Caracterização físico-química de polpas de morango com vista à otimização industrial de processos enzimáticos

Abstract

Como resposta à tendência crescente de mercado do conceito de naturalidade e de produtos clean label, este trabalho teve por objetivo a produção de iogurtes de morango estáveis que contenham apenas a base láctea, a fruta e açúcar. Ao longo de toda a campanha de morango 2015/2016 selecionaram-se frutos provenientes de Huelva nas semanas 11, 14 e 19, das variedades Fortuna, Rábida e Sabrina, com 80 % de maturação e 95 % a 100 % de maturação. Foi estudado quais os morangos que possuíam melhores características físico-químicas para a produção de preparados de fruta para aplicação em iogurte, avaliando o teor de sólidos solúveis, pH, acidez titulável total, viscosidade, consistência, cor, firmeza e extrato seco. As amostras provenientes da semana 11 com 80 % de maturação foram as selecionadas por se destacarem ao nível do teor de sólidos solúveis e serem mais viscosas e consistentes. Na conceção destes preparados não são adicionados espessantes nem estabilizantes. A solução encontrada de forma a conferir textura aos preparados foi através da funcionalização tecnológica dos polissacarídeos pécticos naturalmente presentes nas polpas de fruta. De forma a determinar as melhores condições de enzimagem (concentração de enzima, temperatura e tempo) foi construído um planeamento fatorial Box-Behnken e determinadas quais as condições que aumentam a viscosidade e a consistência. As condições ótimas foram definidas como sendo 0,075 % de concentração enzima, 37,5 °C e 15 min. Quando os preparados, contendo apenas fruta, foram aplicados em iogurte com dosificação superior a 8 % ocorrem problemas de estabilidade como a sinerese e o talhamento. A adição de cálcio pode, em proporções variáveis, resolver o problema. Os polissacarídeos pécticos foram estudados de forma a perceber se apresentavam uma relação direta com os problemas de estabilidade, o que não se verificou, pois, o grau de ramificação e metilesterificação não apresentou variações entre as amostras. Por fim, foram desenvolvidas hipóteses teóricas que possam explicar o porquê destes problemas, como as reações ácido base ou a ação da poligalacturonase durante a maturação com formação de cadeias de ácido galacturónico menores.

Nowadays, in the market there is more than ever a trend for natural products, clean label products. The main objective of this work is the production of stable strawberry yogurt that contain only the natural yogurt, fruit and sugar. The strawberries from Huelva were evaluated during all the 2015/2016 campaign – week 11, 14 and 19, cultivar Fortuna, Rábida and Sabrina, with 80 % of maturation and 95 % to 100 % of maturation. The physicochemical characteristics of these samples were studied in terms of total soluble solids, pH, titratable acidity, viscosity, consistency, colour, firmness and dry extract. Samples from week 11 with 80 % of maturation were selected because of the best total soluble solids, viscosity and consistency. In the formulation of these preparations thickeners or stabilizers were not added and the solution found in order to give texture was through technological functionalization of pectic polysaccharides naturally present in fruit. To determinate the best conditions of enzyme treatment (enzyme concentration, temperature and time) a Box-Behnken design was built and determined the conditions who increase the viscosity and consistency. The optimum conditions were defined as 0,075 % of enzyme concentration, 37,5 °C and 15 min. When fruit preparations only with fruit were applied in yogurt with higher dosage, stability problems were observed. The addition of calcium in varying proportions can solve the problem. The pectic polysaccharides were studied in order to understand if their presence were directly related to the stability problems, which was not the case, because the degree of ramification and methylesterification showed no variations between samples. Finally, theoretical hypotheses have been developed to explain these problems such as acid-base reactions or the action of poligalacturonase during the ripening that form smaller and soluble chains of galacturonic acid.