Este trabalho aplicou uma tecnologia alternativa para a obtenção de polpa de acerola pasteurizada com alto valor agregado mediante a aplicação de uma técnica promissora de processamento, o aquecimento ôhmico. O objetivo principal foi estudar essa tecnologia, avaliando sua aplicabilidade no tratamento térmico de alimentos líquidos e também a influência das variáveis de processo sobre a degradação de compostos nutricionais da polpa. Inicialmente, foram determinadas algumas propriedades físicas de polpa de acerola - tais como massa específica, condutividade elétrica, calor específico, difusividade térmica e condutividade térmica - para posterior utilização desses dados em estudos envolvendo a modelagem do processo de aquecimento ôhmico. Os resultados obtidos demonstram que é possível a utilização das propriedades físicas da água, uma vez que os valores encontrados experimentalmente são muito próximos aos valores tabelados para a água pura. Na sequência, um sistema de aquecimento ôhmico em escala de bancada foi projetado, construído e validado. Foi realizada uma avaliação dos parâmetros críticos de processo durante a operação do sistema de aquecimento ôhmico. Após a construção de três células ôhmicas, o aparato desenvolvido tornou-se adequado para a realização de estudos e testes envolvendo o tratamento térmico de polpas de frutas. Em seguida, foram realizados estudos avaliando a degradação da vitamina C, de antocianinas e também perdas de cor em polpa de acerola após o tratamento térmico da mesma pela aplicação do processo de aquecimento ôhmico e aquecimento convencional (aquecimento por transferência de calor em célula encamisada). Nesses estudos foram analisadas diferentes condições de processamento, visando uma maior conservação dos compostos nutricionais. No primeiro estudo, a tecnologia de aquecimento ôhmico foi estudada através de um planejamento fatorial onde o teor de sólidos totais da polpa (2 a 8%) e a tensão (120 a 200 V) do sistema de aquecimento foram as variáveis avaliadas. Ambas variáveis influenciaram significativamente a degradação do ácido ascórbico. A tensão exerceu efeito positivo, ou seja, um aumento da tensão promoveu um aumento da degradação do composto. Por outro lado, a variável teor de sólidos exerceu um efeito negativo sobre a variável de resposta. A comparação com o processo convencional de pasteurização demonstrou que o aquecimento ôhmico, quando realizado com baixos valores de tensão, apresenta valores de degradação ácido ascórbico bastante semelhantes aos do aquecimento convencional. Contudo, altos valores de tensão promoveram uma maior degradação de composto. Este comportamento pode ser explicado pelo aumento de reações eletroquímicas quando elevados gradientes de tensão são utilizados; essas reações catalisam as vias de degradação do ácido ascórbico na presença de oxigênio. No segundo estudo conduzido, foi avaliado o efeito da frequência do campo elétrico (10 a 105 Hz) na degradação do ácido ascórbico e na alteração de cor da polpa de acerola durante o aquecimento ôhmico comparativamente ao aquecimento convencional. Os resultados demonstraram que a utilização de baixa frequência (10 Hz) resultou em maior taxa de degradação de ácido ascórbico e maiores alterações de coloração devido a reações eletroquímicas. O aquecimento ôhmico utilizando frequência acima de 100 Hz e a tecnologia convencional apresentaram taxas de degradação de ácido ascórbico e alterações de cor similares, indicando que acima de 100 Hz as reações eletroquímicas são minimizadas e o principal mecanismo de degradação é a oxidação. O aumento da frequência para valores acima de 100 Hz não afetou a cinética de degradação de ácido ascórbico e as mudanças de cor. Esse comportamento foi observado mesmo em altas frequências onde não há tempo suficiente para a polarização de equilíbrio ser estabelecida e, portanto, as moléculas não são capazes de se reorientar no campo elétrico variando rapidamente. No terceiro estudo, foi investigada a influência da presença de sólidos quando se utiliza diferentes frequências de campo elétrico por meio da comparação da cinética de degradação de ácido ascórbico na polpa e no soro (obtido por centrifugação da polpa). Os resultados mostraram um comportamento distinto da cinética de degradação entre a polpa e o soro na faixa de frequências entre 10 e 1000 Hz, indicando que a presença de partículas sólidas pode afetar tanto as taxas de aquecimento no meio circundante, como também o processo de polarização estimulado pelo campo elétrico oscilante. Os sólidos insolúveis presentes na polpa podem participar de interações que restringem as orientações dipolares, afetando o tempo de relaxamento das moléculas. Estes fenômenos podem ter influenciado a capacidade de doar hidrogênio em reações de oxidação. Por fim, um estudo avaliando o efeito do aquecimento ôhmico e convencional sobre a cinética de degradação de antocianinas monoméricas de polpa de acerola em temperaturas variando de 75 a 90 °C foi conduzido. Os resultados indicaram mecanismos de degradação similares visto que as constantes de velocidade foram estatisticamente semelhantes em todas as temperaturas, os parâmetros termodinâmicos apresentaram valores aproximados para ambas as tecnologias de aquecimento e o valor de energia de ativação para os dois processos foi equivalente. De um modo geral, os resultados obtidos no presente trabalho demonstraram que o aquecimento ôhmico pode ser visto como uma tecnologia potencial para o tratamento térmico dos alimentos que contêm níveis significativos de antocianinas e ácido ascórbico. Para tanto, é necessário a utilização de materiais adequados na confecção dos eletrodos e sensores de temperatura e também a utilização frequências de campo elétrico mais elevadas, para evitar a ocorrência de reações eletroquímicas. Os estudos que avaliaram os efeitos não térmicos associados com a passagem de eletricidade pelo alimento na degradação dos compostos bioativos demonstraram que a utilização de corrente elétrica alternada acima de 100 Hz não influencia na degradação desses compostos. / The aim of the present work was to develop an alternative method for pasteurization of acerola pulp using a promising processing technology: ohmic heating. The main objective was to study this technology, to evaluate its applicability for the heat treatment of liquid foods and also to study the influence of process parameters on the degradation of the nutritional compounds of the pulp. Initially, some physical properties of the acerola pulp - such as density, electrical conductivity, specific heat, thermal diffusivity and thermal conductivity - were determined for subsequent studies aiming to model the ohmic heating process. The results showed that the thermophysical properties of the pulp are close to the thermophysical properties of the pure water. Further, a bench scale ohmic heating system that operates in batch mode, was designed, built and validated. An assessment of the critical process parameters during operation of the ohmic heating system was performed. After the construction of three ohmic cells, the apparatus developed was appropriate to run experiments for the heat treatment of fruit pulps and juices. In addition, studies were conducted to evaluate vitamin C and anthocyanins degradation, as well as loss of color, in acerola pulp after heat treatment by ohmic and conventional heating (heat transfer in jacketed cell). Different processing conditions were investigated to enhance preservation of the nutritional compounds. In the first study, the ohmic heating technology was studied using a Central Composite Rotatable Design in which the variables evaluated were the total solids content of the pulp (2 – 8 g/100g) and the heating voltage (120 – 200 V). Both variables significantly influenced the degradation of ascorbic acid. The voltage gradient had a positive effect, i.e., an increase in the voltage gradient lead to an increase in the ascorbic acid degradation. Moreover, the solids content negatively affected the dependent variable. Ohmic heating, when performed with low voltage gradients, exhibited ascorbic acid degradation similar to conventional heating. However, high voltage gradients increased ascorbic acid degradation. This behavior may be explained by the increase of electrochemical reactions when using high voltage gradients, which can adversely affect the ascorbic acid and catalyze the degradation pathways in the presence of oxygen. In the second study, the effect of the electric field frequency (from 10 to 105 Hz) on ascorbic acid degradation and color changes in acerola pulp during ohmic heating was evaluated and this technology was compared with the conventional heating process. Low electric field frequency (10 Hz) showed higher ascorbic acid degradation and higher color changes probably due to occurrence of electrochemical reaction. Ohmic (above 100 Hz) and conventional heating processes showed similar degradation rates of ascorbic acid. This might be an indication that above 100 Hz the electrochemical reactions were probably minimized and the mainly mechanism of degradation is the oxidation. The increase of the field frequency (above 100 Hz) during ohmic heating did not affect the degradation kinetics of ascorbic acid. This was observed even at high frequencies where the molecules are not able to reorient in the rapidly varying electric field and there is no time for an equilibrium polarization to be established. The third study investigated the influence of the presence of solids when different frequencies were used by comparing the degradation kinetics of the pulp and the serum (obtained by pulp centrifugation). A distinct behavior between the degradation kinetics of the pulp and the serum in the range of frequencies between 10 and 1000 Hz indicates that the presence of solids may have an influence on ascorbic acid degradation. The presence of solid particles might affect both the heating rates in the surrounding medium and the polarization process stimulated by the oscillating electric field. The pulp had insoluble solids which may have participated on bonding interactions that restrict the dipolar orientations affecting the relaxation time of the molecules. These phenomena may have influenced the hydrogendonating capability in oxidation reactions. Finally, a study to evaluate the effect of ohmic and conventional heating on the degradation kinetics of monomeric anthocyanins of acerola pulp at temperatures ranging from 75 to 90 °C was conducted. The results indicate similar mechanisms of degradation when using ohmic and conventional heating since the rate constants were statistically similar in all temperatures evaluated, all thermodynamic parameters showed close values for both heating technologies and ohmic and conventional heating showed the same value of activation energy. Overall ohmic heating can be seen as a potential technology for heat treatment of foods containing significant levels of anthocyanins and ascorbic acid. Therefore, it is importance to use either inert coatings on electrodes and sensors, and high frequency electric currents to control electrochemical reactions. Studies to evaluate the “non-thermal” effects associated with using electricity during a thermal process showed that the passage of alternating electric current through the product (above 100 Hz) did not influence the degradation of bioactive compounds, since comparative results between this technology and conventional heating were similar.

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:26:40Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2011-05-26Bitstream added on 2014-06-13T20:55:00Z : No. of bitstreams: 1 adriano_e_me_botfca.pdf: 660248 bytes, checksum: b78236767080a845ff7e3cae1f588e01 (MD5) / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / A aceroleira é uma planta de clima tropical que produz frutos ricos em vitamina C. Esta fruta é comercializada principalmente na forma de polpa congelada e fruto in natura. O objetivo deste estudo foi avaliar a fenologia, produção e qualidade dos frutos da aceroleira cv. Olivier. Para tanto foi implantado um experimento em pomar comercial no município de Junqueirópolis-SP, no ano agrícola de 2009/2010. Foram avaliados dois ciclos reprodutivos: setembro e janeiro. Para avaliação fenológica, em cada época foram marcados 40 botões florais em 10 plantas, totalizando 400 botões. O ciclo foi dividido em estádios fenológicos, sendo avaliada a duração dos estádios, taxa de frutificação e crescimento dos frutos. Na avaliação da produção os frutos maduros foram colhidos e pesados. Para análise qualitativa foram coletadas amostras de frutos e avaliados o peso médio de fruto, cor de fruto e as características químicas da polpa: teor de sólidos solúveis, pH, acidez titulável, açúcares redutores, ‘ratio’ e teor de ácido ascórbico. Os resultados obtidos permitiram concluir que a duração dos estádios é influenciada pela temperatura ambiente, sendo mais curto em condições de altas temperaturas. A elevada incidência de precipitações interfere negativamente na fixação dos frutos da aceroleira, prejudicando a produção. Também pode-se observar que o maior índice de abortamento ocorre no estádio de perda de pétala. Com relação ao desenvolvimento dos frutos, apesar da diferença na velocidade de crescimento e tamanho dos frutos, em ambas as avaliações pode-se observar que houve um mais acentuado nos primeiros 8 dias, seguindo depois um padrão linear. Para os dados de produção e qualidade dos frutos pode-se concluir que houve influência da época... / The barbados cherry tree is a tropical plant that produces fruits rich in vitamin C. This fruit is marketed mainly in the form of frozen pulp and fresh fruit. The present study aimed to evaluate the reproductive phenology, production and fruit quality of barbados cherry trees cv. Olivier at different times. Thus an experiment was deployed in the city of orchard Junqueirópolis-SP, in the agricultural year 2009/2010. Were evaluated two reproductive cycles: September and January. To evaluated of phenology in each times were marked 40 buds on 10 plants, totaling 400 buttons. The cycle was divided at different phenological stages, were evaluated for the duration of the stage, rate of fruit and fruit growth. Measuring the output ripe fruits were harvested and weighed. For qualitative analysis of fruit samples were collected and evaluated the average fruit weight, fruit color and chemical characteristics of pulp: soluble solids, pH, acidity, reducing sugars, 'ratio' and ascorbic acid. The results showed that the duration of the stages is influenced by temperature, being shorter in high temperature conditions. The high incidence of rainfall impacts negatively on fruit set of barbados cherry trees, hurting production. One can also observe that the highest rate of abortion occurs the stage of petal loss. In relation to fruit development, despite the difference in growth rate and fruit size in both assessments can be observed that there was a more pronounced during the first 8 days and then follows a linear pattern. For data production and fruit quality can be concluded that there was influence of the time, with production in September was higher, but the fruits harvested in January showed a higher average fruit weight. There were differences in pulp quality parameters of two times, with the fruits of the harvest in September... (Complete abstract click electronic access below)

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:24:41Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2002-08Bitstream added on 2014-06-13T19:52:19Z : No. of bitstreams: 1 bernardino_ia_me_botfca.pdf: 626085 bytes, checksum: 4a5a970d45162bdaed71d3115789a61d (MD5) / Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP) / O refrigerante está se destacando no mercado brasileiro de bebidas pelo alto consumo, o qual faz do Brasil o 3° produtor mundial. A acerola por ser uma fruta rica em vitamina C e sabor agradável vem despertando interesse crescente no consumidor brasileiro e apresenta uso potencial como matéria prima na produção de refrigerante. Na presente pesquisa foram desenvolvidos três tipos de refrigerantes a base de acerola, variando o teor de extrato (10, 11 e 12 ºBrix) na sua formulação, procurando obter um produto de boa qualidade sensorial e nutritiva (rico em vitamina C). Os refrigerantes foram conservados por dois processos diferentes: a) pasteurização e b) conservante químico. As matérias primas que foram usadas na fabricação dos refrigerantes foram: açúcar cristal, água (rede municipal tratada pela SABESP e filtrada em carvão ativo), gás carbônico (qualidade alimentícia) e acerola (suco). Foram realizadas análises: físico-químicas, microbiológicas, perfil do aroma; sensoriais (diferença e preferência) nos refrigerantes e vida de prateleira no produto acabado. Foi realizada avaliação econômica através do cálculo do custo médio de produção de refrigerante. Através das análises físico-químicas dos refrigerante observou-se que os