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A. Ciências Exatas e da Terra - 3. Física - 4. Física da Matéria Condensada

Estudo da degradação de óleos vegetais com a técnica de lente térmica e métodos convencionais

Enderson Sérgio Bannwart 1
Rony Gonçalves de Oliveira 1
Franciana Pedrochi 2
Roseli Constantino 2
Patrícia Vieira Del Ré 3
Neuza Jorge 3
(1. Grupo de Espectroscopia Óptica e Fototérmica, UEMS; 2. Grupo de Estudos dos Fenômenos Fototérmicos, UEM; 3. Dep. Eng. Tecnol. de Alimentos-UNESP/S. J. Rio Preto, SP)
INTRODUÇÃO:

A fritura de alimentos é um método altamente eficiente pela sua rapidez, sendo de aceitação universal e apreciada por diferentes grupos populacionais. Contudo, durante o processo de fritura, óleos e gorduras estão expostos à ação de três agentes que contribuem para diminuir sua qualidade e modificar sua estrutura: a umidade proveniente dos alimentos, causa da alteração hidrolítica; o oxigênio do ar, responsável pela alteração oxidativa; e a elevada temperatura em que ocorre a operação, causa da alteração térmica. Com o intuito de estudar os níveis de alteração que amostras de óleos de soja e girassol podem sofrer durante a fritura de empanados e batatas, propomos o uso combinado das técnicas de Lente Térmica (LT), relaxação térmica e interferometria para determinar a difusividade térmica (D), a condutividade térmica (K), o calor específico (Cp), a taxa de variação do índice de refração com a temperatura (dn/dT), e, conseqüentemente, o coeficiente de absorção (A) dos referidos óleos. O objetivo é relacionar tais propriedades com as medidas do teor de ácidos graxos livres e compostos polares totais resultantes das alterações termoxidativas, para que possamos avaliar os níveis das possíveis alterações. A compreensão das mudanças sofridas no óleo no processo de fritura é de grande importância podendo levar à otimização do processo de preparo do alimento, bem como a melhoria da qualidade dos alimentos. Este trabalho é um complemento dos resultados prévios apresentados na 57ª SBPC.

METODOLOGIA:

Durante o processo de fritura foram coletadas, dos dois diferentes tipos de óleos e de alimentos, sete porções, sendo a primeira não usada em fritura (amostra 0) e as outras depois de 1, 5, 10, 15, 20 e 25 lotes de empanados e batatas, onde cada lote correspondia a 0,5 Kg. As amostras (~ 20 ml) foram armazenadas em recipientes de vidro âmbar à temperatura de aproximadamente -18ºC. A técnica de LT é montada com dois feixes de laser no modo descasado e uma cubeta de 1 mm de espessura contendo o óleo é colocada na posição de cruzamento dos dois feixes. O efeito de LT criado por um dos lasers produz no segundo feixe de laser uma divergência que apresenta tempo de resposta e amplitude características para cada óleo. Através do modelo teórico é possível obter as propriedades termo-ópticas dos óleos. No método de relaxação térmica um feixe de laser provoca uma variação de temperatura na amostra (DT). Analisando a resposta temporal de DT é possível encontrar o calor específico dos óleos. No método interferométrico um feixe de laser incide em uma das faces da cubeta formando um ângulo muito pequeno com relação à normal. Assim, a fração refletida pela primeira face interfere com a fração refletida pela segunda face e as franjas de interferência são direcionadas a um detetor. Aumentando a temperatura do sistema as franjas começam a se deslocar devido à variação do índice de refração do óleo. Fazendo uma contagem do número de franjas em função da temperatura é possível determinar dn/dT.

RESULTADOS:

As medidas de LT nos óleos de soja utilizados no preparo de empanados mostraram que a difusividade térmica diminui com o aumento do número de fritura, partindo de (1,23 ± 0,06)×10-3 cm2/s a aproximadamente (0,99 ± 0,05)×10-3 cm2/s. Esta variação de 20% pode estar relacionada com uma mudança molecular sofrida pelo óleo devido às alterações hidrolítica, oxidativa e térmica. O mesmo não foi observado nos óleos de girassol utilizados em empanados, pois a difusividade térmica permaneceu aproximadamente constante e igual a (1,16 ± 0,03) ×10-3 cm2/s. O parâmetro dn/dT obtido para todos os óleos estudados se manteve inalterado, aproximadamente (3,7 ± 0,2)×10-4 K-1. Isto mostra que o coeficiente térmico da polarizabilidade eletrônica e o coeficiente de expansão térmica dos óleos, que estão diretamente relacionados com dn/dT, não sofrem variação significativa no processo de fritura. Isto é, dn/dT não serve como parâmetro para indicação da degradação de óleos. Ademais, os valores de Cp determinados pelo método de relaxação térmica também não indicam variação, pelo menos no intervalo de fritura estudado. Assim, utilizando os dados de dn/dT e Cp pudemos retornar aos dados obtidos pela técnica de LT para encontrar a dependência do coeficiente de absorção em 514 nm com o número de fritura. Os resultados calculados mostram que A cresceu na mesma proporção que a porcentagem de ácidos graxos livres dos óleos, indicando que A pode ser um bom indicador do nível de degradação dos óleos.

CONCLUSÕES:

Neste trabalho empregamos as técnicas de LT, relaxação térmica e interferometria óptica para a determinação quantitativa das propriedades ópticas e térmicas dos óleos vegetais comestíveis como de soja e girassol utilizados no processo de fritura de batatas e empanados. A combinação dos métodos serviu para mostrar que o coeficiente de absorção na faixa do visível pode ser um bom parâmetro para indicar o processo de degradação de oleaginosas. Este trabalho demonstra que a sensibilidade da técnica de LT para medir pequenas absorções (10-2 cm-1) é muito alta, sendo melhor do que os métodos convencionais de espectroscopia óptica. Este trabalho tem a orientação dos professores da UEMS, Sandro Marcio Lima e Luis Humberto da Cunha Andrade.

Instituição de fomento: Fundect-MS; CNPq
Trabalho de Iniciação Científica  
Palavras-chave: Técnicas Fototérmicas; Oleaginosas; Propriedades Termo-ópticas.
Anais da 58ª Reunião Anual da SBPC - Florianópolis, SC - Julho/2006