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AUTORESAUTHORS

RESUMO

PALAVRAS-CHAVEKEY WORDS

SUMMARY

Braz. J. Food Technol., v. 10, n. 2, p. 86-95, abr./jun. 2007 86

Autor Correspondente

Corresponding Author

Impregnação a Vácuo de Amido Gelatinizado para a Preservação da Microestrutura de Melões Congelados

AUTORESAUTHORS

Jaime Vilela de RESENDE Departamento de Ciência dos Alimentos (DCA)

Universidade Federal de Lavras CP 3037, CEP 37200-000, Lavras - MG, Brasil

e-mail: [email protected]

Marciu José RENODepartamento de Ciência dos Alimentos (DCA)

Universidade Federal de Lavrase-mail: [email protected]

Mônica Elisabeth Torres PRADODepartamento de Ciência dos Alimentos (DCA)

Universidade Federal de Lavrase-mail: mô[email protected]

RESUMO

Cortes cilíndricos de melões (Cucumis melo var inodorus) foram submetidos à impregnação com soluções de cloreto de cálcio (0,5 g.100 mL–1 de solução) adicionadas de amido gelatinizado (0, 5 e 10 g.100 mL–1 de solução) e glicose (0, 10 e 20 g.100 mL–1 de solução) com pressão de vácuo (84,4; 50,5 e 16,6 kPa) controlada, e, posteriormente congelados em ar estático. Foram feitas medidas do teor de sólidos solúveis totais, perda de fluido celular e textura de pedaços de melões antes e após congelamento/descongelamento. As variações desses parâmetros foram calculadas em relação aos do fruto original. Alterações na viscosidade das soluções durante os processamentos também foram quantificadas. A disposição dos solutos na microestrutura da parede celular dos frutos foi visualizada por microscopia eletrônica de varredura das amostras congeladas e liofilizadas. A existência de processos sinergísticos entre os fluxos de solutos do fruto e da solução pode ser constatada e analisada através de superfícies de resposta para as diferentes pressões em função das concentrações de amido gelatinizado e de glicose nas soluções. A concentração de amido gelatinizado que influencia a viscosidade da solução e a pressão de vácuo desempenham uma função importante na impregnação efetiva e na preservação das microestruturas. A incorporação mais efetiva de solutos no tecido do fruto ocorre com concentrações de amido gelatinizado em torno de 5 g.100 mL–1 de solução e com pressões de vácuo de 50,5 e 16,6 kPa sendo esses pré-tratamentos os que melhor preservam a textura e microestrutura de melões congelados em ar estático.

PALAVRAS-CHAVEKEY WORDS

Frutas Congeladas; Textura; Microestrutura; Impregnação a Vácuo.

Frozen Fruit; Texture; Microstructure; Vacuum Impregnation.

SUMMARY

Cylindrical cuts of melon (Cucumis melo var inodorus) were submitted to impregnation with calcium chloride solutions (0.5 g.100 mL–1 of solution) with added gelatinised starch (0, 5 and 10 g.100 mL–1 of solution) and glucose (0, 10 and 20 g.100 mL-1 of solution), under controlled vacuum pressure (84.4; 50.5 and 16.6 kPa), and subsequently frozen in static air. Measurements of the total soluble solids, loss of cellular fluid (turgidity) and the texture of the melon pieces were made before and after freezing/thawing. Quality parameter variations were calculated in relation to the original fruit. Alterations in the viscosity of the solutions during processing were also quantified. The arrangement of the solute in the microstructure of the fruit cell wall was visualized by scanning electron microscopy of the frozen and freeze-dried samples. The existence of synergistic processes between the solute flows from the fruit and from the solution was evident and could be analysed using response surfaces for the different pressures as a function of the glucose and gelatinised starch concentrations in the solutions. The gelatinised starch concentration, which influences the viscosity of the solution, and the vacuum pressure, had important roles in the impregnation process and in the preservation of the microstructure. More effective incorporation of solute into the fruit tissues occurred with gelatinised starch concentrations of about 5 g.100 mL–1 of solution and with vacuum pressures of 16.6 and of 50.5 kPa, these being the pre-treatments that best preserved the texture and microstructure of melon frozen in static air.

Recebido/Received: 02/03/2007. Aprovado/Approved: 06/08/2007.

