Sistema Polpa de Cupuacu Biopolimeros

UNIVERSIDADE FEDERAL DO RIO DE JANEIRO

ESCOLA DE QUMICA

Programa de Ps-Graduao em Processos Qumicos e Bioqumicos

GILVANETE MARIA FERREIRA ESTUDO DAS PROPRIEDADES REOLGICAS DO

SISTEMA POLPA DE CUPUAU BIOPOLMEROS

Tese de Doutorado

Orientadoras: Prof. Maria Cristina A. Maia, D.Sc Prof. Maria Jos de Oliveira C. Guimares, D.Sc.

Outubro de 2008

ii

ESTUDO DAS PROPRIEDADES REOLGICAS DO SISTEMA

POLPA DE CUPUAU BIOPOLMEROS

GILVANETE MARIA FERREIRA Tese submetida ao corpo docente do curso de Ps-Graduao em Tecnologia de

Processos Qumicos e Bioqumicos da Escola de Qumica da Universidade Federal do

Rio de Janeiro UFRJ, como parte dos requisitos necessrios para a obteno do Ttulo

de Doutor em Cincias.

Aprovada por:

_________________________________________ Carlos Alberto Gasparetto, D.Sc.

(FEA/UNICAMP)

_______________________________________ La Maria de Almeida Lopes, D.Sc.

(IMA/UFRJ)

_________________________________________ Christine Rabello Nascimento, D.Sc.

(CETEM/MCT)

_________________________________________ Suely Pereira Freitas, D.Sc.

(EQ/UFRJ)

_________________________________________ Ana Lucia do Amaral Vendramini, D.Sc.

(EQ/UFRJ)

Orientada por:

_________________________________________ Maria Cristina Antun Maia, D.Sc.

(EQ/UFRJ)

_________________________________________ Maria Jos de Oliveira C. Guimares, D.Sc.

(EQ/UFRJ)

Rio de Janeiro, 2008.

iii

FICHA CATALOGRFICA

F383e Ferreira, Gilvanete Maria.

Estudo das propriedades reolgicas do sistema polpa de cupuau biopolmeros / Gilvanete Maria Ferreira. -- 2008.

120 f.: il.

Tese (Doutorado em Tecnologia de Processos Qumicos e Bioqumicos) Universidade Federal do Rio de Janeiro, Escola de Qumica, Rio de Janeiro, 2008.

Orientadoras: Maria Cristina Antun Maia e Maria Jos de Oliveira C. Guimares

1. Cupuau. 2. Polissacardeos. 3. Reologia Teses. I. Maia, Maria Cristina Antun (Orient.). II. Guimares, Maria Jos de Oliveira C. (Orient.). III. Universidade Federal do Rio de Janeiro, Programa em Tecnologia de Processos Qumicos e Bioqumicos, Escola de Qumica. IV. Ttulo.

CDD: 668.9

iv

Dedico este trabalho:

Aos meus pais, Leopoldo Jos Ferreira e Maria Nunes Ferreira, minha eterna gratido

A todos os meus irmos, em especial Gilberto, pelo incentivo

Ao meu esposo Robson Silvestre da Conceio, meu grande amor

Aos meus sogros, Marinete S. Bastos e Joaquim Santana que compartilharam comigo essa batalha

v

AGRADECIMENTOS

s Professoras Maria Jos O. C. Guimares e Maria Cristina Antun Maia pela

orientao deste trabalho, por todo incentivo, compreenso e amizade.

Escola de Qumica da Universidade Federal do Rio de Janeiro pela oportunidade de

realizao deste trabalho.

Ao CNPq pela bolsa concedida durante a realizao do curso.

CP Kelco e Plury Qumica pela doao das gomas xantana e guar.

Ao Lapin - IMA-UFRJ, por permitir o uso do remetro para realizao do trabalho

experimental. Em especial a La Lopes pela grandiosa contribuio e amizade, como

tambm, a Mrcia e Brbara pela amizade, compreenso e companhias agradveis.

Aos meus amigos Killian, Marcella e Andr, Rafaela, Luciana e Deolinda pela amizade,

incentivo, apoio, compreenso, simplesmente pelas pessoas que so.

Aos companheiros de estudo Edimir, Marcelle, Renata.

Aos membros da Banca Examinadora, pela contribuio nas correes e sugestes, que

permitiram o aprimoramento deste trabalho.

vi

Cada conquista impulsiona outras buscas e abre novos horizontes.

(Lcia Cristina Vriesmann)

vii

Resumo da Tese de Doutorado apresentado ao Curso de Ps-Graduao de Tecnologia de Processos Qumicos e Bioqumicos da Escola de Qumica/ UFRJ como parte dos requisitos necessrios para obteno do grau de Doutor em Cincias.

ESTUDO DAS PROPRIEDADES REOLGICAS DO SISTEMA POLPA DE CUPUAU - BIOPOLMEROS

Gilvanete Maria Fereira

Outubro, 2008

Orientadoras : Maria Cristina Antun Maia, D.Sc. Maria Jos de Oliveira C. Guimares, D.Sc. O cupuau (Theobroma grandiflorum Schum, Famlia Sterculiaceae) um fruto

nativo da regio amaznica. Sua polpa apresenta um forte aroma e um agradvel sabor

cido, sendo empregada em doces, sorvetes e gelias caseiras. Neste trabalho foi

estudado o comportamento reolgico da polpa de cupuau pura, e das polpas aditivadas

com as gomas xantana e guar. Os ensaios foram realizados em um remetro AR2000,

equipado com geometria coneplaca (2, 60mm). Os teste em cisalhamento estacionrio

foram realizados na faixa de taxa de cisalhamento de 0,3 a 300 s-1, nas temperaturas de

10, 20, 30, 40 e 50C e no cisalhamento dinmico usou-se faixa de freqncia de 0,1 a

100 Hz e temperaturas de 10, 30 e 50C. Nos experimentos reolgicos, verificou-se que

as curvas de escoamento das amostras adequaram-se bem aos modelos de Ostwald-de

Waele, Casson, Sisko, Cross e Carreau. Os valores obtidos para o ndice de

comportamento (n < 1) confirmaram a pseudoplasticidade de todas as amostras. A polpa

com goma xantana apresentou maior grau de pseudoplasticidade que a guar, em polpa

de cupuau. A polpa de cupuau pura apresentou tixotropia, a qual foi avaliada pelo

decrscimo da viscosidade aparente em funo do tempo, enquanto que, para as polpas

aditivadas no foi observado tal comportamento. O efeito da temperatura sobre a

viscosidade aparente da polpa aditivada com guar ou xantana foi descrita por uma

equao tipo Arrhenius e discutida em termos de energia de ativao. Tanto a polpa de

cupuau como a polpa aditivada comportaram-se como um gel fraco, apresentando o

mdulo elstico maior do que o mdulo viscoso (G > G), os quais aumentaram com o

aumento da concentrao das gomas. Nos ensaios de creep a polpa de cupuau pura

apresentou comportamento mais elstico que as polpas aditivadas, devido ao afeito

gelificante da pectina.

viii

Abstract of Thesis presented to Curso de Ps- Graduao em Tecnologia de Processos Qumicos e Bioqumicos EQ/ UFRJ as partial fulfilment of the requirements for the degree of Doctor in Science.

STUDY Of RHEOLOGICAL PROPERTIES OF THE SYSTEM CUPUASSU - BIOPOLYMERS

Gilvanete Maria Fereira

Outubro, 2008

Supervisors: Maria Cristina Antun Maia, D.Sc. Maria Jos Oliveira C. Guimares, D.Sc.

The cupuassu (Theobroma grandiflorum Schum, Sterculiaceae) is a native

Amazonian fruit. Its pulp has a pleasant acidic taste and a strong fragrance and is used

in candies, ice cream, domestic jellies, and jams. In this work the rheological behavior

of the cupuassu fruit pulp, xanthan and guar gums dispersed in the pulp was studied.

The experiments were carried out in a Rheometer AR 2000, using cone-plate (2,

60mm) geometry. The rheological behavior of guar and xanthan gums in cupuassu fruit

pulp was evaluated by means of shear steady tests in the range of 0.3 to 300 s-1 at

temperatures 10, 20, 30, 40 and 50 C and oscillatory tests in the frequency range of

0.1 to 100 Hz. at temperatures 10, 30 and 50 C. Ostwald-de Waele, Casson, Sisko,

Cross and Carreau models fitted well the samples flow behavior. Experimental flow

behavior index confirmed the pseudoplastic character of all samples. In pulp fruit

systems, xanthan showed more pseudoplasticity than guar. The pulp of pure cupuassu

tixotropy presented, which was evaluated by the decrease in viscosity as a function of

time, while for the pulp with guar and xanthan gums was not observed such behavior.

The effect of temperature on the apparent viscosity of guar or xanthan in cupuassu fruit

pulp was described by Arrhenius equation and discussed in terms of activation energy.

