INFLUÊNCIA DE DIFERENTES FATORES NA TERMORRESISTÊNCIA DE NEOSARTORYA FISCHERI EM SUCO DE MAMÃO Adriana Paula SLONGO* Suzane MIORELLI*

(1)

377

INFLUÊNCIA DE DIFERENTES FATORES NA

TERMORRESISTÊNCIA DE NEOSARTORYA FISCHERI

EM SUCO DE MAMÃO

Adriana Paula SLONGO* Suzane MIORELLI* Gláucia Maria Falcão de ARAGÃO*

* Departamento de Engenharia Química e Engenharia de Alimentos Universidade Federal de Santa Catarina UFSC 88040900 -Florianópolis - SC- Brasil.

RESUMO: Estudou-se a influência de diversos fatores na resistência térmica de ascósporos do fungo termorresistente Neosartorya fischeri. O meio de aquecimento utilizado foi suco de mamão, onde se variou o ratio (°Brix/acidez) do mesmo. Os ascósporos foram obtidos em diferentes idades e diferentes temperaturas de produção. A resistência térmica foi determinada em tubos de vidro. Os valores de 1/k obtidos foram submetidos à análise estatística através do software Statistica 6.0. O fator ratio para a variável resposta 1/k a 80°C, ao passar de um nível inferior (26) para um nível superior (66), produziu uma estimativa de aumento da termorresistência de aproximadamente 45 %. O aumento da idade de produção dos ascósporos do fungo Neosartorya fischeri, de 1 para 3 meses, e da temperatura de produção destes ascósporos, de 25°C para 35°C, provocaram um aumento na resistência térmica de aproximadamente 13% e 23%, respectivamente. Através dos resultados, pode-se constatar que o fungo N. fischeri apresentou menor resistência térmica no suco de mamão com baixos valores de ratio, ou seja, o aumento da concentração de sólidos solúveis elevou a sua resistência térmica. Constatou-se ainda que o aumento da idade (tempo) de produção dos esporos e a elevação da temperatura de produção aumentam significativamente (p< 0,05) a resistência térmica deste fungo, dentro da faixa estudada.

PALAVRAS-CHAVE: Ascósporos; fungo termorresistente; ratio; Neosartorya fischeri; suco de mamão.

Introdução

Os sucos de frutas tropicais processados termicamente estão sendo cada vez mais utilizados pelas famílias brasileiras considerando a praticidade de seu uso pois não requerem,

necessariamente, refrigeração durante o seu armazenamento. O Brasil é o segundo maior produtor mundial de frutas, tendo produzido, em 1998, cerca de 39,3 milhões de toneladas. Na produção mundial de mamão, o Brasil ocupa o 1º lugar, com 1,76 milhões de toneladas.

A maior parte dos fungos é pouco termorresistente. Algumas espécies com maior resistência térmica produzem ascósporos que podem provocar a deterioração do alimento processado 2, 3, 7, 14_{. O estudo de fungos termorresistentes é} de suma importância, pois os mesmos têm sido freqüentemente associados à deterioração destes sucos, por suas características de sobreviverem às temperaturas de pasteurização10_{. A ocorrência de deterioração de alimentos} pela presença de ascósporos termorresistentes é muito comum devido à contaminação pelos gêneros Neosartorya,

Byssochlamys, Talaromyces e Eupenicillium. 10, 14

Baglioni3 _{relatou que a maior contaminação por}

Neosartorya em linha de processamento de tomate deu-se

na matéria-prima e na água de transporte e de pré-lavagem. Segundo Mislivec et al.8_{, o crescimento de fungos e} leveduras pode ser manifestado por pontos de podridão, bem como, presença de esporos. Os autores afirmam ainda que o fato de não se observar crescimento visual, não significa que o produto não esteja contaminado por estes microrganismos. O fungo N. fischeri é uma das espécies com maior capacidade de elevar o pH dos produtos favorecendo a produção de toxinas por Clostridium

botulinum nas proximidades ou abaixo do crescimento

micelial3_.

Vários são os fatores que contribuem para a sobrevivência e a alteração da resistência térmica de fungos termorresistentes, dentre eles, destaca-se a presença de ácidos orgânicos, teor de sólidos solúveis, tipos de meios de aquecimento e a adição de conservantes. O tempo e a temperatura de produção dos ascósporos devem também ser, cuidadosamente, controlados14_{. Rajashekhara et al.}9_{, em} pesquisa realizada com ascósporos de N. fischeri e sucos de manga e uva com diferentes teores de sólidos solúveis (10°brix, para suco diluído e 45°Brix para suco concentrado), verificaram que a resistência térmica deste Alim. Nutr., Araraquara

v.16, n.4, p. 377-387, out./dez. 2005

(2)

378

fungo aumentava nos sucos concentrados.

Tournas & Traxler15 _{estudaram a influência do} tempo de produção de ascósporos de N. fischeri em relação à sua resistência térmica, empregando suco de abacaxi e concentrado de abacaxi como meios de aquecimento. A temperatura de produção destes ascósporos foi de 30°C em diferentes idades de produção dos mesmos (1, 2, 3 e 6 meses). Constataram, ao final, que o aumento do tempo (idade) de produção dos ascósporos proporcionou o aumento da resistência térmica deste fungo em ambas as condições do meio de aquecimento (suco ou concentrado de abacaxi), o que ficou evidenciado pelo aumento do valor de D (tempo requerido a uma dada temperatura para reduzir 90% da população de microrganismos em um meio de aquecimento definido) deste fungo à temperatura de 88°C.