Vacuum Impregnation of Gelatinised Starch to Preserve the Microstructure of Frozen Melon



RESENDE, J. V. et al.

1. INTRODUÇÃOO congelamento é um dos métodos mais bem sucedidos

para a preservação por longo tempo dos atributos naturais de qualidade de alimentos perecíveis. Entretanto, os cristais de gelo que são formados podem também causar considerável perda por exsudação, perda de textura, cor e modificações organolépticas após descongelamento. Com o congelamento, as membranas celulares perdem seu poder osmótico e sua semipermeabilidade. O sistema metabólico do tecido da planta é interrompido, o deslocamento do sistema enzimático ocorre e a célula perde seu turgor, além de uma mudança dramática na textura do tecido, e as reações bioquímicas de deterioração são altamente prováveis (TALENS et al., 2003).

O uso de soluções de açúcares, hidrocolóides, sais de cálcio e sódio, e, associações e misturas envolvendo estes produtos têm sido os tratamentos indicados como substâncias que aumentam a resistência da estrutura celular ao congelamento. Grande parte destes compostos atua interagindo com os componentes da parede celular ou reduzindo o crescimento de cristais de gelo, mantendo a integridade da microestrutura após o descongelamento (RESENDE e CAL-VIDAL, 2002).

A impregnação a vácuo é uma operação geralmente usada em processamento de frutas e vegetais para obter diversos tipos de produtos, tais como minimamente processados, de umidade intermediária (ALZAMORA et al., 1997) ou como pré-tratamentos para a secagem (NIETO et al., 1998) ou para o congelamento (FORNI et al., 1987, FITO e CHIRALT, 2000).

A impregnação a vácuo é considerada como uma técnica útil para introduzir rapidamente líquidos externos nas estruturas porosas de tecidos de plantas e animais. Como conseqüência, alguns processos de transferência de massa são melhorados e podem ser produzidas alterações nas composições do produto. Geralmente três fenômenos estão acoplados ao processamento: i) saída de gases; ii) deformação e relaxação da matriz sólida e; iii) entrada de líquido (ZHAO; XIE, 2004). A impregnação a vácuo é aplicada com o obje-tivo de modificar a composição do alimento pela remoção parcial de água e impregnação de solutos sem afetar a integridade estrutural do material (TAIWO et al., 2001; TORREGGIANI e BERTOLO, 2001; CHIRALT e FITO, 2003).

A principal forma de deterioração que inviabiliza o conge-lamento e armazenamento congelado de frutas em pedaços é a perda de textura decorrente dos danos mecânicos causados por cristais de gelo às paredes celulares nos tecidos. Esses cristais de gelo, provavelmente, se formam inicialmente nos espaços interce-lulares contendo indubitavelmente vapor d’água que condensa nas paredes celulares como pequenas gotículas e subseqüentemente se convertem em cristais de gelo à temperatura de congelamento (FENNEMA et al., 1973; BOMBEM e KING, 1982).

No processo de impregnação a vácuo, as soluções são incorporadas nestes espaços com a retirada do ar pelo equipa-mento de vácuo. No congelamento posterior os componentes da solução modificam os hábitos de crescimento dos cristais de gelo, influenciando a mobilidade molecular da água necessária para o crescimento ou aumentam a resistência dos tecidos pela interação destes componentes com os compostos de parede celular.

O presente trabalho teve como objetivos: i) analisar a influência da concentração de solutos e pressão no processo de impregnação a vácuo sobre a preservação da textura e microes-trutura de frutos de melão após congelamento/descongelamento;

ii) analisar o comportamento reológico da solução usada no processo de impregnação após o seu congelamento/desconge-lamento e comparar com o comportamento da solução original; e, iii) estabelecer parâmetros operacionais e especificar dentre os tratamentos testados, quais aqueles se mostraram mais efetivos na manutenção das características originais dos pedaços de frutas.