tratamentos de variação de °Brix não alteraram os valores de pH, o teor de AR, o teor de vitamina C e o grau de carbonatação. Os valores de ART acompanharam os valores de ºBrix. Os tratamentos de conservação dos refrigerantes não alteraram a maioria das características físico-químicas dos mesmos. Através das análises microbiológicas observou-se que o tratamento térmico usado na pasteurização dos refrigerantes destruiu toda a população de fungos e leveduras e que os refrigerantes tratados quimicamente apresentaram crescimento de bolores e levedura, porém dentro da faixa aceita... . / The soft drink is attracting attention to the Brazilian beverage market for its high consumption, which makes Brazil the third world producer. The acerola, for being a rich in vitamin C and of pleasant flavor, is waking up growing interest in the Brazilian consumer and it presents potential use as raw material in the soft drink production. In the present reserch three types of soft drinks, based on acerola, were developed, varying the extract content (10, 11 and 12 °Brix) in their formulation, trying to get a product of good sensorial and nutritious quality (rich in vitamin C). Two different processes conserved the solf drinks: a) pasteurization b) chemical preserver. The raw materials that were used in the production of the soft drinks were: sugar (in the crystallized form), water (treated municipal net and filtered in active coal), carbonic gas (nutritious quality) and acerola (juice). Analyses were accomplished: physico-chemical, microbiological, aroma profile; sensorial (difference and preference) in the soft drinks and shelf life in the finished product. Economical evaluation was varied out through the calculation of the medium cost of production of the soft drink. Through the physico-chemical analyses it was observed that the variation of °Brix treatments did not alter the pH values as well as reducing sugar, content, the vitamin C content, the carbonation degree. The total reducing sugar values accompanied the °Brix values... (Complete abstract, click electronic address below).

Orientador: Waldemar Gastoni Venturini Filho / Resumo: O refrigerante está se destacando no mercado brasileiro de bebidas pelo alto consumo, o qual faz do Brasil o 3° produtor mundial. A acerola por ser uma fruta rica em vitamina C e sabor agradável vem despertando interesse crescente no consumidor brasileiro e apresenta uso potencial como matéria prima na produção de refrigerante. Na presente pesquisa foram desenvolvidos três tipos de refrigerantes a base de acerola, variando o teor de extrato (10, 11 e 12 ºBrix) na sua formulação, procurando obter um produto de boa qualidade sensorial e nutritiva (rico em vitamina C). Os refrigerantes foram conservados por dois processos diferentes: a) pasteurização e b) conservante químico. As matérias primas que foram usadas na fabricação dos refrigerantes foram: açúcar cristal, água (rede municipal tratada pela SABESP e filtrada em carvão ativo), gás carbônico (qualidade alimentícia) e acerola (suco). Foram realizadas análises: físico-químicas, microbiológicas, perfil do aroma; sensoriais (diferença e preferência) nos refrigerantes e vida de prateleira no produto acabado. Foi realizada avaliação econômica através do cálculo do custo médio de produção de refrigerante. Através das análises físico-químicas dos refrigerante observou-se que os tratamentos de variação de °Brix não alteraram os valores de pH, o teor de AR, o teor de vitamina C e o grau de carbonatação. Os valores de ART acompanharam os valores de ºBrix. Os tratamentos de conservação dos refrigerantes não alteraram a maioria das características físico-químicas dos mesmos. Através das análises microbiológicas observou-se que o tratamento térmico usado na pasteurização dos refrigerantes destruiu toda a população de fungos e leveduras e que os refrigerantes tratados quimicamente apresentaram crescimento de bolores e levedura, porém dentro da faixa aceita... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo). / Abstract: The soft drink is attracting attention to the Brazilian beverage market for its high consumption, which makes Brazil the third world producer. The acerola, for being a rich in vitamin C and of pleasant flavor, is waking up growing interest in the Brazilian consumer and it presents potential use as raw material in the soft drink production. In the present reserch three types of soft drinks, based on acerola, were developed, varying the extract content (10, 11 and 12 °Brix) in their formulation, trying to get a product of good sensorial and nutritious quality (rich in vitamin C). Two different processes conserved the solf drinks: a) pasteurization b) chemical preserver. The raw materials that were used in the production of the soft drinks were: sugar (in the crystallized form), water (treated municipal net and filtered in active coal), carbonic gas (nutritious quality) and acerola (juice). Analyses were accomplished: physico-chemical, microbiological, aroma profile; sensorial (difference and preference) in the soft drinks and shelf life in the finished product. Economical evaluation was varied out through the calculation of the medium cost of production of the soft drink. Through the physico-chemical analyses it was observed that the variation of °Brix treatments did not alter the pH values as well as reducing sugar, content, the vitamin C content, the carbonation degree. The total reducing sugar values accompanied the °Brix values... (Complete abstract, click electronic address below). / Mestre

Este trabalho aplicou uma tecnologia alternativa para a obtenção de polpa de acerola pasteurizada com alto valor agregado mediante a aplicação de uma técnica promissora de processamento, o aquecimento ôhmico. O objetivo principal foi estudar essa tecnologia, avaliando sua aplicabilidade no tratamento térmico de alimentos líquidos e também a influência das variáveis de processo sobre a degradação de compostos nutricionais da polpa. Inicialmente, foram determinadas algumas propriedades físicas de polpa de acerola - tais como massa específica, condutividade elétrica, calor específico, difusividade térmica e condutividade térmica - para posterior utilização desses dados em estudos envolvendo a modelagem do processo de aquecimento ôhmico. Os resultados obtidos demonstram que é possível a utilização das propriedades físicas da água, uma vez que os valores encontrados experimentalmente são muito próximos aos valores tabelados para a água pura. Na sequência, um sistema de aquecimento ôhmico em escala de bancada foi projetado, construído e validado. Foi realizada uma avaliação dos parâmetros críticos de processo durante a operação do sistema de aquecimento ôhmico. Após a construção de três células ôhmicas, o aparato desenvolvido tornou-se adequado para a realização de estudos e testes envolvendo o tratamento térmico de polpas de frutas. Em seguida, foram realizados estudos avaliando a degradação da vitamina C, de antocianinas e também perdas de cor em polpa de acerola após o tratamento térmico da mesma pela aplicação do processo de aquecimento ôhmico e aquecimento convencional (aquecimento por transferência de calor em célula encamisada). Nesses estudos foram analisadas diferentes condições de processamento, visando uma maior conservação dos compostos nutricionais. No primeiro estudo, a tecnologia de aquecimento ôhmico foi estudada através de um planejamento fatorial onde o teor de sólidos totais da polpa (2 a 8%) e a tensão (120 a 200 V) do sistema de aquecimento foram as variáveis avaliadas. Ambas variáveis influenciaram significativamente a degradação do ácido ascórbico. A tensão exerceu efeito positivo, ou seja, um aumento da tensão promoveu um aumento da degradação do composto. Por outro lado, a variável teor de sólidos exerceu um efeito negativo sobre a variável de resposta. A comparação com o processo convencional de pasteurização demonstrou que o aquecimento ôhmico, quando realizado com baixos valores de tensão, apresenta valores de degradação ácido ascórbico bastante semelhantes aos do aquecimento convencional. Contudo, altos valores de tensão promoveram uma maior degradação de composto. Este comportamento pode ser explicado pelo aumento de reações eletroquímicas quando elevados gradientes de tensão são utilizados; essas reações catalisam as vias de degradação do ácido ascórbico na presença de oxigênio. No segundo estudo conduzido, foi avaliado o efeito da frequência do campo elétrico (10 a 105 Hz) na degradação do ácido ascórbico e