Orientador: Hélia Harumi Sato / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia de Alimentos / Made available in DSpace on 2018-08-16T13:40:32Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Paz_JanaiCristianeSantosNascimento_D.pdf: 1800600 bytes, checksum: 7cadb066c6097038fea7c86ca9f6c95f (MD5) Previous issue date: 2010 / Resumo: A reação de escurecimento enzimático ocorre em muitas frutas e vegetais quando certos compostos fenólicos são oxidados em reações catalisadas por enzimas como polifenoloxidase (PFO) (EC 1.14.18.1) ou peroxidases (POD) (EC 1.11.1.7). A ampliação das alternativas de conservação de frutas como a ameixa nacional Rubimel, cuja produção nacional tem aumentado nos últimos anos e da polpa de cacau, uma fruta de sabor exótico e muito agradável, muito consumida no Estado da Bahia, é necessária, pois possibilita a busca por mercado consumidor dos produtos derivados dessas frutas em regiões mais distantes, preservando a qualidade da fruta in natura. Este trabalho teve como objetivo caracterizar as enzimas polifenoloxidase e peroxidase presentes nas polpas de ameixa Rubimel e de cacau e estudar o efeito de alguns agentes antioxidantes na preservação da cor natural dessas polpas. O suco de ameixa Rubimel escureceu rapidamente após a extração. O extrato enzimático bruto obtido pela centrifugação da polpa de ameixa Rubimel apresentou atividade de polifenoloxidase (448U/g de polpa) e peroxidase (705U/g de polpa). Em estudo univariável (ensaio preliminar ao estudo do efeito combinado) a PFO do extrato bruto de ameixa Rubimel apresentou atividade ótima na faixa de temperatura de 30 a 35°C e pH 6,5 e estabilidade na faixa de pH 3,0 a 7,5, após incubação durante 24h a 5ºC ou 4h a 25ºC. A enzima foi completamente inativada após tratamento térmico a 70°C por 10 minutos ou a 80°C por 1 minuto. No estudo do efeito combinado do pH e da temperatura utilizando metodologia de superfície de resposta, verificou-se que, da mesma forma que os resultados do estudo univariável, a PFO de ameixa Rubimel apresentou maior atividade em pH 6,5 e na faixa de 30 a 35°C, sendo que a enzima mostrou menor atividade em valores de pH próximos a 4,0, quando incubada a 5°C como a 65°C. Em estudo univariável (ensaio preliminar ao estudo do efeito combinado) a POD do extrato bruto de ameixa Rubimel apresentou atividade ótima a 40°C e pH 4,0 e estabilidade na faixa de pH 2,5 a 5,5, após incubação durante 24h a 5ºC ou 4h a 25ºC. A POD foi completamente inativada após tratamento térmico a 70ºC por 10minutos. No estudo do efeito combinado do pH e da temperatura utilizando metodologia de superfície de resposta, observouse que a POD de ameixa Rubimel mostrou maior atividade em pH 5,0 e a 35°C, sendo que a enzima mostrou menor atividade em valores de pH próximos a 4,0, quando incubada a 5°C como a 65°C. A adição de N-acetil-L-cisteína ou glutationa na concentração final de 5mMol/L ou a adição das combinações: 5mMol de ácido ascórbico + 1,8 mMol de 4-hexil-resorcinol ou 5 mMol de ácido ascórbico + 3,4 mMol de L-cisteína, proporcionaram uma redução de 99% na atividade da PFO de ameixa Rubimel. O extrato bruto solúvel, obtido pela centrifugação da polpa de cacau, apresentou baixa atividade de PFO (72U/g de polpa de cacau) e maior atividade de POD (668 u/g de polpa de cacau). Em estudo univariável a PFO do extrato bruto solúvel da polpa de cacau apresentou atividade ótima a 20ºC e em pH 7,0 e maior estabilidade na faixa de pH 2,6 a 10, após 24h a 5ºC ou 4h a 25ºC. A enzima apresentou 13% da atividade inicial após tratamento a 70ºC por 10 minutos, sendo completamente inativada após tratamento térmico a 80ºC por 1 minuto. Em estudo univariável a POD do extrato bruto solúvel da polpa de cacau apresentou atividade ótima a 40 ºC e em pH 5,0. O tratamento da polpa de cacau com ácido ascórbico nas concentrações de 1 a 5 mMol/L, proporcionou uma maior redução na atividade de POD entre os agentes anti-escurecimento, em todas as concentrações testadas, sendo obtida uma redução na atividade de 99% e 100%, após armazenamento por 1h e 24h a 5ºC, respectivamente, com a adição de 