2. MATERIAL E MÉTODOS

2.1 Preparo das amostras

Cilindros (2,5 cm de diâmetro) de melão (Cucumis melo var inodorus) foram obtidos a partir das seções medianas e cortados na direção radial em relação ao eixo maior de frutos frescos obtidos no mercado local. Estes foram submetidos à impregnação com pressão de vácuo de 84,4 kPa (844 mbar); 50,5 kPa (505 mbar) e 16,6 kPa (166 mbar) em três tipos de soluções constituídas de amido gela-tinizado em concentrações de 0; 5 e 10%, adicionados de cloreto de cálcio 0,5% e glicose em concentrações de 0; 10 e 20% durante um período de 4 h. Os fatores e níveis envolvidos no planejamento experimental estão mostrados na Tabela 1.

TABELA 1. Fatores e níveis envolvidos no experimento.

Fatores Níveis1- Amido gelatinizado

1- Concentração 0% (–)2- Concentração 5% (0)3- Concentração 10% (+)

2- Glicose 1- Concentração 0% (–)2- Concentração 10% (0)3- Concentração 20% (+)

3- Pressão

1- Pressão de vácuo - 84,4 kPa (–)2- Pressão de vácuo - 50,5 kPa(0)3- Pressão de vácuo - 16,6 kPa(+)

2.2 Preparo das soluções de amido gelatinizado usadas nos pré-tratamentos

A gelatinização do amido foi obtida seguindo o seguinte procedimento: a) suspensão do amido em pequenas quantidades de água destilada e deionizada fria; b) adição da suspensão em água aquecida na temperatura de 80 °C sob agitação até a solução tornar-se transparente; c) adição dos demais componentes; e d) aferição do volume.

2.3 Processo de impregnação a vácuo

A impregnação a vácuo de pedaços de frutos de melão foi feita em uma câmara com pressão controlada por manômetro e acoplada a uma bomba de alto vácuo (BOC- EDWARDS – Mod. E2M8), como esquematizado na Figura 1.

2.4 Determinação do teor de sólidos solúveis totais (SST)

O teor de SST foi avaliado “in natura” e após o congela-mento/descongelamento por leitura direta em refratômetro digital (ATAGO – PR100), utilizando suco do melão obtido após a filtração da polpa.

A variação do teor de SST (VPSST) de frutos de melão subme-tidos aos pré-tratamentos foi avaliada pela diferença percentual




entre os valores medidos após congelamento/descongelamento (SSTF) e comparados com os do fruto original (SSTor).

VPSST SST

SSTSSTFF or

or

=-

× 100 (%) (1)

onde: SST (°Brix) é o teor de sólidos solúveis totais obtido pela média de 3 repetições.

2.5 Perda de fluido celular (PFC)

A redução de peso das amostras decorrente da perda de fluido por exsudação foi avaliada por meio de balanços de massa antes e após congelamento/descongelamento e drenagem. A drenagem foi feita mantendo as amostras descongeladas em repouso sobre uma peneira durante um tempo de 15 min. O trata-mento dos resultados foi feito usando a seguinte equação:

PFCm m

mF or

or

=-

× 100 (%) (2)

onde PFC expressa a perda de fluido celular das amostras ou a redução percentual de peso das amostras; mF é o peso médio das amostras após congelamento e mor é o peso médio das amostras do fruto original.

2.6 Determinação da textura

A determinação da textura em cada etapa do experimento (“in natura” e após o congelamento) foi feita usando testes de compressão uniaxial usando uma máquina de teste universal (TA.XT2 Texture Analyser, Stable Micro Systems). A sonda de agulha (“puncture test”) foi usada nos testes. Os valores médios das leituras da força máxima FMAX (N) para a resistência à penetração foram aplicados na Equação 3 usada para analisar a variação percentual da textura (VPtext) pós-congelamento/descongelamento (F).

VPFMAX FMAX

FMAXtextFF or

or

=-

× 100 (%) (3)

2.7 Determinação da viscosidade da solução

A determinação das viscosidades das soluções originais usadas nos processos de impregnação e das soluções congeladas/

descongeladas foi feita a partir de leituras em viscosímetro (Brook-field modelo RVT). As leituras da viscosidade (mPa.s) das soluções originais (VISCor) e das soluções congeladas/descongeladas (VISCF) foram analisadas usando a Equação 4, usada para analisar a variação percentual da viscosidade das soluções (VPviscF) congeladas/descon-geladas comparadas com suas características originais.

