration, hyponatremia, relative hyperchloremia, and moderate to severe metabolic acidosis. The tested OESS were well accepted by the calves and effective in reversing dehydration, electrolyte imbalances, and metabolic acidosis. OES D did not completely correct hyponatremia, and SEO B caused transient hyperglycemia. It has been concluded that all the tested OESS are safe and effective for the treatment of diarrhea in calves with moderate degrees of dehydration and metabolic acidosis, which indicates that they have proper compositions for this purpose.

Em um ensaio clínico controlado e aleatório, foram comparados os efeitos de cinco soluções eletrolíticas orais (SEOs) sobre os equilíbrios hídrico, eletrolítico e ácido-base de bezerros neonatos diarreicos. Diarreia osmótica e desidratação foram induzidas com sacarose no leite, espironolactona e hidroclorotiazida, por 48h, em 30 bezerros Holandeses com 10 dias de idade, 43,5 ± 3,8kg de peso, e alimentados com leite natural. Eles foram distribuídos em cinco grupos de tratamento (n=6) de acordo com a SEO administrada (comercial: SEO A, B, C, D; e não comercial: SEO UEL). No dia do tratamento, os bezerros receberam 6L de SEO em duas doses além da ingestão de leite. Amostras de sangue venoso foram coletadas em -48h (início da indução), - 24h, Oh (início do dia de tratamento), 8h, 16h, 24h, 48h e 72h. PPT, glicose, lactatos Le D, pH, pCO2, HCO3, BE, Na, K, CI, SID3, SIG, AG, Atot e variação percentual no volume plasmático (%VP) foram mensurados ou calculados, e analisados por meio de ANOVA de duas vias de medidas repetidas. Todos os bezerros desenvolveram diarreia osmótica, desidratação leve a moderada, hiponatremia, hipercloremia relativa e acidose metabólica moderada a grave. As SEOs testadas foram bem aceitas pelos bezerros e eficazes para a reversão da desidratação, dos desequilíbrios eletrolíticos e da acidose metabólica. A SEO D não corrigiu completamente a hiponatremia, e a SEO B causou hiperglicemia transitória. Conclui-se que todas as SEOs são eficazes para o tratamento da diarreia em bezerros com graus moderados de desidratação e de acidose metabólica, o que indica que possuem composições adequadas para esse fim.

Water intake and feeding with whole milk accentuate metabolic acidosis in calves with induced osmotic diarrhea / Ingestão de água e alimentação com leite integral acentuam a acidose metabólica em bezerros com diarreia osmótica induzida

Sucrose- and diuretics-based protocols are widely used to induce osmotic diarrhea and dehydration in calves, but they fail to cause metabolic acidosis. In previous studies, calves were fed milk replacers and deprived of water. In this study, we assessed the water, electrolyte, and acid-base imbalances in calves that were fed whole milk and were not completely deprived of water during the induction period. Healthy, male Holstein calves aged 10-12 days were assigned to two groups: free access to water (FWG; n=17) and water deprivation at night (DWG; n=21); and osmotic diarrhea was induced with sucrose added to milk, spironolactone (2mg kg-1) and hydrochlorothiazide (2mg kg-1) orally every 8h for 48h. pH, pCO2, HCO3-, BE, Na+, K+, Cl-, SID3, TPP, AG, Atot, glucose, L-lactate, D-lactate, SIG, and percentage change in plasma volume were measured in venous blood samples taken at 0, 24, and 48h. Data were analyzed using two-way repeated measures ANOVA. Calves showed diarrhea, mild (FWG) to moderate (DWG) dehydration, hyponatremia, and moderate (FWG) to severe (DWG) metabolic acidosis. AG and D-lactate levels were higher and SIG was lower in the DWG, and there was no hyper-L- or D-lactatemia. The magnitude of metabolic acidosis was similar to that observed in natural cases of diarrhea. The protocol for inducing osmotic diarrhea and dehydration should be applied to calves that are fed whole milk and are not completely deprived of water.

Protocolos baseados em sacarose e diuréticos são amplamente usados para induzir diarreia osmótica e desidratação em bezerros, porém não provocam acidose metabólica. Em estudos anteriores, os bezerros foram alimentados com substitutos de leite e privados de água. Neste estudo, avaliaram-se os desequilíbrios hídrico, eletrolítico e ácido base em bezerros que foram alimentados com leite integral e não foram completamente privados de água durante o período de indução. Bezerros HPB machos sadios com 10 a 12 dias de idade foram distribuídos por dois grupos: acesso livre à água (FWG; n=17) e privação de água durante a noite (DWG; n=21); e a diarreia osmótica foi induzida com sacarose adicionada ao leite, espironolactona (2mg kg-1) e hidroclorotiazida (2mg kg-1) por via oral a cada 8h durante 48h. pH, pCO2, HCO3-, BE, Na+, K+, Cl-, SID3, PPT, AG, Atot, glicose, lactato L, lactato D, SIG e alteração percentual no volume plasmático foram medidos em amostras de sangue venoso colhidas em 0, 24 e 48h. Os dados foram analisados usando ANOVA de medidas repetidas bifatorial. Os bezerros apresentaram diarreia, desidratação leve (FWG) a moderada (DWG), hiponatremia e acidose metabólica moderada (FWG) a grave (DWG). Os valores de AG e de lactato D foram maiores e o de SIG foi menor no DWG, e não houve hiperlactatemia L ou D. A magnitude da acidose metabólica foi semelhante à observada em casos naturais de diarreia. O protocolo para induzir diarreia osmótica e desidratação deve ser aplicado a bezerros alimentados com leite integral e não totalmente privados de água.

