Development and stability of powdered mixture for the preparation of guava nectar (Psidium guajava L.)

Orientador: Priscilla EfraimDissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia de AlimentosResumo: Os consumidores buscam por alimentos com sabor atrativo, de rápido e fácil preparo e consumo, além de serem nutritivos e que possam propiciar benefícios à saúde. O desenvolvimento de misturas em pó para o preparo de néctares com maior concentração de polpa de fruta desidratada é uma opção interessante, por serem produtos mais saudáveis em relação aos refrescos em pó, e estáveis a temperatura ambiente quando acondicionados em embalagens adequadas. Dentre as opções de frutas que podem ser usadas em sua composição, destaca-se a goiaba que é uma excelente fonte de minerais, vitaminas e compostos bioativos. Neste trabalho realizou-se a caracterização de ingredientes utilizados em formulações em pó para o preparo de bebidas, em relação a sua estabilidade frente ao ganho de umidade e avaliou-se o desempenho destes ingredientes em composições com misturas de pós cristalinos e amorfos. Os resultados obtidos mostraram que a mistura de ingredientes com diferentes características de higroscopicidade leva a uma diminuição da atividade de água crítica dos produtos formulados em relação aos ingredientes avaliados individualmente. Também observou-se que as alterações ocasionadas pelo ganho de umidade de misturas dos ingredientes dependem da concentração dos ingredientes amorfos ou cristalinos de forma que nas formulações que apresentam alta concentração de material amorfo a alteração se inicia pela aglomeração. Nas formulações contendo alta concentração de material cristalino, as alterações se iniciam com a deliquescência ou dissolução dos ingredientes. A partir dos ingredientes avaliados foram elaboradas formulações de misturas em pó para o preparo de néctar e os produtos reconstituídos foram submetidos a teste de aceitação sensorial para definição da formulação final. A maior aceitação sensorial foi da formulação contendo 53,7% de polpa de goiaba desidratada, 23,0% de maltodextrina, 23,0% de sacarose e 0,3% de ácido cítrico, na proporção de 28,7g de ingredientes para reconstituição com 100 mL de água. Esta formulação foi caracterizada quanto à isoterma de sorção de umidade e estimou-se por modelos matemáticos a taxa de permeabilidade ao vapor d¿água requerida pelo material de embalagem para proteger o produto durante a estocagem. Os resultados de modelagem indicaram que para uma vida útil de 6 ou 12 meses, o produto não requer embalagens que ofereçam alta barreira à umidade, sendo possível o uso de embalagens a base de polietileno de baixa ou de alta densidade, que oferecem média barreira à umidade. Também foi avaliada a estabilidade do produto acondicionado em três alternativas de materiais de embalagem: polipropileno bi orientado metalizado com polipropileno bi orientado (BOPP met./BOPP), poliéster metalizado com polietileno de baixa densidade (PET met./ PEBD) e poliéster com folha de alumínio e polietileno de baixa densidade (PET/Al/PEBD) que foi armazenado em câmara à 25°C/ 75%UR por um período de 240 dias. Observou-se que a barreira oferecida pelos materiais de embalagem influenciou no ganho de umidade, atividade de água e teor de oxigênio do espaço livre. Contudo, esta influencia não foi observada nas avaliações sensoriais, pois o produto apresentou alterações semelhantes na aparência, aroma, sabor e qualidade global do produto, independentemente do material de embalagem, durante todo o período de avaliaçãoAbstract: Consumers usually look for food with an attractive flavor, quick and easy preparation and consumption. They also expect food to be nutritious and to provide health benefits. The development of powder mixtures for the preparation of nectars with more fruit content are an interesting option. They are healthier than powdered beverages, very easy to prepare and also stable at room temperature when packaged in suitable packaging. Guava (Psidium guajava L.) is one of the options among the fruits that could be used in this composition, as it presents a source of minerals, vitamins and bioactive compounds. In this work the ingredients used in powder formulations for preparing beverages were characterized regarding their stability against moisture gain and their behavior in compositions with crystalline and amorphous powder mixtures was evaluated. The results show that the mixture of ingredients with different characteristics of hygroscopicity causes a decrease in the critical moisture in relation to the ingredients individually evaluated. It was observed that the changes due to moisture gain in ingredient mixtures depend on the concentration of amorphous or crystalline ingredients. Therefore, formulations with high concentration of amorphous material begin to change by caking. In formulations containing a high concentration of crystalline material, the change begins with deliquescence or ingredients dissolution. Powder mixtures of formulations for the preparation of the nectar were prepared using the evaluated ingredients. The reconstituted nectar was subjected to a sensory acceptance. The formulation containing 12% dehydrated guava, 5.1% maltodextrin, 5.1% sucrose and 0.1% citric acid after its reconstitution showed higher sensory acceptance. This formulation was also characterized regarding the sorption isotherm. The modeling results indicate that for shelf life 6 or 12 months, the mixture don't require packages with high moisture barrier and is possible to use packages of low or high polyethylene density, offering an average barrier moisture. We have evaluated the stability of a powdered mixture placed in three alternative packaging materials: metalized bi-oriented polypropylene bi-oriented polypropylene (BOPPmet / BOPP), metalized polyester with low density polyethylene (PETmet / LDPE) and polyester with aluminum foil and low density polyethylene (PET / Al / LDPE). They were stored in a chamber at 25 ° C / 75% RH during a period of 240 days. It was observed that the different barrier levels offered by packaging materials influenced moisture gain, water activity and headspace oxygen content. However, this influence was not observed in the sensory evaluation as the product had similar changes in appearance, aroma, flavor and overall quality, regardless packaging material, after 240 days storageMestradoTecnologia de AlimentosMestra em Tecnologia de Alimento