Investigação de efeitos térmicos e não-térmicos de micro-ondas focalizadas sobre a atividade de enzimas de interesse no processamento de produtos à base de frutas

Resumo

Processos térmicos de pasteurização e esterilização comercial são amplamente usados na industrialização de alimentos líquidos à base de frutas, como polpas e sucos, com certa deterioração da qualidade sensorial e nutricional associada à alta temperatura. A tecnologia emergente de micro-ondas focalizadas traz como vantagem o rápido aquecimento volumétrico sem sobreaquecimento superficial, o que permite reduzir o impacto causado pela passagem do produto em um trocador de calor. Além disso, estudos relatam efeitos não-térmicos das micro-ondas sobre a inativação de enzimas, principais alvos dos processos térmicos destes produtos, o que permitiria a operação em condições mais brandas. Entretanto, a comprovação dos efeitos não-térmicos ainda é tema controverso na literatura científica. Desta forma, o objetivo desta pesquisa é investigar efeitos térmicos e não-térmicos das micro-ondas na inativação das enzimas polifenoloxidase (PPO), pectinesterase (PE) e peroxidase (POD), que são relevantes para a industrialização de produtos à base se frutas. Para eliminar fontes de variabilidade, enzimas comerciais em meios padronizados que simulam alimentos líquidos serão submetidas aos tratamentos convencional (banho térmico de imersão) e por micro-ondas (mini-reator de síntese química por micro-ondas focalizadas) com registro dos históricos de temperatura e atividade enzimática residual. A integração numérica da função letalidade de cada ensaio atrelada a um problema de otimização para ajuste de parâmetros cinéticos permitirá maior confiabilidade no ajuste, evitando a influência da taxa de aquecimento. Modelos cinéticos de primeira ordem com um ou dois componentes e dependência da temperatura expressa pelo valor Z ou por Arrhenius serão testados. Resultados serão comparados com dados reportados na literatura para avaliação de confiabilidade e coerência. A comparação entre resultados obtidos pelos processos convencional e por micro-ondas permitirá a quantificação de possíveis efeitos não-térmicos das micro-ondas sobre a atividade das enzimas testadas, provendo informações importantes para o dimensionamento de processos produtivos de produtos como suco de laranja, suco de maçã e água de coco. (AU)