Blanching of papaya: effect on osmotic dehydration and characterization of the fruit invertase / Branqueamento de mamão: efeito na desidratação osmótica e caracterização da invertase da fruta

ABSTRACT: This research evaluated the influence of blanching on osmotic dehydration in sucrose solutions of papaya of Formosa cultivar. The characterization of invertase present in the fruits was also done. Blanching possibly caused damages to the cellular structure resulting in higher water loss, sugar gain and, thus, effective diffusion coefficients than fresh papayas during osmotic dehydration. The invertase extracted from papaya pulp presented optimum temperature of 45 °C and optimum pH of 4.8. Considering the low production cost of papaya and the invertase characteristics, the fruit shows to be a potential source for the referred enzyme extraction.

RESUMO: O objetivo desse trabalho foi avaliar a influência do branqueamento na desidratação osmótica de mamão Formosa em soluções de sacarose. A caracterização da invertase presente nos frutos também foi realizada. O branqueamento possivelmente danificou a estrutura celular do vegetal resultando em maior perda de água, ganho de açúcar e, consequentemente, maior coeficiente de difusão do que os mamões frescos após a desidratação osmótica. A invertase extraída da polpa do mamão apresentou temperatura ótima de 45 °C e pH ótimo de 4.8. Considerando o baixo custo de produção do mamão e as características da invertase, essa fruta apresenta-se como potencial fonte de extração da enzima.

Blanching of papaya: effect on osmotic dehydration and characterization of the fruit invertase / Branqueamento de mamão: efeito na desidratação osmótica e caracterização da invertase da fruta

This research evaluated the influence of blanching on osmotic dehydration in sucrose solutions of papaya of Formosa cultivar. The characterization of invertase present in the fruits was also done. Blanching possibly caused damages to the cellular structure resulting in higher water loss, sugar gain and, thus, effective diffusion coefficients than fresh papayas during osmotic dehydration. The invertase extracted from papaya pulp presented optimum temperature of 45 °C and optimum pH of 4.8. Considering the low production cost of papaya and the invertase characteristics, the fruit shows to be a potential source for the referred enzyme extraction.

O objetivo desse trabalho foi avaliar a influência do branqueamento na desidratação osmótica de mamão Formosa em soluções de sacarose. A caracterização da invertase presente nos frutos também foi realizada. O branqueamento possivelmente danificou a estrutura celular do vegetal resultando em maior perda de água, ganho de açúcar e, consequentemente, maior coeficiente de difusão do que os mamões frescos após a desidratação osmótica. A invertase extraída da polpa do mamão apresentou temperatura ótima de 45 °C e pH ótimo de 4.8. Considerando o baixo custo de produção do mamão e as características da invertase, essa fruta apresenta-se como potencial fonte de extração da enzima.

Blanching of papaya: effect on osmotic dehydration and characterization of the fruit invertase / Branqueamento de mamão: efeito na desidratação osmótica e caracterização da invertase da fruta

This research evaluated the influence of blanching on osmotic dehydration in sucrose solutions of papaya of Formosa cultivar. The characterization of invertase present in the fruits was also done. Blanching possibly caused damages to the cellular structure resulting in higher water loss, sugar gain and, thus, effective diffusion coefficients than fresh papayas during osmotic dehydration. The invertase extracted from papaya pulp presented optimum temperature of 45 °C and optimum pH of 4.8. Considering the low production cost of papaya and the invertase characteristics, the fruit shows to be a potential source for the referred enzyme extraction.(AU)

O objetivo desse trabalho foi avaliar a influência do branqueamento na desidratação osmótica de mamão Formosa em soluções de sacarose. A caracterização da invertase presente nos frutos também foi realizada. O branqueamento possivelmente danificou a estrutura celular do vegetal resultando em maior perda de água, ganho de açúcar e, consequentemente, maior coeficiente de difusão do que os mamões frescos após a desidratação osmótica. A invertase extraída da polpa do mamão apresentou temperatura ótima de 45 °C e pH ótimo de 4.8. Considerando o baixo custo de produção do mamão e as características da invertase, essa fruta apresenta-se como potencial fonte de extração da enzima.(AU)

Optimization of the osmotic dehydration of ginger / Otimização da desidratação osmótica do gengibre