VPVISC VISC

VISCViscFF or

or

=-

× 100 (%) (4)

2.8 Congelamento e descongelamento

Frutos previamente submetidos à impregnação a vácuo, embalados em sacos plásticos, foram congelados com ar estático em congelador (Metalfrio) doméstico horizontal com temperatura interna de 20 ± 2 °C durante 48 h. O descongelamento foi feito por imersão das embalagens em banho termostático na temperatura de 38 ± 0,5 °C por aproximadamente 2 h.

2.9 Microscopia eletrônica de varredura

Amostras de frutas após impregnação a vácuo e congela-mento foram desidratadas em liofilizador (Edwards, Modelo L4KR) com temperatura de operação de –40 °C e pressão de vácuo de 0,0998 kPa (0,998 mbar). Estas foram armazenadas a vácuo em dessecadores contendo sílica-gel, recobertas com ouro e visualizadas em um microscópio eletrônico de varredura (LEO-Mod. EVO) a uma tensão de aceleração de 20 kV.

2.10 Análise estatística

O efeito dos fatores sobre a variação do teor de SST, incor-poração ou perda de componentes, textura e viscosidade em função das concentrações de amido gelatinizado, glicose, e pressão de vácuo foram avaliados usando superfícies de respostas. Essas foram obtidas a partir de ajustes (Statistica versão 7.0 – Statsoft®) usando modelo linear e quadrático aplicado aos dados experimentais. O modelo que representa os ajuste é representado pela Equação 5:

Z a bx cx dy ey fxy gxy hx y ix y= + + + + + + + +2 2 2 2 2 2 (5)

onde: Z: Variável analisada (SST, PFC, textura, viscosidade)

x: Concentração de sacarose (g de glicose.100 mL–1 de solução)

y: Concentração de amido (g de amido.100 mL–1 de solução)

a, b, c, d, e, f, g, h, i: Constantes obtidas a partir dos ajustes, características para cada variável analisada.

A significância das variações nos tipos e níveis dos fatores foi baseada na análise de variância e nos parâmetros das correlações.

3. RESULTADOS E DISCUSSÃO

3.1 Análises físico-químicas

3.1.1 Sólidos solúveis totais (SST)

A Tabela 2 mostra os resultados da análise de variância para a variação percentual do teor de SST ajustados por modelo linear e quadrático dos frutos após congelamento/descongelamento dos

FIGURA 1. Equipamento para impregnação a vácuo.

P

Amostra

Câmara de vácuoBomba de alto vácuo

88 Braz. J. Food Technol., v. 10, n. 2, p. 86-95, abr./jun. 2007 89



TABELA 2. Análise de variância da variação percentual do teor de SST após congelamento/descongelamento para tratamentos de frutas submetidas à impregnação com pressão de vácuo de 84,4; 50,5 e 16,6 kPa.

Fonte de variação

GL Pressão 84,4 kPa Pressão 50,5 kPa Pressão 16,6 kPaF P > F F P > F F P > F

(1) Glicose 2 164,2436 0,0000a 217,9421 0,0000a 114,7126 0,0000a

(2) Amido 2 65,3494 0,0000a 495,8377 0,0000a 57,7944 0,0000a

1 x 2 4 29,8717 0,0000a 44,3185 0,0000a 42,6684 0,0000a

Erro 18 - - - - - -Total 26 - - - - - -

R2 = 0,96983 R2 = 0,98891 R2 = 0,96627aSignificativo ao nível de 1% de probabilidade.

frutos pré-tratados por impregnação com pressões de vácuo de 84,4; 50,5 e 16,6 kPa, respectivamente.

Observa-se da Tabela 2 que os fatores concentração de glicose e concentração de amido e suas interações tiveram influ-ência significativa sobre a variação do teor de SST (p < 0,01) após o congelamento/descongelamento.

A Figura 2 mostra superfícies de respostas da variação percentual do teor de SST após o congelamento/descongelamento em função da concentração (g.100mL–1 de solução) de amido e glicose para as pressões de vácuo de 84,4; 50,5 e 16,6 kPa no processo de impregnação.

Observa-se nas Figuras 2a, 2b e 2c que o aumento do teor de SST, ou a incorporação mais efetiva de solutos no tecido do fruto, ocorre com concentrações de amido gelatinizado em torno de 5 g.100 mL–1 de solução para as menores concentrações de glicose. Esse comportamento pode ser justificado em termos da redução da mobilidade dos solutos durante a infusão causada pelo aumento da viscosidade da solução em função do aumento da concentração de amido gelatinizado.

