Resumo A caleagem [adição de Ca(OH)2] e a sulfitação (adição de HSO3-) são etapas do tratamento convencional do caldo de cana (CCA) em usinas para a produção de açúcar cristal. Embora a geração de sulfito esteja associada a problemas de saúde humana, essa etapa industrial manteve-se intocável, sendo que poucos estudos foram feitos para alterar esse cenário. Este trabalho teve como objetivo avaliar as variáveis que influenciam o desempenho da eletrocoagulação na purificação de CCA como um processo alternativo à produção de açúcar cristal sem uso de enxofre. Um planejamento fatorial fracionário com a metodologia de resposta de superfície foi utilizado para avaliar a influência da tensão, do pH, dos sólidos solúveis totais (Brix), da temperatura e da distância entre os eletrodos no processo de eletrocoagulação do caldo de cana. As respostas avaliadas foram turbidez, cor do caldo, teor aparente de sacarose (como pol%caldo) e açúcares redutores (AR). O alumínio residual foi analisado por voltametria, para avaliar a liberação de alumínio no caldo tratado. A eletrocoagulação reduziu a cor e a turbidez, em especial em pH baixo (=2,5), tensão mais alta (=25 V) e distância mínima do eletrodo (=1,0 cm). Verificou-se, contudo, que, nessas condições, a sacarose foi parcialmente convertida em AR, indicando hidrólise. Neste trabalho, a maior parte do alumínio residual foi para as fases flotada e precipitada (76,8% e 18,1%, respectivamente), enquanto apenas 5,1% permaneceram no CCA clarificado. A eletrocoagulação/eletroflotação mostrou-se uma técnica potencial como substituto à sulfitação no tratamento de CCA, o que garante a produção de alimentos seguros para a população.

Abstract The liming (Ca(OH)2 addition) and sulfitation (HSO3- addition) is the conventional treatment for purification of sugarcane juice (SCJ) in sugar cane mills to crystal sugar production. Although, the sulfite has been associated to human health problems, this industrial step kept untouchable or few studies have been made to change this scenery. This work aimed to evaluate the variables which influence the electrocoagulation performance on the SCJ purification as a sulfur-free crystal sugar process. A fractional factorial design with the surface response methodology was used to evaluate the influence of voltage, pH, soluble solids total (Brix), temperature and distance between the electrodes in the electrocoagulation process. The outputs were turbidity, juice color, sucrose contents (as pol%juice) and Reducing Sugars (RS). Residual aluminum was analyzed by voltammetry to control de aluminum releasing into the treated juice. The electrocoagulation reduced color and turbidity, in special at low pH (2.5), highest voltage (25 V) and minimal distance of electrode (1.0 cm). Although in this conditions, sucrose was converted into RS indicating partial hydrolysis. In this work, the most part of residual aluminum went to floated and precipitated phases (76.8% and 18.1%, respectively), whereas only 5.1% remained in the SCJ clarified. Electrocoagulation/electroflotation proved to be a potential technique as a substitute for sulfitation in SJC treatment, which ensures the production of safe food for humans.

Resumo Uma solução comercial de H2O2 (35%, v/v) foi avaliada como agente clarificante em xarope de açúcar tipo VHP (alta polarização), em arranjo experimental de redes neurais artificiais (RNA). Quinze corridas experimentais foram conduzidas e as amostras foram coletadas em intervalos de tempo de 0, 5, 10, 15, 20, 25, 30, 40, 50, 60, 75 e 90 min. Os ensaios foram conduzidos usando um arranjo experimental composto por três variáveis, sendo: H2O2 (X1: 0; 202,4; 500; 797,6 e 1.000 mg L-1); pH (X2: 3,32; 5; 7,5; 10 e 11,68), e temperatura (X3: 16,4; 30; 50; 70 e 83,6°C). Os valores teóricos e mensurados se encaixam bem na análise por RNA. Observou-se redução da coloração entre 60 e 75 min, com exceção dos tratamentos #11 (pH= 11,68; 50°C e 500 mgH2O2 L-1), #13 (pH=7,5; 83,6°C e 500 mgH2O2 L-1) e #15 (pH= 7,5; 50°C e 1.000 mgH2O2 L-1), que apresentaram redução de cor após 30 min. No tratamento com pH 3,32 ou 11,68, temperatura 83,6°C e dose de H2O2 de 1.000 mg L-1, observou-se uma degradação da sacarose de 55%, em média. No tratamento # 9 (pH 7,5, 50°C e 500 mgH2O2 L-1), obteve-se o melhor resultado para a redução de cor, embora tenha sido percebida 26% de degradação de sacarose.