The present research aimed to optimize the process of osmotic dehydration (OD) of ginger with hypertonic sucrose solution employing response surface methodology. A 23 experimental planning was carried out and 17 experimental assays were performed based on three independent variables (temperature, concentration of the osmotic solution and immersion time) and three dependent variables (moisture loss (ML), solids gain (SG) and dehydration efficiency index (DEI)). The selected assay conditions exhibited the preferred DEI value (the highest ML and lower SG), which were considered in the optimization. Assay 16 demonstrated to be the most favorable conditions for the osmotic dehydration of ginger (DEI =1.61) at 40 40 °C, 50 °Brix and 90 minutes of immersion time. Assay 1 performed at 34 °C, 44 °Brix and 120 minutes of immersion time also displayed desirable response (DEI =1.45). Thus, these two assays were evaluated for the presence of thermal-tolerant coliforms: Bacillus cereus and Salmonella sp.. The analyses presented values below the acceptable limits, which assured high quality hygienic and sanitary conditions of the product.(AU)

A presente pesquisa teve como objetivo otimizar o processo de desidratação osmótica (DO) do gengibre, com solução hipertônica de sacarose, pelo método de superfície de resposta. Foi utilizado um planejamento fatorial 23 completo, totalizando 17 ensaios, tendo como variáveis independentes: temperatura, concentração da solução osmótica e tempo de imersão e variáveis dependentes, como,: perda de umidade (PU), ganho de sólidos (GS) e índice de eficiência de desidratação osmótica (IED). Para otimizar foi considerado o melhor ensaio, o que obteve maior IED, ou seja, maior PU e menor GS. As melhores condições para a desidratação osmótica de gengibre foram obtidos a 40 °C, 50 °Brix e 90 minutos de imersão (Ensaio 16) com IED de 1.61 vindo em seguida o Ensaio 1 (34 ºC, 44 ºBrix e 120 minutos de imersão) com IED de 1.45. Estes ensaios foram avaliados quanto à coliformes tolerantes térmicas, Bacillus cereus e Salmonella spp., apresentando valores abaixo dos limites aceitáveis, indicando boas condições higiênicas sanitárias do produto.(AU)

Influência da desidratação osmótica na qualidade de frutas / Influence of osmotic dehydration in the quality of fuits

O Brasil é um grande produtor de frutas e vegetais e esta grande produção está associada a um considerável prejuízo no pós-colheita. A desidratação osmótica é uma operação importante para transformar frutos perecíveis em novos produtos com agregação de valor, além de estender a vida de prateleira. Os frutos goiaba e manga foram desidratados osmoticamente em solução de sacarose nas concentrações de 45%, 55% e 65% por um período de 24 horas. Os resultados mostraram que para a goiaba o teor de umidade variou de 57% a 41% enquanto que para a manga a umidade variou de 56% a 45% para as concentrações de 45% e 65%, respectivamente. A umidade diminuiu com o aumento da concentração de sacarose apenas para a goiaba enquanto que para a manga a umidade se manteve estável na concentração de 55%. O valor de compostos fenólicos nos frutos variou 112,86 a 153,3 mg EAG.100(-1) para a goiaba e de 78,21 a 85,87 mg EAG.100(-1). A concentração de sacarose na desidratação osmótica influenciou positivamente no teor de compostos fenólicos dos frutos.(AU)

Influência da desidratação osmótica na qualidade de frutas / Influence of osmotic dehydration in the quality of fuits

O Brasil é um grande produtor de frutas e vegetais e esta grande produção está associada a um considerável prejuízo no pós-colheita. A desidratação osmótica é uma operação importante para transformar frutos perecíveis em novos produtos com agregação de valor, além de estender a vida de prateleira. Os frutos goiaba e manga foram desidratados osmoticamente em solução de sacarose nas concentrações de 45%, 55% e 65% por um período de 24 horas. Os resultados mostraram que para a goiaba o teor de umidade variou de 57% a 41% enquanto que para a manga a umidade variou de 56% a 45% para as concentrações de 45% e 65%, respectivamente. A umidade diminuiu com o aumento da concentração de sacarose apenas para a goiaba enquanto que para a manga a umidade se manteve estável na concentração de 55%. O valor de compostos fenólicos nos frutos variou 112,86 a 153,3 mg EAG.100(-1) para a goiaba e de 78,21 a 85,87 mg EAG.100(-1). A concentração de sacarose na desidratação osmótica influenciou positivamente no teor de compostos fenólicos dos frutos.