In oscillatory tests all samples behaved as weak gel, with storage module greater than

loss module (G' > G"), which increased as the gum concentration increased. In tests of

creep of pure cupuassu more elastic behavior showed that the pulp with gums due to the

wont of pectin jelling.

ix

LISTA DE TABELAS

Tabela 1.1 - Rendimento industrial de frutas selecionadas

Tabela 2.1 - Composio fsico-qumica da polpa de cupuau

Tabela 2.2 - Analise qumica de cupuau em g/100g

Tabela 2.3 - Taxas de deformao () tpicas para materiais e processos Tabela 4.1 - Caracterizao fsica e qumica da polpa de cupuau

Tabela 4.2 - Resultados dos parmetros de cor da polpa

Tabela 4.3 Parmetros do modelo de Ostwald-de-Waelle para as amostras Cup,

CupG03, CupG07, CupG1, CupX03, CupX07 e CupX1%, respectivamente

Tabela 4.4 - Parmetros do modelo de Casson para as amostras Cup, CupG03, CupG07,

CupG1, CupX03, CupX07 e CupX1%, respectivamente

Tabela 4.5 - Parmetros do modelo de Sisko para as amostras Cup, CupG03, CupG07,


Tabela 4.6 Parmetros do modelo de Carreau para as amostras CupG03, CupG07,


Tabela 4.7 - Parmetros do modelo de Cross para as amostras CupG03, CupG07,


Tabela 4.8 - Viscosidade aparente das polpas de cupuau para diferentes taxas de

deformao

Tabela 4.9 - Parmetros da Equao 2.22 para as polpas na taxa de deformao 100sP-1 P

efeito da concentrao (%)

Tabela 4.10 - Parmetros da Equao de Arrhenius para as polpas na taxa de

deformao (100, 200, 300sP-1 P)

Tabela 4.11 - Parmetros dos modelos para polpa de cupuau a 30C

Tabela 4.12 - Parmetros A, a, B e b das equaes 4.5 e 4.6

x

LISTA DE FIGURAS

Figura 2.1 - rvore de Theobroma grandiflorum, e seu fruto, o cupuau

Figura 2.2 - Estrutura molecular da goma xantana

Figura 2.3 - Estrutura molecular da goma guar

Figura 2.4 - Representao esquemtica das estruturas de pectinas

Figura 2.5 - Classificao do comportamento reolgico de fluidos

Figura 2.6 - Curvas tpicas de fluidos com comportamento reolgico dependente do

tempo

Figura 2.7 - Curvas de escoamento tpicas de fluidos

Figura 2.8 Reograma idealizado para um fluido pseudoplstico

Figura 2.9 - Teste de fluncia (Creep) e recuperao

Figura 2.10 - Teste viscoelstico dinmico - mecnico. Resposta dos extremos clssicos

e do material

Figura 2.11 - Espectro mecnico tpico de sistemas polimricos

Figura 2.12 - Representao grfica de sistemas polissacardicos tpicos: (A) gel forte;

(B) soluo concentrada; (C) soluo diluda

Figura 2. 13 - O significado geomtrico das coordenadas L*, a*, b*, ho e C*

Figura 2. 14 - Diagrama de clculo de E* no diagrama CIELAB

Figura 2. 15 - Representao grfica de dois estmulos no espao L*a* b*

Figura 3.1 Diagrama de blocos esquemtico da metodologia empregada

Figura 4.1 Curvas de escoamento de guar e xantana em polpa de cupuau a diferentes

temperaturas (Modelo de Ostwald-de Waele)


temperaturas (Modelo de Casson)


temperaturas (Modelo de Sisko)


temperaturas (Modelo de Carreau)

xi


temperaturas (Modelo de Cross)

Figura 4.6 Curvas de escoamento da polpa de cupuau a diferentes temperaturas

(Modelo de Ostwald-de Waele(a), Casson (b), Sisko (c))

Figura 4.7 - Viscosidade aparente das polpas Cup; CupG0,7; CupX0,7 nas diferentes

taxas de deformao 100 (), 200 () e 300sP-1 P () (Modelo tipo Arrhenius) Figura 4.8 Superfcie de resposta do efeito da temperatura e concentrao na

viscosidade aparente (BaB) da polpa aditivada Figura 4.9 Curvas de escoamento da polpa de cupuau a 30C

Figura 4.10 Curvas de viscosidade versus tempo para CupG0,7, CupX0,7 e Cupuau a

30C; smbolos fechados (100sP-1 P) e smbolos abertos (50sP-1)

Figura 4.11 - Mdulos de armazenamento GP P(smbolos fechados) e mdulos de perda

GP P (smbolos abertos) em funo da freqncia para Cup, CupG0,7 e CupX0,7 nas

temperaturas 10C (,), 30C (,), 50C (, ) Figura 4.12 - Mdulos de armazenamento GP P(smbolos fechados) e mdulos de perda

GP P (smbolos abertos) em funo da freqncia para Cup (), CupG0,7 () e CupX0,7 () na temperatura de 30C

Figura 4.13 - Mdulos de armazenamento GP P(smbolos fechados) e mdulos de perda

GP P (smbolos abertos) em funo da freqncia para CupG e CupX nas concentraes

de 0,3% (, ); 0,7% (, ), 1% (, ) Figura 4.14- Tangente do ngulo de fase em funo da freqncia para Cupuau (),

CupG 0,3% (), 0,7% (), 1% () e CupX 0,3% (), 0,7% (), 1% () Figura 4.15 Viscosidade dinmica (P* P) e Viscosidade aparente (Bap B) (smbolos cheios e abertos, respectivamente) em funo da freqncia angular e taxa de deformao para

CupG e CupX a 30C nas concentraes

Figura 4.16 Anlise de fluncia e recuperao para amostras de CupG0,3 ( a);

CupG0,7 (b) e CupG1 (c), respectivamente

Figura 4.17 Anlise de fluncia e recuperao para amostras de CupX0,3 (a);

CupX0,7 (b) e CupX1 (c)

Figura 4.18 Anlise de fluncia e recuperao para amostra de cupuau

xii

SUMRIO

1 INTRODUO 1

2 REVISO BIBLIOGRFICA 5

2.1. Cupuau 5

2.2. Hidrocolides 7

2.2.1. Goma Xantana 8

2.2.2. Goma Guar 9

2.2.3. Pectina 10

2.3. Reologia 13

2.3.1. Comportamentos reolgicos 15

2.3.1.1. Fluidos newtonianos 16

2.3.1.2. Fluidos no-newtonianos 16

2.3.1.3. Funes viscoelsticas lineares 24

2.4. Efeito da temperatura e concentrao sobre os parmetros reolgicos 30

2.5. Comportamento reolgico de sucos de frutas 32

2.6. A cor na indstria de alimentos 34

2.6.1. A cor e seus parmetros 35

3. MATERIAIS E MTODOS 39

3.1. Matrias-primas 39

3.1.1. Polpa de cupuau 39

3.1.2. Biopolmeros 39

3.2. Metodologia 39

3.2.1. Preparo das amostras 39

3.2.2. Anlises fsicas e qumicas 41

3.2.2.1. Po PBrix 41

3.2.2.2. Ph 41

xiii

3.2.2.3. Atividade de gua (Aw) 41

3.2.2.4. Teor de polpa 41

3.2.2.5. Determinao da cor 42

3.2.2.6. Acares redutores e no-redutores 42

3.2.2.7. Determinao de compostos inorgnicos da polpa de cupuau 42

3.3.1. Medidas reolgicas Regime no-oscilatrio 42

3.3.2. Anlises reolgicas das polpas Regime oscilatrio 43

3.4. Anlise estatstica dos dados experimentais 43

4. RESULTADOS E DISCUSSES 45

4.1. Caracterizao fsico-qumica 45

4.2. Comportamento reolgico da polpa de cupuau 46

4.2.1. Ensaios em estado estacionrio 46

4.2.1.1. Curvas de escoamento 46

4.2.1.2. Efeito da concentrao 64

4.2.1.3. Efeito da temperatura sobre a viscosidade aparente 66

4.2.1.4. Efeito combinado da concentrao e temperatura na viscosidade 70

4.2.1.5. Caracterizao de dependncia do tempo 72

4.2.2. Cisalhamento oscilatrio 75

4.2.3. Regra de Cox-Merz 79

4.2.4. Ensaio de fluncia (creep) e recuperao 82

5. CONCLUSES 87

6. SUGESTES 88

7. REFERNCIAS 89

1

CAPTULO 1

INTRODUO

As pessoas tm consumido mais produtos vegetais devido s suas propriedades

nutricionais e por ser um alimento mais saudvel. Houve uma grande expanso na

agroindstria de frutas e hortalias, principalmente, na indstria de sucos, a qual tem uma

expressiva importncia econmica no pas. Os sucos de frutas e hortalias so fontes

importantes de vitaminas, sais minerais, cidos orgnicos e fibras, cujo efeito na sade

humana fundamental (Branco, 2001).

O Brasil um pas de clima tropical, que se destaca pela sua grande biodiversidade,

onde se encontram inmeras frutas com potencial de exportao para o mercado internacional,

devido ao seu sabor extico e valor nutricional elevado. Dentre essas espcies, tem-se o

cupuau (Theobroma grandiflorum Schum ) que uma das frutas exticas mais importante e

tipicamente amaznica, pertencente famlia das Sterculiaceas, sendo o estado do Par o

principal produtor, seguido pelo Amazonas, Rondnia, Acre, norte do Maranho e Tocantins.

Em algumas cidades dos Estados da Bahia, So Paulo e Rio de Janeiro e em outros pases

como Colmbia, Venezuela, Equador, Costa Rica, Guiana, So Tom, Trinidad e Gana

tambm se encontram este fruto (Venturieri, 1993; Rodrigues, apud Lopes, 2000). Devido ao

aumento da demanda pela polpa dessa fruteira que vem sendo exportada, principalmente na

forma congelada, para Estados do Sul e Sudeste do Brasil e para pases europeus, vem

aumentando o interesse pelo seu cultivo (Bastos et al., 2002).

Verifica-se uma tendncia de substituio do suco de frutas pronto pela polpa

industrializada, tendo em vista as suas vantagens como a no utilizao de conservantes

qumicos, menor preo da polpa em razo dos custos de embalagem, alm da manuteno do

sabor prximo ao natural da fruta.

O rendimento industrial de produo de polpa depende da fruta utilizada, sendo para a

polpa de cupuau de, aproximadamente, 40% como mostra a Tabela 1.1 (Sebrae/ES, 1999).

