Processos térmicos de pasteurização e esterilização comercial são amplamente usados na industrialização de alimentos líquidos à base de frutas, como polpas e sucos. A exposição a altas temperaturas provoca a degradação de compostos relacionados à qualidade sensorial e nutricional. O aquecimento de alimentos líquidos por micro-ondas focalizadas é uma tecnologia emergente que traz como vantagem o rápido aquecimento; evita a degradação térmica; permite melhor manutenção dos atributos sensoriais e nutricionais; e evita a formação de incrustação. Além da presença de efeitos não térmicos sobre a inativação de enzimas, principais alvos dos processos térmicos destes produtos. Entretanto, a comprovação dos efeitos não térmicos ainda é tema controverso na literatura científica. Desta forma, o objetivo deste trabalho é investigar efeitos térmicos e não térmicos das micro-ondas na inativação das enzimas polifenoloxidase (PPO) e peroxidase (POD), que são relevantes para a industrialização de produtos à base se frutas. Para eliminar fontes de variabilidade, enzimas comerciais em solução tampão de fosfato de potássio foram submetidas aos tratamentos convencional (banho térmico de imersão) e por micro-ondas (mini reator de síntese química por micro-ondas focalizadas) com registro dos históricos de temperatura e atividade enzimática residual. Também, foi calculada a potência instantânea absorvida por cada amostra no aquecimento por micro-ondas. Realizou-se o ajuste dos parâmetros cinéticos pela minimização dos erros quadráticos em modelos cinéticos de primeira ordem (D-z) com uma e duas frações, por Arrhenius e pelo modelo de Weibull. Os resultados da PPO permitiram melhor ajuste pelo modelo de Weibull. Assim, a simulação do modelo ajustado em diferentes temperaturas permitiu comparar os métodos de aquecimento e permitiu a observação de efeitos não térmicos das micro-ondas em temperaturas acima de 70 ºC na inativação da PPO. Além disso, realizou-se a validação dos parâmetros do modelo de Weibull com 10 amostras de PPO com aquecimento mais lento, sendo as atividades enzimáticas residuais comparadas com as atividades previstas pelo modelo. Inesperadamente, os resultados da enzima POD não foram satisfatórios para determinar os modelos avaliados de sua inativação. A POD presentou algumas atividades enzimáticas residuais acima de 100% em ambos métodos de aquecimento, além de elevada resistência térmica. Sendo assim, não foi possível observar possíveis efeitos não térmicos das micro-ondas para inativação da POD nesse estudo. / Thermal pasteurization processes and commercial sterilization are widely used for the processing of fruit-based liquid foods, such as pulp and juice. The exposure to high temperatures causes degradation of compounds related to sensory and nutritional quality. The heating of liquid foods by focused microwaves is an emerging technology that has the advantage of rapid heating; prevents thermal degradation; allows better maintenance of sensory and nutritional attributes; and prevents incrustation. Besides, there is the presence of nonthermal effects on the enzymes inactivation, which are the main targets of thermal processes to such products. However, confirmation of non-thermal effects is still controversial in the scientific literature. Thus, the objective of this research is to investigate thermal and nonthermal effects of microwaves on the inactivation of enzymes polyphenol oxidase (PPO) and peroxidase (POD), which are relevant for the processing of fruit-based products. To eliminate sources of variability, commercial enzymes in potassium phosphate buffer solution were subjected to conventional (immersion bath) and microwave (mini-reactor for microwave chemical synthesis) treatments, with record of temperature history and residual enzyme activity. In addition, the instantaneous power absorbed in each sample under microwave heating was calculated. The kinetic parameters were adjusted by minimizing quadratic errors in first order kinetic models (D-z) with one and two fractions, by Arrhenius and Weibull model. The PPO results allowed for a better adjustment of the Weibull model. The simulation of the parameters at different temperatures allowed the comparison of the heating methods and it allowed the observation of non-thermal effects of microwaves at temperatures above 70 ºC for the inactivation of PPO. In addition, the parameters of the Weibull model in 10 samples were validated for PPO solution with slower heating; the residual enzymatic activities were compared with the activities predicted by the model. Unexpectedly, the results of the POD enzyme were not satisfactory to determine the evaluated models of its inactivation. The POD presented some residual enzymatic activities above 100% for both heating methods, and high thermal resistance. Thus, it was no possible to observe non-thermal effects of microwaves on POD inactivation in this study.

