Impacto do pré-tratamento por micro-ondas na cinética de secagem, transferência de massa e características termodinâmicas de tâmaras Barhi durante o processo de secagem

Por que essas frutinhas importam

As tâmaras Barhi são pequenas frutas douradas valorizadas no Oriente Médio e além por sua doçura, textura macia e elevado valor nutritivo. Porém, em seu estágio inicial e crocante Khalal, elas estragam rapidamente porque têm muita água e açúcares que atraem microrganismos. Este estudo investiga uma questão prática com grande impacto para produtores e empresas alimentícias: um breve pulso de energia por micro-ondas antes da secagem pode fazer as tâmaras Barhi secarem mais rápido, de maneira mais uniforme e com menos desperdício de energia?

Da fruta fresca ao lanche duradouro

Para explorar isso, os pesquisadores trabalharam com fatias finas de tâmaras Barhi. Algumas fatias foram secas em ar quente como de costume, enquanto outras receberam primeiro um curto tratamento por micro-ondas e depois foram secas nas mesmas condições de ar quente. Testaram três temperaturas de secagem e três velocidades de ar, monitorando cuidadosamente quanto de água saía da fruta ao longo do tempo e com que rapidez isso ocorria. Comparando os dois grupos, puderam verificar se a etapa de micro-ondas realmente alterava a forma como a umidade se desloca do interior da fruta para o ar ao redor.

Acelerando a jornada da secagem

A primeira constatação clara refere-se ao tempo. Em todas as temperaturas e velocidades de ar, as fatias pré-tratadas por micro-ondas atingiram o ponto de secura alvo 18–21% mais rápido que as não tratadas. Na condição mais lenta e suave, o tempo de secagem caiu de cerca de três dias para pouco mais de dois; mesmo nas condições mais severas, a etapa por micro-ondas ainda economizou várias horas. A fase inicial da secagem mostrou o maior ganho em velocidade: as fatias tratadas liberaram água mais rapidamente no começo, sugerindo que o pré-tratamento abriu caminhos para a saída da umidade. Para uma fábrica que seca toneladas de tâmaras, esse tipo de economia de tempo pode se traduzir em custos mais baixos e maior produtividade.

Seguindo a água em movimento

Por trás dessas reduções de tempo está uma história sobre como a água se desloca dentro da fruta. Usando equações bem conhecidas que descrevem difusão — como moléculas se espalham de regiões mais úmidas para mais secas — a equipe estimou quão facilmente a umidade podia se mover através da polpa da tâmara. As fatias tratadas por micro-ondas mostraram mobilidade interna de água até cerca de três a quatro vezes maior que as não tratadas, especialmente em temperaturas e velocidades de ar mais elevadas. Medidas de quão eficaz o escoamento de ar na superfície ajuda ou dificulta esse movimento também melhoraram, indicando que a água não só se movia mais rápido no interior da fruta, como também era removida de forma mais eficiente ao alcançar a superfície. Quando os cientistas testaram várias curvas matemáticas simples para descrever o comportamento de secagem, uma curva “logarítmica” flexível ajustou-se consistentemente melhor à realidade, tanto para as tâmaras tratadas quanto para as não tratadas, mas encaixou as amostras pré-tratadas por micro-ondas de maneira um pouco mais suave — outro sinal de que a secagem era mais uniforme.

O que os números de energia nos dizem

O estudo foi além ao analisar o aspecto “termodinâmico” da secagem — quanta energia é necessária, quão ordenadas estão as moléculas de água e se o processo pode ocorrer espontaneamente. Os números mostraram que a secagem dessas tâmaras sempre requer entrada de calor; o processo é endotérmico e não espontâneo, ou seja, não ocorrerá sem energia externa. As fatias pré-tratadas por micro-ondas apresentaram valores ligeiramente maiores para a energia necessária para iniciar o movimento da água, mas ao mesmo tempo mostraram barreiras de “energia livre” ligeiramente menores no geral. Em termos práticos, o pré-tratamento por micro-ondas reorganiza a estrutura da fruta de modo que, uma vez aquecida, a água possa sair mais facilmente. Isso aponta para um uso de energia mais eficiente: menos calor desperdiçado e mais calor efetivamente direcionado para expulsar a umidade.

Conectando tudo para uso no mundo real

Para produtores, processadores e até consumidores que apreciam lanches de tâmara, a mensagem é direta. Um curto pré-tratamento por micro-ondas antes da secagem por ar quente ajuda as tâmaras Barhi a secarem mais rápido e de forma mais uniforme, oferecendo potencial para melhor eficiência energética. A fruta comporta-se de modo mais previsível durante a secagem, o que permite aos engenheiros projetar equipamentos e cronogramas que minimizem perdas e desperdício de energia. Em regiões onde as tâmaras são alimento e fonte de renda importantes, esse tipo de ajuste pode transformar uma fruta frágil e altamente perecível em um produto estável e de alta qualidade que percorre distâncias maiores, dura mais e chega a mais pessoas sem sacrificar sua doçura natural.

Citação: Alqahtani, N., Fikry, M. Impact of microwave pretreatment on drying kinetics, mass transfer and thermodynamic characteristics of Barhi dates during drying process. Sci Rep 16, 9022 (2026). https://doi.org/10.1038/s41598-026-39727-6

Palavras-chave: Tâmaras Barhi, secagem por micro-ondas, conservação de alimentos, eficiência de secagem, tecnologia pós-colheita