Otimização da produção de sumos concentrados: análise da turbidez do sumo de maçã e dos compostos voláteis do aroma de pera

Abstract

A Indumape, Industrialização de Fruta S.A. é uma empresa sediada em Pombal, considerada o maior transformador de fruta para a produção de sumos concentrados, essencialmente de maçã e pera Rocha. O fabrico destes sumos tem vindo a ganhar popularidade por constituírem um produto com um mínimo grau de processamento e que mantém as características originais da fruta utilizada. No entanto, um dos principais problemas inerentes a este tipo de indústria é a turbidez elevada devido à presença de partículas em suspensão, por insolubilização de fragmentos de amido e pectina. A recuperação dos compostos de aroma durante a produção de concentrados é também motivo de interesse. Desta forma, a dissertação de Mestrado em ambiente empresarial na Indumape teve como objetivo estudar a influência na turbidez do sumo concentrado da atividade das enzimas pectina metilesterase e poligalacturonase das maçãs em diferentes alturas do ano e quantificar compostos voláteis do condensado de aroma de pera com o objetivo de melhorar o controlo de qualidade efetuado sobre este produto. A determinação da atividade da enzima pectina metilesterase foi efetuada pela quantificação do metanol libertado pela reação do pó de acetona, contendo a enzima extraída das maçãs, com a pectina, pela técnica de microextração em fase sólida em espaço de cabeça acoplada à cromatografia em fase gasosa com detetor de ionização de chama (HS-SPME/GC-FID). A atividade da enzima poligalacturonase foi determinada com base no método de viscosimetria. Ambas as enzimas apresentaram maior atividade em maçãs processadas muito depois da colheita. No entanto, verificou-se um aumento de turbidez nos sumos concentrados de maçã produzidos com frutos processados mais tardiamente, provavelmente devido a uma maior atividade enzimática, que levou a uma maior extensão da hidrólise das pectinas. A quantificação de compostos voláteis do condensado de aroma de pera foi efetuada no sistema HS-SPME/GC-FID. Várias amostras de condensado recém-produzido foram sujeitas à quantificação de dois compostos de interesse, o acetato de butilo e o acetato de hexilo. A quantificação destes compostos voláteis foi implementada na empresa e a gama de concentrações para os dois compostos de interesse foi de 3,52 g/L a 13,6 g/L para o acetato de butilo e de 0,520 g/L a 1,22 g/L para o acetato de hexilo. Mensalmente, verificaram-se variações em ambos os compostos analisados, nomeadamente nos meses de novembro, dezembro e janeiro, provavelmente devido ao estado de maturação em que as peras se encontravam. Por sua vez, verificou-se também que, apesar do acetato de butilo estar em maior concentração do que o acetato de hexilo, este último foi o que apresentou maior índice de aroma, podendo ser um dos compostos que mais contribui para o odor a pera no aroma produzido na Indumape.

Indumape – Industrialização de Fruta, S.A. is a company placed in Pombal, considered the largest fruit transformer to produce concentrate juices, including apple and pear of Rocha variety. Fruit juice concentrates with minimum degree of processing, retaining the original characteristics of the fruit, are highly valorized. Juice turbidity is the major technological problem in juice concentrate industry, caused by the suspension particles of degraded starch and pectin origin. This industry is also a producer of fruit aroma aqueous solutions resultant from the evaporation during juice concentrate production. These aroma compounds arise from several families of volatiles. Thus, with this work it is intended to understand how the activity of the enzymes pectinmethylesterase and polygalacturonase from apples processed along the year influence juice concentrate turbidity. Also, it aims to quantify the technologically relevant pear volatile compounds, allowing to improve the quality control applied to this product. The determination of pectinmethylesterase activity was accomplished by quantification of methanol released when the apple’s acetone powder, which contains the enzymes, was in contact with pectin, using headspace solid phase microextraction technique coupled to gas chromatography with flame ionization detector (HS-SPME/GC-FID). The activity of polygalacturonase was determined by viscosimetry. Both enzymes’ activity was higher when apples were processed later. However, there was an increase in concentrate apple juice turbidity when produced with apples processed later, probably due to the higher enzymatic activity, leading to a higher extend of pectin hydrolysis. The quantification of pear volatiles was performed by HS-SPME/GC-FID, two compounds of interest were selected, butyl acetate and hexyl acetate. The methodology for quantification of these two pear volatile compounds was implemented at the company, allowing a range of concentrations from 3.52 g/L to 13.6 g/L for butyl acetate and 0.520 g/L to 1.22 g/L for hexyl acetate. Monthly, it was observed some variations in both compounds analyzed, namely in the months of November, December, and January, probably due to differences in pear maturation state. It was also verified that although butyl acetate had higher concentration than hexyl acetate, the last one was the compound that had the highest aroma index, so it may be one of the compounds that contribute most to pear odor in the aroma produced at Indumape.