Teses em Ciência e Tecnologia de Alimentos (Doutorado) - PPGCTA/ITEC

URI Permanente para esta coleçãohttps://repositorio.ufpa.br/handle/2011/8901

O Doutorado Acadêmico em Ciência e Tecnologia de Alimentos teve início em 2010 e funciona no Programa de Pós-Graduação em Ciência e Tecnologia de Alimentos (PPGCTA) do Instituto de Tecnologia (ITEC) da Universidade Federal do Pará (UFPA).

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Acesso aberto (Open Access)
Aminas bioativaas, bactéria lática e B-caroteno durante o processamento do tucupi
(Universidade Federal do Pará, 2019-05-15) BRITO, Brenda de Nazaré do Carmo; GLÓRIA, Maria Beatriz Abreu; http://lattes.cnpq.br/6895373188728113; PENA, Rosinelson da Silva; http://lattes.cnpq.br/3452623210043423
As raízes de mandioca podem gerar os mais diversos produtos, porém um molho de cor amarela com sabor e aroma exótico, com inúmeras potencialidades de uso na indústria de alimentos, ganhou destaque no mercado nacional e internacional. Entretanto, sua produção ainda ocorre de maneira artesanal, visto que as informações tecnológicas sobre as principais etapas da produção, desde a fermentação da manipueira até o produto final, ainda são insuficientes para que seja produzido um produto padronizado com segurança e qualidade. Este caldo, é o tucupi, obtido da fermentação da manipueira, resíduo líquido proveniente da produção de farinha, seguido de cocção. Diante do exposto, devido a escasssez de dados na literatura científica sobre este produto, foi realizado um levantamento dos tucupis comercializados em Belém (PA), e os resultados obtidos demonstraram que este produto ainda continua sendo comercializado fora dos padrões oferecendo risco ao consumidor, mesmo após a criação de um padrão de identidade e qualidade para o Tucupi. Com relação as propriedades físico-químicas, as amostras evidenciaram que o processamento do produto, ainda é variável, principalmente nas etapas de fermentação e de cocção, com variações no pH, acidez e teores de açúcar total e redutor. As amostram apresentaram elevados teores de cianeto total (8,87- 114,66 mg HCN/L) e livre (0,80 - 38,38 mg HCN/L) e a presença de aminas biogênicas (tiramina, putrescina, histamina e triptamina) as quais podem causar intoxicações alimentares. Foi verificado a influência da fermentação da manipueira no perfil de carotenoides e aminas bioativas, durante a produção de tucupi. Os carotenoides não sofreram influência deste processo, e as aminas bioativas identificadas (espermidina, putrescina, tiramina e histamina) permitiram afirmar que durante o processo fermentativo deve haver um controle mais efetivo das condições higiênico-sanitárias. Com base nesses resultados, foi feita a identificação molecular dos micro-organismos responsáveis pela fermentação espontânea da manipueira, para obter o tucupi. Tal conhecimento, permitirá o desenvolvimento de uma cultura starter adequada para a produção deste produto com qualidade e segurança. Foi dado destaque para as bactérias lácticas, por serem estes micro-organismos predominantes durante à fermentação da mandioca, além de possuírem genes que sintetizam aminas biogênicas. Foram identificadas apenas duas espécies de bactéria lácticas, Lactobacillus plantarum e Lactobacillus fermentum, com predominância do L. fermentum durante todo o processo, sendo que as aminas bioativas identificadas (putrescina, histamina, espermidina) não interferiram na sobrevivência destas bactérias. A literatura evidencia uma correlação entre as bactérias láticas identificadas e a produção das aminas biogênicas, porém é fundamental que sejam realizadas outras pesquisas genéticas para ratificar a capacidade do L. plantarum e L. fermentum de codificarem a enzima descarboxilase, afim de produzir as aminas biogênicas. Sugere-se que seja realizado a pesquisa de leveduras atuantes nesse processo de fermentação, pois outras vertentes sobre o tucupi ainda precisam ser analisadas para que se tenha um ajuste efetivo na produção, a fim de garantir um alimento seguro.
