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Otimização do processo de microfiltração para a produção de suco de melancia

Detalhes bibliográficos
Ano de defesa: 2019
Autor(a) principal: Lovato, Frederico
Orientador(a): Não Informado pela instituição
Banca de defesa: Não Informado pela instituição
Tipo de documento: Dissertação
Tipo de acesso: Acesso aberto
Idioma: por
Instituição de defesa: Universidade Tecnológica Federal do Paraná
Toledo
Brasil
Programa de Pós-Graduação em Processos Químicos e Biotecnológicos
UTFPR
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: http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/5199
Resumo: Watermelon (Citrullus lanatus) is a fruit originating from Africa that stands out as an important product of Brazilian agribusiness. Juice preservation processes traditionally involve the use of high temperatures leading to the degradation of beneficial and thermolabile substances such as antioxidant compounds, vitamin C and lycopene. Alternatively, the membrane separation processes that can be conducted under mild temperature conditions, ensuring high shelf life. The objective of the present work was to evaluate the influence of temperature and pressure in watermelon juice microfiltration process against permeate flow, lycopene, reducing sugars, phenolic compounds and flavonoids contents according to a complete factorial design of 22 with triplicate in the central point. Lycopene content increased with increasing pressure and temperature. The contents of phenolic and flavonoid compounds were influenced only by temperature variation. Using the function desirability, it was defined that the optimal process conditions, aiming at maximizing the variables under study would be at the pressure of 1.0 bar and temperature of 37 ºC. The concentrated juice reached a lycopene content 59.98% higher than in natura, besides an increase of 17.22 and 34.36% of phenolic and flavonoid compounds, respectively. There was a high mineral content in both concentrated juice and permeate fraction, showing commercial viability for both products. Despite a reduction compared to fresh juice, the concentrate had 3 times higher ascorbic acid content than the pasteurized, 15.03 and 5.00 mg L-1, respectively. Sensory analysis of the product revealed significant difference when compared to pasteurized juice, that is, consumers realized that the juice had been submitted to the microfiltration process. The taste acceptance was low: 66.89%, as well as Purchase Intent: 56% of tasters have doubts of purchase or claim that they would not buy the product, attributed to losses in taste-related non-volatile compounds during processing. From the obtained product, microbiological tests of total and thermotolerant coliforms, aerobic and mesophilic, molds and yeasts and Salmonella sp. were performed, demonstrating the microfiltration capacity to remove such microorganisms and, under refrigeration, to keep the juice suitable for consumption for a period of 14 days. The results obtained in this work show that the microfiltration processes were effective in the concentration of watermelon juice, increasing the concentration of lycopene, total reducing sugars, phenolic compounds and flavonoids, preserving their physicochemical and microbiological quality and can be used as an input for the production of food with functional characteristics.
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spelling Otimização do processo de microfiltração para a produção de suco de melanciaOptimization of microfiltration process for production of watermelon juiceLicopenoFlavonóidesFenóisLycopeneFlavonoidsPhenolsCNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA QUIMICAEngenharia/Tecnologia/GestãoWatermelon (Citrullus lanatus) is a fruit originating from Africa that stands out as an important product of Brazilian agribusiness. Juice preservation processes traditionally involve the use of high temperatures leading to the degradation of beneficial and thermolabile substances such as antioxidant compounds, vitamin C and lycopene. Alternatively, the membrane separation processes that can be conducted under mild temperature conditions, ensuring high shelf life. The objective of the present work was to evaluate the influence of temperature and pressure in watermelon juice microfiltration process against permeate flow, lycopene, reducing sugars, phenolic compounds and flavonoids contents according to a complete factorial design of 22 with triplicate in the central point. Lycopene content increased with increasing pressure and temperature. The contents of phenolic and flavonoid compounds were influenced only by temperature variation. Using the function desirability, it was defined that the optimal process conditions, aiming at maximizing the variables under study would be at the pressure of 1.0 bar and temperature of 37 ºC. The concentrated juice reached a lycopene content 59.98% higher than in natura, besides an increase of 17.22 and 34.36% of phenolic and flavonoid compounds, respectively. There was a high mineral content in both concentrated juice and permeate fraction, showing commercial viability for both products. Despite a reduction compared to fresh juice, the concentrate had 3 times higher ascorbic acid content than the pasteurized, 15.03 and 5.00 mg L-1, respectively. Sensory analysis of the product revealed significant difference when compared to pasteurized juice, that is, consumers realized that the juice had been submitted to the microfiltration process. The taste acceptance was low: 