Desenvolvimento de indicadores enzimáticos inteligentes para monitoramento da qualidade de alimentos

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Brizio, Ana Paula Dutra Resem
Data de Publicação: 2015
Tipo de documento: Tese
Idioma: por
Título da fonte: Repositório Institucional da FURG (RI FURG)
Texto Completo: http://repositorio.furg.br/handle/1/6296
Resumo: A dificuldade em conhecer o histórico de temperatura de um alimento, desde sua produção até o consumo, torna difícil prever sua verdadeira vida-útil. O uso de indicadores de tempo e temperatura (ITT) pode ser uma alternativa inovadora empregada para garantir a validade de produtos de forma dinâmica. Assim, este trabalho visa desenvolver novos indicadores enzimáticos de tempo e temperatura para monitorar a qualidade de alimentos perecíveis durante o seu processamento e armazenamento, baseados na reação de complexação entre o amido e o iodo (azul), e na posterior atuação de uma enzima amilase sobre esse complexo, para causar uma redução da intensidade da cor azul a uma taxa dependente do tempo e da temperatura de armazenagem. Os sistemas inteligentes propostos possuem versatilidade de atuação em função do tipo e quantidade de amilase empregada. Desta forma, foi utilizada uma amilase termoestável para a formulação de um indicador inteligente de processamento, utilizado para o controle de tratamentos térmicos industriais (pasteurização);e uma amilase termosensível na formulação de um indicador de armazenamento, empregada para o controle das condições de temperatura durante a cadeia de frio de produtos perecíveis. Na elaboração dos ITT de processamento foram realizadas simulações em laboratório e testes em planta fabril, os quais avaliaram diferentes concentrações de amilase termoestável nos protótipos de ITT quando submetidos as condições de tempo e temperatura de pasteurização. Os resultados evidenciaram que a resposta de cor dos indicadores foi visualmente interpretada, como adaptável à medição usando equipamentos, apresentando boa reprodutibilidade em todas as condições estudadas. O ITT contendo 6,5 % de amilase termoestável (penzima/pamido) foi aquele cujo resultado melhor se adequou à utilização na validação de cozimento de presunto. Nesta condição, o protótipo anexado à embalagem primária do produto indicou o processo de pasteurização de forma fácil, precisa e não destrutiva. Já durante o desenvolvimento do ITT de armazenamento foram realizadas simulações em laboratório, testes em planta fabril e ponto de venda, os quais avaliaram o uso de diferentes concentrações de amilase termosensível nos protótipos de ITT quando submetidos a diversas condições de cadeia de frio. Os resultados evidenciaram que devido à possibilidade de definir a vida-útil destes protótipos variando as concentrações de enzima termosensível, os indicadores podem ser facilmente adaptados para controlar as condições de temperatura durante a cadeia de diversos alimentos perecíveis. O protótipo contendo 60 % de amilase termosensível (penzima/pamido) foi aquele cujo resultado melhor se adequou à utilização no controle da cadeia avícola. Assim, o ITT indicou visualmente o histórico de tempo e temperatura de produtos à base de frango de forma fácil e precisa. Os resultados obtidos na avaliação das percepções dos consumidores frente ao emprego de indicadores inteligentes em embalagens alimentícias mostraram que o uso de ITT é uma inovação receptiva, com consequente aceitação e intenção de compra elevada pela população brasileira. Assim, com este trabalho espera-se contribuir efetivamente para que o conceito de embalagens inteligentes possa ser aceito comercialmente e que sejam estabelecidas no Brasil normas que regulamentem seu uso, conferindo benefícios à conservação de grande variedade de alimentos.
