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Type: DISSERTAÇÃO DIGITAL
Degree Level: Mestrado
Title: Secagem de beterraba vermelha : avaliação do processo e qualidade do produto por uso de técnicas de imagem e espectroscopia no infravermelho próximo (NIR)
Title Alternative: Drying of red beet : evaluation of the process and product quality using imaging techniques and near infrared spectroscopy (NIR)
Author: França, Pedro Renann Lopes, 1996-
Advisor: Korozawa, Louise Emy
Abstract: Resumo: A beterraba vermelha possui alto valor nutricional e é geralmente consumida após processada, por exemplo, seca. Apesar dos seus benefícios, o produto tem sua qualidade reduzida em diferentes aspectos durante a secagem. Assim, este trabalho objetivou analisar o processo e a qualidade de cubos de beterraba vermelha submetidos à secagem por ar aquecido (HAD), em termos de conteúdo de betalaínas totais (BT), cor e encolhimento, com o emprego de termografia de infravermelho (IRT), sistema de visão computacional (CVS) e espectroscopia no infravermelho próximo (NIR) em equipamento portátil. A cinética de secagem em diferentes temperaturas (40, 50, 60 e 70°C) foi bem descrita pelo modelo de Page e Fick, considerando o encolhimento. Uma provável formação de camada seca e rígida em torno do produto seco a 70°C pode ter contribuído para uma redução na remoção de umidade em relação à amostra seca a 60°C. A partir da análise de IRT, pôde-se observar que os cubos aqueceram quase que uniformemente durante o processo de secagem até que o equilíbrio térmico fosse atingido. Ao final do processo de secagem, a retenção das betalaínas foi de 49,8±1,6%; 43,7±1,7%; 35,3±3,3%; 25,7±3,1%, para as temperaturas de 40, 50, 60 e 70°C, respectivamente. Os parâmetros cinéticos e termodinâmicos mostraram que o aumento da temperatura proporcionou uma maior perda devido a um favorecimento na formação do complexo ativado na reação de degradação. Utilizando um sistema de visão computacional (CVS), verificou-se que o aumento na temperatura também promoveu uma maior modificação na cor do produto durante a secagem a 70°C. A variação da cor em termos de L*, croma, ângulo hue e ?E foi bem relacionada com a degradação da BT por uma regressão linear multivariada, com R2 de 0,90. Os cubos apresentaram um encolhimento de 79,4±1,4%; 80,7±2,0%; 82,0±0,5% e 85,4±0,3% em relação à amostra inicial nas temperaturas de 40, 50, 60 e 70°C, respectivamente. O comportamento do encolhimento foi muito próximo, independente da temperatura, na qual o modelo de Suzuki descreveu bem esse processo. Assim, de maneira geral a temperatura de 40°C proporcionou menores modificações de qualidade na beterraba vermelha. O uso de NIR portátil foi efetivo na análise do conteúdo de betalaínas e umidade, obtendo um modelo preditivo de PLSR reduzido com valores de R2Cal, R2Pred, e RPD de 0,909, 0898 e 3,16 para a umidade; e 0,811, 0,191 e 2,19 para o conteúdo de BT. Logo, as ferramentas de imagem S) e o NIR portátil foram eficientes na avaliação da secagem de cubos de beterraba vermelha, representando importantes ferramentas no controle in situ da secagem desta

Abstract: Red beet (Beta vulgaris L.) has a high nutritional value and is usually consumed after being processed, for example, dried. Despite its benefits, its quality is reduced in different aspects during drying process. Thus, this work aimed to analyze the drying process and the quality of red beet cubes subjected to hot air drying (HAD), in terms of total betalain content (BT), color, and shrinkage, using infrared thermography (IRT), computer vision system (CVS), and near infrared spectroscopy (NIR) in portable equipment. The drying kinetics at different temperatures (40, 50, 60, and 70°C) was well described by the Page and Fick models, considering the shrinkage. A probable formation of a dry and rigid layer around the product dried at 70°C may have contributed to lower moisture removal when compared to the sample dried at 60°C. The cubes heated almost uniformly during the drying process until the thermal equilibrium was achieved. At the end of the drying process, betalain retention was 49.8±1.6%; 43.7±1.7%; 35.3±3.3%; 25.7±3.1%, for temperatures of 40, 50, 60 and 70°C, respectively. The kinetic and thermodynamic parameters indicated showed that the increase in temperature provided a greater loss of BT due to a favorable formation of the activated complex in the degradation reaction. Using a computer vision system (CVS), the increase in temperature also promoted greater color deterioration of the product dried at 70°C. The color variation in terms of L*, chroma, hue angle, and ?E was well related to the degradation of BT by a multivariate linear regression, with R2 of 0.90. The cubes showed a shrinkage of 79.4±1.4%; 80.7±2.0%; 82.0±0.5%, and 85.4±0.3% at temperatures of 40, 50, 60, and 70°C, respectively. Regardless of temperature, the shrinkage behavior was very close, in which the Suzuki model described it well. Thus, in general the temperature of 40°C provided lower quality changes in the red beet. The use of portable NIR was effective in the analysis of BT and moisture contents, obtaining a predictive model of reduced PLSR with values of R2Cal, R2Pred, and RPD of 0.909, 0898, and 3.16 for moisture content; and 0.811, 0.191, and 2.19 for BT content. Therefore, the imaging tools (IRT and CVS) and the portable NIR were efficient in the evaluation of the drying of red beet cubes, representing important tools for the in situ control of its drying
Subject: Teoria da resposta ao item
Visão por computador
Betalaínas
Cor
Encolhimento
Language: Português
Editor: [s.n.]
Citation: FRANÇA, Pedro Renann Lopes. Secagem de beterraba vermelha: avaliação do processo e qualidade do produto por uso de técnicas de imagem e espectroscopia no infravermelho próximo (NIR). 2021. 1 recurso online (88 p.) Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia de Alimentos, Campinas, SP.
Date Issue: 2021
Appears in Collections:FEA - Tese e Dissertação

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