na alteração de cor da polpa de acerola durante o aquecimento ôhmico comparativamente ao aquecimento convencional. Os resultados demonstraram que a utilização de baixa frequência (10 Hz) resultou em maior taxa de degradação de ácido ascórbico e maiores alterações de coloração devido a reações eletroquímicas. O aquecimento ôhmico utilizando frequência acima de 100 Hz e a tecnologia convencional apresentaram taxas de degradação de ácido ascórbico e alterações de cor similares, indicando que acima de 100 Hz as reações eletroquímicas são minimizadas e o principal mecanismo de degradação é a oxidação. O aumento da frequência para valores acima de 100 Hz não afetou a cinética de degradação de ácido ascórbico e as mudanças de cor. Esse comportamento foi observado mesmo em altas frequências onde não há tempo suficiente para a polarização de equilíbrio ser estabelecida e, portanto, as moléculas não são capazes de se reorientar no campo elétrico variando rapidamente. No terceiro estudo, foi investigada a influência da presença de sólidos quando se utiliza diferentes frequências de campo elétrico por meio da comparação da cinética de degradação de ácido ascórbico na polpa e no soro (obtido por centrifugação da polpa). Os resultados mostraram um comportamento distinto da cinética de degradação entre a polpa e o soro na faixa de frequências entre 10 e 1000 Hz, indicando que a presença de partículas sólidas pode afetar tanto as taxas de aquecimento no meio circundante, como também o processo de polarização estimulado pelo campo elétrico oscilante. Os sólidos insolúveis presentes na polpa podem participar de interações que restringem as orientações dipolares, afetando o tempo de relaxamento das moléculas. Estes fenômenos podem ter influenciado a capacidade de doar hidrogênio em reações de oxidação. Por fim, um estudo avaliando o efeito do aquecimento ôhmico e convencional sobre a cinética de degradação de antocianinas monoméricas de polpa de acerola em temperaturas variando de 75 a 90 °C foi conduzido. Os resultados indicaram mecanismos de degradação similares visto que as constantes de velocidade foram estatisticamente semelhantes em todas as temperaturas, os parâmetros termodinâmicos apresentaram valores aproximados para ambas as tecnologias de aquecimento e o valor de energia de ativação para os dois processos foi equivalente. De um modo geral, os resultados obtidos no presente trabalho demonstraram que o aquecimento ôhmico pode ser visto como uma tecnologia potencial para o tratamento térmico dos alimentos que contêm níveis significativos de antocianinas e ácido ascórbico. Para tanto, é necessário a utilização de materiais adequados na confecção dos eletrodos e sensores de temperatura e também a utilização frequências de campo elétrico mais elevadas, para evitar a ocorrência de reações eletroquímicas. Os estudos que avaliaram os efeitos não térmicos associados com a passagem de eletricidade pelo alimento na degradação dos compostos bioativos demonstraram que a utilização de corrente elétrica alternada acima de 100 Hz não influencia na degradação desses compostos. / The aim of the present work was to develop an alternative method for pasteurization of acerola pulp using a promising processing technology: ohmic heating. The main objective was to study this technology, to evaluate its applicability for the heat treatment of liquid foods and also to study the influence of process parameters on the degradation of the nutritional compounds of the pulp. Initially, some physical properties of the acerola pulp - such as density, electrical conductivity, specific heat, thermal diffusivity and thermal conductivity - were determined for subsequent studies aiming to model the ohmic heating process. The results showed that the thermophysical properties of the pulp are close to the thermophysical properties of the pure water. Further, a bench scale ohmic heating system that operates in batch mode, was designed, built and validated. An assessment of the critical process parameters during operation of the ohmic heating system was performed. After the construction of three ohmic cells, the apparatus developed was appropriate to run experiments for the heat treatment of fruit pulps and juices. In addition, studies were conducted to evaluate vitamin C and anthocyanins degradation, as well as loss of color, in acerola pulp after heat treatment by ohmic and conventional heating (heat transfer in jacketed cell). Different processing conditions were investigated to enhance preservation of the nutritional compounds. In the first study, the ohmic heating technology was studied using a Central Composite Rotatable Design in which the variables evaluated were the total solids content of the pulp (2 – 8 g/100g) and the heating voltage (120 – 200 V). Both variables significantly influenced the degradation of ascorbic acid. The voltage gradient had a positive effect, i.e., an increase in the voltage gradient lead to an increase in the ascorbic acid degradation. Moreover, the solids content negatively affected the dependent variable. Ohmic heating, when performed with low voltage gradients, exhibited ascorbic acid degradation similar to conventional heating. However, high voltage gradients increased ascorbic acid degradation. This behavior may be explained by the increase of electrochemical reactions when using high voltage gradients, which can adversely affect the ascorbic acid and catalyze the degradation pathways in the presence of oxygen. In the second study, the effect of the electric field frequency (from 10 to 105 Hz) on ascorbic acid degradation and color changes in acerola pulp during ohmic heating was evaluated and this technology was compared with the conventional heating process. Low electric field frequency (10 Hz) showed higher ascorbic acid degradation and higher color changes probably due to occurrence of electrochemical reaction. Ohmic (above 100 Hz) and conventional heating processes showed similar degradation rates of ascorbic acid. This might be an indication that above 100 Hz the electrochemical reactions were probably minimized and the mainly mechanism of degradation is the oxidation. The increase of the field frequency (above 100 Hz) during ohmic heating did not affect the degradation kinetics of ascorbic acid. This was observed even at high frequencies where the molecules are not able to reorient in the rapidly varying electric field and there is no time for an equilibrium polarization to be established. The third study investigated the influence of the presence of solids when different frequencies were used by comparing the degradation kinetics of the pulp and the serum (obtained by pulp centrifugation). A distinct behavior between the degradation kinetics of the pulp and the serum in the range of frequencies between 10 and 1000 Hz indicates that the presence of solids may have an influence on ascorbic acid degradation. The presence of solid particles might affect both the heating rates in the surrounding medium and the polarization process stimulated by the oscillating electric field. The pulp had insoluble solids which may have participated on bonding interactions that restrict the dipolar orientations affecting the relaxation time of the molecules. These phenomena may have influenced the hydrogendonating capability in oxidation reactions. Finally, a study to evaluate the effect of ohmic and conventional heating on the degradation kinetics of monomeric anthocyanins of acerola pulp at temperatures ranging from 75 to 90 °C was conducted. The results indicate similar mechanisms of degradation when using ohmic and conventional heating since the rate constants were statistically similar in all temperatures evaluated, all thermodynamic parameters showed close values for both heating technologies and ohmic and conventional heating showed the same value of activation energy. Overall ohmic heating can be seen as a potential technology for heat treatment of foods containing significant levels of anthocyanins and ascorbic acid. Therefore, it is importance to use either inert coatings on electrodes and sensors, and high frequency electric currents to control electrochemical reactions. Studies to evaluate the “non-thermal” effects associated with using electricity during a thermal process showed that the passage of alternating electric current through the product (above 100 Hz) did not influence the degradation of bioactive compounds, since comparative results between this technology and conventional heating were similar.