Abstract A commercial H2O2 solution (35%, v/v) was evaluated as a clarifying agent for raw, type VHP (very high polarization) sugar syrup, using an experimental design applying artificial neural networks (ANN). Fifteen experimental runs were carried out and the samples were taken at the following time intervals: 0, 5, 10, 15, 20, 25, 30, 40, 50, 60, 75 and 90 min. The treatments were carried out using an experimental design consisting of three variables: H2O2 (X1: 0; 202.4; 500; 797.6 and 1.000 mg L-1); pH (X2: 3.32, 5, 7.5, 10 and 11.68) and temperature (X3: 16.4, 30, 50, 70 and 83.6°C). The theoretical and measured values fitted the analysis by artificial neural networks (ANN) well. A reduction in colour (ICUMSA method) was observed between 60 and 75 min, except for treatments # 11 (pH= 11.68; 50°C and 500 mgH2O2 L-1), # 13 (pH=7.5; 83.6°C and 500 mgH2O2 L-1) and #15 (pH= 7.5; 50°C and 1.000 mgH2O2 L-1), which showed a colour reduction after 30 min. In the treatments at pH 3.32 or 11.68, temperature of 83.6°C and H2O2 dose of 1.000 mg L-1, an average sucrose degradation of 55% was observed. The best colour reduction result was obtained with treatment # 9 (pH 7.5, 50 °C and 500 mgH2O2 L-1), although sucrose degradation of 26% was observed.

Abstract The objective of this study was to characterize jabuticaba fruits for their proximate composition, minerals profile, and predominant sugars during fruit physiological development. The fruits were harvested ten days after anthesis (DAA) until maturity, at intervals of four days between collections. The period between anthesis and maturity was 34 days. An increase in moisture was observed, as for protein and lipids up to 18 DAA, with subsequent reduction until ripening, while an opposite behavior was observed for ash and carbohydrates levels. In general, minerals decreased throughout the fruit development. Regarding the carbohydrates profile, fructose showed the highest concentration, followed by glucose and sucrose, respectively, with an increase during ripening for all sugars. Whereas the sweet taste of fruit is a major factor for both consumption in natura and processing, we observed that jabuticaba fruits harvested 34 days after anthesis presented the best results.

Resumo A clarificação/purificação do açúcar refinado a partir de açúcares brutos, como Very High Polarization (VHP), é realizada atualmente pelo uso de resinas de troca-iônica ou carvão ativado. No entanto, são metodologias de alto custo, que necessitam de constante regeneração/recuperação e apresentam perda de capacidade em função do tempo de processamento. Neste sentido, estudos sobre tecnologias alternativas ao uso de resinas de troca-iônica e carvão ativado vêm sendo cada vez mais relacionados, para aumentar a economia do setor. O peróxido de hidrogênio em solução comercial (35%, v/v) pode também ser entendido como agente promotor de redução de cor ICUMSA, na cadeia produtiva do açúcar refinado. Com isso, foram realizados tratamentos a fim de testar a eficiência do agente oxidante na clarificação de açúcar bruto do tipo VHP. Os tratamentos foram avaliados frente a diferentes doses de peróxido de hidrogênio, pH e temperaturas, durante um tempo reacional de uma hora. Todas as amostras tratadas apresentaram redução de cor ICUMSA, sendo que o maior decréscimo esteve na faixa de 67 a 70%. O aumento da dose de agente oxidante foi proporcional ao aumento de precipitados no meio, em que o tratamento com maior concentração de peróxido de hidrogênio apresentou índice de turbidez de 142 NTU em relação ao valor da amostra bruta (17 NTU), sendo o ensaio com maior turbidez. A degradação de sacarose ocorreu de forma mais pronunciada nos tratamentos com valores de pH abaixo de 5,0. Com isso, o peróxido de hidrogênio se mostrou uma alternativa viável para redução de cor ICUMSA e precipitação de não-açúcares e os tratamentos com melhor redução de cor também não foram críticos na degradação de sacarose.

