CAVALCANTE, R. S. Efeitos das tecnologias emergentes não térmicas empregadas no processamento de suco prebiótico de maçã. 2016. 84 f. Tese (Doutorado em Biotecnologia)-Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2016. / Submitted by Jairo Viana (jairo@ufc.br) on 2016-09-26T21:30:51Z
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Previous issue date: 2016 / The increase in apple juice consumption of the demand for functional foods has shown the need for more research regarding prebiotics juices apple. The traditional heat conservation usually imparts quality loss of fruit juices. The objective of this study was to verify the effects of new non-thermal technologies on the quality of fruit juices containing prebiotic oligosaccharides with regard to its functional property. At first, it was applied plasma and high pressure processing in apple juice with added fructo-oligosaccharides (FOS, 7 % w/v). In the case of plasma it was tested two types of exposure (direct and indirect) and different processing times (15, 30, 45 and 60 seconds). The high pressure processing was carried out at 450 MPa for 5 min. Colour, oligosaccharides concentration and organic acids were evaluated. Regarding colour, all juice samples treated by plasma and by high pressure demonstrated a significantly more vivid colour according to on the Chroma value. The results showed some depolymerisation of FOS, increasing the concentration of 1-kestose (oligosaccharides with 3 monomers). However, after the plasma treatment, the total concentration of FOS still meets the standards required by law, confirming that plasma is a suitable non-thermal technology for apple juice containing FOS. The high pressure treated samples presented similar behaviour. Regarding the organic acids concentration, malic acid was the predominant one and presented a decay after both plasma exposure modes (direct and indirect). The same happened for citric acid. For the juices treated by high pressure, there was a significant increase in the concentration of both acids when compared to the control. In the second stage of the research, the biotechnological process started. Through a fermentation using the bacterium Leuconostoc mesenteroides it was produced the dextransucrase enzyme. The enzyme was purified and used to convert the simple sugars present in the apple juice in prebiotic gluco-oligosaccharide. After synthesizing the prebiotic juice plasma treatment was applied under the same conditions of the first stage. Ozone was also applied using different loadings: 0.057; 0.128; 0.230; 0.386 and 0.671 mg O3 / mL. After the treatments the concentrations of simple sugars (fructose, glucose and sucrose), oligosaccharides and organic acids by HPLC were measured .The total phenolic content was determined by Folin-Ciocalteu method and the antioxidant activity by ABTS. For both treatments oligosaccharides depolymerisation was observed, but the total concentration of oligosaccharides attested that the juices remained with prebiotic activity. The oligosaccharides were better preserved after ozone treatment, followed by plasma with direct exposure. The citric acid concentration presented significant difference only for juices treated by ozone, while malic acid had a significant decay for both treatments. In the case of plasma there were changes in both acids concentration. The phenolic content unchanged after plasma direct exposure and also after ozone treatment, showing a decrease after indirect exposure (0.73 ± 0.10 to 0.53 ± 0.02). The antioxidant activity presented slight differences after ozone treatment. After plasma, the antioxidant activity presented significant increase for both exposures kind. Then non-thermal technologies studied herein can be applied in prebiotic juices, preserving their functionality and quality. / O aumento no consumo de suco de maçã aliado ao apelo por alimentos funcionais tem evidenciado a necessidade de mais pesquisas em relação a sucos prebióticos de maçã. O processo usual de conservação por calor vem mostrando perda de qualidade desses sucos. O objetivo deste trabalho foi verificar os efeitos de novas tecnologias que