Desidratação osmótica de palmito de pupunha (Bactris gasipaes kunth. ) seguida da secagem convencional: modelagem matemática / Osmotic dehydration of pupunha palm (Bactris gasipaes kunth. ) followed by conventional drying: mathematical modeling

O palmito de pupunha in natura é altamente perecível e requer estudos que aumentem a sua vida de prateleira. Assim, objetivou-se estudar a modelagem matemática do processo de desidratação osmótica e convencional de palmito de pupunha. O trabalho foi desenvolvido no Laboratório de Produtos de Origem Vegetal do CEFET/Valença-RJ e o palmito utilizado adquirido com produtores locais. Para o tratamento osmótico foram utilizadas duas soluções: solução com 15% de NaCl e 10% de sacarose e solução com 10% de NaCl e 15% de sacarose. Para a determinação da curva de secagem, os tratamentos, em triplicatas, foram acondicionados em um secador de vegetais, nas temperaturas de 50 e 70ºC, com velocidade do ar de secagem a 1,5 m/s. Após modelagem matemática dos dados de cinética de secagem foi possível determinar que os modelos de Newton, Henderson e Pabis, e, Logarítmico foram adequados para descrever e preceder a cinética de secagem do palmito de pupunha.

Water and sucrose diffusion coefficients during osmotic dehydration of sapodilla (Achras zapota L. ) / Coeficiente de difusão da água e sacarose durante a desidratação osmótica do sapoti (Achras zapota L. )

ABSTRACT: Sapodilla is an original fruit from Central America that is well adapted in all regions of the Brazilian territory. Despite its wide adaptation and acceptance in fruit markets, it is rare to find it outside tropical regions, partially because of its high perishability. The development of alternative, simple, and inexpensive methods to extend the conservation and marketing of these fruits is important, and osmotic dehydration is one of these methods. The main objective of this study was to determine the water and sucrose diffusion coefficients during the osmotic dehydration of sapodilla. This process was performed in short duration (up to 6h) to evaluate detailed information on water loss and solids gain kinetics at the beginning of the process and in long duration (up to 60h) to determine the equilibrium concentrations in sapodilla. The immersion time had greater influence on the water and sucrose diffusion coefficients (P 0.05); the maximum water loss (WL) and solute gain (SG) occurred in the osmotic solution at the highest concentration. Water and sucrose diffusion coefficients ranged from 0.00 x 10-10 m2/s to 1.858 x 10-10 m2/s, and from 0.00 x 10-10to 2.304 x 10-10 m2/s, respectively. Thus, understanding the WL and SG kinetics during the process of sapodilla osmotic dehydration could significantly contribute to new alternatives of preservation and commercialization of this fruit.

RESUMO: O sapoti é um fruto originário da América Central que está bem adaptado em todas as regiões do território brasileiras. Apesar de sua ampla adaptação e aceitação, o fruto é raro fora das regiões tropicais, o que se deve em parte à sua alta perecibilidade. O desenvolvimento de métodos alternativos, simples e de baixo custo para prolongar a conservação e comercialização desses frutos é importante e a desidratação osmótica é um desses métodos. O objetivo principal desta pesquisa foi determinar os coeficientes de difusão da água e sacarose durante a desidratação osmótica de sapoti. Desidratação osmótica de sapoti foi realizada em um curto período de tempo (até 6 horas), tendo como finalidade fornecer informações detalhadas da cinética da perda de água e ganho de sólidos no início do processo, e em longos períodos de tempo (até 60 horas), a fim de determinar as concentrações de equilíbrio no sapoti. O tempo de imersão teve maior influência sobre o coeficiente de difusão da água e sacarose (P 0,05); a máxima perda de umidade (PU) e ganho de solutos (GS) pela fruta ocorreram na solução osmótica de maior concentração (60°Brix). O coeficiente de difusão da água e sacarose variou de 0,00 x 10-10 a 1,858 x 10-10 m2 s-1 e de 0,00 x 10-10 a 2,304 x 10-10 m2s-1, respectivamente. Assim, torna-se válida a realização desta pesquisa, tendo como objetivo conhecer a cinética da PU e GS durante a desidratação osmótica do sapoti e oferecer ao produtor uma nova alternativa para preservar e comercializar o referido fruto.

Water and sucrose diffusion coefficients during osmotic dehydration of sapodilla (Achras zapota L. ) / Coeficiente de difusão da água e sacarose durante a desidratação osmótica do sapoti (Achras zapota L. )

ABSTRACT: Sapodilla is an original fruit from Central America that is well adapted in all regions of the Brazilian territory. Despite its wide adaptation and acceptance in fruit markets, it is rare to find it outside tropical regions, partially because of its high perishability. The development of alternative, simple, and inexpensive methods to extend the conservation and marketing of these fruits is important, and osmotic dehydration is one of these methods. The main objective of this study was to determine the water and sucrose diffusion coefficients during the osmotic dehydration of sapodilla. This process was performed in short duration (up to 6h) to evaluate detailed information on water loss and solids gain kinetics at the beginning of the process and in long duration (up to 60h) to determine the equilibrium concentrations in sapodilla. The immersion time had greater influence on the water and sucrose diffusion coefficients (P 0.05); the maximum water loss (WL) and solute gain (SG) occurred in the osmotic solution at the highest concentration. Water and sucrose diffusion coefficients ranged from 0.00 x 10-10 m2/s to 1.858 x 10-10 m2/s, and from 0.00 x 10-10to 2.304 x 10-10 m2/s, respectively. Thus, understanding the WL and SG kinetics during the process of sapodilla osmotic dehydration could significantly contribute to new alternatives of preservation and commercialization of this fruit.(AU)

