Physicochemical and technological characteristics of arrowroot flour modified by ultrasound and low-temperature heat treatment / Características físico-químicas e tecnológicas da farinha de araruta modificada por ultrassom e por tratamento térmico de baixa umidade

Arrowroot is a plant abundant in starch content, and because it does not possess gluten proteins in its composition, its utilization is of great interest in the production of food for people who are intolerant to these proteins. The substitution of gluten involves the use of thickening agents, such as pre-gelatinized starches or flours, which can be obtained by physical processes. In this context, the aim of this study was to evaluate the physicochemical and technological characteristics of arrowroot flour (AFU) modified by ultrasound, in the functioning of intensity and time, and modified by low humidity heat treatment (LHHT) as a function of temperature and time. Besides characterizing AFU and AFLHHT, we aimed their future application in products without gluten. All independent variables affected (P<0.05) water absorption index (WAI) and water solubility index (WSI) at 28 °C; WSI was at 80 °C, peak viscosity, final viscosity, setback and enthalpy of gelatinization (ΔH). The selected AFU was processed in 15 min at an ultrasound intensity of 43.5%, while AFLHHT was at 105 °C for 15 min. Neither of them presented significant differences in relation to their proximal composition. It is concluded that the modification of AF by both methods is feasible, and it is possible to predict its use in the formulation of foods without gluten, due to their physicochemical and technological characteristics which are more appropriate than those of AF.(AU)

A araruta é uma planta que apresenta conteúdo abundante de amido, e por não apresentar as proteínas do glúten em sua composição desperta o interesse da sua utilização na produção de alimentos para pessoas intolerantes a essas proteínas. A substituição do glúten envolve a utilização de agentes espessantes, como amidos ou farinhas pré-gelatinizados, que podem ser obtidos por meio de processos físicos. Neste contexto, o objetivo deste estudo foi avaliar as características físico-químicas e tecnológicas da farinha de araruta (FA), FA modificada por ultrassom (FAU) em função da intensidade e tempo, e FA modificada por tratamento térmico de baixa umidade (FATTBU) em função da temperatura e tempo, além de caracterizar FAU e FATTBU selecionadas, visando sua futura aplicação em produtos sem glúten. Todas as variáveis independentes afetaram (P<0.05): índice de absorção de água (IAA) e o índice de solubilidade em água (ISA) a 28 °C, ISA a 80 °C, viscosidade de pico, viscosidade final, tendência a retrogradação e entalpia de gelatinização (ΔH). A FAU selecionada foi processada em 15 min em intensidade do ultrassom de 43,5%, enquanto FATTBU a 105 ºC por 15 min. Ambas não apresentaram diferenças significativas em relação à composição proximal. A modificação da FA tanto por ultrassom como por tratamento térmico com baixa umidade é viável, e é possível prever a sua utilização na formulação de alimentos sem glúten, devido as suas características físico-químicas serem mais apropriadas que a da FA.(AU)

Efeito do ultrassom na sedimentação, turbidez e microestrutura de suco de laranja com cenoura / Effect of ultrasound on sedimentation, turbidity, and microstructure of orange-carrot juice

O ultrassom tem sido apontado como alternativa à pasteurização na conservação de sucos, com intuito de minimizar os prejuízos observados durante o processamento térmico tradicional. Deste modo, objetivou-se avaliar o tratamento com ultrassom na sedimentação da polpa, turbidez e microestrutura de suco misto de laranja com cenoura. Porções de suco (400 mL) foram submetidas a pasteurização (90 °C/ 30 s), ultrassom 40 kHz a 40° C, 50 °C e 60 °C (por 5 e 10 min). Além disso, foi avaliado o suco não tratado. Todas as condições de tempo e temperatura dos tratamentos com ultrassom proporcionaram aumento da turbidez. Ultrassom a 60 °C por 5 e 10 minutos retardaram o processo de sedimentação da polpa. Mudanças na estrutura e ruptura da parede celular foram evidenciadas com maior nitidez na amostra tratada a 60 °C por 10 minutos no ultrassom.