Em pesquisa realizada com suco de maçã, Salomão12 _{isolou cepas de Neosartorya fischeri,}

Byssochlamys fulva e Eupenicillium e verificou que a cepa

de N. fischeri era mais termorresistente que as demais. Este fungo apresentou valores de D80°C de 313 minutos, D85°C de 39 minutos e D90°C de 2 minutos, quando se utilizou suco de maçã (pH 4,5; ratio 48) nos ensaios de resistência térmica. A presente pesquisa teve como objetivo estudar a influência de fatores relacionados à variação da resistência térmica do fungo Neosartorya fischeri em suco de mamão. Os diferentes fatores avaliados foram ratio (relação °Brix/ acidez) do suco de mamão (utilizado como meio de aquecimento) e diferentes suspensões de ascósporos obtidas em diferentes temperaturas e idades de produção. Foi realizado planejamento experimental variando-se estes fatores. Cabe ressaltar que na literatura há poucos trabalhos que usam esta técnica estatística para obtenção da influência de diferentes fatores sobre a resistência térmica de fungos. Material e métodos

O fungo utilizado foi o Neosartorya fischeri que foi isolado e identificado por Salomão12 _{em amostras retiradas de linha} de processamento de néctar de maçã.

Suco: O suco de mamão original apresentou um Brix inicial de 13°, pH de 3,6 e ratio (relação °Brix/acidez) de 48. Esporulação das cepas: Garrafas de Roux, contendo aproximadamente 180 mL de Agar Extrato de Malte (MEA, pH 5,4), foram inoculadas com suspensões de ascósporos e

incubadas em diferentes temperaturas (25, 30 ou 35°C) por 1, 2 ou 3 meses, segundo o estabelecido no planejamento experimental fracionário (Tabela 1), para os fatores, temperatura de produção dos ascósporos, ratio do meio de aquecimento e idade de produção dos ascósporos.

Planejamento experimental fracionário: Com a finalidade de se estudar o efeito combinado do ratio (°Brix/acidez) do meio de aquecimento, da temperatura de produção dos ascósporos e da idade de produção dos ascósporos na resistência térmica deste fungo, foi feito um planejamento experimental 23_{, com triplicata no ponto central. Este} planejamento permite avaliar os componentes lineares de interação entre os fatores. Os experimentos realizados estão descritos na Tabela 1.

Tabela 1 -Níveis e fatores utilizados no planejamento experimental para estudo da resistência térmica de N.

fischeri utilizando suco de mamão como meio de aquecimento.

Níveis Fatores

- 1 0 + 1

Temperatura de produção dos ascósporos (ºC) 25 30 35

Ratio do meio de aquecimento (ºBrix/acidez) 26 46 66

Idade de produção dos ascósporos (meses) 1 2 3

Os níveis dos fatores foram escolhidos, no caso da temperatura, seguindo os dados da literatura, que diz que, para fungos termorresistentes, as temperaturas crescimento

encontram-se na faixa de 25°C a 37°C. Já para o ratio do

meio de aquecimento, os níveis foram escolhidos com base nos dados de uma indústria de sucos, que constatou que o

ratio do meio de aquecimento, dependendo da estação do

ano, apresenta variações nos seus valores. Com relação à idade, escolheu-se trabalhar com estes tempos, pois se verificou experimentalmente que na temperatura de produção de ascósporos a 20°C, somente houve a produção dos mesmos após 1 mês de incubação.

Coleta dos ascósporos das garrafas de Roux: Transcorrido cada período de produção de ascósporos, a superfície do meio das garrafas de Roux foi “raspada” com o auxílio de pérolas de vidro e bagueta de vidro estéreis. A massa obtida foi filtrada através de gaze estéril e, posteriormente, centrifugada a 4000 rpm por 10 minutos. As suspensões finais foram preparadas, ressuspendendo o precipitado em um volume de água suficiente para se obter contagem na ordem de 104 _{a 10}6 _{ascósporos/mL, que é} suficiente para se obter pelo menos 4 reduções decimais no tratamento de inativação térmica. A determinação da concentração de ascósporos presentes na suspensão foi feita através de diluição e plaqueamento em meio Agar Extrato de Malte (MEA, pH 5,4), sempre antes de ser utilizada para os testes de inativação térmica. As suspensões foram estocadas sob refrigeração (4°C) em recipientes contendo pérolas de vidro (para facilitar a homogeneização antes do uso).

(3)

379

o suco estudado, foi o ácido cítrico (m/m)6, 8_.

Determinação do °Brix: A determinação do teor de sólidos solúveis totais, ou °Brix, foi feita por refratometria (refratômetro de ABBÉ - Instruterm).

Determinação do Ratio (°Brix / acidez): Uma vez determinados o °Brix e a acidez pode-se determinar o ratio que é a relação entre ambos.

Ajuste dos valores de ratio:

- Baixos valores de ratio: Para ajustar os valores de ratio, primeiramente fixou-se o °Brix do suco (13°Brix). Quando o mesmo não se encontrava próximo a este valor, adicionou-se solução de sacaroadicionou-se 60% . Em adicionou-seguida, adicionou-adicionou-se uma solução de ácido cítrico 20 % até que o meio apresentasse um valor de acidez de 0,5. O valor de ratio obtido foi de 26. - Elevados valores de ratio: Para ajuste destes valores de

ratio, primeiramente, fixou-se a acidez natural do suco de

mamão (0,28). Quando o mesmo não se encontrava próximo a este valor, adicionou-se ácido cítrico 20%. Em seguida, adicionou-se uma solução de açúcar 60 % até que o meio apresentasse um valor °Brix de 18,5. O valor de ratio obtido foi de 66.

