Em sucos cítricos, a turvação ou opacidade é considerada uma caraterística desejável. O suco cítrico das células, se encontra nestas numa forma límpida, e à medida que estas se rompem durante a extração, compostos de alto peso molecular das células de suco ficam suspensos no suco. A suspensão coloidal, a qual dá ao suco a turvação ou opacidade (“cloud”), é composta por: 30% de proteínas, 20 % de Hesperidina, 15 % de celulose e hemicelulose e 5% de pectina. O conteúdo dos outros 30 % do suco ainda permanece um mistério. A opacidade suspensa e a polpa precipitável estão intimamente relacionadas, acreditando-se que a decomposição da polpa, contribui para suspender o material opaco. A turvação do suco gera: turbidez, sabor, aroma e a característica cor dos sucos cítricos. Sucos cítricos de fraca coloração, aguados, são vistos como de baixa qualidade. Poucas horas após a extração, as partículas de óleo suspensas na fase aquosa do suco de laranja se associam aos lipídios na turvação. Suco de laranja recém extraído contém vários tamanhos de partículas, desde fragmentos de polpa grosseira até partículas na ordem de µm. As de maior tamanho ficam suspensas, e aquelas abaixo de 2 µm de diâmetro, constituem a turvação estável. A turvação dos sucos cítricos, deve ser de um apropriado tamanho de partícula e gravidade específica para permanecer suspensa indefinidamente, como resultado do movimento Browniano. Que não é maior, pela ação da enzima pectinesterase. Se a enzima não for inativada, haverá desestabilização e perda da turvação. A pectinesterase inicia a seqüência de eventos que levam à clarificação pela parcial de-metoxilação das pectinas solúveis contidas no soro do suco. As pectinas consistem em parte, de um ácido α-D-galacturônico, com preponderância de metade de ácidos esterificados com metanol. A pectinesterase quebra esses ésteres metílicos, produzindo metanol, dos ácidos livres. Uma vez que o grau de esterificação é alcançado, cátions bivalentes, tal como o cálcio, podem se unir em ligações cruzadas com estes ácidos livres da molécula adjacente de pectina. Esta ligação cruzada aumenta o peso molecular dos agregados, impelindo-os à solução e clarificando o suco. Este processo só pode ser evitado, pela inativação da enzima por calor, pasteurizando o suco com temperaturas de 90-95 oC por 15- 60 segundos. Esta temperatura elevada, superior à de controle microbiológico, é necessária pois existem múltiplas formas da enzima. Suco fresco extraído de citros contém suficiente pectinesterase para de-metoxilação da Pectina no suco e causar a clarificação num tempo relativamente curto à temperatura ambiente. A inativação total da Pectinesterase, está relacionada com o pH, e a quantidade de polpa. Quanto mais alto o pH e conteúdo de polpa, maior será a quantidade de calor para a inativação (TING & ROUSEFF, 1986). A Pectinesterase, é associada com as partículas sólidas de citros, e à medida que a percentagem de polpa aumenta em sucos frescos, a atividade da enzima aumenta proporcionalmente. ( KIMBALL, 1991; BAKER, 1980; TING & ROUSEFF, 1986; BAKER & CAMERON 1999).
MENSAH-WILSON et al. (2000) prepararam bebidas de frutas (abacaxi, maracujá, morango) para estudar o potencial de estabilização da turvação, com adição de pectina, e
concluíram que a pectina melhora a estabilidade da turvação em bebidas de frutas. A melhoria da estabilidade da turvação nas bebidas foi devido, em primeiro lugar, ao aumento da viscosidade. Apesar da adição de pectina ser vantajosa, não pode contudo prevenir a sedimentação das partículas da turvação, talvez pelo tamanho dessas partículas. Um tamanho de partícula menor do que 1µm, necessário para uma turvação estável, pode ser obtida pela homogeneização. Contudo a redução excessiva das partículas pode afetar adversamente a estabilidade da turvação. A polpa em bebidas de frutas forma um sistema heterogêneo e muito difícil de estabilizar. Desde que nem toda turvação e partículas de polpa podem ser estabilizadas pela pectina ou outro hidrocolóide, a viscosidade sozinha não pode explicar o efeito estabilizante da turvação dos hidrocolóides.
