Ultrassons de potência para a melhoria de sumos e smoothies

Investigadores da Universidade Técnica de Berlim constataram que a sonicação é um método de processamento muito eficaz para melhorar sumos de fruta e de legumes, bem como smoothies. Sendo uma técnica de processamento não térmico de alimentos, os ultrassons proporcionam um tratamento suave, mas eficaz, que intensifica os sabores e estabiliza e conserva os sumos e os purés. Os resultados dos tratamentos ultrassónicos de sumos incluem a melhoria dos sabores, a estabilização e a conservação.

A aplicação de ultrassons nos processos de produção alimentar é uma área de interesse crescente para os fabricantes de alimentos. Ao contrário dos ultrassons de baixa intensidade (intensidades < 1 W/cm²), que podem ser utilizados em ensaios não destrutivos e na obtenção de imagens, os ultrassons de potência (intensidades > 5 W/cm²) provocam alterações nos materiais e podem ser utilizados para melhorar diversos processos na indústria alimentar. As ondas ultrassónicas são ondas de compressão que interagem mecanicamente com o produto submetido a sonicação. As compressões e rarefações cíclicas podem influenciar a estrutura celular. A amplitudes de pressão elevadas, os ultrassons de potência provocam cavitação, o crescimento e a implosão de bolhas de gás, que é acompanhada por picos de pressão e temperatura e homogeneíza e estabiliza sistemas dispersos. A Hielscher Ultrasonics e investigadores do Departamento de Biotecnologia Alimentar e Engenharia de Processos Alimentares da Universidade Técnica de Berlim investigaram os efeitos positivos dos ultrassons na melhoria da qualidade, da estabilidade e do sabor dos smoothies; bebidas misturadas e refrigeradas feitas de sumos e purés de fruta e de legumes.

Embora não exista uma disposição legal que limite os ingredientes dos smoothies a produtos puros de fruta e de legumes, os produtores pretendem colocá-los no mercado como produtos saudáveis e de valor. Consequentemente, pretende-se produzi-los sem a adição de estabilizantes, intensificadores de sabor ou corantes. No entanto, os sumos e os purés apresentam frequentemente teores elevados de polpa. Por isso, tendem a apresentar separação de fases, o que resulta num aspeto menos apelativo do produto. Por este motivo, a maioria dos smoothies atualmente disponíveis contém banana como ingrediente principal, o que reduz a separação de fases devido a um aumento da viscosidade.

 
Os ultrassons podem ser aplicados para desintegrar as partículas de polpa e alterar a distribuição do tamanho das partículas. Um tamanho de partícula menor resulta numa velocidade de sedimentação mais baixa, levando a uma redução da sedimentação e a uma maior estabilidade durante o armazenamento. Além disso, esta desintegração das partículas pode levar a uma maior libertação de componentes do sabor, pigmentos de cor e constituintes celulares, como o açúcar ou compostos aromáticos voláteis, para o sumo. O resultado é uma melhoria da intensidade da cor, da doçura e da perceção do aroma. Adicionalmente, a redução do tamanho das partículas influencia a sensação na boca, levando a uma perceção global mais suave.
Para garantir um determinado prazo de conservação dos smoothies, as misturas têm de ser pasteurizadas. No entanto, os tratamentos térmicos têm sempre impacto na qualidade do produto, na cor e na perceção de frescura. Consequentemente, a redução das temperaturas de processamento é um dos principais focos da indústria alimentar. Os ultrassons têm um efeito sinérgico na inativação de microrganismos e enzimas quando são aplicados em combinação com a temperatura, processo denominado termossonicação, ou com pressão elevada, processo denominado manossonicação. São também conhecidos resultados positivos da combinação dos três parâmetros, designada por manotermossonicação. Presume-se que as células tratadas com ultrassons se tornam mais suscetíveis a outros fatores de stress, como a pressão e o calor. Além disso, as ondas ultrassónicas podem romper as camadas limite e induzir a mistura, melhorando a transferência de calor. Assim, outro foco do projeto de investigação é a redução das temperaturas de pasteurização através do desenvolvimento de um processo de conservação assistido por ultrassons. Pretende-se melhorar a qualidade do produto e reduzir os custos energéticos, mantendo ou aumentando a segurança do produto e o seu prazo de conservação.
Os efeitos abrangentes dos ultrassons, que poderiam permitir a melhoria simultânea das características de sedimentação, do sabor, do aspeto, da sensação na boca e da estabilidade microbiológica e enzimática dos smoothies enquanto produtos de elevado valor, poderiam representar uma vantagem importante para a indústria alimentar e para a comercialização de bebidas frescas de fruta e de legumes no futuro. Além disso, a percentagem de banana ou de outros ingredientes de elevada viscosidade poderia ser reduzida quando a estabilidade do produto é melhorada por tratamentos ultrassónicos, permitindo a criação de novas variedades de smoothies.
 
Contacto na TU Berlin:
K. Schoessler
katharina.schoessler(at)tu-berlin.de
Telefone:+49 (0)30-3147 1847
 

Esquerda: sumo de laranja não tratado; Direita: sumo de laranja submetido a sonicação
A homogeneização ultrassónica de elevado cisalhamento produz sumo estável sem sedimentação