Resistência térmica: Os ensaios de resistência térmica foram realizados em tubos de vidro (8 X 124 mm) preenchidos com 1,8 mL de suco de mamão acrescido de 0,2 mL de suspensão de esporo, utilizado como meio de aquecimento, de acordo com o planejamento experimental, nas temperaturas de 80°C, 85°C e 90°C. Para todos os ensaios do planejamento experimental fracionário, houve uma amostra referente ao tempo zero, a qual foi submetida apenas ao tratamento ótimo de ativação de 85°C em todos os ensaios. Conforme estudos preliminares, os valores de tempos de ativação foram estabelecidos na faixa de 10 a 20 minutos. Como as curvas de sobreviventes de N. fischeri normalmente não são logarítmicas, o método de linearização das curvas de sobreviventes, proposto por Alderton & Snell1_, foi aplicado para possibilitar o cálculo dos parâmetros cinéticos equivalentes a D (1/k) e Z (Z*).

Para linearização da curva de sobreviventes, o método propõe a seguinte equação 1:

C

kt

N

No

log

a

log

Determinação da acidez de sucos de frutas: Para a determinação da acidez do suco de mamão, realizou-se uma titulação com hidróxido de sódio 0,1 N (padronizada com o seu respectivo fator de correção) em presença de fenoftaleína 1%. O resultado foi expresso em porcentagem de acidez, calculado conforme o ácido predominante na fruta que, para

onde : No = Número inicial de ascósporos/ml; N = Número de sobreviventes após um tempo t de tratamento térmico a uma dada temperatura (ascósporos/ml); a = Expoente para linearização; C = Constante e intercepto da curva linearizada; k = Constante de taxa de morte (coeficiente angular da curva linearizada ) (min-1_{) e t = tempo de} aquecimento (minutos). Para que fosse possível se fazer a linearização das curvas, foi necessário, primeiramente, se fazer o cálculo do valor do parâmetro “a”. Este parâmetro

foi obtido pelo inverso da inclinação da curva do gráfico de log (log No – log N) versus o log (t), com os dados da curva do tratamento menos severo (80°C). A curva de destruição nesta temperatura apresentou o maior ombro comparado às demais curvas (85°C e 90°C). A partir disso, procedeu-se a linearização das curvas dos tratamentos mais severos. Contagem das colônias: Diluições decimais foram plaqueadas, por profundidade, em meio MEA (Agar Extrato de Malte), com 1 mL da diluição decimal na superfície da placa de Petri e aproximadamente 20 mL de meio MEA na placa. As colônias foram incubadas a 30°C e contadas a partir de três dias de incubação a 30°C e descartadas após se constatar contagem constante. A contagem foi expressa em UFC/mL.

Cálculo do valor de esterilização (F) para suco de mamão: O Valor de esterilização (F) é definido pela equação 02 como:

F= D eq. 02

onde é o número de reduções decimais desejadas e D é equivalente a 1/k.

Resultados e discussões

Foram determinadas as resistências térmicas dos ascósporos de N. fischeri, em todos os ensaios. As curvas de sobreviventes obtidas não foram lineares nos diferentes tratamentos realizados, especialmente às temperaturas mais brandas. Foi necessária a utilização do método de linearização das curvas de sobreviventes para obtenção dos parâmetros de resistência térmica equivalentes a D e Z.

FIGURA 1 – Curva de inativação térmica de ascósporos de

N. fischeri a ( ) 80°C, ( ) 85°C e ( ) 90°C em suco de

mamão (ratio 66 e ascósporos produzidos a 35°C em meio MEA por 3 meses).

Devido ao grande número de dados obtidos, na Figura 1, apresenta-se apenas um exemplo de inativação térmica de um dos ensaios do planejamento experimental. Esta figura apresenta todas as curvas deste ensaio nas diferentes temperaturas, com ratio do meio de aquecimento de 66, e suspensões de ascósporos obtidas após 3 meses de

Tempo (minutos) 0 50 100 150 200 250 300 350 L o g ( N ) 1 2 3 4 5 6 7

(4)

380

produção a 35°C. Observa-se a não linearidade nas curvas com temperaturas mais brandas (80 e 85°C). Com o aumento da temperatura (90°C), a curva torna-se praticamente linear. Vários autores observaram este fenômeno e constataram que as altas temperaturas mascaram a não linearidade das curvas, sendo necessária a utilização de temperaturas mais baixas para evidenciar este fenômeno 3, 5, 12, 13_{. Os demais} resultados obtidos para valores de 1/k (equivalente a D) e Z* (equivalente a Z) encontram-se na Tabela 2.

Segundo o método de Alderton & Snell1_{, o cálculo do valor} do parâmetro “a”, foi obtido, através do tratamento menos severo (80°C) e, a partir do valor encontrado, procedeu-se a linearização das curvas dos tratamentos mais severos. O valor do expoente “a” determinado a 80°C (Figura 2), para este ensaio, e o coeficiente de correlação (r2_{) foram de 0,603} e 0,9075, respectivamente.