Este trabalho aplicou uma tecnologia alternativa para a obtenção de polpa de acerola pasteurizada com alto valor agregado mediante a aplicação de uma técnica promissora de processamento, o aquecimento ôhmico. O objetivo principal foi estudar essa tecnologia, avaliando sua aplicabilidade no tratamento térmico de alimentos líquidos e também a influência das variáveis de processo sobre a degradação de compostos nutricionais da polpa. Inicialmente, foram determinadas algumas propriedades físicas de polpa de acerola - tais como massa específica, condutividade elétrica, calor específico, difusividade térmica e condutividade térmica - para posterior utilização desses dados em estudos envolvendo a modelagem do processo de aquecimento ôhmico. Os resultados obtidos demonstram que é possível a utilização das propriedades físicas da água, uma vez que os valores encontrados experimentalmente são muito próximos aos valores tabelados para a água pura. Na sequência, um sistema de aquecimento ôhmico em escala de bancada foi projetado, construído e validado. Foi realizada uma avaliação dos parâmetros críticos de processo durante a operação do sistema de aquecimento ôhmico. Após a construção de três células ôhmicas, o aparato desenvolvido tornou-se adequado para a realização de estudos e testes envolvendo o tratamento térmico de polpas de frutas. Em seguida, foram realizados estudos avaliando a degradação da vitamina C, de antocianinas e também perdas de cor em polpa de acerola após o tratamento térmico da mesma pela aplicação do processo de aquecimento ôhmico e aquecimento convencional (aquecimento por transferência de calor em célula encamisada). Nesses estudos foram analisadas diferentes condições de processamento, visando uma maior conservação dos compostos nutricionais. No primeiro estudo, a tecnologia de aquecimento ôhmico foi estudada através de um planejamento fatorial onde o teor de sólidos totais da polpa (2 a 8%) e a tensão (120 a 200 V) do sistema de aquecimento foram as variáveis avaliadas. Ambas variáveis influenciaram significativamente a degradação do ácido ascórbico. A tensão exerceu efeito positivo, ou seja, um aumento da tensão promoveu um aumento da degradação do composto. Por outro lado, a variável teor de sólidos exerceu um efeito negativo sobre a variável de resposta. A comparação com o processo convencional de pasteurização demonstrou que o aquecimento ôhmico, quando realizado com baixos valores de tensão, apresenta valores de degradação ácido ascórbico bastante semelhantes aos do aquecimento convencional. Contudo, altos valores de tensão promoveram uma maior degradação de composto. Este comportamento pode ser explicado pelo aumento de reações eletroquímicas quando elevados gradientes de tensão são utilizados; essas reações catalisam as vias de degradação do ácido ascórbico na presença de oxigênio. No segundo estudo conduzido, foi avaliado o efeito da frequência do campo elétrico (10 a 105 Hz) na degradação do ácido ascórbico e na alteração de cor da polpa de acerola durante o aquecimento ôhmico comparativamente ao aquecimento convencional. Os resultados demonstraram que a utilização de baixa frequência (10 Hz) resultou em maior taxa de degradação de ácido ascórbico e maiores alterações de coloração devido a reações eletroquímicas. O aquecimento ôhmico utilizando frequência acima de 100 Hz e a tecnologia convencional apresentaram taxas de degradação de ácido ascórbico e alterações de cor similares, indicando que acima de 100 Hz as reações eletroquímicas são minimizadas e o principal mecanismo de degradação é a oxidação. O aumento da frequência para valores acima de 100 Hz não afetou a cinética de degradação de ácido ascórbico e as mudanças de cor. Esse comportamento foi observado mesmo em altas frequências onde não há tempo suficiente para a polarização de equilíbrio ser estabelecida e, portanto, as moléculas não são capazes de se reorientar no campo elétrico variando rapidamente. No terceiro estudo, foi investigada a influência da presença de sólidos quando se utiliza diferentes frequências de campo elétrico por meio da comparação da cinética de degradação de ácido ascórbico na polpa e no soro (obtido por centrifugação da polpa). Os resultados mostraram um comportamento distinto da cinética de degradação entre a polpa e o soro na faixa de frequências entre 10 e 1000 Hz, indicando que a presença de partículas sólidas pode afetar tanto as taxas de aquecimento no meio circundante, como também o processo de polarização estimulado pelo campo elétrico oscilante. Os sólidos insolúveis presentes na polpa podem participar de interações que restringem as orientações dipolares, afetando o tempo de relaxamento das moléculas. Estes fenômenos podem ter influenciado a capacidade de doar hidrogênio em reações de oxidação. Por fim, um estudo avaliando o efeito do aquecimento ôhmico e convencional sobre a cinética de degradação de antocianinas monoméricas de polpa de acerola em temperaturas variando de 75 a 90 °C foi conduzido. Os resultados indicaram mecanismos de degradação similares visto que as constantes de velocidade foram estatisticamente semelhantes em todas as temperaturas, os parâmetros termodinâmicos apresentaram valores aproximados para ambas as tecnologias de aquecimento e o valor de energia de ativação para os dois processos foi equivalente. De um modo geral, os resultados obtidos no presente trabalho demonstraram que o aquecimento ôhmico pode ser visto como uma tecnologia potencial para o tratamento térmico dos alimentos que contêm níveis significativos de antocianinas e ácido ascórbico. Para tanto, é necessário a utilização de materiais adequados na confecção dos eletrodos e sensores de temperatura e também a utilização frequências de campo elétrico mais elevadas, para evitar a ocorrência de reações eletroquímicas. Os estudos que avaliaram os efeitos não térmicos associados com a passagem de eletricidade pelo alimento na degradação dos compostos bioativos demonstraram que a utilização de corrente elétrica alternada acima de 100 Hz não influencia na degradação desses compostos. / The aim of the present work was to develop an alternative method for pasteurization of acerola pulp using a promising processing technology: ohmic heating. The main objective was to study this technology, to evaluate its applicability for the heat treatment of liquid foods and also to study the influence of process parameters on the degradation of the nutritional compounds of the pulp. Initially, some physical properties of the acerola pulp - such as density, electrical conductivity, specific heat, thermal diffusivity and thermal conductivity - were determined for subsequent studies aiming to model the ohmic heating process. The results showed that the thermophysical properties of the pulp are close to the thermophysical properties of the pure water. Further, a bench scale ohmic heating system that operates in batch mode, was designed, built and validated. An assessment of the critical process parameters during operation of the ohmic heating system was performed. After the construction of three ohmic cells, the apparatus developed was appropriate to run experiments for the heat treatment of fruit pulps and juices. In addition, studies were conducted to evaluate vitamin C and anthocyanins degradation, as well as loss of color, in acerola pulp after heat treatment by ohmic and conventional heating (heat transfer in jacketed cell). Different processing conditions were investigated to enhance preservation of the nutritional compounds. In the first study, the ohmic heating technology was studied using a Central Composite Rotatable Design in which the variables evaluated were the total solids content of