Efeito do campo elétrico na inativação de enzimas do caldo de cana durante aquecimento ôhmico

• Ano de defesa: 2018
• Autor(a) principal: Brochier, Bethania
• Orientador(a): Marczak, Ligia Damasceno Ferreira
• Tipo de documento: Tese
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Palavras-chave em Português: Caldo de cana; Aquecimento ôhmico; Peroxidase
• Palavras-chave em Inglês: Ohmic heating; Sugarcane juice,; Non-thermal effect; Moderate electric field
• Link de acesso: http://hdl.handle.net/10183/188006

Em razão do Brasil ser o maior produtor mundial de cana-de-açúcar, e diante do grande potencial mercadológico dos sucos de frutas industrializados, o consumo de caldo de cana poderia ser melhor explorado. Para tanto, é necessária a melhora da qualidade higiênico-sanitária do produto e a aplicação de um processamento adequado que permita aumentar a vida útil do mesmo. O aquecimento ôhmico (AO) é uma tecnologia emergente que pode ser utilizada para pasteurizar o caldo de cana, mantendo suas características nutricionais e sensoriais, uma vez que apresenta maior taxa de aquecimento em relação ao aquecimento convencional. O presente trabalho teve como objetivo avaliar a influência do AO na inativação enzimática da peroxidase (POD), enzima responsável pelo escurecimento enzimático, na degradação de cor e na estabilidade de compostos fenólicos. Inicialmente, foram avaliados os tratamentos térmicos, convencional e ôhmico, em diferentes temperaturas (60, 70, 75 e 80 °C), mantendo o mesmo histórico de temperatura/tempo para uma possível inferência sobre os efeitos elétricos da tecnologia de aquecimento ôhmico. Nas temperaturas testadas, o campo elétrico moderado (MEF) promoveu ativação da POD a 60 °C e uma maior inativação a 80 °C, quando comparado com a tecnologia convencional; em ambas as temperaturas, após 12 minutos de tratamento, foi possível observar efeitos não térmicos uma vez que houve diferença significativa entre os tratamentos térmicos ôhmico e convencional. Por outro lado, nos tratamentos a 70 e 75 °C não houve diferença significativa entre os dois tipos de tratamento térmico. Para todas as condições de temperatura testada, não houve diferença na degradação de compostos fenólicos totais e flavonoides entre os tipos de tratamento térmico. Em uma segunda etapa do trabalho, avaliou-se a influência da frequência (10, 60, 1.000, 10.000 e 100.000 Hz), do gradiente de tensão (3,9 e 20,5 V/cm) e da forma de onda (senoidal, quadrada, triangular e pulsada) do MEF a 75 °C na inativação enzimática e na estabilidade dos compostos fenólicos. Similarmente, não foi observado efeito adicional não térmico na inativação enzimática, indicando que o MEF não alterou a configuração estrutural da POD nas condições trabalhadas; tampouco houve variação no teor de compostos fenólicos. A luminosidade do caldo não foi alterada durante a fase isotérmica, porém nas 3 condições experimentais de 10 Hz de frequência, 20,5 V/cm de tensão e onda quadrada foram observadas alterações de cor no caldo após 25 minutos de tratamento. Avaliando os mesmos parâmetros, porém a 60 e a 80 °C, verificou-se ativação (principalmente a 10 Hz) e maior inativação (principalmente a 10 kHz) da POD, respectivamente. Novamente, a cor do suco foi modificada usando baixa frequência (possivelmente devido a reações eletroquímicas) e diferentes formas de onda. Na última etapa do trabalho, diferentes frações de caldo de cana (líquido, sólido e concentrado) foram tratadas termicamente (com e sem MEF) para investigar o efeito de diferentes componentes da amostra na inativação da peroxidase. Além disso, soluções comerciais de peroxidase com e sem a adição de sacarose também foram avaliadas durante o aquecimento ôhmico e convencional. Observou-se que as amostras tratadas ohmicamente apresentaram maior inativação enzimática do que aquelas tratadas por aquecimento convencional. Além disso, a presença de açúcar promoveu um efeito protetor na estabilidade da enzima, retardando sua desnaturação. Frente ao exposto, pode-se concluir que o campo elétrico moderado apresenta um efeito adicional não térmico na ativação e inativação da enzima que pode ser explorado em diversos processos enzimáticos da indústria de alimentos. Para o caldo de cana, a tecnologia de aquecimento ôhmico pode ser aplicada como alternativa para pasteurização, evitando- xi se o uso de baixas frequências e onda quadrática, sem comprometer a composição fenólica nem o aspecto visual (cor) da bebida.