id FURG_37e81c2eb284a54f8b539d552d318a84
oai_identifier_str oai:repositorio.furg.br:1/6296
network_acronym_str FURG
network_name_str Repositório Institucional da FURG (RI FURG)
repository_id_str
spelling Desenvolvimento de indicadores enzimáticos inteligentes para monitoramento da qualidade de alimentosDevelopment of intelligent enzymatic indicators for monitoring the quality of foodAlimentos perecíveisCadeia de frioTratamento térmicoEmbalagem inteligenteSegurança alimentarPerishable foodCold chainHeat treatmentSmart packagingFood safetyA dificuldade em conhecer o histórico de temperatura de um alimento, desde sua produção até o consumo, torna difícil prever sua verdadeira vida-útil. O uso de indicadores de tempo e temperatura (ITT) pode ser uma alternativa inovadora empregada para garantir a validade de produtos de forma dinâmica. Assim, este trabalho visa desenvolver novos indicadores enzimáticos de tempo e temperatura para monitorar a qualidade de alimentos perecíveis durante o seu processamento e armazenamento, baseados na reação de complexação entre o amido e o iodo (azul), e na posterior atuação de uma enzima amilase sobre esse complexo, para causar uma redução da intensidade da cor azul a uma taxa dependente do tempo e da temperatura de armazenagem. Os sistemas inteligentes propostos possuem versatilidade de atuação em função do tipo e quantidade de amilase empregada. Desta forma, foi utilizada uma amilase termoestável para a formulação de um indicador inteligente de processamento, utilizado para o controle de tratamentos térmicos industriais (pasteurização);e uma amilase termosensível na formulação de um indicador de armazenamento, empregada para o controle das condições de temperatura durante a cadeia de frio de produtos perecíveis. Na elaboração dos ITT de processamento foram realizadas simulações em laboratório e testes em planta fabril, os quais avaliaram diferentes concentrações de amilase termoestável nos protótipos de ITT quando submetidos as condições de tempo e temperatura de pasteurização. Os resultados evidenciaram que a resposta de cor dos indicadores foi visualmente interpretada, como adaptável à medição usando equipamentos, apresentando boa reprodutibilidade em todas as condições estudadas. O ITT contendo 6,5 % de amilase termoestável (penzima/pamido) foi aquele cujo resultado melhor se adequou à utilização na validação de cozimento de presunto. Nesta condição, o protótipo anexado à embalagem primária do produto indicou o processo de pasteurização de forma fácil, precisa e não destrutiva. Já durante o desenvolvimento do ITT de armazenamento foram realizadas simulações em laboratório, testes em planta fabril e ponto de venda, os quais avaliaram o uso de diferentes concentrações de amilase termosensível nos protótipos de ITT quando submetidos a diversas condições de cadeia de frio. Os resultados evidenciaram que devido à possibilidade de definir a vida-útil destes protótipos variando as concentrações de enzima termosensível, os indicadores podem ser facilmente adaptados para controlar as condições de temperatura durante a cadeia de diversos alimentos perecíveis. O protótipo contendo 60 % de amilase termosensível (penzima/pamido) foi aquele cujo resultado melhor se adequou à utilização no controle da cadeia avícola. Assim, o ITT indicou visualmente o histórico de tempo e temperatura de produtos à base de frango de forma fácil e precisa. Os resultados obtidos na avaliação das percepções dos consumidores frente ao emprego de indicadores inteligentes em embalagens alimentícias mostraram que o uso de ITT é uma inovação receptiva, com consequente aceitação e intenção de compra elevada pela população brasileira. Assim, com este trabalho espera-se contribuir efetivamente para que o conceito de embalagens inteligentes possa ser aceito comercialmente e que sejam estabelecidas no Brasil normas que regulamentem seu uso, conferindo benefícios à conservação de grande variedade de alimentos.The difficulty in knowing food temperature history, from production to consumption, makes it difficult to predict their true shelf-life. The use of time-temperature indicators (TTI) could be an innovative alternative employed to guarantee the validity of products dynamically. This work aims to develop new enzyme time and temperature indicators to monitor the quality of perishable foods during processing and storage, based on the complexation reaction between starch and iodine (blue), and the subsequent performance of an amylase enzyme on this complex, to cause a reduction in the intensity of blue color at a rate dependent of storage time and temperature. The intelligent systems proposed have the acting versatility of the type and amount of amylase employed. Thus, a thermostable amylase was used in the development of an intelligent processing indicator, used to control industrial heat treatment (pasteurization), and a thermosensitive amylase was used in the development of a storage indicator, used to control the temperature