the pulp (2 – 8 g/100g) and the heating voltage (120 – 200 V). Both variables significantly influenced the degradation of ascorbic acid. The voltage gradient had a positive effect, i.e., an increase in the voltage gradient lead to an increase in the ascorbic acid degradation. Moreover, the solids content negatively affected the dependent variable. Ohmic heating, when performed with low voltage gradients, exhibited ascorbic acid degradation similar to conventional heating. However, high voltage gradients increased ascorbic acid degradation. This behavior may be explained by the increase of electrochemical reactions when using high voltage gradients, which can adversely affect the ascorbic acid and catalyze the degradation pathways in the presence of oxygen. In the second study, the effect of the electric field frequency (from 10 to 105 Hz) on ascorbic acid degradation and color changes in acerola pulp during ohmic heating was evaluated and this technology was compared with the conventional heating process. Low electric field frequency (10 Hz) showed higher ascorbic acid degradation and higher color changes probably due to occurrence of electrochemical reaction. Ohmic (above 100 Hz) and conventional heating processes showed similar degradation rates of ascorbic acid. This might be an indication that above 100 Hz the electrochemical reactions were probably minimized and the mainly mechanism of degradation is the oxidation. The increase of the field frequency (above 100 Hz) during ohmic heating did not affect the degradation kinetics of ascorbic acid. This was observed even at high frequencies where the molecules are not able to reorient in the rapidly varying electric field and there is no time for an equilibrium polarization to be established. The third study investigated the influence of the presence of solids when different frequencies were used by comparing the degradation kinetics of the pulp and the serum (obtained by pulp centrifugation). A distinct behavior between the degradation kinetics of the pulp and the serum in the range of frequencies between 10 and 1000 Hz indicates that the presence of solids may have an influence on ascorbic acid degradation. The presence of solid particles might affect both the heating rates in the surrounding medium and the polarization process stimulated by the oscillating electric field. The pulp had insoluble solids which may have participated on bonding interactions that restrict the dipolar orientations affecting the relaxation time of the molecules. These phenomena may have influenced the hydrogendonating capability in oxidation reactions. Finally, a study to evaluate the effect of ohmic and conventional heating on the degradation kinetics of monomeric anthocyanins of acerola pulp at temperatures ranging from 75 to 90 °C was conducted. The results indicate similar mechanisms of degradation when using ohmic and conventional heating since the rate constants were statistically similar in all temperatures evaluated, all thermodynamic parameters showed close values for both heating technologies and ohmic and conventional heating showed the same value of activation energy. Overall ohmic heating can be seen as a potential technology for heat treatment of foods containing significant levels of anthocyanins and ascorbic acid. Therefore, it is importance to use either inert coatings on electrodes and sensors, and high frequency electric currents to control electrochemical reactions. Studies to evaluate the “non-thermal” effects associated with using electricity during a thermal process showed that the passage of alternating electric current through the product (above 100 Hz) did not influence the degradation of bioactive compounds, since comparative results between this technology and conventional heating were similar.

Este trabalho teve como enfoque geral os polinizadores efetivos (Hymenoptera: Apoidea: Centridini) da aceroleira em uma área restrita no Recôncavo da Bahia, de forma a confirmar as espécies visitantes de flores na região; estudar a taxa de fundação em ninhos artificiais; a caracterização da população das espécies com maior possibilidade de manejo com ninhos artificiais; a identificação dos recursos florais na dieta das espécies que nidificam nesses ninhos e a influência da polinização entomofilia na qualidade dos frutos de acerola. A pesquisa foi desenvolvida entre 2008 e 2010, em pomar de Cruz das Almas. Foram identificadas 13 espécies de abelhas visitantes de flores, sendo Centris aenea a mais frequente. Um total de 203 ninhos foram fundados por 17 espécies de abelhas distribuídas entre as famílias Megachilidae (64,71%) e Apidae (33,29%), sendo Centris tarsata e a Tetrapedia diversipes as espécies mais frequentes. Um total de 75 ninhos artificiais de Centridini foram fundados, sendo que 84% dos ninhos foram de Centris tarsata, Centris sp. 1 com (9,33%), Centris analis (5,33%) e Centris sp. 2 (1,33 %). Foi determinado 80 tipos polínicos, distribuídos em 29 famílias. Um total de 27 tipos polínicos foram classificados como dominantes e/ou acessórios, entre os quais Mimosa pudica e Malpighia emarginata apresentaram a maior frequência geral. Os parâmetros avaliados nos tratamentos (plantas livres e plantas isoladas) diferiram estatisticamente no peso, ATT e ácido ascórbicos na época 1, enquanto na época 2 foram diâmetro transversal e peso. Sendo que os frutos decorrentes das plantas isoladas foram maiores e mais pesados que nas plantas livre. Nos genótipos estudados houve diferença significativa (p>0,05) para alguns parâmetros físicos e físico-químicos. As principais espécies de Centridini com potencial de polinização da aceroleira na região do Recôncavo da Bahia foram Centris aenea, Centris tarsata e Centris analis. / This work has as general focus on the effective pollinators (Hymenoptera: Apoidea: Centridini) in the acerola in a restricted area Recôncavo region, Bahia, Brazil in order to confirm the species flower visitors in the region, studying the record rate in artificial nests, characterizing the population of the species more capable of handling with artificial nests, identification of floral resources in the diet of the species that nest in these nests and the influence of insect pollination on fruit quality of acerola. The research was conducted from 2008 to 2010 in orchard of Cruz das Almas, Bahia, Brazil. We identified 13 bee species visiting flowers and Centris aenea most frequent. A total of 203 nests was recorded by 17 species of bees distributed among the families Megachilidae (64.71 %) and Apidae (33.29 %), Centris tarsata and Tetrapedia diversipes and the most frequent species. A total of 75 artificial nests Centridini was recorded. We determined 80 pollen types distributed among 29 families. A total of 27 pollen types were classified as dominant and/or accessories, among and the types Mimosa pudica and Malpighia emarginata showed the highest rate overall. The parameters evaluated in treatments (free plants and individual plants) were statistically different in weight, total acidity and ascorbic acid a period 1, while in period 2 were in transverse diameter and weight. And fruit resulting from individual plants were larger and heavier than the plants free. The genotypes were significant differences (p> 0.05) for some physical and physico-chemical. The main species of Centridini with potential pollinators in acerola in the Recôncavo region Bahia, Brazil were Centris aenea, Centris tarsata and Centris analis. / Tese submetida ao Colegiado de Curso do Programa de Pós-Graduação em Ciências Agrárias da Universidade Federal do Recôncavo da Bahia como requisito parcial para obtenção do Grau de Doutor em Ciências Agrárias.