5mMol/L de ácido ascórbico à polpa de cacau. O tratamento térmico em ebulição por 1 minuto reduziu 99% da atividade da POD da polpa de cacau e o tratamento térmico a 70ºC da polpa de cacau contendo 3mMol/L de ácido ascórbico e posterior armazenamento durante 24h a 5ºC resultou em completa inativação da POD / Abstract: The enzymatic browning reaction occurs in many fruits and vegetables when certain phenol compounds are oxidized in reactions catalyzed by enzymes such as polyphenol oxidase (PPO) (EC 1.14.18.1) and peroxidases (POD) (EC 1.11.1.7). A widening of the alternatives for the preservation of fruits such as the Rubimel plum, whose production in Brazil has increased in recent years, and of cocoa pulp, a fruit with an exotic and very agreeable taste, highly consumed in the State of Bahia, Brazil, is necessary because it enables one to search for consumer markets for products derived from these fruits in more distant regions, preserving the quality of the fruit in natura. The objective of the present work was to characterize the enzymes polyphenoloxidase and peroxidase present in the pulps of the Rubimel plum and cocoa, and study the effects of some antioxidants on the preservation of the natural color of the pulps.The juice of the Rubimel plum turns brown quickly after extraction. The crude enzymatic extract obtained by centrifugation of the Rubimel plum pulp showed PPO (448U/g of pulp) and POD (705U/g of pulp) activities. In a univariate study PPO (preliminary study preceding a study of the combined effect) the PPO in the crude extracts from the Rubimel plum showed optimum activity in the temperature range from 30 to 35°C at pH 6.5 and was stable in the pH range from 3.0 to 7.5 after 24 hours at 5°C or 4 hours at 25°C. The enzyme was completely inactivated after heat treatment at 70°C for 10 minutes or at 80ºC for 1 minute. In a study of the combined effect of pH and temperature using response surface methodology it was found that Rubimel plum PPO was most active at pH 6.5 in the temperature range from 30 to 35°C, and showed less activity at pH values close to 4.0 when incubated at 5°C and at 65ºC. In the univariate (preliminary study preceding a study of the combined effect) the POD in the crude extracts of the Rubimel plum showed greater activity at 40°C and pH 4.0 and stability in the pH range from 2.5 to 5.5, after incubation for 24h at 5ºC or 4h at 25°C. The POD was completely inactivated after heat treatment at 70°C for 10 minutes. In a study of the combined effect of pH and temperature using response surface methodology the POD of the Rubimel plum showed greater activity at pH 5.0 and 35°C, and less activity at pH values near 4 .0 when incubated at 5°C and at 65ºC. The addition of N-acetyl-L-cysteine or glutathione at final concentrations of 5 mMol/L or the addition of the combinations: 5mMol/L of ascorbic acid + 1.8 mMol/L of 4-hexyl-resorcinol or 5mMol/L ascorbic acid + 3.4mMol/L of L-cysteine, resulted in a 99% reduction in the PPO activity of the Rubimel plum. The soluble extract obtained by centrifugation of the cocoa pulp showed low PPO activity (72U/g of cocoa pulp) and high POD activity (668U/g of cocoa pulp). The PPO in the crude extract from cocoa pulp showed optimum activity at 20°C and pH 7.0, and stability in the pH range from 2.6 to 10.0, after 24 hours at 5°C or 4 hours at 25°C. The enzyme showed 13% of its initi al activity after treatment at 70°C for 10 minutes, being completely inactivated a fter heat treatment at 80°C for 10 minutes. In a univariate study the POD in the soluble crude extract from the cocoa pulp showed optimum activity at 40°C and pH 5 .0. The treatment of cocoa pulp with ascorbic acid at concentrations from 1 to 5 mMol/L, provided a greater reduction in POD activity than any of the other anti-browning agents tested, at all the concentrations tested, obtaining reductions in activity of 99% and 100%, respectively, after storage for 1 hour and 24 hours at 5°C, with the addition of 5mMol/L ascorbic acid to the cocoa pulp. Heat treatment in boiling water for 1 minute reduced the POD activity of cocoa pulp by 99% and treatment at 70°C for 30 minutes of cocoa pulp containing 3mmol / L of ascorbic acid and then stored for 24 hours at 5°C resulted in complete inactivation o f the POD / Doutorado / Doutor em Ciência de Alimentos