66.89%, as well as Purchase Intent: 56% of tasters have doubts of purchase or claim that they would not buy the product, attributed to losses in taste-related non-volatile compounds during processing. From the obtained product, microbiological tests of total and thermotolerant coliforms, aerobic and mesophilic, molds and yeasts and Salmonella sp. were performed, demonstrating the microfiltration capacity to remove such microorganisms and, under refrigeration, to keep the juice suitable for consumption for a period of 14 days. The results obtained in this work show that the microfiltration processes were effective in the concentration of watermelon juice, increasing the concentration of lycopene, total reducing sugars, phenolic compounds and flavonoids, preserving their physicochemical and microbiological quality and can be used as an input for the production of food with functional characteristics.A melancia (Citrullus lanatus) é um fruto originário da África que se destaca como um importante produto do agronegócio brasileiro. Os processos de conservação de suco de melancia tradicionalmente envolvem uso de altas temperaturas o que leva a degradação de substâncias benéficas e termolábeis como compostos antioxidantes, vitamina C e o licopeno. Alternativamente a eles, estão os processos de separação por membrana que podem ser conduzidos em condições brandas de temperatura, garantindo elevado tempo de prateleira. Este trabalho teve como objetivo avaliar a influência da temperatura e pressão em processo de microfiltração de suco de melancia frente a vazão do permeado, teores de licopeno, açúcares redutores, compostos fenólicos e flavonoides segundo um planejamento fatorial completo de 22 com triplicata no ponto central. O teor de licopeno aumentou com o aumento da pressão e da temperatura. Os teores de compostos fenólicos e flavonoides foram influenciados apenas pela variação da temperatura. Utilizandose da função desejabilidade, definiu-se que as condições ótimas de processo, visando a maximização das variáveis em estudo seriam pressão de 1,0 bar e temperatura de 37 ºC. O suco concentrado atingiu um teor de licopeno de 59,98% superior ao in natura, além de aumento de 17,22 e 34,36 % de compostos fenólicos e flavonoides, respectivamente. Houve elevado teor de minerais tanto no suco concentrado quanto na fração permeada, mostrando viabilidade comercial para ambos os produtos. Apesar de redução frente ao suco in natura, o concentrado apresentou teor de ácido ascórbico 3 vezes maior que o pasteurizado, 15,03 e 5,00 mg L-1, respectivamente. A análise sensorial do suco concentrado revelou diferença significativa deste quando comparado ao suco pasteurizado, ou seja, os consumidores perceberam que o suco havia sido submetido ao processo de microfiltração, além disso no teste de escala hedônica, em relação ao atributo sabor houve baixo índice de aceitação: 66,89 %, bem como à intenção de compra: 56 % dos provadores tem dúvidas da compra ou afirmam que não comprariam o produto, atribuído a perdas nos compostos não voláteis relacionados ao sabor durante o processamento. Do produto obtido, foram efetuados ensaios microbiológicos de coliformes totais e termotolerantes, aeróbios e mesófilos, bolores e leveduras e Salmonella sp., demonstrando capacidade da microfiltração em remover tais microorganismos e, sob refrigeração manter o suco próprio para o consumo por um período de 14 dias. Os resultados obtidos neste trabalho mostram que os processos de microfiltração foram eficazes na concentração do suco de melancia, aumentando a concentração de licopeno, açúcares redutores totais, compostos fenólicos e flavonoides, preservando sua qualidade físico-química e microbiológica, podendo então ser utilizado como insumo industrial para a produção de alimentos com características funcionais.Universidade Tecnológica Federal do ParanáToledoBrasilPrograma de Pós-Graduação em Processos Químicos e BiotecnológicosUTFPRZara, Ricardo Fiorihttps://orcid.org/0000-0003-1558-8567http://lattes.cnpq.br/1508164359774914Tiuman, Tatiana Shiojihttps://orcid.org/0000-0002-7700-3459http://lattes.cnpq.br/5533462246112028Zara, Ricardo Fiorihttps://orcid.org/0000-0003-1558-8567http://lattes.cnpq.br/1508164359774914Tiuman, Tatiana Shiojihttps://orcid.org/0000-0002-7700-3459http://lattes.cnpq.br/5533462246112028Martin, Clayton Antuneshttps://orcid.org/0000-0003-0476-094Xhttp://lattes.cnpq.br/2478361974347807Kottwitz, Luciana Bill Mikitohttps://orcid.org/0000-0002-8053-6504http://lattes.cnpq.br/1086433655735954Lovato, Frederico2020-09-24T18:44:11Z2020-09-24T18:44:11Z2019-12-09info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisapplication/pdfLOVATO, Frederico. Otimização do processo de microfiltração para a produção de suco de melancia. 2019. Dissertação (Mestrado em Processos Químicos e Biotecnológicos) - Universidade Tecnológica Federal do Paraná, Toledo, 2019.http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/5199porinfo:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Repositório Institucional da UTFPR (da Universidade Tecnológica Federal do Paraná (RIUT))instname:Universidade Tecnológica Federal do Paraná (UTFPR)instacron:UTFPR2020-09-30T06:01:11Zoai:repositorio.utfpr.edu.br:1/5199Repositório InstitucionalPUBhttp://repositorio.utfpr.edu.br:8080/oai/requestriut@utfpr.edu.br || sibi@utfpr.edu.bropendoar:2020-09-30T06:01:11Repositório Institucional da UTFPR (da Universidade Tecnológica Federal do Paraná (RIUT)) - Universidade Tecnológica Federal do Paraná (UTFPR)false
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