FIGURA 2 - Curva linearizada para a determinação do parâmetro “a” à temperatura de 80°C.

Os valores de resistência térmica (1/k) – equivalente a “D” e os valores de Z* (equivalente a Z) e seus respectivos coeficientes de correlação, para ascósporos de N. fischeri, foram calculados a partir das equações das curvas linearizadas, segundo a equação 01. A Figura 3 apresenta as curvas de linearizadas.

A partir das equações das retas (eq. 03, 04 e 05), foi possível a determinação do parâmetro equivalente a “D” (1/ k), para cada temperatura, correspondendo a 159 min para a temperatura de 80°C, 28 min para 85°C e 3 min para 90°C.

L o g (t) 1 ,9 2 ,0 2 ,1 2 ,2 2 ,3 2 ,4 2 ,5 2 ,6 L o g (L o g N o L o g N ) -1 0 1

eq. 05

tempo (minutos) 0 50 100 150 200 250 300 350 (L o g N o L o g N )^ 0 ,6 0 3 1 0,0 0,5 1,0 1,5 2,0 2,5 3,0

FIGURA 3 - Curvas de linearização da inativação

térmica de ascósporos de N. fischeri a (?) 80°C, (?)

85°C e (¦) 90°C em suco de mamão (ratio 66 e ascósporos produzidos a 35°C em meio MEA por 3 meses).

A Figura 4 apresenta a determinação do valor de Z* (equivalente a Z) para ascósporos de N. fischeri, onde o valor de Z* encontrado foi de 6,0°C, com um coeficiente de correlação de 0,993. T e m p e r a t u r a ( ° C ) 7 8 8 0 8 2 8 4 8 6 8 8 9 0 9 2 - L o g K 0 , 5 1 , 0 1 , 5 2 , 0 2 , 5

FIGURA 4 - Determinação de Z* para N. fischeri (curva TDT-equivalente) em suco de mamão (ratio 66 e ascósporos produzidos a 35°C em meio MEA por 3 meses).

Na Tabela 2, que contém os resultados obtidos nos demais ensaios, são apresentados os valores do expoente “a”, calculados a 80°C, e os valores de 1/k para as temperaturas de 80, 85 e 90°C. A tabela apresenta, ainda, os valores de Z* para cada condição. Os valores de r2_{, para} todos os ensaios, apresentaram-se na faixa de 0,80 a 0,99. O ensaio 1 foi realizado a partir de uma suspensão de ascósporos de N. fischeri que foi coletada de garrafas

(5)

381 incubadas a 25°C, por 1 mês, e sua resistência térmica

realizada em suco de mamão com ratio 26. Assim, adotou-se a simbologia (25-1-26) para designar a temperatura e a idade dos ascósporos produzidos e o ratio do meio de aquecimento no qual se determinou a resistência térmica. Os demais experimentos foram representados desta forma.

Tabela 2– Matriz do planejamento fatorial experimental 23 para os diferentes valores do expoente “a” e dos parâmetros de resistência 1/k (equivalente a D) e Z* (equivalente a Z).

Fatores

Ensaios T R I “a” 1/k 80ºC - (min) 1/k 85ºC (min) 1/k 90ºC (min) Z* (ºC) 1-(25-1-26) -1 -1 -1 0,50 74,6 16,89 2,37 6,4 2-(25-3-26) -1 -1 1 0,62 78,1 18,87 2,50 6,7 3-(25-1-66) -1 1 -1 0,75 119,0 19,23 1,81 5,9 4-(25-3-66) -1 1 1 0,36 135,1 27,25 2,67 5,7 5-(35-3-66) 1 1 1 0,60 158,7 28,01 2,97 5,8 6-(35-1-66) 1 1 -1 0,47 133,3 23,92 2,68 5,8 7-(35-3-26) 1 -1 1 0,47 108,7 27,62 2,80 6,3 8-(35-1-26) 1 -1 -1 0,37 101,0 25,32 2,43 6,0 9-(30-2-46) 0 0 0 0,39 149,2 31,06 3,05 6,0 10-(30-2-46) 0 0 0 0,58 138,9 27,17 2,96 6,0 11-(30-2-46) 0 0 0 0,55 147,1 31,54 2,94 5,9 Legenda: T = Temperatura (°C) R = Ratio (ºBrix/acidez) I = Idade (meses)

Os resultados da Tabela 2 foram submetidos à análise de variância e estimativa dos efeitos através do

software Statistica 6.0 e são apresentados na Tabela 3. Os

fatores são considerados estatisticamente significativos quando p < 0,05.

Tabela 3 - Análise de variância e estimativa dos efeitos para as variáveis respostas estudadas (valores de D e Z*). Variável resposta 1 / k 1/k a 80°C 1/k a 85°C 1/k a 90°C Variável resposta Z* Fatores

Efeito Valor- p Efeito Valor- p Efeito Valor- p Efeito Valor- p

(1) – T°C 23,70 0,025 6,11 0,007 0,382 0,009 -0,213 0,049 (2) - Ratio 45,94 0,006 2,59 0,041 0,008 0,83 -0,512 0,009 (3) - Idade 13,16 0,007 4,25 0,016 0,413 0,008 0,069 0,290 (1) por (2) -4,76 0,342 -2,47 0,059 0,202 0,073 0,183 0,064 (1) por (3) 3,37 0,474 -0,44 0,498 -0,081 0,163 0,028 0,623 (2) por (3) 7,57 0,188 2,11 0,060 0,161 0,071 -0,206 0,052

