Obtenção de base neutra de açucares e minerais a partir do suco de banana clarificado por microfiltração

Abstract

A banana (Musa cavendish) é a fruta de maior produção e a segunda mais consumida do mundo. A tecnologia de sucos clarificados visando à produção de bases neutras é crescente em todo o globo e vem como alternativa viável, tanto comercialmente quanto nutricionalmente, para a substituição de néctares. O objetivo deste trabalho foi o desenvolvimento de uma base aromaticamente neutra e rica em açúcares e minerais a partir do suco de banana clarificado por microfiltração e desaromatizado por resinas poliméricas. A banana foi despolpada e submetida a tratamentos enzimáticos para determinar as melhores concentrações de enzimas (pectinase, celulase e amilase). Um planejamento experimental do tipo delineamento composto central rotacional (DCCR) foi elaborado tendo como respostas a densidade média de fluxo de permeado (Jp) e viscosidade aparente (µ) da polpa. Notou-se ação negativa em relação à celulase e concentração ótima de 500 mg.L-¹ da enzima pectinase, não houve uma estabilidade na concentração de amilase. Um segundo DCCR foi proposto, desta vez, tendo como variáveis independentes a concentração de amilase e tempo de maceração, as variáveis dependentes permaneceram fluxo de permeado e viscosidade. Todos os experimentos desse segundo DCCR foram realizados com concentração fixa de 500 mg.L-¹ de pectinase. Determinou-se o tempo ótimo de maceração de 60 min, 500 mg.L-¹ e 1000 mg.L-¹ para concentração das enzimas pectinase e amilase, respectivamente. O fluxo médio de permeado predito pelos modelos foram de 141 L.h-1.m-² e 147 L.h-1.m-². Durante a microfiltração determinou-se que a principal resistência ao fluxo de permeado foi a referente ao fouling. O suco clarificado foi submetido a tratamentos de desaromatização com resinas poliméricas XAD 4 e XAD 7, sendo esta última a de maior influência na redução de compostos voláteis. Notou-se uma redução significativa nos teores de açúcares e minerais (K, Mg, P e Ca). Entretanto, não houve redução significativa nos teores de sódio (Na). Ambas as resinas aumentaram o parâmetro de luminosidade (L*), evidenciando assim que o tratamento de adsorção clarifica ainda mais o suco microfiltrado. Quanto à reologia, os modelos testados apresentaram bons ajustes aosdados experimentais exibindo valores de R² variandoentre 0,85 a 0,99. O suco microfiltrado apresentou comportamento newtoniano. Por sua vez a polpa de banana in natura e polpa tratada enzimaticamente apresentaram comportamento pseudoplástico se ajustando satisfatoriamente ao modelo de Herschell?Bulkley e à lei da potência, respectivamente. Pode-se, portanto, afirmar que existe viabilidade técnica na utilização de métodos combinados (pré-maceração enzimática, microfiltração e adsorção em resinas poliméricas) para elaboração de uma base aromaticamente neutra a partir da banana (Musa cavendish) com a finalidade de desenvolvimento e enriquecimento de bebidas.

Abstract : The banana (Musa cavendish) is the most produced fruit in the world and the second most consumed. The technology of clarification of fruit juice aiming the production of neutral bases is growing all over the world and presents itself as a viable alternative, both commercially and nutritionally, to replace fruit nectars. The purpose of this research was the development of an aromatically neutral base rich in sugar and minerals from the clarified banana fruit juice, using microfiltration and deodorizing polymeric resins. The banana was pulped and submitted to enzymatic treatments to determine the optimal concentration of enzyme (pectinase, cellulase and amylase). An experimental testing using Response Surface Methodology (RSM) was elaborated aiming the average flow of the permeate (Jp) and the apparent viscosity (µ) of the pulp, as the result. It was noticed negative action regarding the cellulase and optimal concentration of 500 mg.L-1 regarding the pectinase enzyme. As second RSM was proposed, this time with the concentration of amylase and the maceration time as independent variables. All the experiments of the second RSM were performed with a fixed concentration of 500 mg.L-1 of pectinase enzyme. It was determined that the optimal maceration time was 60 min and the optimal concentration of pectinase enzyme and amylase enzyme was, respectively, 500 mg.L-1 and 1000 mg.L-1. . The average flow density of the permeate was predicted by the statistical models as being 141 L.h-1.m-² and 147 L.h-1.m-². During the microfiltration it was determined that the main resistance to the permeate flow was the fouling. The clarified juice was submitted to treatment with deodorizing polymeric resins XAD 4 and XAD 7, being the XAD 7 more effective on the reduction of volatile compounds. It was noted a significant reduction on the content of sugar and minerals (K, Mg, P and Ca). However, there was no significant reduction in the amount of sodium (Na). Both resins increased the luminosity parameter (L*), thus evidencing that the adsorption clarification treatment clarifies the microfiltrated fruit juice even more. Regarding the rheology, the test models presented good adjustment to the experimental data, showing that R2 values vary between 0.85 and 0.99. The miocrofiltrated fruit juice presented itself as Newtonian fluid. The fresh banana pulp and the enzymatically treated pulp, on the other hand, presented themselves as a pseudoplastic fluid, adjusting very well to the Herschell?Bulkley) and Ostwald model, respectively. It is possible to affirm that it is technically feasible to elaborate an aromatically neutral base from banana (Musa cavendish) using the combination of the following methods at bench-scale: pre-enzymatic maceration, microfiltration and adsorption in polymeric resins, aiming the development and enrichment of beverages.