Orientador: Flávio Luis Schmidt

Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia de Alimentos

Resumo: O mel pode ser definido como uma solução concentrada de açúcares. Possui enzimas,ácidos orgânicos e outros compostos. O aquecimento do mel é usualmente utilizado para descristalizar e facilitar o processamento. Atualmente na indústria o mel é aquecido por convecção forçada de ar e pode...

Resumo: O mel pode ser definido como uma solução concentrada de açúcares. Possui enzimas,ácidos orgânicos e outros compostos. O aquecimento do mel é usualmente utilizado para descristalizar e facilitar o processamento. Atualmente na indústria o mel é aquecido por convecção forçada de ar e pode demorar de 4 a 7 dias, onerando o processamento. O emprego de altas temperaturas no mel pode alterar muitas de suas propriedades, como diminuição da enzima diastase e aumento do hidroximetilfurfural (HMF), importantes indicadores de qualidade. O objetivo do trabalho foi estudar o processo de descristalização do mel frente ao tratamento térmico em banho de água sob agitação,visando desenvolver métodos mais eficientes para a descristalização do produto. A partir dos dados da história térmica do mel, os parâmetros cinéticos de transferência de calor e os impactos do aquecimento nas propriedades do mel foram verificados. Foram utilizados três tipos de méis para avaliação de suas propriedades sob influência do aquecimento e determinação das cinéticas de reação. Avaliaram-se as alterações no pH, acidez, índice de formol e cor, além da atividade diastásica e conteúdo de HMF formados nas temperaturas de 50, 70 e 90ºC. Para os estudos de descristalização foram realizados 12 ensaios utilizando-se mel de eucalipto, safra 2010, aquecido nas temperaturas de 58, 75 e 95ºC e velocidades de rotação 0, 20, 30 e 40 rpm. O aquecimento a 50 e 70ºC não produziu importantes alterações na sua composição inicial, entretanto a 90ºC as alterações começaram a se evidenciar. Os resultados obtidos demonstraram que a formação de HMF e a destruição da diastase puderam ser descritos pelo modelo cinético de primeira ordem com Ea (energia de ativação) de 19,5 kcal/mol, z (índice térmico) de 27,7ºC e Q10 (quociente de velocidade) de 2,3; para a formação do HMF e Ea de 31,4 kcal/mol, z de 17,8ºC e Q10 de 4,3 para a degradação da diastase, sendo notada a maior dependência desta com a temperatura. Foram encontrados menores valores de fh (parâmetro do efeito da temperatura) com o aumento da agitação das embalagens e também com o aumento da temperatura empregada, sendo possível a partir da cinética das reações, estimarem as concentrações finais de HMF e diastase. O ensaio com melhores resultados para a descristalização do mel foi a 75ºC e 20 rpm onde o mel apresentou-se totalmente descristalizado e sem perdas significativas da qualidade. O fh encontrado para este ensaio foi de 16 min e coeficiente de transferência de calor 54,2 W/m2.ºC. Foi possível concluir que o uso de tratamento térmico em banho sob agitação para descristalização do mel melhora as propriedades de transferência de calor reduzindo o tempo total de processo, mantém as características de qualidade do mel em níveis aceitáveis, podendo ser empregado para otimização, rapidez de fluxo, eficiência da descristalização e aumento da produtividade nas indústrias

Abstract: Honey can be defined as a concentrated solution of sugars, containing many organic acids, pigments and other compounds. Heating of honey is usually utilized to dissolve the sugar crystals, making a more acceptable product. Nowadays, at big industries, honey is heated by forced air...

Abstract: Honey can be defined as a concentrated solution of sugars, containing many organic acids, pigments and other compounds. Heating of honey is usually utilized to dissolve the sugar crystals, making a more acceptable product. Nowadays, at big industries, honey is heated by forced air convection, which takes 4 to 7 days. This process is quite onerous,becoming a problem on honey processing. High temperatures can change many properties of honey, like decrease in diastase activity and increase in hydroxymetylfurfural (HMF) contents, important indicators of honey¿s quality. The aim of the present work was to study the liquefying crystallized honey process using thermal treatment in water bath under stirring, in order to develop more efficient methods of doing it. The work intended to verify, based on data from the thermal history of honey, the kinetic parameters of heat transfer and the consequences of heating on honey properties. To evaluate these consequences and to determine the reaction kinetics, three kinds of honey were used. The parameters: pH, acidity, formaldehyde contents and color, besides diastase activity and HMF contents were evaluated at 50, 70 and 90oC. To study liquefying crystallized honey process only eucalyptu's honey, crop 2010, was used. It was submitted to 12 essays, using temperatures of 58, 75 and 95oC, and stirring speed of 0, 20, 30 and 40 rpm. At 50 and 70ºC the changes observed in honey properties were not important, becoming significant at 90ºC. The results obtained demonstrated that production of HMF and degradation of diastase could be described by the kinetic model of first order with Ea of 19,52 kcal/mol, z of 27,7oC and Q10 of 2,32 for HMF production and Ea de 31,4 kcal/mol, z de 17,8ºC e Q10 de 4,27 for diastase. It was noted that diastase had the great temperature dependency. Increase in temperature and stirring speed of honey container, leds to decrease in fh (parameter of temperature effect) values. The reaction kinetics provided, in addition to kinetic parameters, estimated values of final concentrations of HMF and diastase. The essay with best results for liquefy crystallized honey was that of 75oC and 20rpm, in which honey was fully liquefied with no significant loss of quality. In this essay a fh value of 16 min and a heat transfer coefficient of 54,2 W/m2.OC were found. It was possible to conclude that use of heating treatment in water bath under stirring for liquefying crystallized honey improve the heat transfer properties, reducing total processing time,keep quality characteristics of honey at acceptable levels and, therefore, can be employed at the honey processor industries for optimization, flow quickness, efficiency in liquefying crystallized honey and increase in productivity