Orientador : Delia B. Rodriguez-Amaya / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia de Alimentos / Made available in DSpace on 2018-08-04T01:24:24Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Porcu_OrnellaMaria_D.PDF: 6616428 bytes, checksum: a6945df7800f35ff3159b62b3799cdf1 (MD5) Previous issue date: 2004 / Resumo: O resumo poderá ser visualizado no texto completo da tese digital / Abstract: The abstract is available with the full electronic document / Doutorado / Doutor em Ciência de Alimentos

Orientador: Flavia Maria Netto / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia de Alimentos / Made available in DSpace on 2018-08-03T15:38:40Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Righetto_AndreaMara_D.pdf: 10238421 bytes, checksum: 93662e77f53fe2e459fa3a0a3895a2b7 (MD5) Previous issue date: 2003 / Resumo: A acerola é uma fruta tropical, cujo principal atrativo é o alto teor de vitamina C que apresenta. O teor de vitamina C da fluta decresce com a maturação, mas não há estudos na literatura que explorem o potencial da acerola verde como matéria prima de produtos com alta concentração desta vitamina. O presente trabalho objetivou a produção, a caracterização físico-química e a verificação da estabilidade do suco de acerola verde microencapsulado por atomização e liofílização utilizando diferentes proporções de goma arábica e maltodextrina DE 20 como agentes encapsulantes. No início dos estudos caracterizou-se o suco de acerola verde concentrado, comparando-o ao suco de acerola verde e da acerola madura e verificou-se o potencial antioxidante dos três sucos. O suco de acerola verde concentrado apresentou a maior concentração de vitamina C, 4,9%, e compostos fenólicos, 9,2 mglg de suco. Os três sucos estudados apresentaram atividade antioxidante. O suco concentrado apresentou a maior atividade antioxidante, reduzindo em 57,2%.a oxidação do metillinolato.O suco de acerola madura diminuiu em 44,7% a oxidação do metil linolato, uma redução maior que a apresentada pelo suco de acerola verde, 28,1%. Não houve correlação entre o teor de fenóis totais nos sucos estudados e a atividade antioxidante. O alto teor de vitamina C bem como a alta atividade antioxidante do suco concentrado de acerola verde indicam que este produto pode ser uma matéria-prima interesante ara a elaboração de produtos com características de alimento funcional, , onde o sabor e o aroma característicos da fluta madura são dispensáveis. Com o objetivo de aumentar a estabilidade deste produto ao armazenamento, em especial da vitamina C, o suco da acerola verde foi microencapsulado utilizando-se dois processsos, liofilização e atomização. Maltodextrina DE 20 (M), goma arábica (G) e a mistura destes em diferentes proporções foram utilizadas como agentes encapsulantes. As diferentes formulações do material encapsulante resultaram em diferentes retenções de vitamina C, sendo que a formulação com maior proporção de maltodextrina apresentou a melhor retenção (37,5%M+12,5%G), 80%, e a menor retenção foi apresentada pela formulação com igual proporção de goma arábica e maltodextrina (25%M+25%G), 65%. A maior retenção de vitamina C, foi obtida no processo de atomização. As partículas produzidas por liofílização mostraram formas complexas e tamanhos variados devido à moagem a que os produtos foram submetidos. O processo de atomização produziu microcápsulas globosas com predomínio de superfícies rugosas e com paredes formadas por uma matriz sólida sem poros. As isotermas de sorção dos encapsulados obtidos por atomização e liofilização, nas temperaturas de 25°, 35° e 45°C mostraram uma faixa crítica de atividade de água, entre 0,33 e 0,43, onde todos os encapsulados, independente da formulação utilizada apresentaram modifícações físicas. Um maior escurecimento foi observado nos microencapsulados produzidos por liofilização e também nas formulações com predomínio de goma arábica. Os agentes encapsulantes estudados apresentaram temperaturas de transição vítrea (Tg) similares nas mesmas atividades de água (Aa), resultando em microencapsulados com temperaturas de transição vítrea também similares. Em Aa 0,43 a Tg dos microencapsulados foi próxima a temperatura ambiente. A formulação contendo L50%G apresentou a maior Tg, 34°C, enquanto as formulações 25%M+25%G e 50%M encapsulados por liofilização apresentaram as menores Tg, 26 e 25°C, respectivamente. O colapso dos microencapsulados foi observado em temperaturas 20° C acima da Tg. Os microencapsulados produzidos por atomização, que reuniram as melhores características fisico-químicas, 37,5%M+ 12,5%G, 37,5%G+ 12,5%M e 50%M, foram avaliados quanto à estabilidade ecomparados com ácido ascórbico sintético microencapsulado nas mesmas condições e com o suco de acerola liofilizado sem a adição de encapsulantes. Os encapsulados de ácido ascórbico sintético (AA) apresentaram retenção inicial de vitamina C entre 8 e 15% menor que os encapsulados do suco de acerola. A cinética de degradação da vitamina C nos encapsulados seguiu o modelo cinético de primeira ordem, enquanto o escurecimento não enzimático seguiu um modelo cinético de ordem zero.Ambas apresentaram um período lento, seguido por um período com reação com constante de velocidade maior. As constantes de velocidade, tanto para a reação de degradação da vitamina C quanto para o escurecimento enzimático, foram similares para todas as formulações dos agentes encapsulantes. As três formulações estudadas apresentaram comportamentos similares, proporcionando proteção ao ácido ascórbico sintético e também à vitamina C do suco de acerola verde. Em temperaturas mais elevadas, 35° e 45° C, no entanto, os microencapsulados de suco de acerola verde foram mais estáveis que os microencapsulados de ácido ascórbico sintético, sugerindo assim um efeito protetor dos compostos fenólicos presentes no suco à vitamina C. O estudo realizado demonstrou que o suco de acerola verde microencapsulado é uma produto interessante para ser utilizado como fonte natural de vitamina C e de compostos fenólicos / Abstract: During the maturation process, the vitamin C content decreases significantly, but there are no studies in which the unripe West Indian cherry was investigated as potential raw material for products with high content of vitamin C. The purpose of this research was to characterize the unripe West Indian cherry juice, and to produce and characterize microencapsulated unripe West Indian cherry juice produced out of spray and freeze drying, as well the use of different proportions of arabic gum and maltodextrin DE 20 as encapsulating agents. Unripe West 1ndian cherry concentrated juice, unripe West 1ndian cherry, and ripe West 1ndian cherry juice, were characterized and the antioxidant activity was studied. The unripe West 1ndian cherry concentrated juice presented the higher vitamin C concentration, 4,9%, and phenolics content, 9,2 mg/g of juice. The three juices studied presented antioxidant activity. The concentrated juice presented the highest antioxidant activity, reducing to 57,2% the methyl linoleate oxidation. No correlation was observed between the content of total phenolics the antioxidant activity. The unripe West 1ndian cherry concentrated juice showed characteristics, which are interesting for the elaboration of products with functional food characteristics. In order to improve the storage stability and protect the vitamin C, the unripe West 1ndian cherry juice was microencapsulated by freeze and spray drying, using maltodextrin DE 20 (M), arabic gum (G) and the mixture of both in different proportions, as coating material. Different coating material formulations resulted in different vitamin C retention for the both processes studied. The formulation with higher proportion of maltodextrin presented the best retention (37,5%M+ 12,5%G), 80%, and the lowest was presented by formulation with equal proportion of arabic gum and maltodextrin (25%M+25%G), 65%. The spray and freeze drying led to products with