2

Tabela 1.1 Rendimento industrial de frutas selecionadas

Os frutos contm, alm dos nutrientes essenciais e de micronutrientes como minerais,

fibras e vitaminas, diversos compostos secundrios de natureza fenlica, denominados

polifenis (Harbone e Williams, 2000). Inmeros estudos realizados com compostos

fenlicos, especialmente os flavonides (antoxantinas e antocianinas), demonstram a

capacidade de captar radicais livres (atividade antioxidante) e seus efeitos na preveno de

enfermidades cardiovasculares e circulatrias (Ness e Powles, 1997; Stoclet et al., 2004),

cancergenas (Katsube et al., 2003), no diabetes e no mal de Alzheimer (Abdille et al., 2005).

Kuskoski et al. ( 2006) analisaram as polpas de frutos tropicais, entre elas a de cupuau, e

observaram um contedo elevado de polifenis totais e apreciveis propriedades

antioxidantes.

O cupuau tem sua produo concentrada no Estado do Par, tendo grande aumento na

rea plantada (2.473 a 12.127 ha) e, conseqentemente, um correspondente aumento na

produo (9.737 a 38.488 toneladas), entre 1997 e 2005 ( Sagri, 2006).

Um dos maiores problemas na produo de sucos assegurar a estabilidade da

disperso. Para reter mais partculas em suspenso ou estabilizar o suco durante perodos mais

prolongados, colides hidroflicos (hidrocolides) podem ser usados. Hidrocolides podem

ser usados em suspenses alimentcias devido s suas propriedades funcionais tais como,

capacidade de reteno de gua, controle das propriedades reolgicas e ionizao em sistemas

3

aquosos, levando estabilizao de partculas insolveis. Em termos de ionizao, as gomas

alimentcias podem ou no possuir carga eltrica. A turbidez em sucos de frutas causada por

partculas com ncleos carregados positivamente de carboidratos e protenas, envolto por

pectinas carregadas negativamente. Sendo as partculas dos sucos de frutas carregadas

negativamente, a adio de gomas com carga negativa pode aumentar as foras eletrostticas

repulsivas entre as partculas. Alm disso, quando as partculas absorvem a macromolcula

(goma), a repulso estrica pode aumentar, contribuindo para a suspenso da parte polposa

(Genovese e Lozano, 2001).

Na indstria alimentcia, as gomas so usadas em concentraes baixas, que variam de

0,5 a 5%, e usualmente no contribuem para o aroma, paladar ou valor nutricional do produto.

No entanto, os hidrocolides exercem um papel importante no controle da textura e na

estabilizao de muitos alimentos industrializados. Eles previnem ou retardam uma srie de

fenmenos fsicos como a sedimentao de partculas slidas suspensas no meio, a

cristalizao da gua ou do acar, a agregao ou desagregao de partculas dispersas

(Freitas et al.; 1996).

No caso de produtos congelados, a adio de gomas atuando como espessante

proporciona uma textura mais suave e agradvel, devido reduo da taxa de crescimento de

cristais de gelo. Alm disso, esse ingrediente evitaria uma possvel recristalizao do gelo,

quando o produto submetido a oscilaes de temperaturas durante estocagem e transporte.

Na adio de hidrocolides em fluidos alimentcios, ambas as caractersticas

estruturais e reolgicas podem ser alteradas (Dziezak, 1991; Mandala e Bayas, 2004).

Portanto, o conhecimento de tais propriedades interessante na engenharia de processos,

tanto no conhecimento da estrutura, como no controle de qualidade do produto.

Propriedades reolgicas de gomas alimentcias e de suas misturas dispersas em gua

foram bastante estudadas em estado estacionrio e em estado oscilatrio. Entretanto, poucos

trabalhos foram feitos para entender o comportamento desses biopolmeros dispersos em

sistemas mais complexos como, por exemplo, polpas e/ou sucos de frutas.

Devido s caractersticas da polpa de cupuau e das gomas existentes no mercado para

utilizao em alimentos, as gomas guar e xantana foram escolhidas para serem utilizadas

neste estudo, por apresentarem estabilidade a uma ampla faixa de pH e temperatura.

importante ressaltar que, no foram encontrados na literatura trabalhos relacionados

caracterizao reolgica de polpa de cupuau. Partindo deste contexto, esta Tese de

Doutorado, tem como objetivo principal estudar o comportamento reolgico de polpa de

cupuau e da polpa aditivada com gomas guar e xantana.

4

Os objetivos especficos deste trabalho consistem em:

Comparar o efeito da adio de gomas guar e xantana no comportamento reolgico da polpa de cupuau, em funo da concentrao ( 0,3; 0,7 e 1%) desses biopolmeros;

Analisar o efeito da temperatura nos parmetros reolgicos das amostras utilizando experimentos estacionrios (10, 20, 30, 40 e 50 C) e oscilatrios (10, 30 e 50C).

Verificar a adequao de modelos reolgicos na predio do comportamento em diferentes taxas de deformao, temperaturas e concentraes.

Sendo as polpas utilizadas na fabricao de diversos produtos alimentcios como

sucos, doces, bolos, sorvetes, gelias, nctares, etc, o trabalho aqui proposto visa avaliar a

interao entre goma guar e xantana na polpa in natura, uma vez que na literatura no se

encontrou nenhum trabalho que trate desse assunto. Para tal desenvolvimento utilizou-se

como ferramentas as caractersticas reolgicas.

Esta Tese est dividida em sete captulos. Captulo 1 apresentou introduo e objetivos j

apresentados.

No captulo 2 apresentada uma reviso bibliogrfica sobre a polpa de cupuau,

hidrocolides como a guar e xantana, a reologia de fluidos alimentcios.

No captulo 3 so apresentados os materiais e mtodos necessrios realizao da

Tese.

No captulo 4 so mostrados e discutidos os resultados.

Nos captulos 5 e 6 so apresentadas as concluses e sugestes, respectivamente.

No captulo 7 so fornecidas as referncias bibliogrficas utilizadas na elaborao

desta Tese.

CAPTULO 2

REVISO BIBLIOGRFICA

2.1. Cupuau

O gnero Theobroma o mais importante da famlia Sterculiaceae e pode ser

encontrado cerca de 22 espcies originrias da Amrica Tropical. Na Amaznia brasileira so

encontradas as espcies: T. cacao, T. camargoanum, T. bicolor, T. grandiflorum, T.

microcarpum, T. obovatum, T. speciosum, T. subcanum e T. sylvestre. Todas produzem frutos

comestveis e pelo menos das cinco primeiras espcies acima citadas, acredita-se poder fazer

um produto similar ao chocolate (Calzavara et al., 1984; Venturieri e Aguiar, 1988). A

maioria dessas espcies so ricas em gordura, protena e amido, sendo que algumas delas

apresentam de 1 a 3% de teobromina como tambm cafena que pode estar presente em

algumas dessas espcies (Monteiro, 1996).

O cacau (Theobroma cacao L.) constitui a espcie de maior valor comercial, sendo a

base das indstrias de chocolate, seguido pelo cupuau (T. grandiflorum Schum) (Figura 2.1).

O cupuau tambm conhecido por cupu, pupu, pupuau, cacau branco, entre outras

denominaes. Cupuau uma palavra composta originria da lngua Tupi, na qual Kupu

significa semelhante ao cacau e uasu significa grande (Calzavara et al., 1984; Venturieri.,

1993).

O rendimento dos frutos varia de acordo com o tamanho, a procedncia, o perodo de

safra e o mtodo de extrao. Os frutos pesam em mdia 1,275 kg, com 43% de casca, 38,5%

de polpa, 17,19% de semente e 2,85% de placenta. A polpa comestvel de colorao amarela

ou esbranquiada, de sabor cido e aroma forte e muito apreciada organolepticamente

(Venturieri, 1993).

As condies climticas favorveis para o desenvolvimento do cupuauzeiro so

bastante variveis. Nas reas de ocorrncia natural a temperatura mdia varia entre 21,6 e

27,5C e a umidade relativa entre 64 e 93%.

Captulo 2 REVISO BIBLIOGRFICA _________________________________________________________________________

6

Figura 2.1 - rvore de Theobroma grandiflorum, e seu fruto, o cupuau.

Fonte: Reisdorff (2007).

Polpa de fruta o produto no fermentado, no concentrado, no diludo, obtido de

frutos polposos, atravs de processo tecnolgico adequado, com um teor mnimo de slidos

totais, proveniente da parte comestvel do fruto (Ministrio da Agricultura, 2003). As Tabelas

2.1 e 2.2 apresentam a composio fsico-qumica e qumica da polpa de cupuau


7

Tabela 2.1 - Composio fsico-qumica da polpa de cupuau

Determinao Polpa de cupuau

pH 3,2-3,6

Acidez titulvel (%) 2,0-2,15

Umidade (%) 84,9-89,0

Acares redutores (%) 2,8-3,0

Acares no-redutores (%) 4,0-5,8

Amido (%) 0,96

Gordura (%) 0,48-2,35

Protena (%) 0,53-1,92

Pectina (mg/100g) 390,00 - 850,00

Lipdeos (g/100g) 0,53

Fibras (%) 0,5-1,89

Cinzas (%) 0,67 - 0,81

Fonte: Villachica, 1996.

Tabela 2.2 - Analise qumica de cupuau em g/100g

Clcio

(mg)

Fsforo

(mg)

Ferro

(mg)

Retinol

(mcg)

Vit B1

(mg)

Vit B2

(mg)

Niacina

(mg)

Vit C

Mg

23 26 2,60 30 0,04 0,04 0,50 33

Fonte: Franco, 1999.