Durante a etapa de impregnação a vácuo, os sólidos solúveis provenientes da solução são inseridos nos espaços anteriormente ocupados por ar (espaços intercelulares) modificando a composição e o teor de SST do fruto.

Verifica-se após congelamento/descongelamento que o tratamento pré-congelamento de impregnação a vácuo altera as características da fruta mediante retirada ou incorporação de solutos e/ou solventes. Observa-se que esta alteração é menor para trata-mentos com altas concentrações de amido onde a alta viscosidade provavelmente influencia na cinética dos fluxos. Aumentos de 60% no teor de SST das frutas impregnadas, congeladas e descongeladas em relação ao fruto original são observados para concentrações de amido em torno de 5 g.100 g–1 solução e concentração de glicose acima de 15 g.100 g–1 solução.

3.1.2 Perda de fluido celular (PFC)

As superfícies de resposta da Figura 3 mostram a perda de fluido das frutas por exsudação após o congelamento em função das concentrações de amido gelatinizado e glicose nos processos de impregnação com pressões de vácuo de 84,4; 50,5 e 16,6 kPa.

Observa-se pelas superfícies de respostas (Figura 3) locali-zadas no mesmo plano, que a pressão não exerce influência sobre a perda de fluido celular após congelamento/descongelamento. A perda de fluido celular está correlacionada com o grau de

rompimento das estruturas celulares. Os tratamentos com amido gelatinizado sob condições específicas de processamento reduzem a perda de fluido celular provavelmente pela capacidade do amido de interagir com os demais componentes tais como a água dispo-nível nos sistemas.

3.1.3 Textura

A Figura 4 mostra as superfícies de respostas ajustadas para a variação percentual da resistência à penetração de pedaços de frutas após os tratamentos de impregnação a vácuo, congela-mento e descongelamento com relação à resistência do fruto “in natura”.

As superfícies a e c da Figura 4 também mostram que as texturas das amostras são melhores preservadas quando se utiliza concentração de amido na solução em torno de 5 g.100 mL–1 de solução. A incorporação ou retirada de componentes da microes-trutura modifica a turgidez e o volume celular e, conseqüentemente a resistência da parede celular a testes de perfuração. A viscosidade adequada da solução contendo amido gelatinizado promove melhor a difusão e incorporação dos solutos nas microestruturas celulares.

3.1.4 Viscosidade

A Tabela 3 mostra os resultados da análise de variância para a variação percentual da viscosidade (VPViscF) após congela-mento e descongelamento das soluções usadas nos processos de impregnação com pressões de vácuo de 84,4; 50,5 e 16,6 kPa. A concentração de glicose, de amido e suas interações influenciam a viscosidade da solução após congelamento/descongelamento (P < 0,01).

As variações percentuais entre os valores da viscosidade para as diferentes pressões de processamento podem ser visualizadas nas superfícies de resposta, ajustadas por mínimos quadrados mostradas na Figura 5.

A Figura 5 mostra que há uma grande variação da visco-sidade da solução após o congelamento, principalmente com soluções com concentrações de amido em torno de 5 g.100 mL–1 de solução.

A retrogradação do amido pode ser responsável pelas grandes variações das viscosidades. Após a gelatinização do amido, quando a temperatura é reduzida, ocorre um rearranjo das molé-culas por ligações de hidrogênio, fator que favorece a retrogradação. Este fenômeno trata da reconstrução de uma estrutura mais rígida




FIGURA 2. Variação percentual do teor de SST após congelamento/descongelamento de pedaços de melão em função das concentra-ções de amido gelatinizado e glicose para pressões de vácuo de: a) 84,4 kPa; b) 50,5 kPa; e c) 16,6 kPa.