(6)

382

Analisando-se a variável resposta (valor de 1/k), para temperatura de 80°C, onde todos os fatores tiveram efeito significativo, verifica-se uma estimativa de aumento da resistência térmica de N. fischeri de, aproximadamente, 45%, 13% e 23%, respectivamente, para ratio, idade e temperatura de produção dos ascósporos, quando estes fatores passam de níveis inferiores (temperatura e idade de produção dos ascósporos de 25°C e 1 mês e ratio 26) para níveis superiores (temperatura e idade de produção dos ascósporos de 35°C e 3 meses e ratio 66). As Figuras 5 e 6

apresentam as superfícies de resposta e as curvas de níveis construídas para a variável resposta valor de 1/k a 80°C, respectivamente, para temperatura de produção versus idade A equação do modelo da superfície de resposta e da curva de nível da Figura 5 que correlaciona os fatores temperatura de produção e idade de produção dos ascósporos é apresentada na equação 06:

1/K = 122,17 + 11,85*TºC + 6,58* IDADE eq. 06 84,545 92,144 99,743 107,341 114,94 122,539 130,138 137,737 145,335 152,934 above

Fitted Surface; Variable: K_80 2**(3-0) design; MS Pure Error=29,83257

DV: K_80 84,545 92,144 99,743 107,341 114,94 122,539 130,138 137,737 145,335 152,934 above

DV: K_80 T°C R A T IO -1,2 -0,8 -0,4 0,0 0,4 0,8 1,2 -1,2 -0,8 -0,4 0,0 0,4 0,8 1,2 106,5 110,522 114,545 118,568 122,591 126,614 130,636 134,659 138,682 142,705 above

DV: K_80 106,5 110,522 114,545 118,568 122,591 126,614 130,636 134,659 138,682 142,705 above

DV: K_80 T°C ID A D E -1,2 -0,8 -0,4 0,0 0,4 0,8 1,2 -1,2 -0,8 -0,4 0,0 0,4 0,8 1,2

FIGURA 5-Superfície de resposta e curva de nível para a variável resposta 1/k a 80°C para os fatores temperatura versus idade de produção dos ascósporos.

FIGURA 6-Superfície de resposta e curva de nível paraa variável resposta valor de 1/k a 80°C para os fatores temperatura de produção dos ascósporos versus ratio.

(7)

383 Avaliando-se a variável resposta 1/k a 85°C, verifica-se que

todos os fatores apresentaram efeito significativo (p < 0,05). Estes fatores, ao passarem de níveis inferiores para níveis superiores, proporcionaram um aumento na resistência térmica de 6,0, 3,0 e 4,0 %, respectivamente, para os fatores temperatura, ratio e idade. As Figuras 7 e 8 apresentam as superfícies de resposta e as curvas de níveis construídas para a variável resposta valor de 1/k a 85°C, para temperatura de produção dos ascósporos versus ratio e temperatura de produção versus idade de produção dos ascósporos, respectivamente.

A equação do modelo da superfície de resposta e da curva de nível da Figura 7 que correlaciona a temperatura de produção dos ascósporos e o ratio do meio de aquecimento é apresentada na equação 07:

1/K = 25,49 + 3,05*TºC + 1,295* RATIO eq. 07

A equação do modelo da superfície de resposta e da curva de nível da Figura 8 que correlaciona a temperatura de produção e a idade de produção dos ascósporos é apresentada na equação 08:

1/K = 25,49 + 3,05*TºC + 2,129*IDADE eq. 08 Avaliando-se a variável resposta 1/k a 90°C, verifica-se que os fatores ratio e temperatura de produção dos ascósporos apresentaram efeito significativo (p < 0,05). A Figura 9 apresenta a superfície de resposta e a curva de nível construídas para a variável resposta valor de 1/k a 90°C, para os fatores, temperatura de produção versus idade de produção dos ascósporos.

19,475 20,467 21,458 22,449 23,44 24,432 25,423 26,414 27,405 28,397 above

Fitted Surface; Variable: K_85 2**(3-0) design; MS Pure Error=,5982892

DV: K_85 19,475 20,467 21,458 22,449 23,44 24,432 25,423 26,414 27,405 28,397 above

DV: K_85 T°C R A T IO -1,2 -0,8 -0,4 0,0 0,4 0,8 1,2 -1,2 -0,8 -0,4 0,0 0,4 0,8 1,2

FIGURA 7-Superfície de resposta e curva de nível para a variável resposta valor de 1/k a 85°C para os fatores temperatura de produção dos ascósporos versus ratio.

20,077 21,208 22,34 23,471 24,602 25,734 26,865 27,997 29,128 30,259 above

DV: K_85 20,077 21,208 22,34 23,471 24,602 25,734 26,865 27,997 29,128 30,259 above

DV: K_85 T°C ID A D E -1,2 -0,8 -0,4 0,0 0,4 0,8 1,2 -1,2 -0,8 -0,4 0,0 0,4 0,8 1,2

FIGURA 8-Superfície de resposta e curva de nível para a variável resposta valor de 1/k a 85°C para os fatores temperatura de produção versus idade de produção dos ascósporos.