2.2. Hidrocolides

Os polissacardeos hidrossolveis so amplamente usados nas indstrias de alimentos,

pois apresentam uma variedade de funes em sistemas alimentcios, tais como aumentar a

viscosidade, criar estrutura de gel, possibilitar a formao de filme, controlar a cristalizao,

inibir a sinrese, atuar como agente encapsulante de aroma e aumentar a estabilidade fsica

(Dziezak, 1991; Glicksman, 1991; Silva e Rao, 1992; Garti e Reichman, 1993; Dickinson,

2003), influenciando assim as propriedades dos alimentos, como a aparncia e textura. So

utilizados geralmente em produtos com reduo parcial ou total de gordura, de forma a

minimizar as alteraes da textura do produto e evitar a separao de fases em emulses

(Katzbauer, 1998; Toneli et al., 2005). Efeitos positivos so obtidos em alimentos que so


8

consumidos congelados ou que so preservados pelo congelamento no sentido de reduzir os

efeitos negativos relacionados transio de fases (Herceg et al. 2000). A influncia dos

hidrocolides pode depender das interaes entre os mesmos e tambm entre outros

biopolmeros e/ou outros componentes do alimento.

A seleo das gomas para uma determinada aplicao especfica envolve mais do que

a simples seleo das propriedades funcionais. Os fatores que podem ser mais relevantes e

que devem ser levados em considerao nesta escolha so o tipo de aplicao do produto,

aparncia do produto final, propriedades pticas do produto final, custo, viscosidade, sabor,

textura, odor, propriedades emulsificantes, compatibilidade com o sistema, estabilidade em

diferentes condies de estocagem, uso com conservante e toxicidade do produto (Glicksman,

1979; Penna, 1998; Toneli et al., 2005).

2.2.1. Goma Xantana

A goma xantana produzida pelas Xantomonas campestris durante a fermentao, em

substrato contendo D-glucose. uma substncia formada por heteropolissacardeos

extracelulares, cuja massa molar varia de 13.000.000 a 50.000.000 Da, e so constitudos por

unidades bsicas de D-glucopiranose, D-manopiranose e cido-D-glucornico na proporo

de 2,8:3,0:2,0. Contm ainda na molcula, grupos acetila e de cido pirvico, sendo estes

ltimos ligados s cadeias de D-glucose por ligaes acetlicas (Fernandes,1995 e Sahin,

2004), e cuja estrutura molecular mostrada na Figura 2.2.

facilmente solvel em gua quente ou fria, tem alta viscosidade a baixas concentraes

(Alexander, 1999) e mostra excelente estabilidade em uma ampla faixa de pH e de

temperatura (0-100C). compatvel com muitos sais e cidos presentes em alimentos. Em

combinao com a goma guar tem a viscosidade aumentada e com a locusta, forma-se um gel

termorreversvel (Fennema, 1993 e Casas et al.2000).


9

Figura 2.2. Estrutura molecular da goma xantana.

Fonte: Ribeiro e Seravalli, 2004.

2.2.2. Goma Guar

A goma guar uma galactomanana neutra retirada do endosperma do feijo do tipo

guar (Cyamossis tetragonolobus). Formada por uma cadeia principal linear de unidades de D-

manopiranose unidas em (14), a qual se ligam, por ligaes (16) aos resduos de D-

galactopiranose ( Richardson et al., 1998; Wang et al., 2000). Contm manose e galactose em

uma relao estimada de 1,8 a 2:1, respectivamente (Sahin e Ozdemir, 2004). Possui alta

massa molar de cerca de 220.000 Da; estvel ao calor, sendo capaz de formar disperses

coloidais em gua com elevada viscosidade. No forma gis e a viscosidade de suas solues

pouco afetada pelos valores de pH entre 1 a 10,5 e por sais. Entretanto, em presena de

grandes quantidades de sacarose pode ocorrer reduo da sua viscosidade. Alm dessas

vantagens, de baixo custo alm de ser um bom espessante e estabilizante (Bobbio, 1992;

Baruffaldi, 1998).

Segundo Ribeiro e Seravalli (2004), normalmente utilizada em concentraes 1g/100g

devido sua capacidade de fornecer disperses de alta viscosidade.

Interage sinergicamente com xantana, aumentando a viscosidade. Quando adicionada em

misturas com polissacardeos gelificantes, como agar-agar e carragena aumenta a fora do gel

e modifica a textura. A Figura 2.3 apresenta a estrutura molecular da goma guar.


10

Figura 2.3. Estrutura molecular da goma guar. Fonte: Ribeiro e Seravalli, 2004.

2.2.3. Pectina

As pectinas somam cerca de um tero da matria seca da parede celular de

dicotiledneas e muitas monocotiledneas, onde exercem diferentes funes. A maior parte

destes polissacardeos encontrada na lamela mdia das paredes celulares vegetais, onde so

importantes para a adeso clula-clula. J as pectinas presentes na parede celular primria

contribuem para a reteno de gua e formao de gis, que influenciam as propriedades

mecnicas da parede celular (Buchanan e Gruissem, 2000).

As cadeias de pectina podem estabelecer ligaes cruzadas com ons clcio nas

chamadas zonas de juno. A extenso dessas zonas e o padro de substituio na cadeia

principal permitem a formao de um gel que fornece um fino controle da porosidade da

parede, regulando a difuso de ons, nutrientes e enzimas da parede celular, modulando o pH

e o balano inico. Por limitar a porosidade da parede, as pectinas podem afetar o crescimento

celular, regulando o acesso de enzimas aos seus substratos. Alm disso, as pectinas servem

como molculas de reconhecimento que sinalizam a presena de organismos simbiticos,

patgenos e insetos nas plantas (Buchanan e Gruissem, 2000; Mccann et al., 1995).

Como outros polissacardeos vegetais, as pectinas so polidispersas, exibindo uma

significante heterogeneidade com respeito estrutura qumica e massa molecular (Prez;

Mazeau; du Penhoat, 2000).

Quimicamente, as pectinas compreendem uma famlia de polissacardeos constituda

por homogalacturonanas (HG) e ramnogalacturonanas (RG), ilustradas na Figura 2.4.

Homogalacturonanas constituem a regio lisa ou smooth region das cadeias de pectinas e so

homopolmeros de unidades de cido D-galacturnico unidas por ligaes glicosdicas do tipo


11

-(14) nas quais muitos dos grupos cidos esto metil-esterificados. Elas tambm podem, dependendo do tipo de planta, estar parcialmente O-acetiladas em C-3 ou C-2 (Ridley;

Oneill; Mohnem, 2001).

Ramnogalacturonanas constituem a regio ramificada ou hairy region das pectinas e

so divididas em dois tipos: ramnogalacturonanas I (RG-I) e ramnogalacturonanas II (RG-II).

RG-I consiste de uma cadeia principal de unidades alternantes de cido D-galacturnico

ligadas -(14) e ramnose ligadas -(12), qual se ligam cadeias laterais neutras tais como arabinanas e arabinogalactanas (Schols; Voragen, 2002). Outros acares que podem

estar ligados nas cadeias laterais so: D-xilose, D-glucose, D-manose, L fucose e cido

Dglucurnico (Stephen, 1995).

As arabinanas so polissacardeos que apresentam uma cadeia principal de unidades

furanosdicas de L-arabinose unidas por ligaes glicosdicas -(15), com ramificaes ligadas a vrias unidades da cadeia principal na posio O-2 e/ou O-3 (Prez, Mazeau; du

Penhoat, 2000).

As arabinogalactanas ocorrem em duas formas estruturalmente diferentes. As

arabinogalactanas do tipo I tm uma cadeia linear de unidades piranosdicas de Dgalactose

ligadas -(14) com 20-40% de unidades furanosdicas de L-arabinose ligadas -(15) presentes em cadeias laterais curtas conectadas na posio O-3 das unidades de galactose

(Prez, Mazeau; du Penhoat, 2000).

J as arabinogalactanas do tipo II so polissacardeos altamente ramificados, com

cadeias de unidades de -D-galactopiranose unidas por ligaes (13) e (16). As ligaes (13) predominam nas cadeias internas, enquanto que as ligaes (16) ocorrem principalmente nas cadeias externas, que so geralmente terminadas por unidades L-

arabinofuranosil e em algum grau por unidades L-arabinopiranosil (Stephen, 1995).

RG-II o menor e mais complexo polissacardeo pctico das paredes celulares

vegetais (Visser e Voragen, 1996). Contm uma alta proporo de unidades de ramnose

ligadas (13) e (12,3,4) e como unidades terminais (Stephen, 1995). Vrios autores descrevem este polissacardeo apresentando uma cadeia principal de 8-10 unidades de cido

galacturnico com quatro cadeias laterais complexas consistindo de 12 monossacardeos

diferentes e 20 ligaes distintas (Visser e Voragen, 1996; Rodriguez-Carvajal et al., 2003;

Vidal et al., 2000). caracterstica de RG-II a presena de acares raros, tais como apiose,

cido acrico (ou 3-Ccarboxi-5-deoxi-L-xilose), 2-O-metil-fucose, 2-O-metil-xilose, Kdo

(cido 2-ceto-3-deoxi-D-mano-octulosnico) e Dha (cido 3-deoxi-D-lixo-2-heptulosrico).


12

As unidades de apiose da cadeia lateral de dois monmeros da RG-II so esterificadas com

cido brico, formando dmeros de RG-II (Ishii et al., 1999; Kobayashi; Matoh; Azuma,

1996).

Figura 2.4 - Representao esquemtica das estruturas de pectinas adaptado de: Willats; Knox

e Mikkelsen (2006).

A presena de xilogalacturonanas ou galacturonanas ricas em xilose foi identificada

em gros de soja, ervilha, melancia, casca de limo e ma. As unidades de xilose esto

presentes como cadeias laterais de uma nica unidade ligada posio O-3 das unidades

piranosdicas de cido galacturnico (Visser e Voragen, 1996; Stephen, 1995).