Glicose (g.100-1 )

00

0

10

20

8

10

–50

50

100

150

Amido

(g.10

0-1)

VP SS

TF (%

)

–87,340–72,128–56,915–41,703–26,491–11,278

3,93419,14734,35949,572

acima

a

Glicose (g.100-1 )

0

00

10

20

8

10

–50

50

100

150

Amido

(g.10

0-1)

VP SS

TF (%

)

–87,340–72,128–56,915–41,703–26,491–11,278

3,93419,14734,35949,572

acima

b

Glicose (g.100-1 )

00

10

20

8

0

10

–50

50

100

150

Amido

(g.1

00-1)

VP SS

TF (%

)

–87,340–72,128–56,915–41,703–26,491–11,278

3,93419,14734,35949,572

acima

c

Amido (g.100 m

L-1)

Glicose (g.100 mL-

1 )

PFC

(%)

0

8

10

0

10

20

–10–20–30–40–50–60–70

0

a

–51,209–46,660–42,111–37,562–33,014–28,465–23,916–19,367–14,818–10,270

acima

Glicose (g.100 mL-

1 )

Amido (g.100 m

L-1)

00

10

20

8

10

PFC

(%)

–70–60–50–40

–10

–30–20

0 –51,209–46,660–42,111–37,562–33,013–28,464–23,916–19,367–14,818–10,269

acima

b

FIGURA 3. Perda de fluido celular (PFC) de frutas de melão em função das concentrações de amido gelatinizado e glicose para pressões de vácuo de: a) 84,4 kPa; b) 50,5 kPa; e c) 16,6 kPa.

C

Glicose (g.100 mL-

1 )

Amido (g.100 m

L-1)

10

108

0

0

0

20

–10

–20

–30

–40

–50

–60

–70

PFC

(%)

–51,209–46,660–42,111–37,562–33,013–28,464–23,916–19,367–14,818–10,269

acima




Amido (g.100 m

L-1)

Glicose (g.100 mL-

1 )

0 0

10

10

20

8

VP te

xtF (

%)

–100

–80

–60

–40

–20

0

20 –94,656–86,142–77,629–69,115–60,601–52,087–43,573–35,060–26,546–18,032

acima

a

Amido (g.100 m

L-1)

Glicose (g.100 mL-

1 )

0 0

10

10

20

8

VP te

xtF (

%)

–100

–80

–60

–40

–20

0

20

b

–94,656–86,142–77,629–69,115–60,601–52,087–43,573–35,060–26,546–18,032

acima

Amido (g.100 m

L-1)

Glicose (g.100 mL-

1 )

0 0

10

10

20

8

VP te

xtF (

%)

–100

–80

–60

–40

–20

0

20

c

–94,656–86,142–77,629–69,115–60,601–52,087–43,573–35,060–26,546–18,032

acima

FIGUR A 4. Variação percentual da resistência à penetração de pedaços de frutas após congelamento/descongelamento em função das concen-trações de amido gelatinizado e glicose para pressão de vácuo de: a) 84,4 kPa; b) 50,5 kPa; e c) 16,6 kPa.

TABELA 3. Análise de variância para a variação percentual da viscosidade (VPViscF) após congelamento e descongelamento das soluções usadas nos processos de impregnação com pressões de vácuo de 84,4; 50,5 e 16,6 kPa.

Pressão 84,4 kPa Pressão 50,5 kPa Pressão 16,6 kPaFonte de variação

GL F P > F F P > F F P > F

(1) Glicose 2 55,1091 0,0000a 295,2999 0,0000a 17,7283 0,0000a

(2) Amido 2 145,8853 0,0000a 889,9777 0,0000a 1993,6548 0,0000a

1 x 2 4 37,8463 0,0000a 128,5168 0,0000a 26,4109 0,0000a

Erro 18 - - - - - -Total 26 - - - - - -

R2 = 0.9685 R2 = 0.9938 R2 = 0.9957aSignificativo ao nível de 1% de probabilidade.




devido às cadeias de amilose ficarem mais disponíveis para se rear-ranjarem, o que influencia na mobilidade de água e precipitação de grânulos de amido nos sistemas.

A concentração de glicose também afeta a variação percen-tual da viscosidade da solução de infusão. Maiores concentrações de glicose juntamente com amido em concentrações em torno de 5 g.100 mL–1 de solução promovem aumento significativo na viscosidade da solução após o descongelamento.

Considera-se este comportamento semelhante ao que ocorre com essas soluções no interior da microestrutura de pedaços de frutas quando submetidos a temperaturas de congelamento. Altas viscosidades apresentam mobilidades moleculares reduzidas e menos danos mecânicos aos tecidos causados pelo congela-mento.

