Estudo do processamento contínuo do purê de banana (Musa cavendishii Lamb.).

Detalhes bibliográficos
Ano de defesa: 2004
Autor(a) principal: Ditchfield, Cynthia
Orientador(a): Não Informado pela instituição
Banca de defesa: Não Informado pela instituição
Tipo de documento: Tese
Tipo de acesso: Acesso aberto
Idioma: por
Instituição de defesa: Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP
Programa de Pós-Graduação: Não Informado pela instituição
Departamento: Não Informado pela instituição
País: Não Informado pela instituição
Palavras-chave em Português:
Link de acesso: https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/3/3137/tde-08092025-100510/
Resumo: O objetivo deste projeto foi estudar o processamento contínuo do purê de banana da variedade nanicão (Musa cavendishii Lamb.) em trocador tubular, para obter as condições de tempo e temperatura que resultassem num produto com a cor amarela da banana e que fosse também estável à temperatura ambiente. O trabalho consistiu de quatro etapas principais. Na etapa 1 foi feito o processamento descontínuo do purê de banana. Ensaios para caracterizar o grau de maturação da banana adequado ao processo indicaram que o melhor parâmetro para avaliar o grau de maturação foi a coloração da casca e o grau mais adequado foi aquele em que as bananas estavam amarelas com grandes manchas pardas. O processo descontínuo que gerou os melhores resultados foi a inativação parcial por adição de ácido ascórbico e ácido cítrico combinada com tratamento térmico a 115°C por 1 minuto. Na etapa 2 foram realizados experimentos para a obtenção de dados para o dimensionamento do processo contínuo em trocador tubular. Os ensaios de distribuição de tempo de residência demonstraram que o purê tem comportamento não Newtoniano, e a diminuição da vazão causou aumento do tempo de residência médio e também maior distribuição do tempo. A coloração do purê foi afetada pela vazão, pela temperatura do vapor e pela interação entre a temperatura do vapor e a vazão, todos os purês ficaram mais escuros após o tratamento térmico. O comportamento reológico do purê foi descrito em todas as temperaturaspelo modelo de Herschel-Bulkley. Os parâmetros do modelo foram correlacionados com a temperatura. Houve uma grande diferença de temperatura entre o fluido que estava no centro e o que estava próximo à parede do tubo, que fez com que o purê que estava próximo à parede apresentasse uma velocidade maior que aquele que estava no centro. Os coeficientes de transferência de calor aumentaram com o aumento da vazão e da temperatura do vapor. ) Na etapa 3 de ensaios o purê foi processado continuamente num trocador tubular. Foram realizados ensaios em várias condições de tempo e temperatura, que reduziram significativamente a atividade das enzimas polifenoloxidase e peroxidase. A peroxidase foi mais resistente termicamente que a polifenoloxidase. A cinética de inativação térmica de ambas as enzimas seguiu um modelo multicomponente de primeira ordem. Os purês foram submetidos à análise sensorial para avaliação da cor do purê desde o não processado (amarelo) até o extremamente processado (rosa escuro) passando por um processamento intermediário (rosa claro). A análise sensorial indicou que o tempo e a temperatura de processo influenciam a cor do purê de banana. Com os dados obtidos de inativação enzimática e qualidade (cor) foi possível determinar um ponto ótimo para o processamento do purê que foi 90,6°C por 5 s. A etapa 4 de ensaios foi a avaliação da segurança do processo do ponto de vista microbiológico do purê processado no ponto ótimo. Foram feitas contagens totais depsicrófilos, mesófilos, termófilos, esporos mesófilos, esporos termófilos e bolores e leveduras no purê não processado, não processado acidificado e processado. O tratamento foi suficiente para garantir uma redução significativa dos microrganismos deterioradores. O processamento contínuo do purê de banana foi otimizado, gerando um produto com um mínimo de alteração da coloração e dos atributos sensoriais, e ao mesmo tempo estável e seguro do ponto de vista microbiológico.