2.9.2 Degradação da Vitamina C
Segundo VARSEL (1980) é consenso que o ácido ascórbico nos sucos cítricos pode ser degradado através dos mecanismos aeróbico e anaeróbico. O ácido ascórbico é muito sensível à oxidação e o ácido de-hidroascórbico é o produto primário dessa oxidação, o que o torna relativamente instável e sofre posterior conversão para ácido 2,3-di-ketogulônico. Além desses, são formados outros produtos de oxidação, como o furfural e hidroxifurfural. No final do caminho aérobico, o produto é o hidroxifurfural, e no anaeróbico se forma o furfural. Em produtos cítricos processados, a perda de ácido ascórbico ocorre nos dois mecanismos, e a velocidade desta degradação é função da temperatura. Entre 10 e 27 oC a taxa de perda de ácido ascórbico dobra a cada 10 oC, já de 27 a 37 oC, quadruplica.
SIZER et al. (1988) consideram que sob o ponto de vista nutricional, o suco de laranja é uma excelente fonte de Vitamina C. Consequentemente, é importante que o suco de laranja seja processado, embalado, e armazenado em condições tais que a retenção de Vitamina C seja maximizada. Em cartonados retangulares de 250 ml armazenados por 30 semanas, o ácido ascórbico foi reduzido de 50 mg/L para 40 mg/L em taxa constante, a não ser nos primeiros dias onde o oxigênio dissolvido no suco permitiu rápida degradação do ácido ascórbico. A degradação segue no suco de laranja dois caminhos; aeróbico e anaeróbio. O aeróbico requer oxigênio que pode entrar no suco de laranja embalado assepticamente por quatro meios: (1) dissolvido no produto, (2) penetrar pelo material da embalagem, (3) dissolução no produto a partir do espaço vazio, (4) decomposição residual do peróxido de hidrogênio. Desde que 1 mg de oxigênio irá rapidamente decompor 10 mg de Vitamina C, a relativa magnitude das perdas da Vitamina C de cada fonte de oxigênio pode ser facilmente calculada. Consequentemente, em 1 litro de suco de laranja assepticamente embalado, o qual está saturado com oxigênio (8 ppm), embalado num recipiente com 70 ml de espaço vazio, com penetração de oxigênio de 1 mg/mo e um resíduo de
peróxido de hidrogênio de 0,1 ppm, a vitamina C irá em seis meses de armazenamento, reduzir como se segue: 8 mg vitamina C/100 ml, devido ao oxigênio dissolvido; 20 mg de vitamina C/100 ml, devido ao espaço vazio; 6 mg de vitamina C/100 ml devido à penetração; e 0,05 mg de vitamina C/100 ml devido ao resíduo de peróxido de hidrogênio.
Segundo JOHNSTON & BOWLING (2002) a taxa diária de redução de ácido ascórbico reduzido em todos os sucos foi de 2% /dia, confirmado por SQUIRES & HANNA (1979). Para KABASAKALIS et al. (2000) o suco de laranja concentrado armazenado, após 4 meses perde 29 % do ácido ascórbico.
Segundo NAGY & ROUSEFF (1986), os produtos cítricos são sujeitos a condições variáveis de temperatura e tempo de armazenamento, no comércio e no ambiente dos clientes que os adquirem. Baixas temperaturas são necessárias, se quantidades significantes de vitamina C devem ser retidas. Temperatura ambiente a 21 oC, permite a retenção de mais de 75 % da vitamina C. A perda da vitamina C é devido a reações aeróbicas e anaeróbicas de natureza não- enzimáticas. O ambiente de embalagens metálicas de sucos cítricos é de competição entre diversas reações pelo oxigênio sendo: corrosão, oxidação do ácido ascórbico, oxidação que geram sabores estranhos e mudança de cor.