Todas as molculas de pectina contm segmentos lineares de cido galacturnico cujos

grupos carboxlicos podem estar esterificados com metanol (Rolin, 1993). A proporo de

grupos carboxlicos metil-esterificados nas pectinas expressa como grau de esterificao

(DE). Dependendo do grau de esterificao, as pectinas so divididas em dois grupos:

pectinas com alto teor de esterificao (HM), com um DE superior a 50%, e pectinas com

baixo teor de esterificao (LM), com um DE inferior a 50% (Stephen, 1995).


13

2.3. Reologia

a cincia que estuda a resposta de um material aplicao de uma tenso ou

deformao externa (Toledo, 1991).

Para a indstria de alimentos, o estudo reolgico de grande utilidade para a

determinao de clculos em processos de engenharia, tais como clculo de vazes, seleo

de bombas, determinao de perda de carga em tubulaes, em operaes unitrias como

evaporao e esterilizao entre outros, determinao da funcionalidade de um ingrediente no

desenvolvimento de um produto, testes de tempo-de-prateleira, avaliao da textura dos

alimentos para correlacion-la anlise sensorial (Holdsworth, 1993).

Os ensaios reolgicos para a determinao das propriedades dos materiais so

realizados em condies de escoamento laminar. No escoamento turbulento, poucas so as

informaes geradas que podem ser usadas para determinar as propriedades dos materiais.

Para serem significativos, os dados devem ser coletados dentro de uma faixa de taxa de

deformao e intervalo de temperatura apropriada, conforme mostrado na Tabela 2.3 (Steffe,

1996).


14

Tabela 2.3 - Taxas de deformao () tpicas para materiais e processos Processo (s-1) Aplicao

Sedimentao de partculas

em suspenso em um

lquido

10-6 - 10-3 Condimentos em molho

para salada, medicamentos,

tintas

Nivelamento devido

tenso superficial

10-2 - 10-1 Glacs, tintas

Drenagem sob gravidade 10-1 - 101 Tintas, coberturas para

sorvetes

Extruso 100 - 103 Rao de cachorro,

salgadinhos tipo snacks,

cereais matinais, massas e

polmeros

Calandragem 101 - 102 Massa crua para forrao

Mastigar e engolir 101 - 102 Alimentos

Cobertura por imerso 101 - 102 Tintas, confeitos

Agitao e mistura 101 - 103 Processamento de alimentos

Escoamento em tubos 100 - 103 Processamento de

alimentos, escoamento de

sangue

Atomizao 103 - 104 spray drying, pintura,

atomizao de combustvel

Esfregao 104 - 105 Aplicaes de creme e

loes na pele

Revestimento em alta

velocidade

104 - 106 Processamento de papel

Lubrificao 103 - 107 Motores a gasolina,

amortecedor

Fontes: Barnes et al. (1989); Steffe (1996).


15

Os dados reolgicos obtidos em estado estacionrio so teis na obteno da curva de

escoamento (tenso de cisalhamento em funo da taxa de deformao), na obteno de

modelos de escoamento; na avaliao da influncia de diversos fatores tais como,

temperatura, concentrao, presena e tamanho de partculas em suspenso, etc., sobre as

propriedades reolgicas. tambm importante na obteno de informaes sobre a estrutura

de polmeros (conformao/interao) (Rao, 1986).

2.3.1. Comportamentos reolgicos

A viscosidade de um alimento lquido depende da temperatura e da composio e

pode, tambm depender da tenso de cisalhamento ou taxa de deformao, do tempo de

cisalhamento, assim como do histrico anterior do cisalhamento. A classificao mais geral

dos fluidos, que leva em considerao o comportamento da relao taxa de deformao/tenso

de cisalhamento, subdivide tais materiais em newtonianos e no-newtonianos (Figura 2.5)

(Rao, 1996; Steffe, 1996).

Figura 2.5 - Classificao do comportamento reolgico de fluidos.

Fonte: Rao, 1996; Steffe, 1996.


16

2.3.1.1. Fluidos newtonianos

Nos fluidos newtonianos, a tenso de cisalhamento diretamente proporcional taxa

de deformao (Equao 2.1), de modo que a viscosidade () do sistema independe da taxa de deformao e da tenso de cisalhamento, dependendo apenas da composio e temperatura, e

o escoamento se inicia assim que a tenso aplicada.

= . (2.1)

onde: = tenso de cisalhamento (Pa); = viscosidade (Pa.s); = taxa de deformao (s-1)

Os fluidos que apresentam comportamento newtoniano so todos os gases, lquidos e

solues de baixa massa molar. Como exemplos, temos o leite, leos e sucos de frutas

clarificados.

2.3.1.2. Fluidos no-newtonianos

Os fluidos no-newtonianos so caracterizados por uma relao no-linear entre a

tenso de cisalhamento e a taxa de deformao, podendo, ainda serem classificados como

dependentes ou independentes do tempo.

a) Fluidos no-newtonianos dependentes do tempo

A dependncia do tempo em fluidos no-newtonianos observada com certa

freqncia. Como se poderia esperar, o tempo, varivel adicional, condiciona a anlise. Um

indcio do comportamento reolgico dependente do tempo de um fluido a observao da

chamada curva de histerese. Para que seja possvel verificar se o fluido apresenta ou no

viscosidade aparente dependente do tempo, deve ser realizado um estudo reolgico onde a

substncia em anlise deve ser submetida a um aumento de tenso (ida) e, quando essa atingir

um valor mximo, ser reduzida at retornar ao valor inicial (volta). Se a substncia no

apresenta comportamento reolgico dependente do tempo, as curvas de tenso x taxas

deformao obtidas (ida e volta) devem ser coincidentes. Entretanto, se a viscosidade aparente

muda com o tempo, as curvas de ida e volta no seguem o mesmo caminho, formando uma

curva de histerese (Sato, 2002).


17

As curvas tpicas de tenso versus taxa de deformao dos fluidos que apresentam

comportamento reolgico dependente do tempo podem ser observadas na Figura 2.6.

Figura 2.6 - Curvas tpicas de fluidos com comportamento reolgico dependente do tempo

Fonte: Machado, 2002.

Nos fluidos dependentes do tempo, a viscosidade aparente do fluido varia tanto com a

taxa de deformao quanto com a durao de sua aplicao, podendo ser classificados como

tixotrpicos ou reopticos.

Tixotrpicos so fluidos onde ocorre decrscimo da viscosidade aparente com o tempo de

cisalhamento, a uma condio constante de temperatura e taxa de deformao. Nesses fluidos,

as mudanas no comportamento reolgico com o tempo devem-se provavelmente s

mudanas estruturais no fluido. No entanto, aps o repouso, tendem a retornar condio

inicial de viscosidade. Grande parte dos fluidos alimentcios como pastas de frutas e vegetais,

ketchup, mostarda e comida de beb apresentam comportamento tixotrpico.

Reopticos so os fluidos onde ocorre aumento da viscosidade aparente com o tempo de

cisalhamento. Assim como os tixotrpicos, aps o repouso, tendem a retornar ao seu

comportamento reolgico inicial. Esses so casos muito complexos e raros, no sendo muito

freqentes no campo de alimentos. O comportamento desses fluidos, normalmente, no

includo nos clculos de engenharia, devido complexidade do fenmeno (Awuah et al. 1993;

Gasparetto e Gehrke, 1995; Choi e Yoo, 2004).


18

b) Fluidos no-newtonianos independentes do tempo

Nos fluidos no-newtonianos independentes do tempo, a temperatura constante, a

viscosidade depende somente da magnitude da tenso de cisalhamento ou taxa de deformao.

Nesta classificao esto includos os fluidos pseudoplsticos ou shear thinning, dilatantes ou

shear thickening e plsticos de Bingham ou viscoplsticos ( Figura 2.7).

Figura 2.7 - Curvas de escoamento tpicas de fluidos.

Fonte: Sharma et al., 2000.

Fluidos pseudoplsticos So fluidos cujo comportamento reolgico no segue a

proporcionalidade expressa na Equao 2.1. Produtos lquidos de frutas e vegetais

normalmente exibem esse comportamento. Tais fluidos so caracterizados pelo decrscimo na

viscosidade, com o aumento da taxa de deformao. Como exemplos temos algumas polpas

de frutas, caldos de fermentao e melao de cana. O modelo mais freqentemente usado para

descrever esse comportamento segue a Lei da Potncia, e pode apresentar ou no um termo de

tenso inicial. O modelo de Ostwald-de Waele no possui o termo de tenso inicial (o) (Equao 2.2), enquanto que, o de Herschel-Bulkley possui uma tenso inicial (o) (Equao 2.3):

n

K. = (2.2)

n

o K. += (2.3)

Plstico de Bingham

Herschel Bulkley

PseudoplsticoNewtonianoDilatante

Plstico de Bingham

Herschel Bulkley

PseudoplsticoNewtonianoDilatante


19

onde: K = ndice de consistncia (Pa.sn); o = tenso inicial (Pa); = tenso de cisalhamento (Pa); = taxa de deformao (s-1); n = ndice de comportamento de fluxo (adimensional). A tenso residual ou tenso inicial (o), pode ser utilizada para estimar a espessura do revestimento de superfcies, como a de uma cobertura de sorvete; avaliar a fora necessria

para que um fluido saia da embalagem; impedir a sedimentao de partculas suspensas, o que

poderia ser fator determinante para o tempo de prateleira de um produto alimentcio ou evitar

o entupimento de tubulaes durante o processamento, entre outros (Ma e Barbosa-Cnovas,

1995; Sato, 2002).

