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Type: Dissertação
Title: Influência do tratamento térmico e do pH na produção do doce de leite: determinação de 5-hidroximetilfurfural (HMF) livre e desenvolvido
Author: Cerqueira, Gabriel Pereira Portes
First Advisor: Stephani, Rodrigo
Referee Member: Sá, Patrícia Blumer Zacarchenco Rodrigues de
Referee Member: Cuin, Alexandre
Resumo: Este trabalho teve como objetivo investigar os efeitos do tratamento térmico e do pH na produção de doce de leite, com ênfase na formação de compostos derivados da Reação de Maillard e nas propriedades físico-químicas e reológicas do produto final. Foram elaboradas formulações submetidas a diferentes tempos de aquecimento (0 a 55 minutos a 121,1 °C), sendo os respectivos valores de F0 calculados para cada tratamento. O HMF (5-hidroximetilfurfural), principal marcador da Reação de Maillard, foi avaliado em duas formas: HMF livre, diretamente quantificado por HPLC nas amostras recém-produzidas, e HMF desenvolvido, obtido por reaquecimento das amostras a 90 °C por até 3 horas. As análises demonstraram que o HMF livre segue uma tendência de formação exponencial com o aumento do F₀, até atingir um patamar estacionário. A avaliação do HMF desenvolvido revelou que ainda há potencial expressivo de formação adicional do composto, mesmo após o processamento térmico, justificando o uso do termo “desenvolvido” em substituição ao tradicional “total”. Paralelamente, os dados físico-químicos revelaram que o tratamento térmico influenciou diretamente a queda do pH, o aumento da acidez titulável e a liberação de cálcio iônico para a fase solúvel, demonstrando desestruturação das micelas de caseína sob condições mais intensas de aquecimento. Os parâmetros de cor, avaliados por colorimetria CIE-Lab e espectrofotometria UV-Vis, mostraram escurecimento progressivo relacionado à formação de melanoidinas, sendo esse efeito mais pronunciado durante o processamento do que ao longo do shelf life. Por fim, as análises reológicas ajustadas ao modelo de Herschel-Bulkley confirmaram o comportamento pseudoplástico dos doces, sendo que os produtos mais aquecidos apresentaram maior tensão de escoamento, maior consistência e menor índice de fluxo, com variações na viscosidade aparente indicativas de mudanças estruturais relevantes. Os resultados obtidos oferecem uma contribuição relevante para a compreensão dos efeitos térmicos sobre a qualidade do doce de leite, propondo uma nova abordagem conceitual para avaliação do HMF em alimentos processados termicamente.
Abstract: This study aimed to investigate the effects of thermal treatment and pH on the production of dulce de leche, with a focus on the formation of compounds derived from the Maillard Reaction and on the physicochemical and rheological properties of the final product. Formulations were prepared and subjected to different heating times (0 to 55 minutes at 121.1 °C), with F0 values calculated for each treatment. HMF (5- hydroxymethylfurfural), the main marker of the Maillard Reaction, was evaluated in two forms: free HMF, directly quantified by HPLC in freshly produced samples, and developed HMF, obtained by reheating the samples at 90 °C for up to 3 hours. The analyses showed that free HMF follows an exponential formation trend with increasing F0, reaching a stationary phase. The evaluation of developed HMF revealed that there is still significant potential for further formation of this compound even after thermal processing, which supports the use of the term “developed” instead of the traditional “total.” Additionally, physicochemical data indicated that thermal treatment directly influenced the reduction in pH, the increase in titratable acidity, and the release of ionic calcium into the soluble phase, demonstrating the disintegration of casein micelles under more intense heating conditions. Color parameters, evaluated by CIE-Lab colorimetry and UV-Vis spectrophotometry, showed progressive darkening related to the formation of melanoidins, with this effect being more pronounced during processing than throughout shelf life. Finally, rheological analyses fitted to the Herschel-Bulkley model confirmed the pseudoplastic behavior of the samples, with the most intensely heated products exhibiting higher yield stress, greater consistency, and lower flow behavior index, with variations in apparent viscosity suggesting relevant structural changes. The results provide valuable insight into the thermal effects on dulce de leche quality and propose a new conceptual approach for evaluating HMF in thermally processed foods.
Keywords: Doce de leite
HMF
Tratamento térmico
Reação de maillard
Propriedades físico-químicas
Dulce de leche
Thermal treatment
Maillard reaction
Physicochemical properties
CNPq: CNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::QUIMICA
Language: por
Country: Brasil
Publisher: Universidade Federal de Juiz de Fora (UFJF)
Institution Initials: UFJF
Department: ICE – Instituto de Ciências Exatas
Program: Programa de Pós-graduação em Química
Access Type: Acesso Aberto
Attribution-NonCommercial-NoDerivs 3.0 Brazil
Creative Commons License: http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/br/
URI: https://repositorio.ufjf.br/jspui/handle/ufjf/19471
Issue Date: 30-Jul-2025
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