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http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/24924| Título: | Estudo comparativo entre o aquecimento ôhmico e convencional aplicado em polpa de goiaba vermelha |
| Título(s) alternativo(s): | Comparative study between ohmic and conventional treatment applied to red guava pulp |
| Autor(es): | Giuliangeli, Vanessa Cipriani |
| Orientador(es): | Shirai, Marianne Ayumi |
| Palavras-chave: | Aquecimento Goiaba Vitamina C Carotenóides Heating Guava Vitamin C Carotenoids |
| Data do documento: | 6-Abr-2021 |
| Editor: | Universidade Tecnológica Federal do Paraná |
| Câmpus: | Londrina |
| Citação: | GIULIANGELI, Vanessa Cipriani. Estudo comparativo entre o aquecimento ôhmico e convencional aplicado em polpa de goiaba vermelha. 2021. 95 f. Dissertação (Mestrado em Tecnologia de Alimentos) - Universidade Tecnológica Federal do Paraná, Londrina, 2021. |
| Resumo: | O aquecimento ôhmico é uma tecnologia emergente que vem sendo estudada para aplicação no tratamento térmico de alimentos. O principal benefício associado ao processo reside na possibilidade de aquecer materiais de forma rápida e uniforme, incluindo produtos particulados como polpas de frutas. Este trabalho teve como objetivo aplicar o tratamento térmico convencional e ôhmico em polpa de goiaba vermelha, visando estudar a influência sobre o teor de ácido ascórbico, carotenoides e cor. Adicionalmente, avaliou-se a eficiência térmica e calculou-se o valor de pasteurização (P) de ambos os tratamentos. A polpa de goiaba foi inicialmente caracterizada quanto ao pH, sólidos solúveis totais, acidez total titulável, cor, teor de ácido ascórbico e carotenoides. Os tratamentos térmicos convencional e ôhmico foram realizados nas temperaturas de 60, 70 e 80 oC por 110 minutos. Durante o processo, amostras de polpa foram coletadas para determinação da concentração de ácido ascóbico, carotenoides e medida de cor. Os dados de concentração de ácido ascórbico foram ajustados em modelos cinéticos (zero, primeira, segunda ordem e Weibull) e com os dados cinéticos determinou-se os parâmetros termodinâmicos (energia de ativação, variação de entalpia, entropia e energia Gibbs). Quanto ao processo de transferência de calor, o tratamento ôhmico apresentou eficiência térmica média de 40,93 %, enquanto o convencional foi de 2,62 %. Entre os modelos cinéticos testados e de acordo com os parâmetros estatísiticos utilizados, o modelo de primeira ordem apresentou o melhor ajuste ao decaimento do ácido ascórbico. A velocidade de degradação do ácido ascórbico foi proporcional a temperatura do tratamento térmico, sendo uma ordem de grandeza superior para o aquecimento ôhmico em relação ao tratamento convencional. Isso pode ter ocorrido em razão do baixo pH da polpa (3,98) e uso de baixa frequência do campo elétrico. Comparativamente, no tratamento a 60 ºC houve maior retenção de carotenoides que pode ser devido à menor temperatura e rompimento da matriz celular e liberação para o meio. Com relação à cor da polpa, verificou-se que não houve alteração significativa para os dois tratamentos. O valor de pasteurização, P, foi atingido de modo mais rápido com aquecimento ôhmico e quanto maior P, maior foi a degradação do ácido ascórbico. No entanto, para os parâmetros de cor avaliados não houve alterações significativas. Assim, os resultados obtidos no presente trabalho demonstraram que o aquecimento ôhmico pode ser visto como uma potencial tecnologia para o tratamento térmico de polpa da goiaba com relação a retenção de carotenoides, cor, economia energética e uma interessante operação unitária de pasteurização, ou aquecimento, uma vez que a conversão de energia é mais eficiente e ecologicamente correta. Além disso, contribui para a redução do consumo de combustível e emissões relacionadas à combustão, além de consumir menor quantidade de água para o atendimento dos padrões sanitários de higienização, visto que nesta forma de tratamento térmico incide menor superfície de contato para ocorrência de incrustações e em termos energéticos provê uma alta economia de energia com relação ao aquecimento convencional. |
| Abstract: | Ohmic treatment is an emerging technology that has been studied for application in food heat treatment. The main benefit associated with the process is the possibility of heating materials quickly and evenly, including particulate products such as fruit pulps. This work aimed to apply conventional and ohmic heat treatment to red guava pulp, aiming to study the influence on the content of ascorbic acid, carotenoids, and color variation. Additionally, the thermal efficiency and the pasteurization value (P) of both treatments were calculated. The guava pulp was initially characterized in terms of pH, total soluble solids, total titratable acidity, color, ascorbic acid, and carotenoid content. Conventional and ohmic heat treatment were carried out at temperatures of 60, 70 and 80 °C for 110 minutes. During the process, pulp samples were collected to determine the concentration of ascorbic acid and carotenoids and measurement of the color. The ascorbic acid concentration data were adjusted in kinetic models (zero, first, second-order and Weibull) and with the kinetic data the thermodynamic parameters (activation energy, enthalpy variation, entropy and Gibbs energy) were determined. According to the heat transfer process, the ohmic treatment showed a thermal efficiency of 40.93 %, while the conventional one was 2.62 %. Among the kinetic models tested and according to the statistic parameters used, the first order model showed the best fit to the decay of ascorbic acid. The degradation rate of ascorbic acid was proportional to the temperature of the heat treatment, being an order of magnitude higher for the ohmic heating compared to the conventional treatment. The degradation of ascorbic acid occurred in greater proportion with the ohmic treatment and may have occurred due to the low pH of the pulp (3.98) and the use of the low frequency of the electric field. Comparatively, in the thermal treatment at 60 ºC there was a greater retention of carotenoids which may be due to the lower temperature and disruption of the cellular matrix and release into the medium. Regarding the guava pulp color, it was found that there was no significant change for both treatments. P was reached faster with ohmic heating and the higher P, the greater the degradation of ascorbic acid. Thus, the results obtained in the present work demonstrated that the ohmic heating can be seen as a potential technology for the thermal treatment of the guava pulp regarding the retention of carotenoids, color, energy saving and interesting for the unit operation of pasteurization, or heating , since the energy conversion is more efficient, ecologically correct, as it contributes to the reduction of fuel consumption and emissions related to combustion, in addition to consuming less water to meet sanitary hygiene standards, because in this form of thermal treatment involves a smaller contact surface for the occurrence of fouling and in terms of energy it provides a high energy saving compared to conventional heating. |
| URI: | http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/24924 |
| Aparece nas coleções: | LD - Programa de Pós-Graduação em Tecnologia de Alimentos |
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