Efeito do ultrassom na cor instrumental de suco de morango / Effect of ultrasound in instrumental color of strawberry juice

Objetivou-se avaliar o impacto da aplicação do ultrassom na cor instrumental de suco de morango. Foram aplicados tratamentos com ultrassom 40kHz à 25, 40 e 50º e nos tempos de 5, 10 e 15 minutos. Foram realizadas as análises de cor instrumental das amostras do suco. O suco de morango tratado com ultrassom, 40ºC por 15 min e a 50ºC por 10 e 15 min, obtiveram aumento nos valores da coordenada L*, o que indica aumento da luminosidade das amostras. As amostras tratadas em ultrassom a 50ºC por 10 e 15 min promoveram aumento de 12,9% no valor de L* em relação ao suco não tratado. O tratamento com ultrassom em suco de morango promoveu aumento significativo da luminosidade e intensificação das cores vermelha e amarela à medida que houve aumento do tempo de exposição e maior temperatura aplicada. Para permitir a preservação da cor do suco de morango, este deve ser tratado com ultrassom a 25 e 40ºC e por 5 a 10 min.

Ultrasound in the postharvest treatment of grapes: impact on the extractability and phenolic composition of juice and wine / Ultrassom no tratamento pós-colheita de uvas: impacto sobre a extratibilidade e composição fenólica do suco e vinho

Ultrasound has gained attention from the food industry because its properties, including chemical and physical reactions, enable a wide range of commercial applications. One of the most popular applications is the optimization of extraction of bioactive substances. Among the most recent applications is its use in postharvest of fruits and vegetables, wherein ultrasound functions as a possible elicitor agent promoting the synthesis of phenolic compounds. These substances are important in defining the chemical and sensory characteristics of juices, wines and other grape products because the concentration and extraction capacity of these compounds in grapes directly influence the product quality. Thus, this study aimed to evaluate the application of ultrasound in American and vinifera grapes of different harvests with regard to its effects on fruit extractability and concentration of phenolic compounds in elaborated juice and wine. The results indicated that, under certain conditions, ultrasound could lead to a significant increase in the anthocyanin concentration in Isabella grapes and its juice. On the other hand, in Cabernet Sauvignon grapes, most of the treatments did not indicate positive results in the tested parameters and tended to promote degradation of anthocyanins at significant levels. However, the observed effects varied depending on the harvest conditions and...

O ultrassom tem despertado interesse na indústria de alimentos uma vez que suas propriedades, as quais envolvem reações químicas e físicas, possibilitam uma larga escala de aplicações comerciais. Uma das mais exploradas é a otimização da extração de substâncias bioativas, e entre as mais recentes esta sua utilização na pós-colheita de frutas e vegetais, onde o US vem sendo testado como possível agente elicitor capaz de promover a síntese de compostos fenólicos. Estas substâncias são importantes na definição das características químicas e sensoriais de sucos, vinhos e outros produtos da uva, de forma que a concentração e a capacidade de extração destes compostos na uva influenciam diretamente a qualidade de seus produtos. Dessa forma, este estudo teve o objetivo de avaliar a aplicação do ultrassom em uvas americanas e viníferas de diferentes safras em relação aos efeitos sobre a extratibilidade no fruto e concentração de compostos fenólicos no suco e vinho elaborados. Os resultados revelam que em determinadas condições, o ultrassom pode levar a um aumento significativo da concentração de antocianinas em uvas Isabel e em seu respectivo suco. Já em uvas Cabernet Sauvignon, a maioria dos tratamentos não apresentou resultados positivos nos parâmetros testados, tendendo a promover a degradação de antocianinas em níveis significativos. No entanto, os efeitos observados variam em...