Acesso aberto (Open Access)
Estudo da conservação mínima para as folhas da mandioqueira (manihot esculenta) e da obtenção de concentrados protéicos por três vias químicas
(Universidade Federal do Pará, 2022-10-17) MORAES, Jaqueline de Fátima Cabral; PENA, Rosinelson da Silva; http://lattes.cnpq.br/3452623210043423
A mandioca é uma matéria prima com grande papel no cenário agrícola nacional, a qual é geradora de emprego e renda em todas as regiões do país. O uso deste produto agrícola dar-se de forma integral, devido à grande versatilidade que possui. A raiz é utilizada para alimentação humana, animal e pelas indústrias produtoras de farinha, de féculas e de energia; a parte aérea (folhas e hastes) pode ser utilizada para a alimentação humana (farinha a partir da folha) e ração animal. Nesse contexto, o objetivo da tese foi avaliar potenciais produtos derivados das folhas da mandioqueira com intuito de versificar sua utilização bem como promover a valorização dessa fração na matéria prima. O primeiro capítulo desta tese apresenta uma revisão da literatura, a qual retrata os assuntos que são levantados nos capítulos seguintes. Os capítulos de II a VI apresentam os dados experimentais obtidos nesta pesquisa. No segundo capítulo, o uso das folhas como produto minimamente processado para transporte foi avaliado, bem como seu armazenamento sob condições controladas de temperatura e atmosfera. No terceiro capítulo, foi estudado a composição química, propriedades físico-químicas e o fracionamento das proteínas das folhas dessa matériaprima (Manihot esculenta), tendo como base o procedimento de Osborne, onde diferentes solventes são aplicados para fracionar as proteínas através de mudanças na solubilidade que as proteínas desta folha apresentam. A partir disso, foi realizado nos capítulos IV, V e VI a extração dessas proteínas aplicando três vias químicas diferentes para a obtenção de concentrado, condições que permitiram o desenvolvimento do segundo e terceiro manuscrito. Para a realização do processo de extração, aplicou-se o planejamento fatorial do tipo Box-Behnken, metodologia de superfície de resposta e a função desejabilidade para definir condições ótimas de extração das proteínas da mandioqueira em todas as vias (extração por solvente orgânico, extração em condições ácidas e extração em condições alcalinas).Os concentrados proteicos liofilizados obtidos nas três vias foram caracterizados. Determinou-se o teor de compostos fenólicos totais, flavanóis totais, clorofila a, clorofila b e carotenóides totais; foram avaliados os parâmetros colorimétricos, e quantificado o de teor de proteína bruta, o rendimento de extração de proteína e o rendimento de concentrado proteico, e a propriedade tecnológica desse concentrado por meio da capacidade de absorção de água e da capacidade de absorção de óleo. A avaliação dessas respostas permitiu definir a condição ótima de processo para cada via de extração pela função desejabilidade e consequentemente fez-se um acompanhamento do processo de extração o qual foi considerado um processo em regime permanente; possuindo quatro etapas: duas de entrada (folha in natura e solução extratora) e duas de saída (resíduo fibroso e concentrado proteico liofilizado); cujo controle foi possível pelo registro da massa (g), matéria seca (g/100 g), proteína bruta (g bs) e umidade (%). Os três concentrados proteicos liofilizados oriundos das condições de desejabilidade aplicadas foram avaliados higroscopicamente, por meio de isotermas de sorção de umidade a 25°C. Os estudos realizados com a mandioqueira são promissores, pois a partir deles foi possível aprofundar formas de produção e transformação dessa matéria-prima; fatores que podem influenciar direta ou indiretamente e de forma positiva nas dimensões social, ambiental, cultural e econômica da região, e por consequência promover valorização de uma matéria prima regional, sejam pela tentativa de popularizar outras formas de uso ou pelo aprofundamento do conhecimento sobre esta.