Orientador: Miriam Dupas Hubinger / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia de Alimentos / Made available in DSpace on 2018-08-16T06:04:01Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Bierhals_VaniadaSilva_M.pdf: 6398084 bytes, checksum: 029e237ca3d107d4de42a993f603c6dd (MD5) Previous issue date: 2010 / Resumo: A produção de frutas minimamente processadas representa uma alternativa para a redução das perdas pós-colheita e uma maneira de agregar valor ao produto, atendendo a atual demanda do mercado por alimentos prontos para o consumo com qualidade, frescor e conveniência. O abacaxi destaca-se, em função de sua excelente qualidade sensorial e de certa dificuldade para consumo imediato. Entretanto, sua vida útil é limitada pelas mudanças indesejáveis de cor, textura, sabor, aroma e crescimento microbiológico. Assim, o objetivo do presente trabalho foi estudar o efeito da aplicação das coberturas comestíveis a base de fécula de mandioca ou alginato de sódio na vida útil de abacaxis minimamente processados em rodelas, pré-tratadas com ácido ascórbico (1%) e cítrico (0,5%), adicionadas ou não de lactato de cálcio (2%), e armazenados a 5 °C. Amostras tratadas somente com os agentes inibidores de escurecimento foram usadas como controle. Concentrações de 1% a 3% de fécula de mandioca e 1% e 2% de alginato de sódio foram testadas previamente. A aplicação das coberturas não alterou significativamente as propriedades mecânicas (força máxima de penetração e tensão e deformação na ruptura) e a cor (L*, C* e H*) das rodelas de abacaxi. Todos os tratamentos foram bem avaliados sensorialmente, apresentando notas acima de 6,5. Os tratamentos com 2% de fécula de mandioca e 2% de alginato de sódio reduziram significativamente a perda de peso e a taxa respiratória e aumentaram a resistência à difusão de água quando comparadas à amostra controle. Com base nestes resultados, foram selecionadas para o estudo da vida útil coberturas com 2% de fécula ou alginato, utilizando ou não lactato de cálcio. Neste estudo verificou-se que ao longo de 12 dias de armazenamento a 5° C, as coberturas foram eficientes em reduzir a perda de peso, o suco drenado na embalagem e mantiveram as propriedades mecânicas das frutas. Entretanto, as amostras apresentaram maior escurecimento da fruta e redução mais acentuada no teor de ácido ascórbico durante o estudo da vida útil. Todos os tratamentos foram bem avaliados sensorialmente, apresentando notas acima de 6, com exceção das amostras com cobertura de alginato e pré-tratadas com cálcio, que apresentaram notas próximas ao limite de aceitabilidade (4,5). O fator determinante da vida útil das rodelas de abacaxi foi a contaminação fúngica em todos os tratamentos, sendo que ela foi maior nas amostras revestidas com as coberturas de fécula de mandioca ou alginato de sódio, que apresentaram vida útil de 7 e 8 dias, respectivamente. Já as rodelas de abacaxi tratadas somente com agentes inibidores de escurecimento obtiveram, em média, vida útil de 10 dias, indicando que apenas o pré-tratamento com sanitizante e solução de ácido ascórbico e cítrico permitiu um prolongamento da vida útil de abacaxis minimamente processados / Abstract: The production of minimally processed fruits represents an alternative to the reduction of postharvest losses and a way to add value to the product, considering the current market demand for ready-to-eat food with quality, freshness and convenience. The pineapple is appreciated due to its sensorial characteristics and some difficulty for immediate consumption. However, its shelf life is limited by changes in color, texture, taste, off-flavors and microbial growth. The aim of this work was to study the effect of application of edible coatings of cassava starch or sodium alginate in the shelf life of minimally processed pineapple in slices, pretreated with ascorbic (1%) and