Purê de Pessêgo

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UNIVERSIDADE DO ESTADO DO PARÁ
CENTRO DE CIÊNCIAS NATURAIS E TECNOLOGIA
CURSO DE TECNOLOGIA DE ALIMENTOS
CAMPUS DE MARABÁ
Determinação das constantes cinéticas de degradação do ácido ascórbico em purê de pêssego: efeito da temperatura e concentração
Marabá
2013
UNIVERSIDADE DO ESTADO DO PARÁ
CENTRO DE CIÊNCIAS NATURAIS E TECNOLÓGICO
CURSO TECNOLOGIA DE ALIMENTOS
CAMPUS DE MARABÁ
TERMODINÂMICA 
Trabalho realizado pelos (as) acadêmicos (as) Douglas Ferreira, Eva Gabriela, Laira Lima, Giselly Monique e Otiniel Moreira, como requisito de avaliação parcial da disciplina Físico-química, orientados(as) pela Professora Sarah Batalha.
2013
1 INTRODUÇÃO
O purê de pêssego e um “commodity” é usado para elaboração de néctares, sucos, sorvetes, geléias, espumantes, vinho e produtos reestruturados. Na industrialização do purê, o maior desafio e manter a cor natural do pêssego, pois o escurecimento enzimático e um dos maiores fatores que induz a mudança de cor, perdas nutricionais e sabores indesejáveis.
 O ácido ascórbico, mais conhecido como vitamina C, é uma molécula utilizada na hidroxilação de diversas reações químicas celulares, ele e hidrossolúvel, possui coloração branca e é inodora. E comum no processamento das indústrias de frutas a adição do ácido ascórbico, pois o mesmo trás como beneficio o aumento do valor nutricional perdido durante o processo, restabelecendo a cor natural do fruto revertendo o escurecimento por redução da quinona a fenol e como resultando uma melhor degustação do produto final. O objetivo deste trabalho é observar a degradação do ácido ascórbico durante o seu branqueamento em temperaturas normais usada durante o tempo de preparo do purê de pêssego.
2 Material e métodos
2.1 Fruta
O pêssego e uma fruta de origem chinesa, o seu nome cientifico é Prunus pérsica, é uma fruta de sabor adocicado, possui uma grande semente em volta de uma casca dura. O pêssego e muito usado para fazer bolo, doces, geléias, compostos e sucos, é rico em vitamina C, pró-vitamina A e fibras, também esta presente neta fruta certas quantidades de oligoelementos, tais como: potássio ferro, fósforo, magnésio, zinco e cálcio. Foram colhidos do pomar comercial na região de Pelotas/ RS, pêssegos maduros da safra de 2002/2003, e armazenadas em câmaras fria entre 1 a 3 °C.
2.2 Preparo do purê
Foram analisado pelos estudantes da Universidade Federal de Pelotas- CAVG o processamento do purê de pêssego, concentrada em 32° Brix, nesta as frutas foram selecionadas, lavadas e descaroçadas. Após estes procedimentos face necessária inativa as enzimas que são responsáveis pelos escurecimentos das frutas, utilizando a técnica de branqueamento em termo inativador e enzimático tubular continuo, em seguido e importante o controle da temperatura da jaqueta (Tj= 95ºC), da temperatura de referencia da polpa (Tp= 75ºC) e do tempo de branqueamento (t= 4 min.).
Ao passar por uma primeira despolpadeira (“finisher”) com tela inox de 1mm de abertura, seguida de uma segunda com abertura de 0,5 mm. Posteriormente, foi adicionado ácido ascórbico (0,08% em peso), centrifugado continuamente em um separador Westfallen, modelo KO 2006 a 8380 rpm e em seguida homogenização em homogeneizador marca Kirchfeld, modelo HL a 10.000 kPa (TORALLES et al. p.19, 2008).
Para a realização de todo esse procedimento foi utilizado um evaporador que obtinha uma circulação forçada e capacidade de remover 30 kg.H2O.h-1. Logo após as amostras que foram utilizada do purê foram colocadas em latas e lacradas, dando continuidade ao tratamento térmico atmosférico e depois congelados a -20°C.
2.3 Preparo das amostras
O purê de pêssego que continha 32° Brix, com a utilização de água deionizada foi diluído para 22 e 12° Brix. Amostras do purê foram colocadas em tubos de 10 mL fechado. Para criar condições anaeróbicas foram necessário colocar correntes de N2 nos espaços vazios de cada tubo, os mesmos foram preparados combinações de concentrações e temperaturas.
2.4 Tratamento térmico
O tratamento térmico e utilizado para modificar propriedades sem alterar suas composições químicas, pela modificação da microestrutura. A temperatura térmica possui cinco tipos de variáveis, tais como: temperatura de aquecimento; taxa de aquecimento; tempo de austenitização; taxa de resfriamento e atmosfera. 
Como o tratamento térmico no processo de industrialização do purê utilizou-se um banho com circulação de água para o aquecimento do mesmo. Sendo as amostras aquecidas em uma temperatura entre 70° a 90°C para tempos diferentes, posteriormente, as amostras foram resfriada e determinada a concentração de ácido ascórbicos. Tais tratamentos foram: concentração do purê, 12, 22 e 32° Brix; temperaturas, 70, 75, 80, 85 e 90°C; tempos, 0,20, 40, 60, 80, 100, 120, 140, 160, 180 min.
2.5 Medida do ácido ascórbico
O método utilizado na aplicação do ácido ascórbico foi o método oficial 967.21 da AOAC (Associação de químicos agricultores oficiais), o processo de ácido ascórbicos utiliza o 2,6- de cloro indo fenol.
