Degradation kinetics of ascorbic acid from osmotically pre-treated passion fruit mesocarp and the study of its stability

Authors

DOI:

https://doi.org/10.33448/rsd-v10i4.13112

Keywords:

Passiflora edulis Sims; Activation energy; Oxidation; Vitamin C.

Abstract

This research aims to evaluate the effect of temperature on the degradation of ascorbic acid from osmotically pre-treated passion fruit mesocarp and study its stability during storage. Passion fruit mesocarp slices were dehydrated osmoconvectively (60 °Brix/60 °C) and convectively dried at temperatures of 50, 60 and 70 °C until constant mass. During the drying process, degradation kinetics of the ascorbic acid were carried out and the experimental data was adjusted to match kinetic models of zero and first order. In addition, half-life, activation energy and the reaction coefficient (Q10) were calculated. Slices in natura were osmodehydrated for 90 days of storage and subjected to physical-chemical characterizations. Osmoconvective dehydration promoted a greater incorporation of total soluble solids (19 °Brix) and a lower percentage of water (58.51%) in the passion fruit slices. The drying process reduced the ascorbic acid content, but this compound was better preserved at a temperature of 60 ºC. The first order kinetic model proved to be more suitable to represent the degradation kinetics of ascorbic acid since it presented an activation energy of 83.33 kJ.mol-1. During 90 days of storage, the samples achieved a reduction of 57.43% in ascorbic acid, remaining with a considerable content, 10.77% for the water content and pH below 4.5, making microbial growth impossible, consequently increasing the shelf life.

References

Aragão, P. P., Loss, R. A., Sousa, S., & Guedes, S. F. (2017). Avaliação do potencial de utilização de pré-tratamento osmótico na produção de manga desidratada. Revista Destaques Acadêmicos, 9(4).

Batista, L. N., Lima, E., Ferreira, R. S., Neto, J. F., Oliveira, D. M., & Monteiro, A. R. G. (2017). Adição de polpa de maracujá na elaboração de balas comestíveis. Revista Principia, João Pessoa, (37), 27-33.

Bertani, R. M. A, da Silva, S. P., Deus, A. C. F., Antunes, A. M., & Fischer, I. H. (2019). Doses de nitrogênio no desenvolvimento de mudas altas de maracujá-amarelo. Journal of Neotropical Agriculture, 6(1), 29-35.

Cardoso, I. C., Santos, E. L., Pereira, R. J., Zuniga, A. G., & Bezerra, R. T. (2018). Avaliação sensorial de jambolão-passa (syzygium cumini (l.) Skeels) obtido por técnicas combinadas de desidratação osmótica e secagem. Revista Terra & Cultura: Cadernos de Ensino e Pesquisa, 31(60), 55-65.

Carvalho, A. V. C., Vasconcelos, M. A. M., Martins, L. D. S., & Oliveira, J. A. R. (2006). Aproveitamento do mesocarpo de maracujá para fabricação de produtos desidratados. Embrapa Amazônia Oriental, 17p.

Faleiro, F. G., & Junqueira, N. T. V. (2016). Maracujá: o produtor pergunta, a Embrapa responde. Embrapa Cerrados-Livro técnico (INFOTECA-E).

Fonseca, N. C., & da costa Petean, P. G. (2018). Determinação dos parâmetros cinéticos de degradação da vitamina c em suco de laranja. Revista Brasileira de Iniciação Científica, 5(3), 46-59.

Gabas, A. L., Telis-Romero, J., & Menegalli, F. C. (2003). Cinética de degradação do ácido ascórbico em ameixas liofilizadas. Food Science and Technology, 23, 66-70.

Germer, S. P., Queiroz, M. R. D., Aguirre, J. M., Berbari, S. A., & Anjos, V. D. (2011). Desidratação osmótica de pêssegos em função da temperatura e concentração do xarope de sacarose. Revista Brasileira de Engenharia Agrícola e Ambiental, 15(2), 161-169.

Goetten, T. B. V., Defendi, E. A., Hubert, G. E., Maceno, D., & Morais, M. M. (2016). Análise da cinética de desidratação osmótica como tratamento preliminar na secagem convectiva do abacaxi pérola. Anais do Salão Internacional de Ensino, Pesquisa e Extensão, 9(2).