2.9.3 Microbiologia
Segundo KIMBALL (1991) a pasteurização a 65,5 oC já é suficiente para controle microbiano. Contudo temperaturas de no mínimo 91 oC, são utilizadas para inativar a enzima pectinesterase do suco, que causa a perda da turvação. Os modernos evaporadores pasteurizam em apenas 10 a 15 segundos. O resfriamento imediato dos sucos inibe o crescimento de microrganismos sobreviventes e reduz a taxa das reações de oxidação. Sucos simples são mantidos a 0 oC, e os concentrados a -4 oC, se embalados. As bactérias presentes em sucos são dos gêneros Lactobacillus e Leuconostoc. Os Lactobacillus crescem na temperatura ideal entre 30 e 40 oC; são tolerantes à acidez com pH ideal entre 5,5 e 5,8, são sensíveis à pressão osmótica, não se desenvolvem em sucos acima de 45 oBrix. As bactérias do gênero Leuconostoc não são patogênicas e temperatura ótima entre 20-30 oC, com faixa ideal de pH entre 5,5 e 6,5, apesar de crescerem em pH 4,2 a 4,8, são facultativas anaeróbicas. As leveduras crescem mais lentamente que bactérias, sendo o ideal entre 20-30 oC; são mais tolerantes às altas temperaturas do que bactérias e fungos, tendo inclusive maior tolerância para preservativos, baixas temperaturas e pressão osmótica do que bactérias; sobrevivem em concentrados até 65 oBrix e no pH ácido, e em geral fermentam sucos e bebidas de frutas. Os fungos em geral são os Ascomycetos, que crescem
em ambiente de alta umidade, sendo que a temperatura limite é de 60 oC, mas não são tolerantes a pH ácido.
Segundo NIKDEL et al., (1993), a pasteurização é realizada comercialmente pela passagem do produto através de um trocador com vapor ou água quente. As condições típicas de tratamento térmico são 91 oC por 10 a 60 segundos. Os fluxos devem proporcionar condições de vazão com um fluxo turbulento, para evitar o aquecimento excessivo que leva à geração de “off- flavors” e deposições nas superfícies do trocador de calor.
Para GOODRICH (1998) há algumas diferenças sensoriais e químicas entre o suco pasteurizado e o suco fresco. Os processos de pasteurização podem ter efeito no sabor, aroma e aspectos nutricionais do suco, o que é muito utilizado como apelo de marketing, para aumentar as vendas de suco fresco.
Segundo SHOMER et al. (1999), tratamentos térmico brandos de sucos, reduzirão a carga microbiológica, causando danos mínimos às propriedades organolépticas, e estenderão a vida de prateleira. O suco de laranja fresco refrigerado tem um curto tempo de vida de prateleira, que pode ser estendido pelo processamento mínimo. (15 segundos a 60 oC) chegando a 35 dias e mantido a 4 oC.
SADLER et al. (1992), compararam a composição microbiológica de suco de laranja armazenado a 4 oC, sem pasteurização, com pasteurização branda (66 oC, 10 segundos), e severa (90 oC, 60 segundos), sendo que todos os tratamentos reduziram a contagem de microrganismos (bolores e leveduras).
2.9.4 Fisico-Química
LAFUENTE et al. (1978) avaliando a influência de métodos de elaboração sobre a qualidade do suco de laranja resfriado, utilizaram as seguintes determinações físico-químicas: vitamina c, atividade de pectinesterase, transmissão de luz e perda de turvação.