Acesso aberto (Open Access)
Estudo das etapas de obtenção e de armazenamento do pirarucu salgado-seco
(Universidade Federal do Pará, 2020-06-29) MARTINS, Mayara Galvão; PENA, Rosinelson da Silva; http://lattes.cnpq.br/3452623210043423
O pirarucu Arapaima gigas (Schinz, 1822) tem despertado interesse para a exploração comercial, devido a sua qualidade nutricional e as características sensoriais, bem como por apresentar uma elevada taxa de crescimento em cativeiro e um elevado rendimento de carcaça. A salga e a secagem são os principais processos utilizados na conservação do músculo do peixe, o qual é tradicionalmente comercializado na forma salgada-seca. Por outro lado, o processamento do pirarucu ainda não possui condições tecnológicas padronizadas e a comercialização dos produtos também ocorre sem um controle efetivo, o que compromete a qualidade dos produtos. Assim, este estudo teve como objetivo avaliar a qualidade do pirarucu salgado-seco comercial, bem como estudar o processo de obtenção do pirarucu salgado-seco, com estabilidade e qualidade satisfatórias. No primeiro capítulo é apresentada uma revisão da literatura sobre as temáticas abordadas no estudo e nos quatro capítulos seguintes são apresentados os principais resultados da pesquisa. No segundo capítulo é apresentado um manuscrito que versa sobre a avaliação da composição e da qualidade físico-química das regiões dorsal e ventral do pirarucu salgado- seco comercializado na região Metropolitana de Belém (Pará, Brasil). A composição e parâmetros de qualidade (atividade de água, pH, acidez total titulável, cor instrumental, bases voláteis totais, substâncias reativas ao ácido tiobarbitúrico e perfil de aminas) de seis amostras comerciais do produto foram analisadas, para identificar possíveis marcadores de qualidade a serem empregados durante o processamento e a comercialização do produto. O terceiro capítulo apresenta um manuscrito com os resultados da pesquisa, na qual foi avaliado o impacto do emprego de diferentes proporções de sal refinado e sal grosso, no processo de salga seca das regiões dorsal e ventral do pirarucu. Adicionalmente, foi estudado o processo de secagem complementar do produto salgado, bem como as possíveis alterações do produto, durante o período de estocagem, em atmosfera padrão. No quarto capítulo é apresentado um manuscrito publicado na revista Food Research International, com os resultados da pesquisa que avaliou a influência da aplicação de pulso de vácuo e de pulsos periódicos de vácuo, bem como da temperatura, no processo de salga do músculo do pirarucu, por impregnação com cloreto de sódio. O quinto capítulo apresenta um manuscrito com os resultados do estudo que comparou os processos de secagem com circulação de ar quente e com circulação ar frio, do músculo do pirarucu impregnado com o cloreto de sódio, utilizando pulso periódico de vácuo. Neste estudo foi também avaliado o comportamento higroscópico e as características nutricionais e sensoriais dos produtos obtidos pelos dois processos de secagem.
Acesso aberto (Open Access)
Estudo do processo combinado de desidratação osmótica e secagem convectiva para o Jambolão (Syzygium Cumini)
(Universidade Federal do Pará, 2022-11-03) ARAÚJO, Adriano Lucena de; PENA, Rosinelson da Silva; http://lattes.cnpq.br/3452623210043423 ID Lattes: 3452623210043423
Os frutos do jambolão (Syzygium cumini) são berries com formato elipsoide, que pertencem à família Myrtaceae e se caracterizam por possuírem uma polpa carnosa, que envolve uma única semente. A casca do fruto possui uma fina película, que exibe a coloração roxo intenso no estádio final de maturação, devido a presença de antocianinas. Estudos recentes têm avaliado a ação das principais atividades biológicas envolvendo as diversas partes do jamboleiro, as quais têm apontado a presença de potenciais anti- inflamatório e antidiabético. Apesar do jambolão apresentar importantes fitoquímicos na composição, o fruto é pouco conhecido pela população brasileira e, por essa razão, seu consumo é pouco expressivo, durante o curto período de safra (de 30 a 40 dias). Assim, visando aproveitar o potencial tecnológico do jambolão e prolongar a vida de prateleira do fruto, que é muito perecível, o objetivo desta pesquisa foi estudar o processo combinado de desidratação osmótica (DO) e secagem convectiva do jambolão, de modo a estender a sua vida útil e agregar valor ao fruto. Para isso, um estudo inicial foi realizado para avaliar a composição centesimal da polpa e da semente do fruto e estudar a estabilidade destas frações durante armazenamento, através de isotermas de dessorção de umidade (25-55oC), a partir das quais foram estimadas as demandas energéticas (propriedades termodinâmicas) exigidas para a desidratação do fruto. Em seguida, foram realizadas a caracterização físico-química e biométrica dos frutos e avaliado o efeito das principais variáveis envolvidas na DO do jambolão, por meio de um planejamento fatorial fracionado 26-2. Por fim, foi avaliado o efeito da DO sobre a cinética de secagem dos frutos a 50, 60 e 70oC; em função dos teores de antocianinas monoméricas e de compostos fenólicos. Os resultados indicaram que os níveis de umidade que garantem a maior estabilidade degradativa à polpa e à semente do jambolão, durante o armazenamento, são 8 g H2O/100 g (base seca - bs) e 5,1g H2O/100 g bs, respectivamente. Foi observado também que as energias envolvidas no processo de desidratação da polpa foram maiores do que da semente. A análise biométrica evidenciou que, a polpa e a casca do jambolão, contribuem em mais de 70% do peso do fruto e a análise de composição indicou quantidades promissoras de antocianinas (147 ± 1.85 mg.100-1g) e de compostos fenólicos (391 ± 18.89 mg GAE.100-1g). A seleção de variáveis, para o processo de DO do jambolão, evidenciou que a temperatura, a concentração de sacarose, a concentração de lactato de cálcio e a pressão apresentaram efeitos significativos sobre a resposta perda de água, a qual é de grande importância na DO. Por outro lado, foram observadas perdas de antocianinas monoméricas (46,6%) e de compostos fenólicos (26,9%), após 72 horas de DO. Finalmente, a pesquisa mostrou que os frutos submetidos a DO demandaram menores tempos de secagem, do que os frutos não submetidos a este pré-tratamento. Estes resultados indicam que a combinação da DO com a secagem convectiva é uma alternativa tecnológica relevante para a conservação do fruto do jambolão.
