Effect of high pressure homogenization (HPH) on the rheological properties of tomato juice

A homogeneização a alta pressão (HAP) tem sido estudada por diversos autores como metodologia não térmica para a conservação de alimentos, especialmente produtos de frutas. Trabalhos realizados com esses produtos e testes industriais indicam aumento de consistência devido a HAP. No entanto, poucos trabalhos da literatura estudam alterações físico-químicas em produtos de frutas devido à HAP, especialmente em relação às características reológicas. A avaliação de tais alterações é essencial não só para o entendimento e dimensionamento do processo, mas também permite a utilização do método para provocar alterações intencionais e desejáveis em alimentos, como aumento de consistência. O presente trabalho estudou o efeito da homogeneização a alta pressão (HAP) nas características reológicas de suco de tomate. Na primeira parte do trabalho, avaliaram-se as propriedades reológicas dependentes do tempo, em estado estacionário e de viscoelasticidade linear de sucos não processados, determinando assim as técnicas e os modelos matemáticos mais adequados para utilização nas demais etapas do projeto. Em seguida avaliou-se o efeito da HAP nas características reológicas de um modelo de soro de suco de tomate. A HAP reduziu a viscosidade do modelo, sendo tal redução modelada como função da pressão de homogeneização (PH). Avaliou-se então o efeito da HAP no suco. A HAP reduziu o tamanho das partículas em suspensão, assim como sua distribuição, promovendo maior interação entre partículas e entre partículas e o soro. Como consequência, resultou em aumento da consistência, tixotropía, comportamento viscoso e elástico dos produtos. O efeito da PH se mostrou assintótico, sendo discutidas as razões para tal, modelando-se os parâmetros obtidos como função da PH. Por fim, avaliou-se o efeito da HAP nas propriedades de deformação e relaxação do suco de tomate. Utilizando o modelo de Burger, identificaram-se os componentes estruturais do suco de tomate associados aos comportamentos reológicos. Dessa forma, o presente trabalho descreveu as mudanças estruturais associadas ao processo que afetam a reologia do produto. Conclui-se que a HAP é uma poderosa ferramenta para promoção de alterações físicas em produtos de frutasHigh pressure homogenization (HPH) has been widely studied as a non-thermal method for food preservation. Industrial assessments and scientific works have demonstrated the consistency increasing in those products due to HPH. However, just a few works in literature have studied the physico-chemical changes in fruit products due HPH processes. The evaluation of rheological changes due to HPH is important not only for process design, but also for using this technology in order to promote desirable changes in food products, such as improvement of its consistency. The present work studied the effect of high pressure homogenization (HPH) on the rheological properties of tomato juice. Firstly, it was evaluated the tomato juice time-dependent, steady-state shear and viscoelastic properties. This first part was carried out in order to evaluate the rheological methods and mathematical models to be used in the work. Then, it was evaluated the effect of HPH on the rheological properties of a tomato juice serum model. The HPH decreased the serum model viscosity, which was modelled as function of the homogenization pressure (PH). The HPH effect on tomato juice was then evaluated. The HPH decreased the suspended particle dimensions and distribution, resulting in higher particle-particle and serum-particle interaction. As a result, it was observed an increasing in product consistency, thixotropy, viscous and elastic behaviour. The effect of PH showed an asymptotic behaviour, which was described and modelled. Finally, it was evaluated the effect of HPH on tomato juice creep and recovery properties. The mechanical Burger model well explained the juice creep compliance, and its parameters were associated to the juice structural components. Therefore, the present work described the tomato juice structural and rheological changes due to HPH processing. It was concluded that the HPH process is a valuable tool to promote physical properties changes in food product