different morphological characteristics, as well with different vitamin C retention, the spray drying showed higher values than the freeze drying process. The spray drying process produced spherical microcapsules which have displayed dented surface and walls as solid matrix without voids. The moisture sorption isotherms determined at 25°, 35° and 45°C showed a critical water activity, between 0,33 and 0,43, where all the encapsulates presented physical modification. Browning was more intense in powders produced out of freeze drying and in formulations with prevalence of arabic gum. The both core material studied presented similar glass transition temperature (Tg), at the same water activity (Aw), hence the microencapsulated juice, independently of the core composition, showed a similar Tg. At Aw 0,43, all the microencapsulated studied showed Tg elose to ambient temperature. The formulation containing 50%G, presented the highest Tg, 34°C, while the 25%M+25%G formulation and 50%M encapsulated by freeze drying presented the lowest Tg, 26 and 25° C, respectively. The collapse of microencapsulates was observed at temperature 20°C above the Tg. The stability of the microencapsulated juice produced out of spray drying, which presented the best physical-chemical characteristics, 37,5%M+ 12,5%G, 37,5%G+ 12,5%M and 50%M, were evaluated and compared to synthetic microncapsulated ascorbic acid and with freeze dried West lndian cherry juice, at the same storage condition. The encapsulated synthetic acid ascorbic (AA) presented initial vitamin C retention between 8 and 15%, lower than the encapsulated unripe West lndian cherry juice. The kinetic of degradation of vitamin C in encapsulates followed first-order model, while the nonenzymatic browning a zero-order model. The different proportions of arabic gum and maltodextrin used as coating material resulted in similar rate constant, for the vitamin C degradation and for nonenzymatic browning. The three fonnulation tested, provided similar protection for the encapsulated synthetic ascorbic acid and also for the vitamin C of encapsulated unripe West lndian cherry juice At higher temperatures, 35° and 45° C, the encapsulated unripe West lndian cherry juice was more stable than the encapsulated synthetic ascorbic acid, suggesting a protective effect of phenolic compounds on vitamin C. The results indicated that microencapsulated unripe West Indian cherry juice is an interesting product to be used as natural source of vitamin C and phenolic compounds / Doutorado / Doutor em Ciência da Nutrição

Orientador: Hilary Castle de Menezes / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia de Alimentos / Made available in DSpace on 2018-07-19T15:30:34Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Matsuura_FernandoCesarAkiraUrbano_M.pdf: 3588283 bytes, checksum: 637b67b445b6ad56531fb4722a54ba26 (MD5) Previous issue date: 1994 / Resumo: Nesse trabalho foi realizado um estudo, à nível de planta piloto, sobre os efeitos do tratamento térmico e da concentração no suco de acerola, e a estabilidade química, físico-química, sensorial e microbiológica durante a vida-de-prateleira dos produtos. A finalidade do estudo do efeito do tratamento térmico foi a possibilidade de utilização do suco integral de acerola como matéria-prima para a produção de outros derivados da fruta, sendo essa primeira parte do trabalho denominada de estudo da matéria-prima, enquanto o efeito da concentração foi estudado com o objetivo de avaliar o suco concentrado como produto e também como matéria-prima. Essa etapa do trabalho foi chamada estudo da concentração. No experimento, as matérias-primas utilizadas foram frutas para o estudo da matéria-prima e suco integral comercial para o estudo da concentração. No estudo da matéria-prima, as frutas foram processadas e divididas em dois lotes. Um desses lotes sofreu tratamento térmico em pasteurizador à placas com temperatura de 88°C por 45 segundos, enquanto o outro não sofreu tratamento. Posteriormente, foram armazenados congelados à temperatura de -18°C. Análise sensorial do suco de acerola com diferentes teores de polpa mostrou que o suco integral foi o preferido, e consequentemente utilizado para o estudo da concentração. No estudo da concentração, o suco integral comercial foi dividido em dois lotes. O primeiro foi concentrado em evaporador centrífugo Centri-Therm até 16,5°Brix, enquanto o segundo lote não foi concentrado. Posteriormente, os dois lotes foram armazenados congelados à temperatura de -18°C. Os resultados do estudo da matéria-prima mostraram a estabilidade química, físico-química, sensorial e microbiológica dos sucos tratado e não tratado termicamente. O tratamento térmico provocou uma perda de ácido ascórbico ao redor de 12%. A análise sensorial dos sucos mostrou valores significativamente maiores para o suco não tratado termicamente em relação a todos os atributos avaliados. Os resultados do estudo da concentração demonstraram a estabilidade química, físico-química, sensorial e microbiológica dos sucos integral e integral concentrado. A concentração até 16,5°Brix provocou 6% de perda de ácido ascórbico, quando utilizado um evaporador centrífugo. Com a avaliação sensorial dos sucos foram obtidos valores significativamente maiores para o suco integral em relação a todos os atributos avaliados, exceto para a cor e o amargor dos sucos. Na avaliação de aceitação do sabor dos sucos adicionados de açúcar, não foi verificada diferença significativa (p<0,05) entre eles / Abstract: The effect of heat treatment and concentration of acerola juice were studied at the pilot plant level, and the chemical, physic-chemical, sensory and microbiological stabilities of the products determined during storage. The effect of heat treatment was studied with a view to the use of whole acerola juice as a raw material for the production of other acerola products, this part of the work being denominated "study of the raw material". The effect of concentration was studied with the object of evaluating the concentrated juice, both as a product and as a raw material for other products. This part of the research was known as "a study of concentration". Whole fruits were used for the study of raw material and commercial whole juice for the study of concentration. In the study of raw material, the fruits were processed and divided into 2 batches. One batch was pasteurized in a plate heat exchanger for 45 seconds at 88°C and the other was left untreated. Both batches were stored frozen at -18°C. Acerola juice with different levels of pulp was submitted to a sensory analysis in order to determine the most preferred level. The whole juice was the most preferred which was therefore used for the study of concentration. In this study, the commercial whole juice was divided into two batches. The first batch was concentrated to 16.5°Brix in a Centri-Therm centrifugal evaporator and the second batch was left untreated. Both batches were subsequently stored frozen at -18°C. The results of the study of the raw material showed the chemical, physic-chemical, sensory and microbiological stabilities of both heat treated and non heat-treated juices. The heat-treatment resulted in a loss of about 12% of ascorbic acid. The sensory analysis gave significantly higher values for the non heat-treated juice for all the attributes evaluated. The results of the study of concentration showed the chemical, physic-chemical, sensory and microbiological stabilities of both the concentrated and unconcentrated whole juices. Concentration to 16.5° Brix resulted in a 6% loss in ascorbic acid, when centrifugal evaporator was used. The sensory analysis showed significantly higher values for the unconcentrated juice for all the attributes studied with the exception of color and bitterness. No significant difference (p<0.05) between samples was detected in the evaluation of flavor acceptance when sugar was added to the juices / Mestrado / Mestre em Tecnologia de Alimentos