2.6 Determinação das constantes cinéticas
Entre 70 e 90ºC foi estudada a degradação térmica do ácido ascórbico em condições anaeróbicas, para três concentrações de purê; 12, 22 e 32° Brix. De acordo com o modelo de cinética, 
CAO.XA=kt 
Log (1-XA)= -(k/2.303)t or In(1-XA)= -kt
 foram calculadas as constantes cinéticas de zero e de primeira ordem. Em que CAO e a concentração inicial de ácido ascórbico do purê, XA é a fração convencional de ácido ascórbico depois de um certo tempo de aquecimento e 1-XA é a fração retida de ácido ascórbico.
2.7 Efeito da temperatura nos parâmetros cinéticos
A partir da constantes cinéticas foram estimadas o efeito da temperatura na constante,e no coeficiente de temperatura (Q10) foi utilizado pela Equação 2 os seguintes cálculos de primeira ordem:
In(k)= -Ea/RT+ InA
Onde R é a constante universal dos gases (8.314 J.mol-1.K-1), T é a temperatura em Kelvin e A é o fator pré-exponencial.
2.8 Análise estatística
Utilizando o software STATISTICA foram analisados os coeficientes de regressão linear, aplicando os resultados de variâncias utilizado no mesmo programa.
3. Resultados e discussão
As constantes cinéticas de zero e de primeira ordem variaram, respectivamente, de 22,75.10-1 até 172,00.10-4 mM-1. min-1 e de 4,97.10-4 até 14,3.10-4 min-1 em purê de pêssego a 12,22 e 32 °Brix, na faixa de temperatura de 70 a 90 °C. Johnson, Braddock e Chen (1995) encontraram valores um pouco menores para as constantes cinéticas de primeira ordem em suco de laranja. A possível explicação para esse fato e que o auto conteúdo de antocianinas em pêssegos pode ter acelerado a degradação do ácido ascórbico. Este tipo de comportamento já foi observado em suco de Romão (MARTÍ, 2001 apud TORALLES et al p.20, 2008).
Foram feitas análises comparativas da magnitude das constantes cinéticas para reações comparativas que ocorre durante o processo de não concentração do pêssego a 75°C, a temperatura é inversamente proporcional ao tempo, ou seja, quanto maior a temperatura maior será o tempo de concentração do pêssego. 
A temperatura utilizada no processo de branqueamento nas constantes cinéticas de degradação do ácido ascórbico e da sacarose de uma temperatura padronizada são maiores que as constantes cinéticas de “L”, “a” e “b”. A desnaturação da polifenoloxidase são menores que as constantes cinéticas, com tudo o escurecimento da enzima é mais rápida quando a temperatura for maior, sendo que a não enzimática ocorrem em processo mais lento. A contribuição do ácido ascórbico não é tão eficaz no acaloramento do fruto.
A fração convertida ou simplesmente conversão aumenta a concentração de ácido ascórbico com o incremento da temperatura ao longo do tempo. Na temperatura a 70°C o ácido ascórbico tem a conversão aproximadamente de 10% após 3 horas, o excremento datemperatura afeta a sua cinética sendo observado durante 80 minutos a 90°C. Segundo Ozkan, Kirca e Cemeroglu (2004) apud Toralles et al (2008) “Observaram que o modelo de ordem zero ajustou-se melhor que o de primeira ordem para degradação do ácido ascórbico em suco de laranja e néctar de cereja durante o armazenamento”. p. 20. 
Os resultados da cinética de degradação do ácido ascórbico foi dependente da concentração do purê pois o mesmo é caracterizado quando sua temperatura for maior que 32 ºBrix. 
4.Parâmetros de Arrhenius e Q10 
De acordo com a teoria de Arrhenius, o ácido é toda substancia que contenha hidrogênio e em solução aquosa dissocia-se produzindo íons hidrogênio.
Arrhenius propôs uma equação química para expressar a dependência da constante de velocidade (k) com a temperatura:
Em que:
K = constante cinética da reação 
A = Fator que pre-exponencial de Arrhenius, uma constante que depende da reação e que tem as mesmas unidades de K.
e= base dos logaritmos, ou logaritmos naturais( e = 2,71828).
-Ea= energia de ativação em kj/mol, kcal /mol.
T= temperatura da escala Kelvin.
R= Constante universal dos gases, em que está em unidades compatíveis com as de ‘Ea’
5.Conclusão 
Por fim entende-se que em 90ºC a velocidade de degradação do ácido ascórbico foi maior de que em outras temperaturas. No decorrer do estudo, apurou-se que a concentração do purê utilizando de modelos cinéticos de zero e primeira ordem sendo que a mesma foi dependente da temperatura representada pela lei de Arrhenius logo a energia de ativação para a degradação do ácido ascórbico foi na ordem de 45° KJ.mol-1, independente da concentração dos sólidos solúveis. Os benefícios mais conhecidos da adição do ácido ascórbico no processamento do purê de pêssego foram maiores que as mudanças das cores originais de sua degradação durante o devido processamento.
 
6.Bibliografia
CANTO, Tito. Físico-química na abordagem do cotidiano. Saraiva, 2º edição, São Paulo, 2004.
BRASIL. Físico-química <http://www.iq.ufrgs.br/ead/fisicoquimica/cineticaquimica/leis.html>. Acesso em 10 de dezembro de 2013.
TORALLES, Ricardo Peraça et al. Determinação das constantes cinéticas de degradação do ácido ascórbico em purê de pêssego: efeito da temperatura e concentração. Ciência e Tecnologia de Alimentos, Campinas. Jan.- mar. 2008, p. 18-23.