Abstract Currently, the clarification/purification of refined sugar as from raw sugars such as very high polarization (VHP) is carried out using ion exchange resins or activated carbon. However, these are costly methodologies, which require constant regeneration/recovery and exhibit a loss of their ability as a function of processing time. Hence studies on alternative technologies to the use of ion-exchange resins and activated carbon are being increasingly reported to increase the economy of the sector. A commercial solution (35% v/v) of hydrogen peroxide can also be understood as an ICUMSA colour reducing promoter in the refined sugar production chain. Thus treatments were carried out to test the efficiency of the oxidizing agent in the clarification of type VHP raw sugar. The treatments were evaluated using different doses of hydrogen peroxide, and different pH values and temperatures for a reaction time of one hour. All the treated samples showed a reduction in the ICUMSA colour, the greatest decrease being in the range from 67 to 70%. The increase in dose of oxidizing agent was proportional to the increase in precipitates in the medium, the treatment with the highest hydrogen peroxide concentration showing turbidity of 142 NTU as compared to the value of the crude sample of 17 NTU, and was the assay with the greatest turbidity. Sucrose degradation was more pronounced in treatments below pH 5.0. Thus hydrogen peroxide was shown to be a viable alternative to reduce ICUMSA colour and precipitate non-sugars and the treatments with better colour reduction were also not critical with respect to sucrose degradation.

Resumo A qualidade do açúcar cristal está diretamente associada à qualidade da cana-de-açúcar (Saccharum sp.) entregue nas usinas e à eficiência do processo industrial. A dextrana é considerada um parâmetro de qualidade de matéria-prima, uma vez que sua presença indica que a cana-de-açúcar sofreu deterioração entre as etapas de corte e seu processamento. Durante o processamento do caldo, a dextrana pode interferir na eficiência do processo. Na etapa de clarificação, a sulfitação tem como principal objetivo promover a redução de cor ICUMSA do caldo de cana-de-açúcar. A cor ICUMSA é o parâmetro mais importante para a classificação comercial do açúcar no Brasil e quanto mais baixo o seu valor, mais claro é o açúcar. O peróxido de hidrogênio (H2O2) tem sido estudado na clarificação do caldo de cana-de-açúcar como possível agente clarificante em substituição ao sulfito, que apresenta contra-indicações à saúde respiratória humana. Teve-se como objetivo determinar o impacto da presença de dextrana na eficiência da redução de cor ICUMSA do caldo de cana-de-açúcar por peroxidação. Durante a peroxidação, a temperatura e o pH influenciaram significativamente na redução da cor ICUMSA do caldo, sendo que o aumento da temperatura, aumento da dose de peróxido de hidrogênio e diminuição do pH levaram à diminuição da cor ICUMSA. Os valores de dextrana utilizados (até 1.000 ppm) não mostraram influência significativa na redução da cor do caldo de cana-de-açúcar, mas apresentaram interações significativas com os demais parâmetros.

Summary The quality of crystal sugar is directly associated with the quality of the sugarcane (Saccharum s.p.) delivered to the mills and to the efficiency of the industrial process. Dextran is considered to be a quality parameter of the raw material, since its presence indicates the sugarcane suffered deterioration between the cutting and processing steps. During processing of the juice, dextran can interfere in the process efficiency. In the clarification step, the main objective of sulphiting is to promote a reduction in the ICUMSA colour of the sugarcane juice. The ICUMSA colour is the most important parameter for the classification of commercial sugar in Brazil and the lower the ICUMSA colour the whiter the sugar. Hydrogen peroxide (H2O2) has been studied as a possible clarifying agent to replace sulphite in the clarification of sugarcane juice, since sulphite has some contraindications for human respiratory health. The objective of the present work was to determine the impact of the presence of dextran on the efficiency of the reduction in ICUMSA colour of sugarcane juice by peroxidation. During peroxidation, the temperature and pH significantly influenced the reduction in ICUMSA colour of the juice, increases in temperature, increases in the dose of hydrogen peroxide and decreases in the pH, all leading to decreases in ICUMSA colour. The values for dextran used (up to 1,000 ppm) showed no significant influence on the colour of sugarcane juice, however they showed significant interactions with other parameters.