Influence of depectinization in the ultrafiltration of West Indian cherry (Malpighia glabra L.) and pineapple (Ananas comosus (L.) Meer) juices

Abstract

SUMMARYWest Indian cherry (Malpighia glabra L.) and pineapple (Ananas comosus (L.) Meer) juice clarification by cross-flow UF, using polysulphone hollow fiber and ceramic tubular membranes with, respectively, nominal molecular weight cut off values of 100kDaltons and average pore diameters of 0.01µm, were studied. The influence of enzymatic treatment using enzyme concentrations of 20, 100 and 300mg/L, a time of 90min and a temperature of 40ºC for depectinization was verified. The juices were then clarified in a laboratory scale filtration unit, with an effective filtration area of 0.12m 2 for the polysulphone hollow fiber membrane and of 0.005m 2 for the ceramic tubular membranes. The influence of enzymatic treatment on viscosity, turbidity and total pectin of the juice, before ultrafiltration, is reported. Membrane performance was evaluated in terms of flow rate and clarity of the permeate. The permeate flow rate of depectinized pineapple juice was higher (30 -60%) for both membranes. Depectinized West Indian cherry juice presented a lower permeate flow rate for the polysulphone hollow fiber membrane. The increase in permeate flow rate, with the use of the 300mg/L and 100mg/L enzyme concentration was not significant, so it is economically advantageous to ultrafilter depectinized juice, treated with an enzyme concentration of 20mg/L.

Avaliação da influência da temperatura e do tratamento enzimático no comportamento reológico do suco de abacaxi pérola (Ananas Comosus L. merr.)

“…Na faixa de trabalho utilizada (30-50 ºC e 40-80 minutos), levando em consideração que uma redução de tempo e temperatura resulta num aumento da concentração de pectina das amostras, obteve-se como condição otimizada de tratamento enzimático a temperatura de 50 °C e tempo de 80 minutos (ensaio 4), proporcionando a redução de 94,03% na concentração de pectina da amostra de abacaxi integral analisada. Barros et al (2004), ao estudarem o suco de abacaxi, verificaram que, ao realizar o tratamento enzimático variando a concentração de enzima entre 20; 100 e 300 mg.L -1 , à temperatura de 40 °C, por 60 minutos, a maior redução da concentração de ácido galacturônico foi obtida com o tratamento que utilizou a menor concentração de enzima, ou seja, 20 mg.L -1 , a 40 °C, por 60 minutos.…”

“…Segundo Constenla et al (1989), a redução na viscosidade aparente pode ser atribuída a um aumento nas distâncias intermoleculares que ocorrem em função da expansão térmica causada pelo aumento na temperatura. Hassan e Hobani (1998) acrescentam que a força de cisalhamento, quando associada com a aplicação da temperatura, faz com que as partículas se rearranjem em direções paralelas, e as partículas maiores são quebradas em partículas menores.…”

“…Sabe-se que, quanto menor a viscosidade de um fluido, menor é a perda de carga durante o escoamento, o que resulta em menor gasto de energia. Esses valores estão próximos aos encontrados por Barros et al (2004), que avaliaram a influência da despectinização na ultrafiltração dos sucos de cereja e abacaxi, e observaram redução na viscosidade de 22,3% para o suco de cereja e 30% para o suco de abacaxi, em função da redução no peso molecular das pectinas, celuloses e hemiceluloses com o decorrer do tempo de tratamento. Com 50 minutos de tratamento, 80% do total de pectina do suco de cereja e 30% do total de pectina do suco de abacaxi, haviam sido despolimerizados, comprovando a eficiência da utilização das enzimas para a hidrólise da pectina.…”

“…A presença de outras unidades de açúcares tais como galactose, arabinose e rhamnose ao longo das cadeias de grupos de ácido galacturô-nico, tem reforçado a compreensão das propriedades das pectinas. Devido a essas propriedades, as pectinas são responsáveis pela turbidez e o aumento da viscosidade de sucos de frutas (BARROS et al, 2004).…”

Fruit Juice Processing and Membrane Technology Application

“…These colloids are either part of the fruit itself or may be formed by microorganisms during fruit ripening [17]. Pectin is a structural cell wall polysaccharide found in all higher plants.…”