conditions during the cold chain of perishable products. In the preparation of the processing TTI, laboratory simulations and tests in a manufacturing plant were performed. These tests evaluated different concentrations of amylase in the TTI prototypes when subjected to pasteurization time and temperature conditions. The results showed that the color response of the indicators was visually interpreted as adaptable to measuring using equipments, with good reproducibility in all studied conditions. The TTI containing 6.5 % of thermostable amylase (penzyme/pstarch) was the one whose result was suited for use in validating the cooking of hams. In this condition, the prototype attached to the primary packaging of the product indicated the pasteurization process in an easy, accurate and non-destructive way. During the development of the storage TTI, laboratory simulations, tests at the test plant and at the point of sales were performed. These tests evaluated the use of different concentrations of thermosensitive amylases at the TTI prototypes when subjected to several cold chain conditions. The results showed that due to the possibility of defining the shelf-life of these prototypes varying concentrations of thermosensitive enzyme, the indicators can be easily adapted to control the temperature conditions during the chain of many perishable foods. The prototype containing 60 % of thermosensitive amylase (penzyme/pstarch) was the one whose result was suited for use in controlling the poultry chain. Thus, the TTI indicated visually the time and temperature history of chicken based products in a easy and accurate way. The results of the assessment of consumers perceptions facing the use of smart indicators in food packaging showed that the use of TTI is a receptive innovation with consequent acceptance and high purchase intent by the Brazilian population. So with this work we expect to contribute effectively for the concept of smart packaging can be accepted commercially and that rules to govern its use can be established in Brazil, providing benefits to the conservation of great variety of foods.Prentice-Hernández, CarlosBrizio, Ana Paula Dutra Resem2016-08-11T12:44:36Z2016-08-11T12:44:36Z2015info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/doctoralThesisapplication/pdfBRIZIO, Ana Paula Dutra Resem. Desenvolvimento de indicadores enzimáticos inteligentes para monitoramento da qualidade de alimentos. 2015. 122 f. Tese ( Doutorado em Engenharia e Ciência de Alimentos) - Escola de Química e Alimentos, Universidade Federal do Rio Grande. Rio Grande, 2015.http://repositorio.furg.br/handle/1/6296porinfo:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Repositório Institucional da FURG (RI FURG)instname:Universidade Federal do Rio Grande (FURG)instacron:FURG2016-08-11T12:44:37Zoai:repositorio.furg.br:1/6296Repositório InstitucionalPUBhttps://repositorio.furg.br/oai/request || http://200.19.254.174/oai/requestopendoar:2016-08-11T12:44:37Repositório Institucional da FURG (RI FURG) - Universidade Federal do Rio Grande (FURG)false
dc.title.none.fl_str_mv Desenvolvimento de indicadores enzimáticos inteligentes para monitoramento da qualidade de alimentos
Development of intelligent enzymatic indicators for monitoring the quality of food
title Desenvolvimento de indicadores enzimáticos inteligentes para monitoramento da qualidade de alimentos
spellingShingle Desenvolvimento de indicadores enzimáticos inteligentes para monitoramento da qualidade de alimentos
Brizio, Ana Paula Dutra Resem
Alimentos perecíveis
Cadeia de frio
Tratamento térmico
Embalagem inteligente
Segurança alimentar
Perishable food
Cold chain
Heat treatment
Smart packaging
Food safety
title_short Desenvolvimento de indicadores enzimáticos inteligentes para monitoramento da qualidade de alimentos
title_full Desenvolvimento de indicadores enzimáticos inteligentes para monitoramento da qualidade de alimentos
title_fullStr Desenvolvimento de indicadores enzimáticos inteligentes para monitoramento da qualidade de alimentos
title_full_unstemmed Desenvolvimento de indicadores enzimáticos inteligentes para monitoramento da qualidade de alimentos
title_sort Desenvolvimento de indicadores enzimáticos inteligentes para monitoramento da qualidade de alimentos
author Brizio, Ana Paula Dutra Resem
author_facet Brizio, Ana Paula Dutra Resem
author_role author
dc.contributor.none.fl_str_mv Prentice-Hernández, Carlos
dc.contributor.author.fl_str_mv Brizio, Ana Paula Dutra Resem
dc.subject.por.fl_str_mv Alimentos perecíveis
Cadeia de frio
Tratamento térmico
Embalagem inteligente
Segurança alimentar
Perishable food
Cold chain
Heat treatment
Smart packaging
Food safety
topic Alimentos perecíveis
Cadeia de frio
Tratamento térmico
Embalagem inteligente
Segurança alimentar
Perishable food
Cold chain
Heat treatment
Smart packaging
Food safety