RESUMO: O sapoti é um fruto originário da América Central que está bem adaptado em todas as regiões do território brasileiras. Apesar de sua ampla adaptação e aceitação, o fruto é raro fora das regiões tropicais, o que se deve em parte à sua alta perecibilidade. O desenvolvimento de métodos alternativos, simples e de baixo custo para prolongar a conservação e comercialização desses frutos é importante e a desidratação osmótica é um desses métodos. O objetivo principal desta pesquisa foi determinar os coeficientes de difusão da água e sacarose durante a desidratação osmótica de sapoti. Desidratação osmótica de sapoti foi realizada em um curto período de tempo (até 6 horas), tendo como finalidade fornecer informações detalhadas da cinética da perda de água e ganho de sólidos no início do processo, e em longos períodos de tempo (até 60 horas), a fim de determinar as concentrações de equilíbrio no sapoti. O tempo de imersão teve maior influência sobre o coeficiente de difusão da água e sacarose (P 0,05); a máxima perda de umidade (PU) e ganho de solutos (GS) pela fruta ocorreram na solução osmótica de maior concentração (60°Brix). O coeficiente de difusão da água e sacarose variou de 0,00 x 10-10 a 1,858 x 10-10 m2 s-1 e de 0,00 x 10-10 a 2,304 x 10-10 m2s-1, respectivamente. Assim, torna-se válida a realização desta pesquisa, tendo como objetivo conhecer a cinética da PU e GS durante a desidratação osmótica do sapoti e oferecer ao produtor uma nova alternativa para preservar e comercializar o referido fruto.(AU)

Influence of osmotic dehydration on bioactive compounds, antioxidant capacity, color and texture of fruits and vegetables: a review / Influência da desidratação osmótica sobre os compostos bioativos, capacidade antioxidante, cor e textura de frutas e olerícolas: uma revisão

Osmotic dehydration (OD) is a conservation technique applied to foodstuffs, which promotes partial reduction of water, extends their shelf life and reduces both post-harvest losses and changes in product characteristics. Currently, it has been given emphasis on trying to understand how the process affects the quality of processed vegetables, because process variables can interfere in their antioxidant capacity, color and texture. Moreover, the antioxidant capacity can be affected by chemical changes, leaching losses, reduced moisture and solid gain as well as the present bioactive in the profile of the performed analysis method. In color, the overall changes are caused by temperature increase, which can cause enzymatic and/or non-enzymatic browning, decomposition or entrainment of pigments present in the tissue. Conversely, the osmotic agent has a greater impact on texture, which causes changes in the sensory attributes such as gumminess, even crispness and flavor of the product. Although there is a large number of studies on the OD, the current scenario in terms of effect on the quality of osmodehydrated products are still incipient, especially in relation to antioxidant capacity. Despite the fact that there is a large number of studies on the OD, current efforts are focused on understanding the process effect on the product quality, notably in relation to antioxidant capacity. Thus, further studies on the internal changes in osmodehydrated foods are needed, since there is a variation of process factors, which may have an impact on the different tissues of the fruit and vegetable crops submitted to OD.(AU)

A desidratação osmótica (DO) é uma técnica de conservação de alimentos que promove a redução parcial de água, estende a validade comercial, diminui as perdas pós-colheita e as alterações nas características dos produtos. Atualmente, tem sido dada ênfase à busca do entendimento de como o processo afeta a qualidade dos vegetais desidratados, pois as variáveis do processo podem interferir em sua capacidade antioxidante, cor e textura. Além disso, a capacidade antioxidante pode ser afetada por transformações químicas, perdas por lixiviação, redução da umidade e ganho de sólidos, bem como pelo perfil dos compostos bioativos presentes e método de análise realizado. Quanto à cor, as alterações em geral são provocadas pelo aumento da temperatura, que pode ocasionar escurecimento enzimático e/ou não enzimático, decomposição ou carreamento dos pigmentos presentes no tecido. Por outro lado, o agente osmótico apresenta maior impacto na textura, provocando alterações nos atributos sensoriais como gomosidade, crocância e sabor do produto. Embora exista um grande número de trabalhos abordando a DO, os esforços atuais estão concentrados no entendimento sobre o efeito do processo sobre a qualidade dos produtos, sobretudo em relação à capacidade antioxidante. Dessa forma, há a necessidade de mais estudos sobre as alterações geradas pela DO nos alimentos, uma vez que há uma variação de fatores do processo, capaz de impactar de diversas formas os diferentes tecidos vegetais das frutas e olerícolas submetidas à DO.(AU)

Fruits and vegetables with osmotic dehydration pretreatment / A desidratação osmótica como pré-tratamento para frutas e hortaliças