O comportamento fsico de fluidos com tenso inicial de escoamento usualmente

explicado com relao a sua estrutura interna, a qual capaz de impedir o movimento para

valores de tenso menores que um valor limite o. Para maior que o a estrutura interna colapsa, permitindo que haja escoamento. A estrutura interna pode recuperar-se quando passa a ser menor que o (Rao, 1996). Como exemplos de alimentos com tenso residual, pode-se citar chocolate fundido, maionese, catchup, creme de leite, polpas de frutas etc.

Segundo Saravacos e Kostaropoulos (1995), as polpas de frutas apresentam

comportamento no-newtoniano do tipo pseudoplstico e tixotrpico. As polpas de frutas,

disperses de molculas ou partculas assimtricas, apresentam no repouso um estado

desordenado e quando submetidas a uma tenso de cisalhamento, suas molculas ou partculas

tendem a orientar-se na direo da fora aplicada. Quanto maior for a fora aplicada, maior

ser a ordenao e conseqentemente menor ser a viscosidade aparente.

Como a viscosidade aparente dos purs de frutas decresce com o aumento da tenso de

cisalhamento, eles so classificados como fluidos pseudoplsticos ou shear thinning (Sugai

2002).

Os fluidos estruturados, dentro da classe dos pseudoplsticos, mostram uma regio de

viscosidade constante a baixas taxas de deformao (o) seguida de uma regio no linear taxa de deformao intermediria. A altas taxas de deformao existe novamente uma

tendncia a viscosidade constante (), como mostra a Figura 2.8. O aparecimento dessas regies est relacionado com as mudanas na estrutura do material em funo da taxa de

deformao aplicada. Este efeito muito comum em solues de macromolculas e leos

lubrificantes. A regio de taxas de deformao mdias a mais importante para a

considerao da performance de equipamentos para processamento de alimentos, sendo que a

regio newtoniana de baixas taxas de deformao pode ser importante em problemas que


20

envolvam baixas deformaes, como o caso de sedimentao de partculas em fluidos

(Steffe, 1996).

Figura 2.8 Reograma idealizado para um fluido

pseudoplstico (Adaptado de Steffe, 1996)

Outro modelo que tem sido bastante usado para alimentos lquidos o de Casson. Este

modelo, assim como o de Herschel-Bulkley, caracteriza-se pela existncia de uma tenso

inicial. Casson, citado por Leite (2001), descreveu esse modelo para uma suspenso de

partculas interagindo num meio newtoniano (Equao 2.4).

5,05,05,0 ).( ocK +=

(2.4)

Onde: = tenso de cisalhamento (Pa); o = tenso inicial (Pa); Kc = viscosidade plstica de Casson (Pa.s);

= taxa de deformao (s-1). Dentre os modelos no-newtonianos encontra-se tambm o de Mizrahi-Berk, obtido

pela modificao da equao de Casson, proposto por (Mizrahi & Berk, 1972) para ser

utilizado no estudo do escoamento de suco de laranja concentrado e em suspenses de

partculas interagindo entre si em um meio pseudoplstico. O modelo descrito pela Equao

2.5.


21

n

Mo K

+= .5,05,0 (2.5)

onde: = tenso de cisalhamento (Pa); o = tenso inicial (Pa); KM = ndice de consistncia (Pa.sn);

= taxa de deformao (s-1); n = ndice de comportamento de fluxo (adimensional). Para altas taxas de deformao, o modelo de Sisko de trs parmetros, que relaciona a

viscosidade aparente com taxa de deformao, tem sido usado (Nindo et al., 2007; Rao,

1999). 1

.

+=sn

sK (2.6)

onde: = viscosidade a taxa de cisalhamento infinita; Ks = ndice de consistncia (Pa.s); ns = ndice de comportamento de fluxo (adimensional).

Este modelo pode ser aplicado para bombeamento de fluidos alimentcios e processos

de mistura envolvendo altas taxas de deformao. Pode ser considerado como um modelo Lei

da Potncia generalizado que inclui um componente newtoniano. Um fluido que obedece ao

modelo de Sisko aproximar do comportamento newtoniano se ns = 1 ou Ks = 0 (Nindo et al.,

2007).

Plsticos de Bingham - so fluidos que inicialmente necessitam de uma tenso de

cisalhamento, para que haja fluxo ou movimentao do material. Uma vez atingida essa

tenso, o fluido passa a apresentar um comportamento newtoniano sendo chamado de plstico

de Bingham ou plstico ideal. Como exemplos desse comportamento, tem-se o pur de batata,

mostarda, chocolate fundido e creme batido (Gonalves, 1989). A equao reolgica para este

comportamento descrita abaixo.

.. po += (2.6)

onde: = tenso de cisalhamento (Pa); = taxa de deformao (s-1); o = tenso inicial (Pa); p = viscosidade plstica (Pa.s).


22

Fluidos dilatantes apresentam comportamento inverso aos pseudoplsticos, com a

viscosidade aparente aumentando com a taxa de deformao (Holdsworth, 1971). Uma

explicao para este fato, no caso de suspenses, que medida que se aumenta a tenso de

cisalhamento, o lquido intersticial que lubrifica a frico entre as partculas incapaz de

preencher os espaos devido ao aumento de volume que freqentemente acompanha este

fenmeno. Ento ocorre o contato direto com as partculas slidas e, conseqentemente, o

aumento da viscosidade aparente (Freitas, 2002). Este comportamento encontrado em

solues de amido, suspenses de protenas e certas solues de polmeros (Madiedo, 1996).

O modelo descrito pela Equao 2.7.

n

k. = onde, 1< n < (2.7)

Muitas equaes tm sido propostas para descrever o comportamento pseudoplstico

de solues de macromolculas, como galactomananas. As equaes de Carreau e Cross

foram sucessivamente usadas por Yoo et al.,1994, Alves et al. , 2001, Sittikijyothin et al.,

2005; para estudar o comportamento de fluxo de gomas puras ou em misturas com pectinas ou

gelatina. Camacho et al., 2005, Genovese e Lozano, 2001 usaram os modelos de Cross (Eq.

2.8) e Carreau (Eq. 2.9) na caracterizao reolgica de alimentos fluidos como creme de leite

e suco de maa.

A Equao 2.8 de Cross, inicialmente desenvolvida para disperses, ajusta-se muito

bem curva de escoamento experimental de vrias solues e disperses de polissacardeos

em um amplo intervalo de taxas de deformao, estendendo-se em alguns casos da primeira

segunda zona newtoniana. Este modelo pode dar estimativas confiveis de o (Pa.s) e de

constantes de tempo de escoamento (Jacon et al., 1993)

no

+

+=.1

(2.8)

( )( ) 2/12

.1

++=

n

o (2.9)


23

onde: o tempo de relaxao (s) e o n corresponde ao expoente da Lei da Potncia; o e : viscosidade quando a

0 e , respectivamente em Pa.s.

c) Fluidos Viscoelsticos

So fluidos que exibem comportamento intermedirio entre um slido perfeitamente

elstico e um lquido puramente viscoso. Por exemplo, solues de biopolmeros (Silva e Rao,

1992).

Nas solues polimricas, como aquelas contendo polissacardeos, o comportamento

dominado pelo fenmeno viscoelstico. Cada molcula flexvel espalha-se num volume

mdio muito maior que as dimenses de suas unidades repetitivas e est continuamente

mudando a forma de seu contorno com sua energia trmica. Estas molculas apresentam-se

num estado mnimo de energia. Uma deformao alonga a molcula ou seus segmentos na

direo da fora aplicada e parte da energia aplicada armazenada (propriedade de slidos) e

outra parte dissipada como calor (propriedade de lquidos). O estiramento aumenta os

ngulos de ligao e o estado de energia das molculas. Quando a fora da deformao

removida, estas tentam retornar conformao inicial e ao estado de menor energia (Ferry,

1980; Schramm, 2006).

Em um lquido perfeitamente viscoso, a tenso de cisalhamento depende apenas da

taxa de deformao. O trabalho mecnico necessrio para produzir qualquer deformao

dissipado instantaneamente. Por outro lado, em um slido perfeitamente elstico, a tenso

depende somente da magnitude da deformao sofrida. O trabalho mecnico empregado na

deformao armazenado na forma de energia elstica. Nos materiais viscoelsticos, uma

parte da energia armazenada e a outra dissipada. A tenso depende do histrico de

deformao, pois passa-se algum tempo antes que o material volte sua forma original

(Graessley, 1984).

O parmetro adimensional que caracteriza os materiais viscoelsticos o nmero de

Deborah. Este pode ser interpretado como a razo entre as foras elsticas e viscosas e,

definido como a razo entre o tempo de relaxao caracterstico do material () e o tempo de

aplicao da tenso (texp) (Equao 2.10)


24

=

exptDe (2.10)

Quando De > 1. Quando De 1, corresponde ao comportamento viscoelstico (Barnes et al. 1989).

2.3.1.3. Funes viscoelsticas lineares

Na caracterizao da viscoelasticidade linear existem vrios tipos de experimentos que

determinam as relaes entre tenso, deformao e tempo. Os mais importantes so os testes

de fluncia (Creep) e recuperao de fluncia, relaxao de tenses e testes dinmicos ou

oscilatrios.

a) Testes de creep e de relaxao de tenso - so realizados a uma tenso constante

de pequena amplitude por um determinado perodo de tempo, sendo a recuperao da

deformao observada em funo do tempo. Aps este perodo, denominado creep, a tenso

completamente removida, seguindo-se ento uma fase de relaxao de tenso e recuperao

da deformao (Figura 2.9).

Em materiais viscoelsticos, a recuperao da deformao aplicada parcial e

controlada pela caracterstica mais elstica ou viscosa da amostra, situando-se em uma

posio intermediria entre um slido e um lquido. Quanto maior for a fase de recuperao,

maior ser a caracterstica viscoelstica da amostra. Esta tcnica permite observar o

comportamento viscoelstico de amostras com grande sensibilidade sem significante

perturbao da estrutura intramolecular (Iagher et al., 2002).

