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http://repositorio.ufc.br/handle/riufc/4085| Type: | Tese |
| Title: | Estudo da ampliação da escala na produção de néctar de Bacuri (Platonia insignis Martius) com aplicação de preparações enzimáticas comerciais |
| Title in English: | Study on scale expansion of production of nectar bacuri (Platonia insignis martius) with commercial application of enzymatic preparations |
| Authors: | Aquino, Andréa Cardoso de |
| Advisor: | Sant'Ana, Hosiberto Batista de |
| Co-advisor: | Pinto, Gustavo Adolfo Saavedra |
| Keywords: | Engenharia química;Frutas;Néctar - Processamento |
| Issue Date: | 2012 |
| Citation: | AQUINO, A. C. Estudo da ampliação da escala na produção de néctar de Bacuri (Platonia insignis Martius) com aplicação de preparações enzimáticas comerciais. 2012. 181 f. Tese (Doutorado em Engenharia Química)-Centro de Tecnologia, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2012. |
| Abstract in Brazilian Portuguese: | O mercado de frutos regionais tem ganhado cada vez mais espaço no Brasil, tanto pela procura de alternativas por parte dos produtores, como pela busca de novas opções de frutas pelos consumidores. Dentre os frutos com alta prioridade para estudos e incentivos destaca-se o bacuri (Platonia insignis Mart.), por sua importância econômica nas regiões Norte e Meio-Norte do Brasil. Porém, a alta consistência da polpa de bacuri, causada pela elevada quantidade de polissacarídeos (pectina, hemicelulose, celulose e lignina) nos tecidos, impossibilita a difusão de seu néctar. Isto, aliado ao desconhecimento dos parâmetros envolvidos no processamento do néctar de bacuri que dificulta a ampliação da escala de produção. A maceração da polpa de bacuri, por meio da aplicação de enzimas com atividade pectinolítica, hemicelulolítica e celulolítica, permite a redução da consistência da polpa viabilizando a elaboração do néctar de bacuri dentro dos padrões exigidos pelo Ministério da Agricultura e do Abastecimento, por meio da Instrução Normativa n°12, de 4 de setembro de 2003 (mínimo 20 % de polpa). Assim, o objetivo geral do presente trabalho foi avaliar o processo de maceração enzimática da polpa de bacuri para obter um néctar adequado à comercialização, bem como estudar a ampliação da escala de produção desse néctar. O estudo teve início com a caracterização química e físico-química, composição dos compostos voláteis, estrutura citoquímica e comportamento reológico da polpa integral de bacuri. Em seguida, avaliou-se a redução da consistência da polpa de bacuri, por meio do estudo da maceração enzimática. Nesta etapa estudou-se a aplicação das preparações enzimáticas comerciais Pectinex Smash XXL, Shearzyme 500 L, Pectinex Ultra SP-L, Viscozyme L e Celluclast na polpa de bacuri, bem como a influência de parâmetros como temperatura de incubação (20 a 35 °C), tempo de incubação (60 a 180 min), concentração das preparações enzimáticas (53 a 267 μL.100gpolpa-1) e combinações das preparações enzimáticas (Pectinex XXL e Celluclast; Viscozyme L e Celluclast) na eficiência da maceração. Na etapa seguinte identificou-se modificações químicas, físico-químicas, citoquímicas, cromatográficas e reológicas ocorridas na polpa de bacuri submetida à maceração enzimática. Em seguida, iniciou-se o estudo da influência do perfil sensorial e a aceitabilidade do néctar de bacuri elaborado com polpa macerada enzimaticamente. Para esta etapa foram elaborados néctares com diferentes concentrações de polpa (10 e 20 %), sendo estas polpas maceradas em diferentes condições. Finalmente avaliou-se a ampliação da escala da produção do néctar de bacuri e a otimização da temperatura de pasteurização (80 a 120 °C) em pasteurizador tubular, através de fatores que influenciam direta ou indiretamente na qualidade do néctar. Os resultados das análises físico-químicas e citoquímicas evidenciaram elevada consistência da polpa de bacuri, em razão de quantidades consideráveis de pectina, hemicelulose, celulose e lignina. Foram detectados 34 compostos voláteis, sendo 15 terpenos, caracterizando-se como a principal classe de compostos voláteis identificados na polpa integral de bacuri. O comportamento reológico da polpa integral de bacuri foi caracterizado como não-newtoniano pseudoplástico. A aplicação da combinação de 40 μL.100gpolpa-1 de Pectinex XXL e 100 μL.100gpolpa-1 de Celluclast atingiu maceração enzimática adequada na polpa de bacuri, reduzindo sua consistência em, aproximadamente, 80,12 %. Os resultados de cromatografia revelaram que durante a maceração enzimática da polpa de bacuri houve aumento do número de compostos voláteis. Em relação às análises reológicas, os ensaios oscilatórios mostraram que a polpa de bacuri macerada em duas condições diferentes (aplicação de 40 μL.100gpolpa-1 de Pectinex XXL e aplicação de 100 μL.100gpolpa-1 de Celluclast; 40 μL.100gpolpa-1 de Viscozyme L e 100 μL.100gpolpa-1 de Celluclast) reduziram a viscoelasticidade da polpa de bacuri. As curva de escoamento apresentaram comportamento não-newtoniano pseudoplástico da polpa de bacuri macerada enzimaticamente. Através das análises sensoriais, foi possível observar que a polpa de bacuri macerada em duas condições diferentes (aplicação de 40 μL.100gpolpa-1 de Pectinex XXL e 100 μL.100gpolpa-1 de Celluclast e aplicação de 40 μL.100gpolpa-1 de Viscozyme L e 100 μL.100gpolpa-1 de Celluclast) conseguiram formular um néctar dentro dos padrões exigidos pela Legislação Brasileira, com boa aceitação e boa intenção de compra. O néctar de bacuri com 20 % de polpa, elaborado em escala piloto, nas condições de 1:2 de polpa e água, maceração enzimática com aplicação de 40 μL.100gpolpa-1 de Pectinex XXL e 100 μL.100gpolpa-1 de Celluclast, incubação em reator de agitação, 80 minutos de incubação, temperatura de incubação de 30 °C, agitação de 200 rpm, pasteurização a 80 °C durante 15 segundos em pasteurizador tubular e envase asséptico em capela, conseguiu obter segurança microbiológica sem afetar sua aceitação e suas características sensoriais perceptíveis ao paladar do consumidor, além de não apresentar escurecimento. |