NISIDA et al. (1993), avaliando a estabilidade de suco de laranja não pasteurizado e armazenado a 4 oC em dois tipos de embalagem (Polietileno de alta e baixa densidade), utilizaram as seguintes determinações físico-químicas: pH, oBrix, acidez total titulável e relação oBrix/Acidez total titulável. O pH não se alterou ao longo de 72 horas a partir da extração do suco, mantendo-se
a 3,45. O oBrix também não se alterou ficando ao redor de 8,0 e a acidez total titulável apresentou variações mínimas (0,1 a 0,2) que podem ser considerados como diferentes interpretações de leitura da bureta ou ponto de viragem, variando de 0,81 a 0,82, e por conseguinte a relação o
Brix/Acidez se manteve a mesma com variação devido à influência de erros de leitura da acidez, variando de 9,6 a 9,8. Obviamente esses resultados são coerentes, pois esses parâmetros somente se alteram ao longo de período de maturação; provavelmente os autores do trabalho desconhecem essas alterações, pois avaliar esses parâmetros num período de 72 horas não traria contribuição alguma, já que esses parâmetros uma vez extraídos do suco, não se alteram, a não ser com adição de ácido, açúcar ou água na bebida.
SUGAI et al. (2002), avaliando suco de laranja minimamente processado e armazenado em latas de alumínio, utilizaram as determinações físico-química: acidez, oBrix, pH, sólidos insolúveis e sólidos totais. Os resultados obtidos foram estranhos, pois os autores compararam suco não pasteurizado com suco pasteurizado, e obviamente o tratamento térmico não afeta a maturação dos sucos cítricos.
SADLER et al. (1992), avaliando alterações microbianas, enzimática e químicas em suco de laranja fresco e processado no armazenamento, utilizaram como avaliação química as determinações; oBrix, acidez, relação oBrix/Acidez e pH.
MANNHEIM & PASSY (1979), avaliando o efeito dos métodos de desaeração em suco de laranja e Pomelo ( “Grapefruit” ), engarrafados, avaliou o suco com os parâmetros: oBrix, pH e acidez total titulável.
NISIDA (2000), avaliando a estabilidade de suco de laranja (Pêra-rio) refrigerado, acondicionado em embalagem asséptica, avaliou o suco recém extraído com as seguintes determinações Físico-químicas: pH (3,8), oBrix (11,4), Acidez (0,6%), Relação oBrix /Acidez 18, Ácido ascórbico (41 mg/100g). Esse suco foi submetido ao tratamento e armazenado a 2 e 12 oC por 63 dias, sendo que a cada três dias essas determinações foram realizadas; novamente ocorre com o autor o mesmo problema, pois uma vez extraído o suco da fruta não ocorre alteração de pH, Brix, Acidez e Relação Brix/acidez, pois se tal ocorresse, não poderiam ser utilizados sucos para o preparo de bebidas cítricas, pois a cada dia a bebida teria um gosto diferente. Assim para estudo de estabilidade não são esses os parâmetros a serem utilizados, mesmo assim os resultados obtidos pela autora comprovam isso, pois o pH, oBrix e acidez não se alteraram nem no armazenamento a 2 nem a 12 oC, nas treze determinações feitas a cada três dias, ficando o valor de pH, oBrix e acidez, inalterados.
CORRÊA NETO (1998), estudando o processamento de suco em garrafas de polietileno tereftalato (PET), utilizou suco de laranja caracterizando as frutas a partir de dois processamentos, sendo pasteurização a 72 oC/16 segundos e 91 oC/40 segundos e avaliou as seguintes determinações físico-químicas: densidade relativa, sólidos solúveis (oBrix), acidez total titulável (%), relação Brix/Acidez, pH e sólidos em suspensão (%). Ao longo do tempo de armazenamento os sucos foram avaliados a cada três dias durante 28 dias e novamente o que foi demonstrado em ambos processamentos é que os valores praticamente não se alteram para Brix, acidez, Relação Brix acidez, pH, já que é a maturação que altera esses parâmetros.