description A dificuldade em conhecer o histórico de temperatura de um alimento, desde sua produção até o consumo, torna difícil prever sua verdadeira vida-útil. O uso de indicadores de tempo e temperatura (ITT) pode ser uma alternativa inovadora empregada para garantir a validade de produtos de forma dinâmica. Assim, este trabalho visa desenvolver novos indicadores enzimáticos de tempo e temperatura para monitorar a qualidade de alimentos perecíveis durante o seu processamento e armazenamento, baseados na reação de complexação entre o amido e o iodo (azul), e na posterior atuação de uma enzima amilase sobre esse complexo, para causar uma redução da intensidade da cor azul a uma taxa dependente do tempo e da temperatura de armazenagem. Os sistemas inteligentes propostos possuem versatilidade de atuação em função do tipo e quantidade de amilase empregada. Desta forma, foi utilizada uma amilase termoestável para a formulação de um indicador inteligente de processamento, utilizado para o controle de tratamentos térmicos industriais (pasteurização);e uma amilase termosensível na formulação de um indicador de armazenamento, empregada para o controle das condições de temperatura durante a cadeia de frio de produtos perecíveis. Na elaboração dos ITT de processamento foram realizadas simulações em laboratório e testes em planta fabril, os quais avaliaram diferentes concentrações de amilase termoestável nos protótipos de ITT quando submetidos as condições de tempo e temperatura de pasteurização. Os resultados evidenciaram que a resposta de cor dos indicadores foi visualmente interpretada, como adaptável à medição usando equipamentos, apresentando boa reprodutibilidade em todas as condições estudadas. O ITT contendo 6,5 % de amilase termoestável (penzima/pamido) foi aquele cujo resultado melhor se adequou à utilização na validação de cozimento de presunto. Nesta condição, o protótipo anexado à embalagem primária do produto indicou o processo de pasteurização de forma fácil, precisa e não destrutiva. Já durante o desenvolvimento do ITT de armazenamento foram realizadas simulações em laboratório, testes em planta fabril e ponto de venda, os quais avaliaram o uso de diferentes concentrações de amilase termosensível nos protótipos de ITT quando submetidos a diversas condições de cadeia de frio. Os resultados evidenciaram que devido à possibilidade de definir a vida-útil destes protótipos variando as concentrações de enzima termosensível, os indicadores podem ser facilmente adaptados para controlar as condições de temperatura durante a cadeia de diversos alimentos perecíveis. O protótipo contendo 60 % de amilase termosensível (penzima/pamido) foi aquele cujo resultado melhor se adequou à utilização no controle da cadeia avícola. Assim, o ITT indicou visualmente o histórico de tempo e temperatura de produtos à base de frango de forma fácil e precisa. Os resultados obtidos na avaliação das percepções dos consumidores frente ao emprego de indicadores inteligentes em embalagens alimentícias mostraram que o uso de ITT é uma inovação receptiva, com consequente aceitação e intenção de compra elevada pela população brasileira. Assim, com este trabalho espera-se contribuir efetivamente para que o conceito de embalagens inteligentes possa ser aceito comercialmente e que sejam estabelecidas no Brasil normas que regulamentem seu uso, conferindo benefícios à conservação de grande variedade de alimentos.
publishDate 2015
dc.date.none.fl_str_mv 2015
2016-08-11T12:44:36Z
2016-08-11T12:44:36Z
dc.type.status.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/publishedVersion
dc.type.driver.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/doctoralThesis
format doctoralThesis
status_str publishedVersion
dc.identifier.uri.fl_str_mv BRIZIO, Ana Paula Dutra Resem. Desenvolvimento de indicadores enzimáticos inteligentes para monitoramento da qualidade de alimentos. 2015. 122 f. Tese ( Doutorado em Engenharia e Ciência de Alimentos) - Escola de Química e Alimentos, Universidade Federal do Rio Grande. Rio Grande, 2015.
http://repositorio.furg.br/handle/1/6296
identifier_str_mv BRIZIO, Ana Paula Dutra Resem. Desenvolvimento de indicadores enzimáticos inteligentes para monitoramento da qualidade de alimentos. 2015. 122 f. Tese ( Doutorado em Engenharia e Ciência de Alimentos) - Escola de Química e Alimentos, Universidade Federal do Rio Grande. Rio Grande, 2015.
url http://repositorio.furg.br/handle/1/6296
dc.language.iso.fl_str_mv por
language por
dc.rights.driver.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/openAccess
eu_rights_str_mv openAccess
dc.format.none.fl_str_mv application/pdf
dc.source.none.fl_str_mv reponame:Repositório Institucional da FURG (RI FURG)
instname:Universidade Federal do Rio Grande (FURG)
instacron:FURG
instname_str Universidade Federal do Rio Grande (FURG)
instacron_str FURG
institution FURG
reponame_str Repositório Institucional da FURG (RI FURG)
collection Repositório Institucional da FURG (RI FURG)
repository.name.fl_str_mv Repositório Institucional da FURG (RI FURG) - Universidade Federal do Rio Grande (FURG)
repository.mail.fl_str_mv
_version_ 1807384355983589376