Processos térmicos de pasteurização e esterilização comercial são amplamente usados na industrialização de alimentos líquidos à base de frutas, como polpas e sucos. A exposição a altas temperaturas provoca a degradação de compostos relacionados à qualidade sensorial e nutricional. O aquecimento de alimentos líquidos por micro-ondas focalizadas é uma tecnologia emergente que traz como vantagem o rápido aquecimento; evita a degradação térmica; permite melhor manutenção dos atributos sensoriais e nutricionais; e evita a formação de incrustação. Além da presença de efeitos não térmicos sobre a inativação de enzimas, principais alvos dos processos térmicos destes produtos. Entretanto, a comprovação dos efeitos não térmicos ainda é tema controverso na literatura científica. Desta forma, o objetivo deste trabalho é investigar efeitos térmicos e não térmicos das micro-ondas na inativação das enzimas polifenoloxidase (PPO) e peroxidase (POD), que são relevantes para a industrialização de produtos à base se frutas. Para eliminar fontes de variabilidade, enzimas comerciais em solução tampão de fosfato de potássio foram submetidas aos tratamentos convencional (banho térmico de imersão) e por micro-ondas (mini reator de síntese química por micro-ondas focalizadas) com registro dos históricos de temperatura e atividade enzimática residual. Também, foi calculada a potência instantânea absorvida por cada amostra no aquecimento por micro-ondas. Realizou-se o ajuste dos parâmetros cinéticos pela minimização dos erros quadráticos em modelos cinéticos de primeira ordem (D-z) com uma e duas frações, por Arrhenius e pelo modelo de Weibull. Os resultados da PPO permitiram melhor ajuste pelo modelo de Weibull. Assim, a simulação do modelo ajustado em diferentes temperaturas permitiu comparar os métodos de aquecimento e permitiu a observação de efeitos não térmicos das micro-ondas em temperaturas acima de 70 ºC na inativação da PPO. Além disso, realizou-se a validação dos parâmetros do modelo de Weibull com 10 amostras de PPO com aquecimento mais lento, sendo as atividades enzimáticas residuais comparadas com as atividades previstas pelo modelo. Inesperadamente, os resultados da enzima POD não foram satisfatórios para determinar os modelos avaliados de sua inativação. A POD presentou algumas atividades enzimáticas residuais acima de 100% em ambos métodos de aquecimento, além de elevada resistência térmica. Sendo assim, não foi possível observar possíveis efeitos não térmicos das micro-ondas para inativação da POD nesse estudo. / Thermal pasteurization processes and commercial sterilization are widely used for the processing of fruit-based liquid foods, such as pulp and juice. The exposure to high temperatures causes degradation of compounds related to sensory and nutritional quality. The heating of liquid foods by focused microwaves is an emerging technology that has the advantage of rapid heating; prevents thermal degradation; allows better maintenance of sensory and nutritional attributes; and prevents incrustation. Besides, there is the presence of nonthermal effects on the enzymes inactivation, which are the main targets of thermal processes to such products. However, confirmation of non-thermal effects is still controversial in the scientific literature. Thus, the objective of this research is to investigate thermal and nonthermal effects of microwaves on the inactivation of enzymes polyphenol oxidase (PPO) and peroxidase (POD), which are relevant for the processing of fruit-based products. To eliminate sources of variability, commercial enzymes in potassium phosphate buffer solution were subjected to conventional (immersion bath) and microwave (mini-reactor for microwave chemical synthesis) treatments, with record of temperature history and residual enzyme activity. In addition, the instantaneous power absorbed in each sample under microwave heating was calculated. The kinetic parameters were adjusted by minimizing quadratic errors in first order kinetic models (D-z) with one and two fractions, by Arrhenius and Weibull model. The PPO results allowed for a better adjustment of the Weibull model. The simulation of the parameters at different temperatures allowed the comparison of the heating methods and it allowed the observation of non-thermal effects of microwaves at temperatures above 70 ºC for the inactivation of PPO. In addition, the parameters of the Weibull model in 10 samples were validated for PPO solution with slower heating; the residual enzymatic activities were compared with the activities predicted by the model. Unexpectedly, the results of the POD enzyme were not satisfactory to determine the evaluated models of its inactivation. The POD presented some residual enzymatic activities above 100% for both heating methods, and high thermal resistance. Thus, it was no possible to observe non-thermal effects of microwaves on POD inactivation in this study.