citric acid (0.5%), with or without added calcium lactate (2%), and stored at 5 °C. The samples treated on ly with anti-browning agents were used as control. Coatings with cassava starch concentrations between 1% to 3% and sodium alginate from 1% and 2% were previously tested. The coating application did not affect mechanical properties (maximum mechanical penetration, stress and strain at failure) and color (L*, C* and H*) of pineapple slices and all treatments received good scores on the sensory analyses (all scores above 6.5). The treatments with 2% cassava starch and 2% sodium alginate significantly reduced the weight loss and respiration rate and increased water vapor resistance, when compared to control samples. Considering these results the conditions selected for shelf life studies were: coating concentrations with 2% of starch or alginate, using or not calcium lactate. Edible coatings were efficient in reducing weight loss, juice leakage and mechanical properties maintenance. However, the coated samples showed more browning and ascorbic acid content was reduced throughout the shelf life study. All treatments presented good sensory acceptance (scores above 6), except for alginate coating pre-treated with calcium, which presented scores close to the limit of acceptability (4.5). The determining factor of shelf life of pineapple slices was the microbial spoilage. The samples coated with cassava starch and sodium alginate coatings showed a reduced shelf life of 7 and 8 days, respectively and higher yeast and mould growth. A shelf life of 10 days was obtained for pineapple slices treated only with anti-browning agents, indicating that the treatment with sanitizing agent and ascorbic and citric acid solution was efficient in increasing the shelf life of minimally processed pineapple / Mestrado / Mestre em Engenharia de Alimentos

Extra lean (3.3% fat) and lean (20.0% fat) hamburgers in three pH groups (≤ 6.0; 6.01-6.49; 6.50-6.92) were evaluated for cooking-temperature profile, total process lethality, and physical properties after cooking to 71°C by double-side frying on an electric grill. Neither cooking-temperature profile nor cooking time was affected by hamburger fat content or pH. Double-side frying to 71.1°C internal temperature was adequate for more than 6-log destruction of viable E. coli O157:H7 and Salmonella at the geometrical center of extra lean and lean hamburgers. The coldest spot was on the circumferential surface, as indicated by the presence of a red ring of undenatured myoglobin, and confirmed by the finite-element temperature distribution model. The effect of pH (5.80, 6.29, 6.73) on myoglobin denaturation in extra lean (3.3% fat) and lean (20.0% fat) hamburgers was studied. Compared to normal meat (pH= 5.8), raw extra lean ground beef of pH = 6.73 had significantly lower oxidation-reduction potential (ORP) value, lower concentration of metmyoglobin after 48 hr of refrigerated storage, and more distinct cherry-red color. Percent of myoglobin denaturation during cooking was affected mainly by pH and was not affected by total pigment or fat content of hamburgers. A pH ≥ 6.5 and ORP ≤ -200 mV were characteristic of dark-cutting beef In a third experiment, extra lean (3.5%) and lean (20.0%) beef patties were made from normal beef (pH= 5.70) and dark-cutting beef (pH = 6.60). Controls were made with no additives or with 1% salt and 10% added water. Various browning agents (1% glucose, 0.2% caramel colorant, 0.3% calcium peroxide, or 2.5% encapsulated lactic acid) were added with 10% water and 1% salt. Salt had a pronounced prooxidant effect on myoglobin. Distinctive absorption peaks at 541-548 nm and 577-582 nm indicated that the undenatured pigment in cooked patties was oxymyoglobin. Dark-cutting patties had more rubbery texture and slightly perceptible off-flavor. Patties with lactic acid were less juicy and had lower intensity of beef flavor than other patties, and moderate intensity of sour off-flavor. Addition of salt and encapsulated lactic acid to beef patty formulation could solve the problem of hard-to-cook patties.