3.2 Análises microestruturais após congelamento

Durante o processo de liofilização e sublimação do gelo ocorrem colapsos principalmente para amostras com grandes concentrações de açúcares, ocasionando perdas de detalhes micro-estruturais que prejudicam a quantificação das perfurações deixadas por cristais de gelo nas paredes celulares dos frutos. No entanto, a técnica fornece uma visão qualitativa do estado de preservação das estruturas, do estado dos componentes usados no processo de impregnação a vácuo e da disposição destes componentes junto à estrutura da parede celular.

A Figura 6 mostra uma fotomicrografia obtida por micros-copia eletrônica de varredura da amostra controle sem nenhum tratamento de impregnação de solutos.

2010

10

0 0

0

8

–200–100

100200300400500

VP vi

scF (

%)

Amido (g.100 m

L-1)

Glicose (g.100 mL-

1 )

a

–140,677–82,134–23,590 34,95393,496

152,039210,582269,126327,669386,212

acima

20

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00

8

0

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–100

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VP vi

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%)

Amido (g.100 m

L-1)

Glicose (g.100 mL-

1 )

b

–140,677–82,134–23,590 34,95393,496

152,039210,582269,126327,669386,212

acima

2010

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8

0

–200–100

100200300400500

VP vi

scF (

%)

Amido (g.100 m

L-1)

Glicose (g.100 mL-

1 )

c

–140,677–82,134–23,590 34,95393,496

152,039210,582269,126327,669386,212

acima

FIGURA 5. Variação percentual da viscosidade da solução após os processos de congelamento e descongelamento para pressões de vácuo de: a) 84,4 kPa; b) 50,5 kPa e c) 16,6 kPa.

100 m

FIGURA 6. Fotomicrografia obtida por microscopia eletrônica de varredura de frutas após descongelamento tratadas com concen-tração 0 g de amido.100 mL-1 de solução, 0 g de glicose.100 mL-1 de solução e 84,4 kPa (amostra controle).

3.2.1 Influência da concentração de amido

A Figura 7 mostra fotomicrografias de pedaços de frutas de melão submetidos à impregnação a vácuo com pressão de vácuo de 50,5 kPa, concentração de glicose de 10 g.100 mL–1 de solução e diferentes concentrações de amido solúvel gelatinizado.




Na Figura 7a, observa-se que tratamentos sem amido gelatinizado apresentam estruturas danificadas com grandes cavidades e perfurações celulares. Nas Figuras 7b e 7c, as foto-micrografias evidenciam as diferenças entre os tratamentos e a influência da concentração de amido na solução de impregnação sobre a preservação dos tecidos. Em uma ampliação, o fenômeno de retrogradação do amido pode ser verificado pela aderência de grânulos de amido cristalizados junto às estruturas celulares após a liofilização das amostras.

A análise dos resultados verificados pela redução da perda de fluido celular por exsudação, preservação da textura e compor-tamento das propriedades reológicas da solução pode ser feita em conjunto e concluída como favorável à obtenção de estruturas mais preservadas como mostradas nas Figuras 7b e 7c.

A ocorrência de grânulos de amido aderidos à parede celular de frutos de melão ocorreu em todos os tratamentos onde géis de amido estavam presentes. A Figura 8 mostra detalhe destes grânulos para frutos submetidos à impregnação a vácuo com pressão de 50,5 kPa, com solução com concentração de 10 g.100mL–1 de solução de glicose e 5 g.100 mL–1 de solução de amido.

100 m

a

100 m

b

100 m

c

FIGURA 7. Fotomicrografias obtidas por microscopia eletrô-nica de varredura de frutas de melão congeladas submetidas à impregnação a vácuo com pressão de 50,5 kPa, concentração de 10 g de glicose/100 mL de solução e concentração de: a) 0 g de amido.100 mL-1 de solução, b) 5 g de amido.100 mL-1 de solução e c)10 g de amido.100 mL-1 de solução.