Acesso aberto (Open Access)
Farinha de mandioca (Manihot esculenta) e tucupi: uma abordagem analítica utilizando espectroscopia no unfravermelho próximo (NIRS) e ferramentas quimiométricas
(Universidade Federal do Pará, 2022-04-25) POMPEU, Darly Rodrigues; SOUZA, Jesus Nazareno Silva de; http://lattes.cnpq.br/3640438725903079; PENA, Rosinelson da Silva; http://lattes.cnpq.br/3452623210043423
A espectroscopia no infravermelho próximo (NIRS) associada à quimiometria tem sido amplamente utilizada como ferramenta analítica para obtenção de respostas rápidas e confiáveis. A farinha de mandioca, dependendo de seu processo de produção pode ser classificada sendo do tipo seca (não fermentada) ou d’água (fermentada). O tucupi é um caldo amarelo, ácido, fortemente aromático e amplamente utilizado na culinária paraense. Esta tese propôs-se a aplicar pela primeira vez a (NIRS) associada a quimiometria, aos dois produtos da cadeia produtiva da mandioca de maior destaque regional: a farinha de mandioca e o tucupi. Neste sentido, foram analisadas 106 amostras de farinha de mandioca (49 fermentadas e 57 não fermentadas) e avaliados nove parâmetros físico- químicos. A NIRS associada às análises multivariadas (PLS) permitiram de forma rápida e não destrutiva a predição simultânea (R2 > 0,727) dos parâmetros de atividade de água (RMSEC = RMSEV = 0,05), teor de umidade (RMSEC = 0,35%; RMSEV = 0,45%) e pH (RMSEC = 0,16; RMSEV = 0,18) das farinhas avaliadas. Além disso, a NIRS associada às análises discriminantes (PCA-LDA) (taxa de acerto: 84,6–96,2%) permitiram uma melhor discriminação das amostras de farinhas fermentadas e não fermentadas do que as análises físico-químicas (taxa de acerto: 80,0–84,6%). Na utilização da NIRS e das análises multivariada para predição de parâmetros físico-químicos do tucupi foram avaliadas 65 amostras e investigados 10 parâmetros. Destes, somente os sólidos solúveis totais puderam ser preditos pela técnica analítica associada as análises multivariadas (R2 > 0,727; RMSEC = 0,184%; RMSECV = 0,411%; RMSEV = 0,338%).
