Evaluation and adaptation of aseptic system to obtention of coconut water (Cocos nucifera L.) in plastic packages.

Resumo: Esta pesquisa teve o objetivo de avaliar o desempenho de um sistema asséptico piloto e adaptar o sistema para obtenção de água de coco acondicionada em embalagens plásticas, visando estocagem à temperatura ambiente. Para a padronização da matéria-prima, utilizada nos experimentos, foi realizado um planejamento fatorial completo 22 para a determinação da melhor formulação de água de coco, utilizando-se ácido cítrico, ácido ascórbico, sacarose e frutose. A avaliação do sistema asséptico foi dividida em três experimentos. Foram realizados dois experimentos em escala piloto, totalizando quatro lotes de 300 unidades, no primeiro, e um lote de 200 unidades, no segundo. Entre estes dois experimentos foi realizado um em pequena escala, onde foram produzidos cinco lotes de 21 litros cada, para avaliação das adaptações feitas tanto no sistema asséptico como nos procedimentos de obtenção da água de coco. Esse teste serviu também para determinar o melhor tratamento térmico. A partir dos testes sensoriais, determinou-se que a água de coco com melhor aceitação apresentou pH 4,9, acidez titulável 9,4mLNaOH0,1N/100mL e Brix 6,2% utilizando-se sacarose, e 6,0% utilizando-se frutose. O nível de contaminação dos componentes do sistema apresentaram-se dentro dos padrões microbiológicos exigidos. Dos cinco lotes produzidos em escala piloto, dois não alcançaram a esterilidade comercial, acusando a presença de mesófilos aeróbios esporulados. Em um dos lotes houve indícios de subprocess mento e em outro, de contaminação cruzada pela parte externa das embalagens. Os dois lotes que apresentaram contaminação também foram os únicos a não apresentarem escurecimento durante a estocagem. O gradativo escurecimento observado nos demais lotes foi associado à degradação do ácido ascórbico, que pode ter sido acelerada pela regeneração da enzima peroxidase e pelo oxigênio presente no espaço livre das embalagens. Sensorialmente, a vida útil das amostras analisadas não ultrapassou 30 dias, sendo que em um dos lotes a aceitação foi baixa, com média menor que seis, mas não apresentou alteração significativa com a estocagem, atribuindo-se a baixa aceitação ao uso de cocos demasiadamente verdes. Observou-se que os lotes de água de coco aos quais não foi adicionado ácido ascórbico apresentaram coloração rosada, imediatamente após a passagem pelo trocador de calor. A água de coco processada à temperatura de 139°C por 10 segundos foi a que apresentou menor escurecimento durante a estocagem. O desempenho do sistema foi considerado satisfatório para produção de água de coco comercialmente estéril, necessitando ainda de algumas adaptações. Um maior rigor nos procedimentos de limpeza, esterilização e nas metodologias de detecção de contaminantes também são necessários. Com a adição de 200mg/ de ácido ascórbico e tratamento térmico de 139°C por 10 segundos, foi possível manter a coloração da água de coco o mais próximo do natural, contudo, mais testes são necessários visando aumentar a sua vida útil e a aceitação sensorial.Abstract: The aim of this work was to evaluate the performance of a pilot scale aseptic system and to adapt the process to obtain stable coconut water at room temperature in plastic bottles. A 22 full factorial design was carried out in order to determine the best coconut water formulation, by using citric acid, ascorbic acid, sucrose and fructose. This formulation was the standard used on further experiments. The aseptic system evaluation was divided up into three different experiments. Two of them were carried out in a pilot scale, in which 5 lots of 300- 200 units were produced for evaluations of its performance. The third was done in a small scale for evaluation of adaptations made on the aseptic system and on the procedures of coconut water extraction. In this experiment 5 lots of 21 liters were processed in order to determine the best processing temperature to coconut water. Based on sensory tests, the best coconut water acceptance occurred when pH was 4.9, titulable acidity 9.4mLNaOH0.1N/mL and Brix 6.2% with sucrose and 6.0% with fructose. The level of contamination of the system components was according with microbiological standards required. Two of the five lots produced did not achieve commercial sterility and indicated presence of mesophilics aerobic spores. There were indications of sub-processing in one lot and in the other was observed crosscontamination by outer surface of packages. These two contaminated lots showed no browning during storage. The gradual browning observed on the other lots was associated to ascorbic acid degradation, rise for regeneration of peroxidase enzyme and headspace oxygen from packages. Sensorially, the analyzed samples indicated shelf life of 30 days, and in one of the lots, the level of acceptance was low (less than 6), although it had no significant difference during the storage. The low acceptance was possibly due to the use of excessively green coconuts. In the small scale tests, it was observed that the thermally processed coconut water with no ascorbic acid added showed a pale-red color immediately after it exited the heat exchanger, and showed browning during storage. Coconut water processed at 139°C/10s, showed less browning during storage. Although the system needs some adaptations, its performance was considered satisfactory to commercially sterile coconut water production. Some adaptations are necessary because two of the five lots processed on pilot scale, were contaminated by mesophilics aerobic spores that indicates sub-processing or recontamination. It suggest the necessity of more rigorous procedures of cleaning and sterilization, but also in contamination detection methodology. With addition of 200mg/L of ascorbic acid and the use of temperatures of 139°C/10s, it was possible to obtain color stability of coconut water. However, additional testing is needed in order to increase the shelf life and the sensory acceptance