Ultrasound in the postharvest treatment of grapes: impact on the extractability and phenolic composition of juice and wine / Ultrassom no tratamento pós-colheita de uvas: impacto sobre a extratibilidade e composição fenólica do suco e vinho

Ultrasound has gained attention from the food industry because its properties, including chemical and physical reactions, enable a wide range of commercial applications. One of the most popular applications is the optimization of extraction of bioactive substances. Among the most recent applications is its use in postharvest of fruits and vegetables, wherein ultrasound functions as a possible elicitor agent promoting the synthesis of phenolic compounds. These substances are important in defining the chemical and sensory characteristics of juices, wines and other grape products because the concentration and extraction capacity of these compounds in grapes directly influence the product quality. Thus, this study aimed to evaluate the application of ultrasound in American and vinifera grapes of different harvests with regard to its effects on fruit extractability and concentration of phenolic compounds in elaborated juice and wine. The results indicated that, under certain conditions, ultrasound could lead to a significant increase in the anthocyanin concentration in Isabella grapes and its juice. On the other hand, in Cabernet Sauvignon grapes, most of the treatments did not indicate positive results in the tested parameters and tended to promote degradation of anthocyanins at significant levels. However, the observed effects varied depending on the harvest conditions and...(AU)

O ultrassom tem despertado interesse na indústria de alimentos uma vez que suas propriedades, as quais envolvem reações químicas e físicas, possibilitam uma larga escala de aplicações comerciais. Uma das mais exploradas é a otimização da extração de substâncias bioativas, e entre as mais recentes esta sua utilização na pós-colheita de frutas e vegetais, onde o US vem sendo testado como possível agente elicitor capaz de promover a síntese de compostos fenólicos. Estas substâncias são importantes na definição das características químicas e sensoriais de sucos, vinhos e outros produtos da uva, de forma que a concentração e a capacidade de extração destes compostos na uva influenciam diretamente a qualidade de seus produtos. Dessa forma, este estudo teve o objetivo de avaliar a aplicação do ultrassom em uvas americanas e viníferas de diferentes safras em relação aos efeitos sobre a extratibilidade no fruto e concentração de compostos fenólicos no suco e vinho elaborados. Os resultados revelam que em determinadas condições, o ultrassom pode levar a um aumento significativo da concentração de antocianinas em uvas Isabel e em seu respectivo suco. Já em uvas Cabernet Sauvignon, a maioria dos tratamentos não apresentou resultados positivos nos parâmetros testados, tendendo a promover a degradação de antocianinas em níveis significativos. No entanto, os efeitos observados variam em...(AU)

Ultrasonic pulse technique for evaluation of mechanical damage in processed coffee beans / Técnica de pulso ultrassônico para avaliação de danos mecânicos em grãos de café beneficiados

The knowledge of the physical characteristics of the coffee bean allows the transition from the conventional storage model in bags to the silo storage, and as an indirect measure of the improvement and conservation of the quality of the stored grain. The elastic modulus allows comparisons on the strength of material. The variations of this occur due to its chemical composition, microstructures and material defects, being able to be used as indicator of the physical integrity of the grain. The ultrasonic pulse technique is an alternative to obtain the elastic modulus in a simple and non-destructive way. In this context, it was proposed the development of a non-destructive methodology that will perform the quality evaluation by determining the elastic modulus of the coffee beans. For this purpose, a reference silo was constructed, reproducing the storage conditions, and the elastic modulus values were determined. The values obtained by the Stress Wave Timer apparatus are between 2.54 and 4.23 MPa, with a maximum load of 8.32 kN, and a calculated vertical pressure of 1,526 kPa. To evaluate the impact of the storage conditions and the loads applied during the non-destructive test, laboratory tests applied in seeds were performed, and the tetrazolium test was the only one able to differentiate the samples. It was concluded that Stress Wave Timer was able to determine the elastic modulus values for the coffee bean mass and could be used as an indicative of the quality.(AU)