Acesso aberto (Open Access)
Suco misto de jambolão (syzygium cumini lamarck) e camu-camu (myrciaria dubia): estabilidade, aceitação sensorial e microencapsulação por spray drying
(Universidade Federal do Pará, 2022-02-02) CAMPOS, Ana Paula Rocha; CHISTÉ, Renan Campos; http://lattes.cnpq.br/0583058299891937; PENA, Rosinelson da Silva; http://lattes.cnpq.br/3452623210043423
A biodiversidade da Amazônia brasileira tem um grande número de frutas nativas e exóticas subexploradas. Dentre elas estão o Jambolão e o Camu-camu, que são frutas ricas em antocianinas e ácido ascórbico, respectivamente, as quais podem ser utilizadas no desenvolvimento de um suco misto de frutas, com alto teor de compostos bioativos. Durante a produção de sucos de frutas, o processo de pasteurização é de grande importância, pois garante ao produto a estabilidade e segurança alimentar. Por outro lado, com a finalidade de melhorar a estabilidade e aumentar a vida útil desse tipo de produto, a secagem por atomização (spray drying) é um processo muito utilizado, na obtenção de sucos de frutas em pó. Assim, este trabalho teve como objetivo avaliar a estabilidade dos compostos bioativos da mistura de jambolão e camu-camu; estabelecer uma formulação para o suco misto, com base em propriedades sensoriais; determinar a melhor condição de temperatura e tempo de pasteurização para o suco misto dejambolão e camu-camu; avaliar a estabilidade do suco misto pasteurizado à temperatura ambiente (25 °C); estabelecer a melhor condição de temperatura, concentração de maltodextrina:goma arábica (MD:GA) e vazão de alimentação, para a secagem em spray dryer do suco misto de jambolão e camu-camu. A estabilidade da mistura foi avaliada em três formulações de sucos de jambolão:camu-camu:água (m:m:m): 37,5:12,5:50 (SM); 12,5:0:87:5 (SJ) e 0:37,5:62,5 (SC). Para a determinação da formulação do suco misto foram realizadas análises de compostos bioativos e teste de aceitação sensorial em seis sucos de jambolão/camu-camu: 37,5:12,5 (F1); 32,5:17,5 (F2); 27,5:22,5 (F3); 22,5:27,5 (F4); 17,5:32,5 (F5) e 12,5:37,5 (F6). A melhor condição de pasteurização foi determinada com base na atividade enzimática (peroxidase, polifenoloxidase e pectina metilesterase), no conteúdo de compostos bioativos (antocianinas, compostos fenólicos totais e ácido ascórbico) e na contagem microbiana (bactérias aeróbias mesófilas, fungos e coliformes termotolerantes). A estabilidade do suco misto pasteurizado à temperatura ambiente (25 °C) foi monitorada por 35 dias. A secagem por spray drying foi estabelecida com base nas características do pó obtido (umidade, atividade de água (aw), higroscopicidade, índice de solubilidade em água (ISA), rendimento e diferença total de cor (∆E*)) e na eficiência da microencapsulação dos compostos bioativos (ácido ascórbico (AA), antocianinas monoméricas totais (AMT) e compostos fenólicos totais (CFT)). A estabilidade das antocianinas na formulação SM foi assegurada por até cinco dias de armazenamento a 25°C. A cinética de reação de primeira ordem descreveu com boa precisão a degradação das antocianinas durante o armazenamento. A análise de mapa de preferência interno mostrou a existência de dois grupos: um formado pelas formulações F1 e F2 e o outro pelas formulações F3, F4, F5 e F6. A formulação com a menor concentração de camu-camu (12,5%) apresentou o melhor índice de aceitação sensorial (80,4%), e teores de antocianinas de 23,04 mg/100 mL, ácido ascórbico de 353,32 mg AA/100 mL, compostos fenólicos totais de 892,06 mg EAG/100 mL e capacidade antioxidante de 3668,78 mM ET/100 mL. A metodologia de superfície de resposta e a função desejabilidade definiram a melhor condição para a pasteurização do SM, sendo 75 °C e 90 s. O produto pasteurizado nestas condições apresentou contagens microbianas seguras, todas as enzimas deteriorativas inativadas, 24,18 mg de antocianinas/100 mL, 325,83 mg de compostos fenólicos totais/100 mL e 1862,4 mg de ácido ascórbico/100 mL. A estabilidade do suco misto pasteurizado apresentou uma cinética de pseudo-primeira ordem para degradação das antocianinas e do ácido ascórbico, com tempo de meia-vida de 18 e 126 dias, respectivamente, durante o armazenamento em temperatura ambiente. A metodologia de superfície de resposta e a função desejabilidade foram também utilizadas para definir 145 °C, 34% de MD:GA e 8 mL/min como as melhores condições para a secagem em spray dryer, do suco misto de jambolão e camu-camu em pó, com 3,47% de umidade, 0,18 de aw, 35,97% de higroscopicidade, ISA de 85,67%, 33,46 % de rendimento, ∆E* de 24,17 e eficiência de microencapsulação de 24,95% para AA, 50,34% para AMT e 33,93% para CFT. O produto obtido na condição ótima apresentou uma composição com 50,4 g de AA, 263,98 mg de AMT e 1307,94 mg de CFT, por 100 g do pó. Assim, o suco misto de jambolão e camu-camu (F1), selecionado pelos provadores, pode ser considerado uma fonte promissora de compostos bioativos. A eficácia do tratamento térmico aplicado na retenção dos compostos bioativos, do suco misto estudado, foi evidenciada pelo o tempo de meia-vida durante o armazenamento a 25 °C. Os altos teores de compostos bioativos no suco misto em pó indicam que o produto tem potencial para aplicação na indústria e alimentos, por serem promotores de efeitos benéficos à saúde.

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