| Abstract: | The regional fruit market has been gaining space in Brazil, both for the search of alternatives by producers and for the search of new options of fruits by consumers. Among high priority fruits for studies and incentives we can highlight bacuri (Platonia insignis Mart.), for its economical importance in North and Mid-North regions in Brazil. However, the high consistency of the bacuri pulp caused by the high polysaccharide amount (pectin, hemicellulose, cellulose and lignin) in fabrics make the spread of its nectar impossible. This allied to the unawareness of the parameters involved in the processing of bacuri nectar that makes the production scale enlargement difficult. The maceration of the bacuri pulp, by means of the application of enzymes with pectinolytic, hemicellulolytic and cellulolytic activities, enables the reduction in the pulp consistency making the preparation of bacuri nectar possible within the standards required by the Ministry of Agriculture and Food Supply, through the Normative Instruction No. 12, of September 4th, 2003 (minimum 20% of pulp). Thus, the general purpose of this study is to evaluate the enzymatic maceration process of the bacuri pulp so as to obtain the nectar proper for commercialization, as well as studying the production scale enlargement of this nectar. The study began with the chemical and physical-chemical characterization, composition of volatile compounds, cytochemical structure and rheological behavior of integral bacuri pulp. Then, the consistency reduction in the bacuri pulp was evaluated through the enzymatic maceration study. In this step, we studied the application of commercial enzymatic preparations Pectinex Smash XXL, Shearzyme 500 L, Pectinex Ultra SP-L, Viscozyme L and Celluclast in the bacuri pulp, as well as the parameters influence such as incubation temperature (20 to 35 °C), duration of incubation (60 to 180 min), concentration of the enzymatic preparations (53 to 267 µL.100gpulp -1 ) and combinations of the enzymatic preparations (Pectinex XXL and Celluclast; Viscozyme L and Celluclast) in the maceration efficiency. In the next step, we identified the chemical, physical-chemical, cytochemical, chromatographical and rheological changes occurred in the bacuri pulp submitted to enzymatic maceration. Then, the influence study of the sensorial profile was started and the acceptability of the bacuri nectar was prepared with enzymatically macerated pulp. For this step, nectars with different pulp concentrations were prepared (10 and 20%); these macerated pulps in different conditions. Finally, the production scale enlargement of the bacuri nectar and the optimization of pasteurization (80 to 120 °C) in tubular pasteurizer were evaluated, through factors that direct or indirectly 4 influence on the nectar quality. The results of the physical-chemical and cytochemical analyses evidenced high consistency of the bacuri pulp due to considerable amounts of pectin, hemicellulose, cellulose and lignin. 34 volatile compounds, being 15 terpenes, characterizing as the main class of volatile compounds identified in the integral bacuri pulp. The rheological behavior of the integral bacuri pulp was characterized as nonNewtonian pseudoplastic. The application of the combination of 40 µL.100gpulp -1 of Pectinex XXL and 100 µL.100gpulp -1 of Celluclast reached appropriate enzymatic maceration in the bacuri pulp, by reducing its consistency in approximately 80.12%. The chromatography results showed that during the enzymatic maceration of the bacuri pulp there was an increase in the volatile compound number. As for the rheological analyses, the oscillatory trials showed that the bacuri pulp macerated in two different conditions (application of 40 µL.100gpulp -1 of Pectinex XXL and application of 100 µL.100gpulp -1 of Celluclast; 40 µL.100gpulp -1 of Viscozyme L and 100 µL.100gpulp -1 of Celluclast) reduced in the viscoelasticity of the bacuri pulp. The outflow curve showed pseudoplastic non-Newtonian behavior of the bacuri pulp enzymatically macerated. By means of sensorial analyses, we were able to observe that the bacuri pulp macerated in two different conditions (application of 40 µL.100gpulp -1 of Pectinex XXL and 100 µL.100gpulp -1 of Celluclast and application of 40 µL.100gpulp -1 of Viscozyme L and 100 µL.100gpulp -1 of Celluclast) managed to formulate a nectar within the standards required by the Brazilian Legislation, with good acceptance and good intention of purchase. The bacuri nectar with 20% of pulp, prepared in pilot scale, in the 1:2 conditions of pulp and water, enzymatic maceration with application of 40 µL.100gpulp -1 of Pectinex XXL and 100 µL.100gpulp -1 of Celluclast, incubation in agitation reactor, 80 minutes of incubation, incubation temperature of 30 °C, 200 rpm agitation, pasteurization at 80 °C during 15 seconds in tubular pasteurizer and aseptic bottling in hood, managed to obtain microbiological safety without affecting its acceptance and noticeable sensorial characteristics to consumer's taste, beyond it does not show darkening. |
| URI: | http://www.repositorio.ufc.br/handle/riufc/4085 |
| Appears in Collections: | DEQ - Teses defendidas na UFC |
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