Osmotic dehydration is a crucial operation unit used for transforming the perishable vegetal product into the new produces containing an added nutritional value and much longer shelf life. This process is responsible for removing the water from fruits and vegetables. Accordingly, the fruits and vegetables are subjected to the immersion into a hypertonic solution which causes a high osmotic pressure in the system. The present study aimed at presenting a review on the osmotic dehydration involving the process definition, the process variables and the desirable and undesirable changes in procedures carried on in products of vegetable source.(AU)

A desidratação osmótica é uma operação importante para transformar os alimentos de origem vegetal perecíveis em novos produtos com valor agregado e com maior vida de prateleira. Este processo é responsável pela remoção de água, em que as frutas e hortaliças são submetidas à imersão em solução hipertônica que tenha alta pressão osmótica. O presente trabalho apresenta uma revisão sobre a desidratação osmótica abrangendo-se a definição do processo, as variáveis e as alterações desejáveis e indesejáveis nos procedimentos realizados com os produtos de origem vegetal.(AU)

Pré-tratamentos na secagem e reidratação de champignon em fatias / Pretreatments in drying and rehydration of mushrooms slices

O objetivo deste trabalho foi avaliar o efeito de dois pré-tratamentos (pt) na desidratação osmo-convectiva: Pré-tratamento químico a 20°C por 5min em solução de ácido cítrico, bissulfito de sódio e carbonato de cálcio a 0,1% cada (pt-ABC) e por branqueamento a 80°C por 5min (pt-B), bem como a combinação pt-ABC seguido de pt-B (amostra:solução = 1:10 w/w). O pt-ABC provocou aumento de massa (13% em média) entretanto o pt-B perda (-34% em média). A desidratação osmótica a 20°C por 60min em solução de NaCl a 10% reduziu a massa de fatias não pré-tratadas em 43%. Esse nível de redução de massa não pode ser atingido com o uso do pt-ABC, mas melhorou para 49% para fatias submetidas ao pt-B. Os pré-tratamentos reduziram o tempo de secagem (70°C e com circulação de ar de 18m³ h-1) de 150min para 60min para atingir o nível de atividade de água do produto seco igual ou menor a do produto comercial. As fatias submetidas ao pt-ABC ou do controle apresentaram boa capacidade de reidratação. As fatias que foram submetidas aos dois pré-tratamentos apresentaram coloração mais clara e menos enrugadas após secagem, aparência similar foi observada às do pt-ABC. O pt-ABC pode ser usado para se obter fatias de champignon seco com aspecto visual e capacidade de reidratação adequados para o desenvolvimento de novos produtos para consumo direto ou que necessite reidratação.(AU)

The objective of this paper was assessments the effect of pre-treatment (pt) in osmo-convective dehydration: Chemical pretreatment at 20°C for 5min with 0.1% solution of citric acid, sodium bisulfite and calcium carbonate (pt-ABC) and bleaching at 80°C for 5min (pt-B), as well the combination pt-ABC followed by pt-B (sample:solution = 1:10 w/w). The pt-ABC provoked mass increase (13% on average), while pt-B caused loss (-34% on average). Osmotic dehydration at 20°C for 60 min with 10% NaCl reduced mass of slices not pretreated at 43%. This level of mass reduction was not achieved for the pt-ABC, but it was improved for 49% to slices subjected to pt-B. Pretreatments reduced drying time (70°C and air circulation 18m³ h-1) from 150min to 60min to achieve the desired a w. Water activity of dried product was equal to or less than the commercial product. Slices subjected to pt-ABC or from control group had good rehydration capacity. Slices subjected to combined pt and dried showed lighter color and were less wrinkled. pt-ABC allowed very similar results. The pt-ABC must be used to obtain slices of dry champignon with visual aspect and rehydration capacity suitable for the development of new products for direct consumption or require rehydration.(AU)

Estudio del proceso de deshidratación osmótica de umbu (Spondias tuberosa Arruda Câmara) / Study of the umbu (Spondias tuberosa Arruda Câmara) osmotic dehydration process

El umbu (Spondias tuberosa Arruda Câmara) es un fruto nativo del semiárido Nordestino que tiene elevada capacidad productiva y excelentes características nutricionales, las cuales no son aprovechadas en la agricultura familiar de esa región. El presente trabajo tiene como objetivo el estudio del proceso de deshidratación osmótica de umbu a través de un diseño experimental factorial 2². Los efectos de las variables independientes tiempo de inmersión (1 a 3 h) y concentración de la solución osmótica (35 a 45 °Brix) fueron analizados sobre las respuestas acidez (A), contenido de vitamina C (Vc), pérdida de peso (PP), pérdida de humedad (PU), ganancia de sólidos (GS) e índice de eficiencia de la deshidratación (IED). Los mejores resultados correspondientes a mayores contenidos de vitamina C, PU e IED y menor GS fueron observados en las condiciones de mayor tiempo de inmersión (3 h) y menor concentración de la solución (35 °Brix) en condiciones de temperatura ambiente.(AU)