Trs estgios caracterizam a curva de fluncia de um material viscoelstico. Em

primeiro lugar, a resposta do material dada pela compliana elstica instantnea Jo.

Em seguida, um perodo transiente observado, onde se verificam as propriedades

elsticas e viscosas. Finalmente, a tempos longos, a deformao aumenta linearmente com o

tempo e se aproxima de um escoamento estacionrio onde a taxa de deformao constante.

O tempo do teste tem de ser suficientemente longo para que o sistema alcance um escoamento


25

estacionrio. A anlise desta parte linear da curva pode dar informaes sobre o

comportamento do escoamento tenso de cisalhamento muito baixa. No teste de recuperao

obtm-se um parmetro, Jeo denominado compliana recupervel, muito importante em

escoamento (Giboreau et al., 1994).

Figura 2.9 - Teste de fluncia (Creep) e recuperao.

b) Testes dinmicos ou oscilatrios - so particularmente teis para caracterizar a

conformao macromolecular e interaes intermoleculares em soluo (Silva e Rao, 1992).

Num experimento dinmico ou peridico, uma tenso ou deformao oscilatria

senoidal a uma freqncia ( ) aplicada no material, e a diferena de fase entre a tenso aplicada e a deformao observada, bem como a taxa de amplitude so medidas (Ma e

Barbosa-Canovas, 1993).

A deformao ( ) varia com o tempo de acordo com a Equao 2.11: tseno = (2.11)

onde o a amplitude mxima de deformao e a freqncia de oscilao. A tenso correspondente () pode ser representada como a soma dos componentes que esto em fase com a deformao, e fora de fase com a deformao (Equao 2.12).

( ) ( )( )tGtsenGo cos,,, += (2.12)

tempo

Zona de Creep

Mais Viscoso

Mais Elstico

Creep > 0 Recuperao = 0 (aps estado constante)

t1 t2

Deformao

J0

J0

tempo

Zona de Creep

Mais Viscoso

Mais Elstico

Creep > 0 Recuperao = 0 (aps estado constante)

t1 t2

Deformao

J0J0

J0J0


26

onde ( ),G e ( ),,G so os mdulos de armazenamento e de perda de energia, respectivamente. No caso de um slido perfeitamente elstico, toda a energia estocada, isto

, ,,G zero e a tenso e a deformao estaro em fase. Para um lquido perfeitamente

viscoso toda energia dissipada na forma de calor, isto , ,G zero e a tenso e a deformao

estaro fora de fase (Figura 2.10) (Rao, 1992).

Figura 2.10 - Teste viscoelstico dinmico mecnico. Resposta dos extremos clssicos e do

material.

Considerando o ngulo de fase ( ) com que a deformao est defasada da tenso, a tenso correspondente pode ser expressa pela Equao 2.13.

( ) += tseno (2.13)

onde o a amplitude mxima de tenso. As equaes 2.12 e 2.13 podem ser combinadas obtendo-se assim as Equaes de 2.14 a 2.17.

tenso deformao

= 0 = 90

0 < < 90Resposta Puramente Elstica (Slido Hookeano) Resposta Puramente Viscosa (Lquido Newtoniano)

Fuido Viscoelstico


27

Na reologia oscilatria pode-se medir o carter slido da amostra atravs do mdulo

G. Quanto maior for o valor de G, maior o carter slido do material (Walter, 1998) e as

deformaes sero elsticas ou recuperveis (Rao, 1992). Alm disso, pode-se medir o

mdulo de cisalhamento dinmico viscoso ou de perda, G, que indica o carter lquido do

material. Atravs de anlise em sistema oscilatrio possvel determinar a viscosidade

dinmica complexa (*) da amostra, obtida pela razo entre o mdulo de cisalhamento

dinmico complexo (G*) e a freqncia (). G* representa a resistncia total de uma

substncia contra uma deformao aplicada.

( ) ( ) cos/, ooG = (2.14)

( ) ( ) senG oo /,, = (2.15)

( ) ( ) tan/ ,,, =GG (2.16)

O mdulo complexo dado por:

( ) 2/12,,2, GGG += (2.17)

A viscosidade dinmica complexa, dada pela Equao 2.18.

( )( ) ,,,

i

i=== (2.18)

onde , representa a componente viscosa da viscosidade complexa e ,, , a componente elstica.

Os dados experimentais de ,G e ,,G podem ser plotados em funo da freqncia )( produzindo o espectro mecnico, cuja interpretao anloga ao espectro de relaxao,

considerando-se que baixas freqncias correspondem a grandes intervalos de tempo e vice-

versa (Giboreau et al., 1994). A Figura 2.11 mostra um espectro mecnico para polmeros de

alta massa molar.


28

log Frequncia (rad/s ou Hz)

Figura 2.11: Espectro mecnico tpico de sistemas polimricos.

Fonte: Steffe, 1996.

A influencia da freqncia sob o mdulo de armazenamento e a viscosidade complexa,

aumenta quando a concentrao de biopolmeros, densidade de entrelaamentos ou

modificao estrutural em soluo aumentam. Em baixas freqncias, ambos os mdulos

crescem com o aumento da freqncia, sendo que ( ),G permanece sempre menor que ( ),,G , isto , a resposta viscosa predomina, indicando que as cadeias moleculares podem se

desentrelaar e rearranjar-se durante um longo perodo de oscilao. O comportamento do

escoamento controlado pelo movimento translacional das macromolculas. Em freqncias

intermediarias, ,G torna-se maior que ,,G , e praticamente constante, o que demonstra que

perodos curtos de oscilao no favorecem os desentrelaamentos moleculares. Neste caso,

os entrelaamentos desempenham o papel de zonas de juno intermoleculares temporrias.

Uma nova inverso nas magnitudes observada na regio de transio e finalmente, quando o

estado vtreo atingido, ,,G diminui e ,G torna-se predominante. Essas regies

caractersticas podem ser associadas qualitativamente com diferentes tipos de respostas

moleculares e aparecem com diferentes graus de definio e proeminncia, dependendo se o

polmero tem alta ou baixa massa molecular, amorfo ou cristalino, encontra-se acima ou

abaixo da temperatura de transio vtrea ou se est concentrado ou diludo em algum

solvente (Ferry, 1980; Graessley, 1984).

RegioTerminal

Regio doPlatElstico

Regio deTransio

RegioVtrea

12

Mdulo de Armazenamento (E' ou G')

Mdulo de Perda (E" ou G")

log

G e

G"


29

O estudo do comportamento viscoelstico dos diferentes sistemas baseado na

dependncia de G e G em funo da freqncia (Kavanagh; Ross-Murphy, 1998; Morris,

1995). Numa varredura de freqncia, a freqncia da deformao aumentada passo a passo.

A Figura 2.12 mostra a representao grfica para sistemas polissacardicos submetidos a

medidas reolgicas dinmicas.

Figura 2.12 - Representao grfica de sistemas polissacardicos tpicos: (A) gel forte; (B)

soluo concentrada; (C) soluo diluda.

Fonte: Morris (1995).

A Figura 2.12 (A) representa um perfil caracterstico de um gel de polissacardeo. O

mdulo G muito maior que G em toda a faixa de freqncia utilizada no experimento, isto


30

, apresenta uma resposta predominantemente elstica, e ambos os mdulos G e G so

essencialmente independentes da freqncia, como esperado para uma rede tridimensinal.

Quanto maior o valor de G, maior o carter slido do gel e as deformaes sero elsticas

ou recuperveis (Kavanagh; Ross-Murphy, 1998; Rao; Walter, 1998). A viscosidade dinmica

complexa * diminui linearmente com aumento da freqncia (Morris, 1995). Solues concentradas de polmeros apresentam comportamento de fluxo semelhante ao de um lquido

em baixas freqncias, onde h predomnio de G, devido reorganizao da rede enquanto a

freqncia baixa (Figura 2.12(B)). Quando a freqncia vai aumentando em relao

reorganizao molecular, ocorre distoro da rede, com G aumentando mais rapidamente que

G. Deste modo, os mdulos tornam-se praticamente iguais e se cruzam em determinado

ponto, que o ponto de geleificao, a partir do qual G maior que G e h predomnio do

carter slido (Kavanagh; Ross-Murphy, 1998; Morris, 1995). O comportamento tpico de

uma soluo polimrica diluda demonstrado na Figura 2.12(C), onde o mdulo G

significativamente mais baixo que o mdulo G, e ambos tendem a zero quando a freqncia

tende a zero. Em baixas freqncias predomina o movimento translacional, onde a energia

dissipada por entre o solvente. Em freqncias mais altas, ocorre maior movimento de

contoro das cadeias e armazenamento de energia, e G aproxima-se de G. A viscosidade

dinmica complexa * apresenta um comportamento essencialmente independente com o aumento da freqncia (Morris, 1984). Deste modo, a variao de G e G e * com a freqncia permite caracterizar o comportamento viscoelstico dos sistemas polissacardicos.

2.4. Efeito da temperatura e concentrao sobre os parmetros reolgicos

Os sucos de frutas so submetidos a uma ampla faixa de trocas trmicas durante as

etapas de processamento, armazenamento, transporte e reconstituio, sendo necessria a

obteno de dados para diferentes temperaturas. Equaes de predio so muito teis no

clculo de projetos em diferentes condies de temperaturas. Para uma concentrao

constante, o efeito da temperatura na viscosidade newtoniana ou na viscosidade aparente no-

newtoniana, pode ser usualmente correlacionado com uma equao do tipo Arrhenius

(Saravacos, 1970; Holdsworth, 1971; Rao, 1977, Rao et al. 1984; Grigelmo et al. 1999). A

viscosidade para fluidos newtonianos em funo da temperatura dada pela Equao 2.19 e a

viscosidade aparente para fluidos pseudoplsticos em funo da temperatura pela Equao

2.20.


