Caraterização físico-química de polpas de fruta com vista à otimização industrial de processos enzimáticos

Abstract

Os polissacarídeos pécticos estão presentes naturalmente nas paredes celulares dos frutos e são degradados através da ação de várias enzimas pécticas que são expressas no fruto durante o seu desenvolvimento e maturação. A Pectina Metil Esterase (PME) é uma dessas enzimas, que catalisa a hidrólise dos grupos éster de metilo presentes nos resíduos de ácido D-galacturónico. Uma das propriedades mais importantes destes polímeros na indústria alimentar é a sua capacidade de gelificar na presença de cálcio ou na presença de altas concentrações de açúcar e meio ácido. A capacidade de formarem gel de uma forma ou de outra depende do menor ou maior grau de metilesterificação, respetivamente. O presente trabalho foi desenvolvido na Frulact - Indústria Agroalimentar, S.A. tendo como objetivo a produção de preparados de fruta com o mínimo de ingredientes e aditivos. A característica principal destes preparados é serem constituídos maioritariamente por polpa de fruta (85%) sendo a restante percentagem açúcar, água e sorbato de potássio (15%). Como nestes preparados não são adicionados compostos com função de conferir textura, a solução encontrada pela empresa para melhorar a textura das polpas foi a funcionalização tecnológica dos polissacarídeos pécticos naturalmente presentes nas polpas de fruta de forma a formarem gel na presença de cálcio. Para tal, utilizou-se uma PME comercial. Neste trabalho foram produzidos 16 preparados usando polpas de morango (8), framboesa (2), alperce (4) e pêssego (2). Observou-se que a PME melhorava as características das polpas promovendo a estabilidade da fase dispersa, mantendo o preparado com um aspeto uniforme e aumentando a sua viscosidade. Os preparados de fruta tinham como objetivo ser incorporados em iogurte. Assim, foram realizadas três incorporações diferentes utilizando as dosificações de 9,8, 20 e 30% em relação à massa de iogurte. Constatou-se que alguns preparados desestabilizavam a base de iogurte, adquirindo este um aspeto granuloso após a sua incorporação. Assim, sugeriu-se que a desestabilização estava associada aos polissacarídeos pécticos desesterificados presentes no preparado, que interagiam com as caseínas do iogurte, conduzindo à formação de grânulos. É possível que esta destabilização tenha ocorrido maioritariamente nos preparados de morango devido aos polissacarídeos pécticos deste fruto serem menos ramificados do que os da framboesa, alperce e pêssego, podendo o maior grau de ramificação destes polímeros nestes três últimos frutos ter um efeito protetor sobre a base de iogurte, não conduzindo, assim, à interação das cadeias de ácido galacturónico com as proteínas. Este trabalho permitiu concluir que é possível produzir preparados de fruta sem aditivos, constituídos por 85% de polpa. Estes preparados de fruta só podem ser incorporados em iogurte quando em baixas concentração ou se os polissacarídeos pécticos da polpa tiverem um alto grau de metilesterificação ou tiverem um elevado grau de ramificação.

Pectic polysaccharides are naturally present in fruits cell walls and are degraded by the action of pectic enzymes that are expressed during the fruit development and maturation. Pectin Metil Esterase (PME) is one of these enzymes, promoting the hydrolysis of the methyl deesterification of D-galacturonic acid residues. One of the most important properties of these polysaccharides in food industry is their capacity to form gel in the presence of calcium or in the presence of high concentrations of sugar and acid environment. This depends on low or high degree of methylesterification, respectively. The current work was carried on at Frulact-Indústria Agro-alimentar, S.A., with the aim of producing fruit preparations with a minimum of ingredients and additives. The main feature of these preparations is that these are built mostly by fruit pulp (85%) and the remaining percentage corresponds to sugar, water and potassium sorbate (15%). No texture additives were added to improve the texture of the pulps. For the purpose to overcome that absence, a technological functionalization of the pectic polysaccharides naturally present in fruit pulps was performed in order to form a gel in the presence of calcium. This was fulfilled by using commercial PME. In this work 16 fruit preparations were produced using pulps of strawberry (8), raspberry (2), apricot (4), and peach (2). The PME improved the stability of the pulps dispersed phase, keeping the mixture with an uniform appearance and, at the same time, increasing the viscosity of the preparations. These fruit preparations were applied in yogurt. Three different incorporations took place using 9.8, 20 and 30% of pulp to the mass of yogurt. It was observed in some preparations that the destabilization of the base of the yogurt occurred originating a grainy aspect after incorporation. This destabilization can be linked to the deesterified pectic polysaccharides that interacted with the yogurt caseins, promoting the formation of granules. It was proposed that this destabilization happens mostly in strawberry preparations once the pectic polysaccharides of this fruit are less branched than those of raspberry, apricot and peach, having the branching of these polysaccharides in the last three fruits a protective effect on the base of yogurt, therefore, not leading into the destabilization of proteins. This work allowed to conclude that it is actually possible to produce fruit preparations with no additives, composed by 85% of pulp. These preparations can only be incorporated in yogurt when present in low concentrations or if the pectic polysaccharides of the pulp have a high degree of methylesterification of a high degree of branching residues.