The umbu (Spondias tuberosa Arruda Câmara) is a fruit native of Northeastern semi-arid with large productive capacity and excellent nutritional characteristics that have been underused in the family farming of the region. Aiming to minimize post-harvest losses and add value to the fruit, this research has the objective of studying the osmotic dehydration process of umbu through a 2² factorial design, with independent variables: time of immersion (1-3 hours) and osmotic solution concentration (35-45 °Brix). The dependent variables were: acidity (A), vitamin C (Vc), weight loss (PP), moisture loss (PU), solid gain (GS) and dehydration efficiency index (IED). The highest values for vitamin C, PU and FDI and lower GS were observed under conditions of higher immersion time (3 h) and lower concentration of the solution (35 °Brix), associated with the fact that the process had been performed at room temperature.(AU)

Hidratação enteral associada ou não a antimicrobiano no tratamento de bezerros com diarréia experimentalmente induzida / Entral hydration with or without antimicrobial treatment of calves with experimentallu induce diarrhea / Hidratación enteral asociada o no a antimicrobiano en el tratamiento de terneros con diarrea a inducida experimentalmente

Quinze bezerros foram submetidos à indução de diarreia osmótica para avaliação da eficácia de um composto comercial para hidratação enteral. Além do exame clínico, foram realizados o hemograma, gasometria e urinálise e dosados os níveis plasmáticos de ácido lático e séricos de ureia, creatinina e os íons cloro, potássio, cálcio, sódio e fósforo, além do pH fecal. Após um período de indução de 36h, os animais apresentaram desidratação moderada (10%), aumento na densidade urinária, nos valores de ureia e creatinina e diminuição do pH urinário e fecal. O uso de solução de hidratação enteral promoveu o restabelecimento do equilíbrio ácido-básico 24h após o início do tratamento pelo mecanismo de aumento do débito urinário e como fonte exógena de bicarbonato.(AU)

Fifteen calves were subjected to the induction of osmotic diarrhea in order to assess the efficacy of a compound for commercial enteral hydration. In addition to clinical examination, complete blood count, blood gas and urinalysis were performed and the plasma levels of lactic acid and serum urea, creatinine and chloride ions, potassium, calcium, sodium and phosphorus, besides fecal pH were measured. After an induction period of 36 h, the animals presented moderate dehydration (10%), increased urine gravity values of urea and creatinine, and decrease in urinary and fecal pH. The use of enteral hydration solution promoted the restoration of acid-base balance 24 hours after the beginning of treatment by increasing urinary output and as an exogenous source of bicarbonate.(AU)

Quince terneros han sido sometidos a inducción de diarrea osmótica para evaluación de la eficacia de un compuesto comercial para hidratación enteral. Además del examen clínico, se ha realizado hemograma, gasometría y análisis de orina, medidos los niveles plasmáticos de ácido láctico y séricos de urea, creatinina y los iones de cloruro, potasio, calcio, sodio y fósforo, además del pH fecal. Después de un período de inducción de 36h, los animales presentaron deshidratación moderada (10%), aumento en la densidad urinaria, en los valores de urea y creatinina, disminución del pH urinario y fecal. El uso de solución de hidratación enteral promovió el restablecimiento del equilibrio ácido-básico 24h después del inicio del tratamiento por mecanismo de aumento del débito urinario y como fuente exógena de bicarbonato.(AU)

Physical and chemical characteristics and lycopene retention of dried tomatoes subjected to different pre-treatments

This study evaluated the physical and chemical characteristics (moisture, pH, acidity titratable, soluble solidsand color) and lycopene retention in dried tomatoes submitted to different pretreatments. The tomatoes were cut longitudinally and submitted to the osmotic dehydration for 120 minutes. Six osmotic solutions were used with the following concentrations: NaCl 5, NaCl 10, NaCl 5 + sucrose 10, NaCl 10 + sucrose5, sucrose 5, sucrose 10 (w/v), and the osmotic dehydration was conducted with direct application of the solutes (NaCl or mixture of NaCl + sucrose). Soon afterwards the tomatoes were submitted to drying at65°C for 12 hours. The osmo-convective drying promoted an increase in the level of soluble solids, titratable acidity and reduction of the pH, except for the sucrose solutions, that did not alter the pH of the tomatoes.The ternary solution (NaCl + sucrose), binary (NaCl 10) and the direct application of the solutes promoted significant moisture reduction in relation to the control. The osmotic solutions only containing sucrose or NaCl 5 presented lycopene retention significantly superior to the other treatments. The use of the osmotic dehydration as pretreatment for drying of the tomato can contribute to accelerate the drying process and to preserve the tomato lycopene level.(AU)

Emprego tecnológico da jaca (Artocarpus heterophyllus Lam. )