O conhecimento das características físicas do grão de café permite a transição do modelo de armazenamento convencional em sacarias para o armazenamento em silos e como medida indireta da melhoria e conservação da qualidade do grão armazenado. O módulo de elasticidade permite comparações de resistência do material. As variações deste ocorrem devido à sua composição química, microestruturas e defeitos do material, podendo ser utilizado como indicador da integridade física do grão. A técnica de pulso ultrassônico é uma alternativa para obtenção do módulo de elasticidade de forma simples e não destrutiva. Nesse contexto, foi proposto o desenvolvimento de uma metodologia não destrutiva que realize a avaliação da qualidade por meio da determinação do módulo de elasticidade dos grãos de café. Para tanto um silo modelo foi construído, reproduzindo as condições de armazenamento, e os valores do módulo de elasticidade foram determinados. Os valores obtidos pelo aparelho Stress Wave Timer se encontram entre 2,54 a 4,23 MPa, com carga máxima exercida de 8,32 kN e pressão vertical calculada 1,526 kPa. Para avaliar o impacto das condições de armazenamento e das cargas aplicadas durante o ensaio não-destrutivo, testes laboratoriais, aplicados em sementes, foram realizados, sendo que o teste de tetrazólio foi o único capaz de diferenciar as amostras. Conclui-se que o Stress Wave Timer foi capaz de determinar os valores do módulo de elasticidade da massa de grãos de café,podendo ser utilizado como indicativo da qualidade.(AU)

Ultrasonic pulse technique for evaluation of mechanical damage in processed coffee beans / Técnica de pulso ultrassônico para avaliação de danos mecânicos em grãos de café beneficiados

The knowledge of the physical characteristics of the coffee bean allows the transition from the conventional storage model in bags to the silo storage, and as an indirect measure of the improvement and conservation of the quality of the stored grain. The elastic modulus allows comparisons on the strength of material. The variations of this occur due to its chemical composition, microstructures and material defects, being able to be used as indicator of the physical integrity of the grain. The ultrasonic pulse technique is an alternative to obtain the elastic modulus in a simple and non-destructive way. In this context, it was proposed the development of a non-destructive methodology that will perform the quality evaluation by determining the elastic modulus of the coffee beans. For this purpose, a reference silo was constructed, reproducing the storage conditions, and the elastic modulus values were determined. The values obtained by the Stress Wave Timer apparatus are between 2.54 and 4.23 MPa, with a maximum load of 8.32 kN, and a calculated vertical pressure of 1,526 kPa. To evaluate the impact of the storage conditions and the loads applied during the non-destructive test, laboratory tests applied in seeds were performed, and the tetrazolium test was the only one able to differentiate the samples. It was concluded that Stress Wave Timer was able to determine the elastic modulus values for the coffee bean mass and could be used as an indicative of the quality.

O conhecimento das características físicas do grão de café permite a transição do modelo de armazenamento convencional em sacarias para o armazenamento em silos e como medida indireta da melhoria e conservação da qualidade do grão armazenado. O módulo de elasticidade permite comparações de resistência do material. As variações deste ocorrem devido à sua composição química, microestruturas e defeitos do material, podendo ser utilizado como indicador da integridade física do grão. A técnica de pulso ultrassônico é uma alternativa para obtenção do módulo de elasticidade de forma simples e não destrutiva. Nesse contexto, foi proposto o desenvolvimento de uma metodologia não destrutiva que realize a avaliação da qualidade por meio da determinação do módulo de elasticidade dos grãos de café. Para tanto um silo modelo foi construído, reproduzindo as condições de armazenamento, e os valores do módulo de elasticidade foram determinados. Os valores obtidos pelo aparelho Stress Wave Timer se encontram entre 2,54 a 4,23 MPa, com carga máxima exercida de 8,32 kN e pressão vertical calculada 1,526 kPa. Para avaliar o impacto das condições de armazenamento e das cargas aplicadas durante o ensaio não-destrutivo, testes laboratoriais, aplicados em sementes, foram realizados, sendo que o teste de tetrazólio foi o único capaz de diferenciar as amostras. Conclui-se que o Stress Wave Timer foi capaz de determinar os valores do módulo de elasticidade da massa de grãos de café,podendo ser utilizado como indicativo da qualidade.