31

=RTEa

oa exp (2.19)

a = K()n-1 = exp(Ea/RT) (2.20)

onde: = constante emprica (Pa.s); Ea = energia de ativao do fluxo (J/g-mol); R = constante do gs ideal, (J/g-mol.K); T = temperatura absoluta (K).

Quanto maior for o valor da energia de ativao, mais sensvel ser o fluido s

mudanas de temperatura.

Para produtos no-newtonianos (Rao, 1986; Holdsworth, 1993) a equao ainda

utilizada para expressar o ndice de consistncia, K, em termos de temperatura (Equao 2.21)

K = Koexp(Ea/RT) (2.21)

onde: K = ndice de consistncia (Pa.sn); Ko = constante (Pa.sn); Ea = energia de ativao do

fluxo (Kcal/g-mol); R = constante do gs ideal (1,987cal/g-mol.K); T = temperatura absoluta

(K).

A viscosidade de fluidos alimentcios aumenta com a concentrao. A variao da

viscosidade com o contedo de slidos solveis pode ser descrita por diferentes expresses,

geralmente do tipo Lei da Potncia ou exponencial (Rao et al., 1984; Rao, 1986; Khalil et al.,

1989; Ibarz et al., 1994) (Equaes 2.22 e 2.23).

= 1(C)b1 (2.22)

= 2exp(b2.C) (2.23)

onde: C = concentrao de slidos solveis (oBrix ou % de slidos); 1, 2, b1e b2 = constantes caractersticas experimentais.

O efeito da concentrao no ndice de consistncia, tambm foi estudado para os

fluidos que seguem os modelos do tipo Lei da Potncia e Herschel-Bulkley, atravs de


32

relaes anlogas s equaes (2.2) e (2.3) (Cervone e Harper, 1978; Rao et. al., 1981; Vitali

e Rao, 1982) (Equaes 2.24 e 2.25).

K = K1(C)b1 (2.24)

K = K2exp(b2C) (2.25)

onde: C = concentrao de slidos solveis (oBrix ou % de slidos); K1, K2, b1e b2 =

constantes caractersticas experimentais.

O efeito combinado da temperatura e concentrao de diversos produtos alimentcios

pode ser descrito pelas Equaes 2.26 e 2.27 (Vitali e Rao, 1984; Ibarz et al. 1992a e b)

=RTEaca b exp11 (2.26)

+= cbRTEaa 22 exp (2.27)

onde ai e bi so constantes de ajuste.

2.5. Comportamento reolgico de sucos de frutas

As polpas de frutas, disperses de molculas ou partculas assimtricas, apresentam no

repouso um estado desordenado e quando submetidas a uma tenso de cisalhamento, suas

molculas ou partculas tendem a orientar-se na direo da fora aplicada. Quanto maior for a

fora aplicada, maior ser a ordenao e, conseqentemente, menor ser a viscosidade

aparente. Como as viscosidades aparentes das polpas de frutas decrescem com o aumento da

tenso de cisalhamento, estas so classificadas como fluidos pseudoplsticos (Sugai, 2002).

Ibarz et al., (1994) analisaram o suco de laranja e verificaram que a energia de

ativao aumenta com a concentrao e que o aumento da temperatura causa decrscimo na

viscosidade do suco de laranja despectinizado, sendo mais pronunciado para maiores

concentraes. A viscosidade aumenta com a concentrao, e este aumento mais

pronunciado em temperaturas menores.


33

Godoy et al., (1998) estudaram a estabilizao de nctar de goiaba com gomas xantana

(0,075%, 0,125% e 0,175%); amido ceroso (0,75%, 1,25% e 1,75%) e carragenana (0,125%,

0,175% e 0,225%), e verificaram que a goma xantana na concentrao de 0,175% estabilizou

99% do volume do nctar alm de garantir a preferncia no teste sensorial.

Silva (2000) estudando o comportamento reolgico do suco de acerola observou que a

uma taxa de deformao fixa, a viscosidade aparente diminui, medida que aumenta a

temperatura, sendo mais pronunciada em temperaturas menores. A viscosidade aumenta com

o aumento da concentrao, para taxas de deformao e temperaturas constantes. J o ndice

de comportamento cresce medida que aumenta a temperatura e decresce com o aumento da

concentrao a temperatura constante. O ndice de consistncia diminui com o aumento da

temperatura e aumenta com a concentrao.

Zainal et al., (2000) estudando o suco de goiaba, observaram que o ndice de

consistncia decresceu com o aumento da temperatura, enquanto o ndice de comportamento

aumentou. J o aumento dos slidos solveis totais provocou decrscimo no ndice de

comportamento (n), mas o ndice de consistncia diminuiu com o decrscimo da

concentrao.

Nos estudos de Vidal, Branco e Gasparetto (2000) com polpas de manga integral e

centrifugada foi verificado que a viscosidade da polpa integral diminui com o aumento da

temperatura at 40C e para temperaturas entre 50 e 60C a viscosidade aumenta. J para a

polpa centrifugada foi observado que a viscosidade decresce com o aumento da temperatura

at 60C.

Bezerra (2000) estudando a reologia de polpa de manga integral, centrifugada e

despectinizada na faixa de temperatura de 10 a 60C, verificou que a viscosidade aparente

teve um comportamento decrescente para a polpa integral e centrifugada, e crescente para a

polpa centrifugada e despectinizada.

Pelegrine, Vidal e Gasparetto (2000), analisando a viscosidade das polpas de abacaxi e

manga integrais e centrifugadas a 30C ajustados ao modelo de Mizrahi Berk, observaram que

a presena de slidos suspensos influenciaram muito no ndice de consistncia tanto na polpa

de manga quanto na de abacaxi e que a viscosidade para as polpas integrais maior que para

as polpas centrifugadas.

Genovese e Lozano (2001) analisaram os efeitos dos biopolmeros como a goma

xantana e carboximetilcelulose (CMC) na estabilidade e viscosidade do suco de ma, e

verificaram que para uma mesma taxa de deformao, o suco com goma xantana mostrou

viscosidade maior que o suco com CMC e que aumentando a taxa de deformao, a


34

viscosidade aparente do suco com CMC ou xantana similar para uma mesma concentrao

de goma. O maior efeito estabilizante foi para o suco com CMC.

Ferreira (2002) estudando o comportamento de polpas de caju e goiaba integrais,

peneiradas e centrifugadas na faixa de temperatura de 10 a 60C, observou que a temperatura

acarretou uma reduo da viscosidade aparente das polpas, com exceo para a polpa de caju

integral.

Sato (2002) estudou o comportamento reolgico da polpa de jabuticaba integral e

observou que a mesma apresentou comportamento pseudoplstico com tenso residual, com

bom ajuste ao modelo de Herschel-Bulkley. O aumento da temperatura levou reduo da

viscosidade aparente e do ndice de consistncia, obedecendo ao modelo de Arrhenius.

Freitas (2002) estudou o comportamento reolgico de guar e xantana em polpa de

maracuj atravs de teste estacionrio. Observou-se um comportamento no newtoniano com

caractersticas pseudoplsticas para todas as amostras, e uma forte variao dos parmetros

reolgicos para a goma guar em funo da temperatura e pequenas alteraes desses

parmetros quando se tratava da xantana.

Sahin et al., (2004) estudaram o efeito de alguns biopolmeros (goma tragacante, goma

guar, carboximetilcelulose, xantana e goma locusta) em concentraes de 0, 0,5 e 1 g/100g

nas propriedades reolgicas de trs diferentes ketchups formulados com slidos solveis totais

de 7,5; 10 e 12,5 g/100g e observaram que todos os biopolmeros aumentaram a consistncia

das amostras. No entanto, a goma guar e goma locusta ou alfarroba (LBG) causaram o maior

efeito de consistncia seguido por xantana, tragacante e carboximetilcelulose (CMC). Tanto a

formulao do ketchup quanto a concentrao dos biopolmeros afetaram sua consistncia.

2.6. A cor na indstria de alimentos

O consumo de um alimento, conhecido ou no do consumidor, depende em primeira

instncia, da sua cor e do seu aspecto, pois quando um consumidor entra em contato com o

alimento, a cor e a aparncia so as duas primeiras sensaes que o atingem, e o que o

levar aceitao, indiferena ou rejeio (Bobbio e Bobbio, 1992). A cor um importante

atributo na indstria de alimentos. Freqentemente, julga-se a qualidade dos alimentos

baseados na cor. Nos locais de venda de alimentos, raramente os consumidores so permitidos

provar os produtos alimentcios antes de compr-los. No entanto, eles podem observar esses

produtos. Os consumidores fazem uma deciso de julgamento amplamente baseado na

aparncia geral do alimento, incluindo a cor. Existe uma relao direta entre a cor e o sabor


35

dos alimentos. Os processadores de alimentos so limitados as suas habilidades para ajustar a

cor do produto final. Devido a isto, eles prestam estrita ateno nas cores dos ingredientes e as

mudanas que ocorrem em cada passo da produo. Os instrumentos de medida de cor so

usados para checar a cor dos ingredientes e para avaliar a eficincia do processo na obteno e

manuteno da cor do produto desejado. Os sistemas de medidas de cor so utilizados para

medir uma ampla faixa de produtos alimentcios, tais como, frutas e vegetais, tanto in

natura como processados, produtos lcteos, carnes e produtos crneos (incluindo peixe e

aves), ce

Documents

Sistema Polpa de Cupuacu Biopolimeros