Gonçalves, B. H. L., Souza, J. M. A., Ferraz, R. A., Tecchio, M. A., & Leonel, S. (2018). Efeito do bioestimulante Stimulate® no desenvolvimento de mudas de maracujazeiro cv. BRS Rubi do Cerrado. Revista de Ciências Agrárias, 41(1), 151-160.

Lane, J. H., & Eynon, L. (1934). Determination of reducing sugars by Fehling's solution with methylene blue indicator. N. Rodger.

Matias, T. G., Regis, S. A., Talma, S. V., Moraes, L. P. D., & Resende, E. D. D. (2018). Densidade aparente dos resíduos da polpa de maracujá. Brazilian Journal of Food Technology, 21, e2017155.

Monteiro, C. S., Bettanin, L. L., Resnitzky, M. H. C., & Trevizam, C. J. (2019). Sorbetto de maracujá enriquecido com fibras extraídas dos resíduos do maracujá amarelo. Revista Engenho, 11(1), 127-143.

Oliveira, A. D. N., Ramos, A. M., Chaves, J. B. P., & Valente, M. E. R. (2013). Cinética de degradação e vida-de-prateleira de suco integral de manga. Ciência Rural, 43(1), 172-177.

Paglarini, C. S., Silva, F. S., Porto, A. G., Zela, S. P., Leite, A. L. M. P., & Furtado, G. F. (2015). Efeito das condições de desidratação osmótica na qualidade de passas de araçá-pêra. Revista Brasileira de Tecnologia Agroindustrial, 9(2), 1945-1961.

Pessoa, T., Amaral, D. S., Duarte, M. E. M., Mata, M. C., & Gurjão, F. F. (2011). Avaliação sensorial de goiabas passas obtida por técnicas combinadas de desidratação osmótica e secagem. Holos, 4, 137-147.

Ronda, A., Pérez, A., Iañez, I., Blázquez, G., & Calero, M. (2017). A novel methodology to characterize and to valorize a waste by a fractionation technology. Process Safety and Environmental Protection, 109, 140-150.

Silva Júnior, J. F., Santiago, Â. M., Galdino, P. O., Santos, N. C., Barros, S. L., Almeida, R. L. J., Alves, I. L., Galdino, P. O., Marsiglia, W. I. M. L., Muniz, C. E. A., & Mota, M. M. A. (2020). Osmotic dehydration process study with complementary banana peel drying. Journal of Agricultural Studies, 8(4), 217-239. Doi:10.5296/jas.v8i4.16347

Silva, D. F., Rigueto, C. V. T., Loss, R. A., Guedes, S. F., & Carvalho, J. W. P. (2017). Tratamento osmótico na obtenção de lascas da polpa de pequi (Caryocar brasiliense) desidratadas. Natural Resources, 7(1), 1-8.

Silva, E. C., Silva, W. P. D., Gomes, J. P., Silva, C. D. D. S., Souto, L. M. D., & Costa, Z. R. (2019). Physico-chemical characteristics of passion fruit flour under removal of flavedo and of maceration. Revista Brasileira de Engenharia Agrícola e Ambiental, 23(11), 869-875.

Silva, S. M. C. S., & Mura, J. D’A. P. (2010). Tratado de Alimentação, Nutrição & Dietoterápica. (2a ed.), Roca.

Thyberg, K. L., & Tonjes, D. J. (2017). The environmental impacts of alternative food waste treatment technologies in the US. Journal of Cleaner Production, 158, 101-108.

Toralles, R. P., Vendruscolo, J. L., Vendruscolo, C. T., Del Pino, F. A. B., & Antunes, P. L. (2008). Determinação das constantes cinéticas de degradação do ácido ascórbico em purê de pêssego: efeito da temperatura e concentração. Food Science and Technology, 28(1), 18-23.

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Published

18/04/2021

How to Cite

ANDRADE, F. S.; MELO, B. H. da S.; GALDINO, P. O.; SANTIAGO, Ângela M.; GALDINO, P. O.; MUNIZ, C. E. de S. .; ALMEIDA , R. L. J. .; ALMEIDA, M. M. de .; SANTOS, N. C.; LUNA, I. A. . Degradation kinetics of ascorbic acid from osmotically pre-treated passion fruit mesocarp and the study of its stability. Research, Society and Development, [S. l.], v. 10, n. 4, p. e47510413112, 2021. DOI: 10.33448/rsd-v10i4.13112. Disponível em: https://rsdjournal.org/index.php/rsd/article/view/13112. Acesso em: 4 dec. 2024.

Issue

Section

Agrarian and Biological Sciences