Almejou-se aplicar um processo de secagem na polpa de jaca (Artocarpus heterophyllus Lam.), visando seu possível aproveitamento na indústria. Foram elaboradas três soluções de calda para desidratação osmótica da jaca in natura com diferentes concentrações de sacarose: glicose (37,5%:12,5%; 37,5%:0%; 0%:22,5%), sendo a solução padronizada no teor de sólidos solúveis totais em 65 °Brix, seguida da desidratação em estufa com circulação de ar. Foram realizadas análises microbiológicas e análise sensorial nos produtos desenvolvidos (jaca desidratada e sorvete de jaca passa). A obtenção dos resultados das análises microbiológicas (Contagem de Coliformes a 35°C, Contagem de Coliformes a 45°C e Salmonella sp/25g) dos frutículos desidratados e do sorvete de polpa de jaca estavam em conformidade com a Resolução RDC n° 12, de 02 de janeiro de 2001. Os atributos como cor, aroma, sabor de jaca e doçura, encontravam-se na categoria Gostei ligeiramente, o que pode motivar pesquisadores no desenvolvimento de novos produtos, com a fruta desidratada. O estudo foi aprovado pelo Comitê de Ética em Pesquisa com Seres Humanos da UTFPR.(AU)

This study aimed to apply a drying process in jackfruit pulp (Artocarpus heterophyllus Lam.), seeking it's possible use in the industry. Three syrup solutions were prepared for osmotic dehydration of jackfruit in natura with different concentrations of sucrose:glucose (37,5%: 12,5%; 37,5%:0%; 0%:22,5%), and the standard solution due to the total soluble solids content of 65 ºBrix, followed by dehydration in an oven with air circulation. Microbiological and sensory analyzes were performed, in the developed products (dehydrated jackfruit and jackfruit ice cream passes). The obtain the results of the microbiological analyzes (Coliform Count to 35°C count of coliforms at 45 ° C and Salmonella spp. /25g) of the dehydrated fruits and jackfruit pulp ice cream were in accordance with the RDC Resolution No. 12 of January 2, 2001. The sensory attributes as color, aroma, flavor and sweetness, were presented in the category Slightly Liked, which can motivate researchers to develop new products with the dried fruit. The study was approved by the Ethics Committee on Human Beings Research of the Federal University of Technology.(AU)

Quality and sensorial characteristics of osmotically dehydrated mango with syrups of inverted sugar and sucrose

Osmotic dehydration is becoming more popular as a complementary treatment in the processing of dehydrated foods, since it presents some advantages such as minimising heat damage to the colour and flavour, inhibiting enzymatic browning and thus dispensing the addition of sulphite and, mainly, reducing energy costs. The objective of the present study was to evaluate the effect of using inverted sugar and sucrose syrups as osmotic agents in the dehydration of mango. The conditions used in the dehydration process were: syrup/fruit ratio of 3:1 (v/w); temperature of 45ºC and constant stirring. The in natura and osmo-dehydrated fruits were evaluated in relation to pH, moisture content, water activity (a w) and soluble solids (ºBrix). Solids incorporation and loss in mass after the dehydration process were also determined. The sensory acceptance of the in natura and osmo-dehydrated fruits was determined for the attributes of aroma, flavour, texture and overall acceptance using a hedonic scale. Osmotic dehydration resulted in a reduction in moisture content and water activity, an increase in Brix and maintenance of the pH. The treatment with inverted sugar syrup resulted in more significant alterations in moisture content, a w, Brix, solids incorporation and loss in mass than the treatment with sucrose syrup. Mangos osmo-dehydrated with inverted sugar (55.3% inversion rate) syrup obtained acceptance similar to in natura mangos, this treatment being considered the most adequate for dehydration purposes.

A desidratação osmótica tem se tornado uma tecnologia cada vez mais usual no processamento de alimentos desidratados, por apresentar vantagens como a redução nas perdas de cor e sabor durante o tratamento térmico, inibição do escurecimento enzimático, prescindindo da adição de agentes sulfitantes, e principalmente economia no consumo de energia. Este trabalho avaliou o efeito da utilização de xaropes de açúcar invertido e sacarose como agentes osmóticos na desidratação de manga. As condições utilizadas no processo de desidratação foram: relação xarope/fruto de 3:1(v/p); temperatura de 45ºC e agitação constante. Os frutos in natura e osmo-desidratados foram avaliados quanto ao pH, umidade, atividade de água (a a) e sólidos solúveis (ºBrix). Determinou-se a incorporação de sólidos e a perda de massa após o processo de desidratação. A aceitação sensorial dos frutos in natura e osmo-desidratados foi avaliada através de um teste com escala hedônica, para os atributos aroma, sabor, textura e aceitação global. A desidratação osmótica resultou na redução da umidade e da a a, no aumento do Brix e na manutenção do pH da manga. Os tratamentos com xarope de açúcar invertido ocasionaram mais alterações na umidade, na a a, no Brix, na incorporação de sólidos e na perda de massa comparado ao tratamento com xarope de sacarose. As mangas osmo-desidratadas com o xarope de açúcar invertido (55,3% de taxa de inversão) obtiveram uma aceitação semelhante às mangas in natura, tendo sido considerado o tratamento mais adequado para esse fim.