não fazem uso de aquecimento sobre a qualidade desses sucos contendo oligossacarídeos (prebióticos), principalmente no que diz respeito à sua propriedade funcional. Em um primeiro momento, foram aplicados plasma e alta pressão em sucos adicionados de fruto-oligossacarídeos (FOS) a 7%. No caso do plasma, foram testados dois tipos de exposição (direta e indireta) e diferentes tempos de aplicação do tratamento (15, 30, 45 e 60 segundos). O processamento por alta pressão foi a 450 MPa por 5 min. Foram avaliados dados de cor e de concentração dos oligossacarídeos e dos ácidos orgânicos. Em relação à cor, todas as amostras de suco tratadas por plasma e também por alta pressão mostraram-se com uma cor significativamente mais vívida, baseados nos dados de croma. Os resultados mostraram despolimerização dos FOS, aumentando a concentração de 1-kestose (oligossacarídeo com 3 monômeros). Ao final dos tratamentos com exposição direta e indireta de plasma, a concentração total de FOS mostrou-se dentro dos padrões exigidos pela legislação vigente, confirmando ser o plasma uma tecnologia aplicável. As amostras tratadas com alta pressão tiveram comportamento parecido. No caso da concentração de ácidos orgânicos, o ácido málico se mostrou predominante e teve decaimento conforme o aumento da aplicação do plasma em ambas as exposições. O mesmo ocorreu para o ácido cítrico. No caso dos sucos a alta pressão, houve um aumento significativo na concentração de ambos os ácidos quando comparado ao controle, à amostra tratatada a alta pressão e à amostra a alta pressão contendo os FOS, nesta ordem. Na segunda etapa do trabalho, iniciou-se o processo biotecnológico. Por meio de uma fermentação submersa utilizando a bactéria Leuconostoc mesenteroides, foi produzida a enzima dextrana-sacarase, sendo então purificada e utilizada para fazer a conversão dos açúcares simples presentes no suco de maçã em gluco-oligossacarídeos, que têm propriedade prebiótica. Após a obtenção do suco prebiótico, foram aplicados plasma nas mesmas condições da primeira etapa e ozônio utilizando diferentes cargas: 0,057; 0,128; 0,230; 0,386 e 0,671 mg O3/ml. Após os tratamentos, foram medidas as concentrações dos açúcares simples (frutose, glicose e sacarose), dos oligossacarídeos e dos ácidos orgânicos por HPLC além do conteúdo total de fenólicos pelo método de Folin-Ciocalteau e da atividade antioxidante por ABTS. Para os dois tratamentos houve despolimerização dos oligossacarídeos, porém a concentração total dos oligossacarídeos permitiu que os sucos permanecessem com atividade prebiótica, sendo evidente que o ozônio preservou bem melhor essa concentração, seguida de plasma com exposição direta. A concentração de ácido cítrico só teve diferença significativa em relação ao controle em sucos após o ozônio ser aplicado, enquanto o ácido málico teve um decaimento significativo. No caso do plasma, houve variações de ambos os ácidos. O conteúdo de fenólicos mostrou-se inalterado após exposição direta de plasma e também após tratamento por ozônio, mostrando uma pequena diminuição após exposição indireta (de 0.73 ± 0.10 a 0.53 ± 0.02). A atividade antioxidante teve pequenas alterações após a aplicação de ozônio, enquanto para as amostras tratadas por plasma foi obtido aumento significativo em ambas as exposições. As tecnologias não térmicas aqui estudadas podem ser utilizadas em sucos prebióticos, preservando sua funcionalidade e sua qualidade. Considerando serem tecnologias novas, estudos para avaliar outros parâmetros também importantes devem ser realizados.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:IBICT/oai:www.repositorio.ufc.br:riufc/19742 |
| Date | January 2016 |
| Creators | Cavalcante, Rosane Souza |
| Contributors | Rodrigues, Sueli |
| Source Sets | IBICT Brazilian ETDs |
| Language | Portuguese |
| Detected Language | Portuguese |
| Type | info:eu-repo/semantics/publishedVersion, info:eu-repo/semantics/doctoralThesis |
| Source | reponame:Repositório Institucional da UFC, instname:Universidade Federal do Ceará, instacron:UFC |
| Rights | info:eu-repo/semantics/openAccess |
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