Suco misto de jambolão (syzygium cumini lamarck) e camu-camu (myrciaria dubia): estabilidade, aceitação sensorial e microencapsulação por spray drying

The biodiversity of the Brazilian Amazon has a large number of underexploited native and exotic fruits. Among them are Jambolan and Camu-camu fruits, with are fruits rich in anthocyanins and ascorbic acid, respectively, which can be used in development of a fruit juice blend, with a high content of bioactive compounds. During the production of fruit juices, the pasteurization process is of great importance, as it guarantees stability and food safety to the product. On the other hand, in order to improve the stability and increase the shelf life of this type product, spray drying is a widely used process to obtain powdered fruit juices. Thus, this work aimed to evaluate the stability of the bioactive compounds from jambolan and camu-camu mixture; establish a formulation for the juice blend, based on sensory properties; determine the best temperature and time for the pasteurization of jambolan and camu-camu juice blend; to evaluate the stability of the pasteurized juice blend at room temperature (25 °C); establish the best temperature, maltodextrin:gum arabic (MD:GA) concentration and feed flow rate, for spray drying jambolan and camu-camu juice blend. The stability of three juice formulations with jambolan:camu-camu:water (m:m:m): 37.5:12.5:50 (JB); 12.5:0:87:5 (JJ) and 0:37.5:62.5 (JC). To determine the formulation of the juice blend, analyzes of bioactive compounds and sensory acceptance test were performed in six jambolan/camu-camu juices: 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) and 12.5:37.5 (F6). The best pasteurization condition was determined based on the enzymatic activity (peroxidase, polyphenoloxidase and pectin methylesterase), the content of bioactive compounds (anthocyanins, total phenolic compounds and ascorbic acid) and the microbial count (aerobic mesophilic bacteria, fungi and thermotolerant coliforms). The stability of the pasteurized juice blend at room temperature (25 °C) was monitored for 35 days. Drying by spray drying was established based on the characteristics of the obtained powder (moisture, water activity (aw), hygroscopicity, water solubility index (WSI), yield and total color difference (∆E*)) and efficiency of microencapsulation of bioactive compounds (ascorbic acid (AA), total monomeric anthocyanins (TMA) and total phenolic compounds (TPC)). The stability of anthocyanins in the JB formulation was ensured for up to five days of storage at 25°C. Pseudo-first order reaction kinetics accurately described the degradation of anthocyanins during storage. The internal preference map analysis showed the existence of two groups: one formed by the formulations F1 and F2 and the other by formulations F3, F4, F5 and F6. The formulation with the lowest concentration of camu-camu (12.5%) had the best sensory acceptance rate (80.4%), and anthocyanin contents of 23.04 mg.100 mL-1 , ascorbic acid of 353.32 mg.100 mL-1 , total phenolic compounds of 892.06 mg.100 mL-1 and antioxidant capacity of 3668.78 mM ET.100 mL-1 . The response surface methodology and desirability function defined the best conditions for the pasteurization of JB, being 75 °C and 90 s. The product pasteurized under these conditions showed safe microbial counts, all spoilage enzymes inactivated, 24.18 mg anthocyanins.100 mL-1 , 325 83 mg of total phenolic compounds.100 mL-1 and 1862.4 mg of ascorbic acid.100 mL-1 . The stability of the pasteurized juice blend showed pseudo-first order kinetics for the degradation of anthocyanins and ascorbic acid, with half-times of 18 and 126 days, respectively, during storage at room temperature. The response surface methodology and the desirability function were also used to define 145 °C, 34% MD:GA and 8 mL/min as the best conditions for spray drying the jambolan and camu-camu juice blend powder, with 3.47% moisture, 0.18 aw, 35.97% hygroscopicity, WSI of 85.67%, 33.46% yield, ∆E* of 24.17 and microencapsulation efficiency of 24.95% for AA, 50.34% for TMA and 33.93% for TPC. The product obtained in the optimal condition presented in its composition 50.4 g of AA, 263.98 mg of TMA and 1307.94 mg of TPC, per 100 g of powder. Thus, the juice blend of jambolan and camu-camu (F1), selected by the tasters, can be considered a promising source of bioactive compounds. The effectiveness of the heat treatment applied in the retention of bioactive compounds of the juice blend studied, was evidenced by the half-time during storage at 25 °C. The high levels of bioactive compounds in the juice blend powder, indicate that the product has potential for application in industry and food, as they promote beneficial health effects.

CAPES - Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior

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.

SEDAP - Secretaria de Estado de Desenvolvimento Agropecuário e da Pesca