(8)

384 2,203 2,29 2,376 2,463 2,55 2,637 2,724 2,811 2,898 2,984 above

DV: K_90 2,203 2,29 2,376 2,463 2,55 2,637 2,724 2,811 2,898 2,984 above

DV: K_90 T°C ID A D E -1,2 -0,8 -0,4 0,0 0,4 0,8 1,2 -1,2 -0,8 -0,4 0,0 0,4 0,8 1,2

FIGURA 9–Superfície de resposta e curva de nível para a variável resposta valor de 1/k a 90°C para os fatores temperatura de produção versus idade de produção dos ascósporos.

5,823 5,903 5,982 6,062 6,142 6,222 6,302 6,382 6,461 6,541 above

Fitted Surface; Variable: VALOR_Z_ 2**(3-0) design; MS Pure Error=,0048005

DV: VALOR_Z_ 5,823 5,903 5,982 6,062 6,142 6,222 6,302 6,382 6,461 6,541 above

Fitted Surface; Variable: VALOR_Z_ 2**(3-0) design; MS Pure Error=,0048005

DV: VALOR_Z_ T°C R A T IO -1,2 -0,8 -0,4 0,0 0,4 0,8 1,2 -1,2 -0,8 -0,4 0,0 0,4 0,8 1,2

FIGURA 10–Superfície de resposta e curva de nível obtida para os fatores temperatura de produção dos ascósporos e ratio do meio de aquecimento para a variável resposta valor de Z*.

A equação do modelo da superfície de resposta e da curva de nível da Figura 9 que correlaciona a temperatura de produção e a idade de produção dos ascósporos é apresentada na equação 09:

1/K = 2,652 + 0 ,191*TºC + 0 ,206*IDADE eq. 09 Constatou-se que, nas temperaturas mais elevadas, os efei-tos provocados pelas variações dos fatores foram bem infe-riores aos apresentados a 80°C. Para a variável resposta 1/

k a 80°C, os fatores, temperatura de produção dos ascósporos, ratio do meio de aquecimento e idade de pro-dução dos ascósporos, apresentaram um aumento na resis-tência térmica de 23,70 %; 45,94 % e 13,16 %, respectiva-mente, quando passaram dos menores (25°C, ratio 26 e 1 mês) para os maiores níveis (35°C, ratio 66 e 3 meses). Para a variável resposta 1/k a 85°C, estes mesmos fatores apresentaram um menor aumento ao passarem de níveis inferiores para superiores (6,11% para a temperatura de produção dos ascósporos; 2,58% para o ratio do meio de

(9)

385 aquecimento e 4,25% para a idade de produção dos

ascósporos). Estes resultados mostraram que nas tempera-turas de tratamento térmico mais elevadas, o efeito da vari-ação dos fatores que afetam a resistência térmica dos ascósporos de N. fischeri é mascarado.

O aumento da resistência térmica com o aumento do ratio também foi observado por Tournas & Traxler15_que constataram que ascósporos de N. fischeri aquecidos a 85, 88, 90, 95 e 100°C, por 1 hora, em suco de abacaxi concentrado (42,7°Brix), apresentaram uma maior resistência térmica, em comparação com o suco de abacaxi (12,6°Brix) e água destilada. Rajashekhara et al.11 verificaram que a resistência térmica de ascósporos de N.

fischeri aumentou, em até quatro vezes, quando o teor de

sólidos solúveis do meio de aquecimento utilizado (suco de manga) variou de 10 a 45°Brix.

Os resultados obtidos mostram que um aumento da temperatura de produção leva a um aumento da resistência térmica de N. fischeri. O estudo da influência de diferentes temperaturas de produção dos ascósporos também foi estudado por Engel & Teuber4_{. Estes autores produziram} ascósporos de Byssochlamys nivea a 20, 25, 30 e 37ºC, durante 21 dias. Ao final da pesquisa, constataram que as maiores temperaturas de produção (30 e 37ºC) geraram as maiores resistências térmicas dos ascósporos.

Verificou-se que o fungo N. fischeri apresenta menor termorresistência para meios de aquecimento com baixos valores de ratio. Rajashekhara et al11_{, em trabalho de} resistência térmica realizado com ascósporos de N. fischeri, e utilizando como meio de aquecimento suco de manga com diferentes adições de ácidos orgânicos (ácido málico, cítrico e tartárico), verificaram que as mais baixas resistências térmicas dos ascósporos em tratamento térmico a 85°C deram-se quando o meio de aquecimento continha ácido cítrico.

O aumento da resistência térmica de ascósporos de

N. fischeri ocasionado pelo aumento da idade de sua

produção também foi observado no presente trabalho. Tournas & Traxler15_{, em estudos com ascósporos de N.}

fischeri de 1, 2, 3 e 6 meses de produção e isolados de

abacaxi, puderam verificar que os ascósporos com maior idade apresentaram resistência térmica superior aos de menor idade.

A Figura 10 apresenta a superfície de resposta e a curva de nível construída para a variável resposta valor de Z* (equivalente a Z), onde os fatores, temperatura de produção dos ascósporos e ratio do meio de aquecimento, apresentaram efeito significativo na resistência térmica de

N.fischeri.

A equação do modelo da superfície de resposta e da curva de nível da Figura 10 que correlaciona a temperatura de produção dos ascósporos e o ratio do meio de aquecimento é apresentada na equação 10:

Z * = 6,05 - 0 ,1062* TºC - 0 ,2556*RATIO eq. 10 Os valores obtidos para Z*, neste trabalho, (de 5,7

a 6,8) estão na faixa dos valores apresentados na literatura. Salomão12_{, em trabalho realizado com ascósporos de N.}

fischeri produzidos a 30°C por 1 mês e utilizando como

meio de aquecimento suco de maçã (14°Brix, pH 3,5) e

ratio de 48 (dado não publicado), encontrou um valor de

Z* de 4,59°C. Aragão2_{, em trabalho realizado com N.}

fischeri, utilizando suco de morango como meio de

aquecimento (15°Brix, pH 3,0), encontrou um valor de Z* de 6,17°C.