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O processo descontínuo que gerou os melhores resultados foi a inativação parcial por adição de ácido ascórbico e ácido cítrico combinada com tratamento térmico a 115°C por 1 minuto. Na etapa 2 foram realizados experimentos para a obtenção de dados para o dimensionamento do processo contínuo em trocador tubular. Os ensaios de distribuição de tempo de residência demonstraram que o purê tem comportamento não Newtoniano, e a diminuição da vazão causou aumento do tempo de residência médio e também maior distribuição do tempo. A coloração do purê foi afetada pela vazão, pela temperatura do vapor e pela interação entre a temperatura do vapor e a vazão, todos os purês ficaram mais escuros após o tratamento térmico. O comportamento reológico do purê foi descrito em todas as temperaturaspelo modelo de Herschel-Bulkley. Os parâmetros do modelo foram correlacionados com a temperatura. Houve uma grande diferença de temperatura entre o fluido que estava no centro e o que estava próximo à parede do tubo, que fez com que o purê que estava próximo à parede apresentasse uma velocidade maior que aquele que estava no centro. Os coeficientes de transferência de calor aumentaram com o aumento da vazão e da temperatura do vapor. ) Na etapa 3 de ensaios o purê foi processado continuamente num trocador tubular. Foram realizados ensaios em várias condições de tempo e temperatura, que reduziram significativamente a atividade das enzimas polifenoloxidase e peroxidase. A peroxidase foi mais resistente termicamente que a polifenoloxidase. A cinética de inativação térmica de ambas as enzimas seguiu um modelo multicomponente de primeira ordem. Os purês foram submetidos à análise sensorial para avaliação da cor do purê desde o não processado (amarelo) até o extremamente processado (rosa escuro) passando por um processamento intermediário (rosa claro). A análise sensorial indicou que o tempo e a temperatura de processo influenciam a cor do purê de banana. Com os dados obtidos de inativação enzimática e qualidade (cor) foi possível determinar um ponto ótimo para o processamento do purê que foi 90,6°C por 5 s. A etapa 4 de ensaios foi a avaliação da segurança do processo do ponto de vista microbiológico do purê processado no ponto ótimo. Foram feitas contagens totais depsicrófilos, mesófilos, termófilos, esporos mesófilos, esporos termófilos e bolores e leveduras no purê não processado, não processado acidificado e processado. O tratamento foi suficiente para garantir uma redução significativa dos microrganismos deterioradores. O processamento contínuo do purê de banana foi otimizado, gerando um produto com um mínimo de alteração da coloração e dos atributos sensoriais, e ao mesmo tempo estável e seguro do ponto de vista microbiológico.The objective of this project was to study the continuous processing of dwarf cavendish banana (Musa cavendishii Lamb.) puree in a tubular heat exchanger. The time/temperature conditions that result in a product with a yellow banana color and also stable at ambient temperature were investigated. The work was divided into four main stages. During the first stage batch processing of banana puree was studied. Experiments to determine the most adequate maturation stage for processing were undertaken and indicated that the best parameter for evaluating maturation stage was peel color and the most adequate stage was that in which the bananas were yellow with large brown spots. The batch process with the best results was partial inactivation by ascorbic acid and citric acid addition combined with thermal treatment at 115°C for 1 minute. During stage 2 experiments were performed to obtain data for continuous process in a tubular heat exchanger design. The residence time distribution experiments demonstrated that banana puree has a non Newtonian behavior, for a lower flow rate the average residence time and the time distribution increased. Puree color was influenced by flow rate, steam temperature and the interaction between steam temperature and flow rate, all the purees became darker after thermal treatment. Puree rheological behavior was described at all temperatures by the Herschel-Bulkley model. The parameters of the model were correlated with temperature. A large temperature difference was encountered between the fluid that was at the center of the tube and that close to the wall, this resulted in a higher velocity of the fluid close to the wall than at the tube center. The heat transfer coefficients increased with increasing flow rate and steam temperature. ) In stage 3 banana puree was continuously processed in a tubular heat exchanger. Experiments were performed at several time and temperature conditions, that significantly reduced polyphenol oxidase and peroxidase activity. Peroxidase was more thermally resistant than polyphenoloxidase. The thermal inactivation kinetics of both enzymes followed a first order multicomponent model. Puree color was evaluated by sensorial analysis from unprocessed (yellow), to intermediate process (light pink) and extreme process (dark pink). According to the sensory results process time and temperature influenced banana puree color. Optimum time and temperature process conditions (90.6°C for 5s) were obtained from the enzymatic inactivation and quality (color) data. Stage 4 was the evaluation of the microbiological safety of banana puree processed at the optimum conditions. Microbial counts of psychrophiles, mesophiles, thermophiles, mesophilic sporeformers, thermophilic sporeformers and yeasts and molds in the unprocessed puree, acidified unprocessed puree and processed puree were established. The treatment ensured significant reduction of spoilage microorganisms. Continuous processing of banana puree was optimized, resulting in a product with minimal change of color and sensorial attributes, and also stable and microbiologically safe.Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USPTadini, Carmen CeciliaDitchfield, Cynthia2004-11-18info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/doctoralThesisapplication/pdfhttps://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/3/3137/tde-08092025-100510/reponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USPinstname:Universidade de São Paulo (USP)instacron:USPLiberar o conteúdo para acesso público.info:eu-repo/semantics/openAccesspor2025-09-08T13:17:02Zoai:teses.usp.br:tde-08092025-100510Biblioteca Digital de Teses e Dissertaçõeshttp://www.teses.usp.br/PUBhttp://www.teses.usp.br/cgi-bin/mtd2br.plvirginia@if.usp.br|| atendimento@aguia.usp.br||virginia@if.usp.bropendoar:27212025-09-08T13:17:02Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP - Universidade de São Paulo (USP)false
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