A tecnologia de fabricação de bebidas lácteas envolve a mistura de leite e soro, podendo ser fermentada por bactérias do iogurte ou probióticas e adicionada de polpa de fruta e outros aditivos permitidos. O produto final deve conter bactérias lácticas viáveis em número adequado. Os objetivos deste trabalho foram desenvolver bebidas lácteas probióticas a partir das misturas leite-soro e estudar sua vida-de-prateleira. O efeito da composição da cultura probiótica (Lactobacillus delbrueckii subsp. bulgaricus, L. acidophilus, L. rhamnosus e Bifidobacterium animalis subsp. lactis em co-cultura com Streptococcus salivarius subsp. thermophilus) e o efeito do pH final da fermentação na cinética de acidificação, pós-acidificação e contagem de bactérias probióticas foram estudados em soro de queijo Minas frescal e em diferentes misturas leite-soro. Bebidas lácteas probióticas foram desenvolvidas a partir das diferentes misturas leite-soro e a vida-de-prateleira foi determinada ao longo de 28 dias de armazenamento do produto a 4°C. As características dos produtos foram seguidas pelas determinações físico-químicas, microbiológicas e sensoriais. O soro apresentou efeito positivo sobre a velocidade máxima das co-culturas estudadas, bem como as diferentes composições das co-culturas influenciaram o parâmetro estudado. Todas as culturas apresentaram contagens maiores em pH final de fermentação 4,5, quando comparadas às obtidas em pH 5,5. A co-cultura StLb foi a mais rápida a fermentar os diferentes meios estudados e, a StLr, a mais lenta. Com a adição de açúcar e de estabilizante, os parâmetros cinéticos mostraram comportamento diferenciado daqueles obtidos em misturas leite-soro. Nas bebidas lácteas, as contagens de B. lactis mantiveram-se acima do limite exigido pela legislação até 28 dias de armazenamento do produto refrigerado. A pós-acidificação, cor e reologia variaram durante o período de armazenamento, influenciando a análise sensorial, cujos atributos obtiveram maior aceitação em bebidas elaboradas com 10% de sólidos lácteos. Os resultados indicaram que a bebida láctea elaborada com a co-cultura StBl foi a melhor alternativa para desenvolvimento de uma bebida funcional com boas características sensoriais. / The technology of production of lactic beverages involves the mixture of milk fermented by yoghurt or probiotic bacteria and whey in appropriate proportions, and the addition of fruit pulp and other allowed additives. The final product should contain viable lactic bacteria in appropriate counts. The objective of this work was to develop a probiotic lactic beverage from milk-whey mixtures and to study its shelf-life. The effect of the composition of the probiotic culture (Lactobacillus delbrueckii ssp. bulgaricus, L. acidophilus, L. rhamnosus and Bifidobacterium animalis ssp. lactis in co-culture with Streptococcus salivarius subsp. thermophilus) and the effect of the pH of the end of fermentation in the acidification kinetics, post-acidification and counts of probiotic bacteria were studied in Minas frescal cheese whey and in different mixtures milk-whey. Probiotic lactic beverages were developed from different milk-whey mixtures and the shelf-life was determined along 28 days of storage of the product at 4°C. The characteristics of the products were followed by determination of post-acidification, total acidity, color, rheology, probiotic viability and sensorial analysis. Whey presented positive effect on maximum acidification rates of the studied co-cultures, as well as the different compositions of the co-cultures influenced the studied parameter. All cultures presented higher counts when fermentation was stopped at pH 4.5, when compared to pH 5.5. The co-culture StLb presented the fast acidification performance while StLr, the slowest. The addition of sucrose and stabilizer affected the acidification kinetic parameters. In probiotic lactic beverages, counts of B. lactis were higher than the limit required by the legislation until 28 days of cool storage of the product. The post-acidification, color and rheological parameters varied during shelf-life, influencing the sensorial analysis, whose attributes obtained higher acceptance in the elaborated beverage with 10% of total solids. The results indicated that the lactic beverage elaborated with the co-culture StBl was the best alternative for development of a functional lactic beverage with good sensorial characteristics.