As propriedades funcionais do amido são influenciadas pelas suas estruturas granular e molecular e existe uma alta tendência para ocorrer a retrogradação em aplicações a baixas temperaturas. Quando submetidas a tratamentos de congelamento e descon-gelamento as pastas e géis de amido estão propensos a sofrerem mudanças indesejáveis tais como o aumento da associação de molé-culas de amido, conseqüente separação de fase e sinerese (KARIM et al., 2007). Geralmente algumas destas propriedades funcionais são desejáveis para aplicações específicas (KARAM et al., 2006). Tais estudos têm sido realizados principalmente com pastas de amido e trabalhos com géis têm sido muito restritos (KARIM et al., 2007).

3.2.2 Influência da pressão de vácuo

A Figura 9 mostra fotomicrografias obtidas por microscopia eletrônica de varredura de melão após congelamento submetido à impregnação a vácuo com solução com concentração de 10 g de amido.100 mL–1 de solução, 20 g de glicose.100 mL–1 de solução e diferentes pressões de vácuo no tratamento pré-congelamento.

A pressão de vácuo, associada ao uso de amido gelatinizado, exerce importante influência na preservação da textura de pedaços de melão congelados como verificado na seção 4.1.3. Esta afirmação também pode ser feita pela visualização das fotomicrografias das Figuras 9b e c, para impregnação a vácuo de soluções de amido e glicose de altas concentrações com pressões de vácuo de 50,5 kPa e 16,6 kPa, que mostram estruturas bem preservadas.

10 m

FIGURA 8. Detalhe de grânulos de amido que se encontram aderidos à parede celular de frutos de melão submetidos à impregnação a vácuo com pressão de 50,5 kPa, com solução com concentração de 10 g.100 mL-1 de solução de glicose e 5 g.100 mL-1 de solução de amido.




4. CONCLUSÕESA impregnação a vácuo mostra-se como um tratamento

efetivo para modificar a composição de melões pela incorporação de substâncias que interferem nos fluxos moleculares durante os processos de congelamento/descongelamento.

Amido gelatinizado em concentrações específicas desem-penha um papel importante na preservação das estruturas, e a

eficiência de sua incorporação na microestrutura é função da visco-sidade da solução. Esse influencia na proteção das células verificada pela redução na perda de fluido celular por exsudação, redução da perda de textura e obtenção de estruturas mais preservadas, como se pode verificar nas análises das microestruturas resultantes.

A incorporação mais efetiva de solutos no tecido do fruto ocorre com concentrações de amido gelatinizado em torno de 5 g.100 mL–1 de solução. O aumento do teor de SST ocorre mesmo com menores concentrações de glicose. Essa concentração de amido também influencia a redução de peso de frutas de melão devido à menor perda de fluido celular e, ainda, foi a que manteve a textura das amostras mais bem preservadas. A capacidade do amido de interagir com os demais componentes e competindo pela água disponível nos sistemas justifica esse comportamento.

A concentração de glicose, concentração de amido e interações influenciam os valores da viscosidade da solução após os processos de congelamento e descongelamento, principal-mente com soluções com concentrações de amido em torno de 5 g.100 mL-1 de solução. A concentração de glicose também afeta a variação percentual da viscosidade da solução de infusão. A exis-tência de processos sinergísticos entre os fluxos de massa da solução para o fruto e do fruto para a solução pode ser constatada.

A pressão é importante na impregnação de soluções de amido gelatinizado de alta viscosidade, aumentando a taxa de incorporação e facilitando a penetração de solutos nos espaços intercelulares do fruto.

Em amostras contendo amido gelatinizado, o rearranjo estrutural das moléculas de amido em função da temperatura pode ser verificado pela aderência de grânulos de amido cristalizados junto às estruturas celulares após a liofilização das amostras. As análises microestruturais também mostram que pré-tratamentos com aumento da pressão de vácuo (50,5 e 16,6 kPa) e solução contendo amido gelatinizado preservam a textura de pedaços de melão congelados.

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10 m

a

10 m

b

10 m

c

FIGURA 9. Fotomicrografias obtidas por microscopia eletrônica de varredura de frutas de melão após descongelamento, tratados com concentração de 10 g de amido.100 mL-1 de solução, 20 g de glicose.100 mL-1 de solução e pressão de: a) 84,4 kPa, b) 50,5 kPa e c) 16,6 kPa.




KARAM, L. B. et al. Thermal, microstructural and textural characterization of gelatinised corn, cassava and yam starch blends. International Journal of Food Science Technology, London, v. 41, n. 7, p. 805-812, 2006.

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