O ensaio realizado na menor temperatura de produção dos ascósporos e no menor ratio do meio de aquecimento (Tabela 2) apresentou o maior valor de Z* (6,7°C). Porém, à medida que houve um aumento da temperatura de produção dos ascósporos e do ratio do meio de aquecimento, os valores de Z* se reduzem (5,7°C), como pode ser observado na Figura 10, onde os valores de Z* diminuem com o aumento dos níveis dos fatores analisados. Desta maneira, constatou-se que o aumento da ratio do meio de aquecimento assim como da temperatura de produção exercem influência na redução dos valores de Z* .

Com os valores de Z* e 1/k de todos os ensaios, foi possível o cálculo dos valores de esterilização requerido (F) para o suco de mamão. Este cálculo foi feito com o objetivo de se verificar se o tratamento térmico comercial aplicado ao suco de mamão (100°C/30 segundos) é suficiente para destruir os ascósporos do fungo N. fischeri. Não foram realizados os experimentos a 100o_{C, pois como a destruição} a 90o_{C já é muito rápida (como pode ser observado na Figura} 1), os erros experimentais poderiam ser muito grandes. Como os valores de 1/k, obtidos nesta pesquisa, somente foram calculados para 80, 85 e 90°C, fez-se necessário a obtenção do valor de destruição térmica a 100°C, utilizando-se a equação da “curva fantasma” (curva TDT-equivalente), através do valor de Z*. Apesar de se saber que os modelos não podem ser extrapolados além dos limites testados, considerou-se o valor de Z* _{constante até 100}o_{C, para que} fosse possível estimar o valor de 1/k a 100o_C.

Para o cálculo do valor de esterilização (F) a 100°C, foram feitas algumas considerações: 1) população inicial de N. fischeri (No) = 10-2 _{ascósporos/mL, conforme} encontrou Baglioni3_{, investigando a ocorrência deste fungo} em pasta de tomate, por não se dispor deste dado para suco de mamão; 2) considerando-se uma probabilidade de sobreviventes de 1 ascósporo de N. fischeri em 103_{embalagens, o número de reduções decimais requeridas} é 4, ou seja, = 4. Os valores de esterilização (F) dados pela equação 02 para todos os ensaios encontram-se na Tabela 4.

Diante destes resultados, verifica-se que o tempo de tratamento térmico aplicado pelas indústrias (100°C/30 segundos), em suco de mamão, é suficiente para se obter a redução decimal esperada.

Considerando-se um grau de segurança maior, para a probabilidade de sobrevivência de 1 ascósporo de N.

fischeri em 106 _{embalagens, tem-se, = 7. Considerando}

este maior grau de segurança, verificou-se que, para alguns ensaios, o tratamento térmico aplicado na

(10)

386

Tabela 4- Valores de esterilização (F) para os diferentes ensaios de resistência térmica.

Ensaios Tempos F100°C (ensaio1) 19,68 segundos F100°C (ensaio2) 20,80 segundos F100°C (ensaio3) 7,04 segundos F100°C (ensaio4) 13,96 segundos F100°C (ensaio5) 16,60 segundos F100°C (ensaio6) 19,80 segundos F100°C (ensaio7) 14,68 segundos F100°C (ensaio8) 15,40 segundos F100°C (ensaio9) 17,00 segundos F100°C (ensaio10) 16,72 segundos F100°C (ensaio11) 16,36 segundos

indústria, seria insuficiente para garantir este grau de segurança pois, estes valores de esterilização são superiores a 30 segundos.

Conclusão

Todos os fatores analisados (temperatura de produção dos ascósporos, ratio do meio de aquecimento e idade dos ascósporos produzidos) influenciaram significativamente na resistência térmica de N. fischeri. Os resultados evidenciaram o aumento da resistência térmica deste fungo com o aumento especialmente do ratio do meio de aquecimento, seguida da temperatura e da idade de produção dos ascósporos.

Verificou-se que a diminuição do ratio proporcionou uma maior sensibilidade destes ascósporos ao calor. Porém, o aumento do ratio mostrou efeito inverso. Como o meio com ratio elevado tem concentrações elevadas de açúcar, uma das explicações dadas a este fato é o decréscimo da atividade de água do meio protegendo os ascósporos, resultando com isso, no aumento da sua resistência térmica em comparação com ascósporos presentes em meios com pouca ou nenhuma concentração de açúcar.

Na indústria, o tratamento térmico aplicado a sucos de mamão é realizado de forma que a probabilidade de se encontrar um ascósporo de N. fischeri é de um em cada 1000 embalagens. Constatou-se, então que, mesmo sucos com expressivos valores de ratio não têm causado riscos à saúde do consumidor. Entretanto, se um grau de segurança maior, for requerido, como por exemplo, a probabilidade de sobrevivência de um ascósporo de Neosartorya fischeri

em um milhão de embalagens, o tratamento térmico aplicado na indústria de sucos não seria suficiente.