A tecnologia de fabricação de bebidas lácteas envolve a mistura de leite e soro, podendo ser fermentada por bactérias do iogurte ou probióticas e adicionada de polpa de fruta e outros aditivos permitidos. O produto final deve conter bactérias lácticas viáveis em número adequado. Os objetivos deste trabalho foram desenvolver bebidas lácteas probióticas a partir das misturas leite-soro e estudar sua vida-de-prateleira. O efeito da composição da cultura probiótica (Lactobacillus delbrueckii subsp. bulgaricus, L. acidophilus, L. rhamnosus e Bifidobacterium animalis subsp. lactis em co-cultura com Streptococcus salivarius subsp. thermophilus) e o efeito do pH final da fermentação na cinética de acidificação, pós-acidificação e contagem de bactérias probióticas foram estudados em soro de queijo Minas frescal e em diferentes misturas leite-soro. Bebidas lácteas probióticas foram desenvolvidas a partir das diferentes misturas leite-soro e a vida-de-prateleira foi determinada ao longo de 28 dias de armazenamento do produto a 4°C. As características dos produtos foram seguidas pelas determinações físico-químicas, microbiológicas e sensoriais. O soro apresentou efeito positivo sobre a velocidade máxima das co-culturas estudadas, bem como as diferentes composições das co-culturas influenciaram o parâmetro estudado. Todas as culturas apresentaram contagens maiores em pH final de fermentação 4,5, quando comparadas às obtidas em pH 5,5. A co-cultura StLb foi a mais rápida a fermentar os diferentes meios estudados e, a StLr, a mais lenta. Com a adição de açúcar e de estabilizante, os parâmetros cinéticos mostraram comportamento diferenciado daqueles obtidos em misturas leite-soro. Nas bebidas lácteas, as contagens de B. lactis mantiveram-se acima do limite exigido pela legislação até 28 dias de armazenamento do produto refrigerado. A pós-acidificação, cor e reologia variaram durante o período de armazenamento, influenciando a análise sensorial, cujos atributos obtiveram maior aceitação em bebidas elaboradas com 10% de sólidos lácteos. Os resultados indicaram que a bebida láctea elaborada com a co-cultura StBl foi a melhor alternativa para desenvolvimento de uma bebida funcional com boas características sensoriais. / The technology of production of lactic beverages involves the mixture of milk fermented by yoghurt or probiotic bacteria and whey in appropriate proportions, and the addition of fruit pulp and other allowed additives. The final product should contain viable lactic bacteria in appropriate counts. The objective of this work was to develop a probiotic lactic beverage from milk-whey mixtures and to study its shelf-life. The effect of the composition of the probiotic culture (Lactobacillus delbrueckii ssp. bulgaricus, L. acidophilus, L. rhamnosus and Bifidobacterium animalis ssp. lactis in co-culture with Streptococcus salivarius subsp. thermophilus) and the effect of the pH of the end of fermentation in the acidification kinetics, post-acidification and counts of probiotic bacteria were studied in Minas frescal cheese whey and in different mixtures milk-whey. Probiotic lactic beverages were developed from different milk-whey mixtures and the shelf-life was determined along 28 days of storage of the product at 4°C. The characteristics of the products were followed by determination of post-acidification, total acidity, color, rheology, probiotic viability and sensorial analysis. Whey presented positive effect on maximum acidification rates of the studied co-cultures, as well as the different compositions of the co-cultures influenced the studied parameter. All cultures presented higher counts when fermentation was stopped at pH 4.5, when compared to pH 5.5. The co-culture StLb presented the fast acidification performance while StLr, the slowest. The addition of sucrose and stabilizer affected the acidification kinetic parameters. In probiotic lactic beverages, counts of B. lactis were higher than the limit required by the legislation until 28 days of cool storage of the product. The post-acidification, color and rheological parameters varied during shelf-life, influencing the sensorial analysis, whose attributes obtained higher acceptance in the elaborated beverage with 10% of total solids. The results indicated that the lactic beverage elaborated with the co-culture StBl was the best alternative for development of a functional lactic beverage with good sensorial characteristics.