SLONGO, A.P.; MIORELLI, S.; ARAGÃO, G.M.F. Influence of different factors in the heat resistance of

Neosartorya fischeri in papaya juice. Alim. Nutr.,

Araraquara. v.16, n.4, p.377-387, set./dez. 2005.

ABSTRACT: For heat-resistance determinations,

Neosartorya fischeri ascospore suspensions obtained

under three different conditions of production temperature and age were heated in papaya juice with three different °Brix/acidity ratios. Heat resistance was determined in glass tubes. The 1/k values obtained were statistically analyzed through the software Statistica 6.0. At 80°C, the 1/k response variable for the highest ratio produced an increase in the thermal resistance of approximately 45 %, in relation to results for the lowest ratio. The increase in the production age (1 to 3 months) and temperature (25°C to 35°C ) caused an increase in the thermal resistance of approximately 13 % and 23 %, respectively. The results showed that the mold

N. fischeri presented lower thermal resistance for

heating mediums with lower ratio values, i.e., the increase in the concentration of soluble solids caused an increase in the thermal resistance of the mold. It was also observed that increases in the production age and temperature enhanced significantly the thermal resistance of this mold.

KEYWORDS: Ascospores; heat resistant fungi; ratio; Neosartorya fischeri; papaya juice.

(11)

387 Referências bibliográficas

1. ALDERTON, J.; SNELL, N. Chemical states of bacterial spores: heat resistance and its kinectics at intermediate water activity. Appl. Microbiol., v.19, p.565-572, 1970. 2. ARAGÃO, G.M.F. Identificação e determinação da resistência térmica de fungos filamentosos termorresistentes isolados da polpa de morango. 1989. 139f. Dissertação (Mestrado em Ciência de Alimentos) – Faculdade de Engenharia de Alimentos, Universidade Estadual de Campinas, Campinas, 1989.

3. BAGLIONI, F. Estudo da ocorrência de fungos filamentosos termorresistentes em polpa de tomate envasada assepticamente. 1998. 94f. Dissertação (Mestrado em Ciência de Alimentos) – Faculdade de Engenharia de Alimentos, Universidade Estadual de Campinas, Campinas, 1998.

4. ENGEL, G.; TEUBER, M. Heat resistance of

Byssochlamys nivea in milk and cream. Int. J. Food

Microbiol., v.12, p.225-234, 1991.

5. FAO. FAOTAST agriculture data. Roma, 2002. Dispo-nível em: http://apps.fao.org/cgi-bin/nph-db.pl? subset=agriculture.Acesso em: 04 nov. 2002.

6. INSTITUTO ADOLFO LUTZ. Normas analíticas: métodos químicos e físicos para análise de alimentos. 3. ed. São Paulo, 1985. 25p.

7. MARCOLINO, V.A. Quantificação de leveduras, bolores comuns e termorresistentes em linha de processamento asséptico de bebida de uva. 2003. 173f. Dissertação (Mestrado em Ciência de Alimentos) – Faculdade de Engenharia de Alimentos, Universidade Estadual de Campinas, Campinas, 2003.

8. MISLIVEC, P.B.; BEUCHAT, L.R.; COUSIN, M.A. Detection and enumeration of heat resistant molds. In: VANDERZANT, C.; SPLISTOESSER, D.F. (Eds.).

Compendium of methods for the microbiological examination of foods. 3rd _{ed. Washington, DC: APHA,} 2001. p. 251-253.

9. RAJASHEKHARA, E.; SURESH, E. R.; ETHIRAJ, S. Influence of different heating media on thermal resistance of Neosartorya fischeri isolated from papaya fruit. J. Appl. Bacteriol., v.81, p.337-340, 1996.

10. RAJASHEKHARA, E.; SURESH, E. R.; ETHIRAJ, S. Modulation of thermal resistance of ascospores of

Neosartorya fischeri by acidulants and preservatives in

mango and grape fruit. J. Food Microbiol., v.17, p.269-275, 2000.

11. RAJASHEKHARA, E.; SURESH, E. R.; ETHIRAJ, S.Thermal death rate of ascospores of Neosartorya fischeri ATCC 200957 in presence of organic acids and preservatives in fruits juice. J. Food Protect., v.61, n.10, p.1358-1362, 1998.

12. SALOMÃO, B.C.M. Isolamento, identificação e estudo da resistência térmica de fungos filamentosos termorresistentes em produtos de frutas. 2002. 99f. Dissertação (Mestrado em Engenharia de Alimentos) -Programa de Pós-Graduação em Engenharia de Alimentos, Universidade Federal de Santa Catarina, Florianópolis, 2002.

13. SALOMÃO, B.C.M. et al. Influência de diferentes pHs do meio de aquecimento na resistência térmica de

Neosartorya fischeri isolado do processo produtivo de néctar

de maçã. Alim. Nutr., v. 15, n.1, p. 7-10, 2004.

14. TOURNAS, V. Heat resistant fungi of importance to the food and beverage industry. Crit. Rev. Microbiol., Washington, v.20, n.4, p.243-263, 1994.

15. TOURNAS, V.; TRAXLER, R. W. Heat resistance of a

Neosartorya fischeri strain isolated from pineapple juice

frozen concentrate. J. Food Protect., v.57, n.9, p.814-816, 1994.

(12)

This document was created with Win2PDF available at http://www.win2pdf.com.

The unregistered version of Win2PDF is for evaluation or non-commercial use only. This page will not be added after purchasing Win2PDF.