Estudo de modelos matemáticos para estimar a temperatura de congelamento de sucos de frutas

Nas indústrias de sucos, os processos de conservação a frio podem ser utilizados visando armazenagem e transporte. Diversos autores já relacionaram empiricamente a temperatura de congelamento de alimentos com o teor de sólidos solúveis. O objetivo inicial foi estudar modelos matemáticos, tanto disponíveis na literatura quanto aqui sugeridos, capazes de estimar a temperatura de congelamento. Foram usados os dados experimentais de Auleda et al. para congelamento dos sucos de pera, maçã e pêssego, na faixa de 10 a 40°Brix. Os quatro modelos selecionados para o estudo tiveram seus parâmetros estimados utilizando o software EMSO com um nível de confiança de 95%. Na faixa de concentração avaliada, os erros de predição e a faixa de validade do modelo 3 foram, respectivamente, inferiores e superiores quando ambos comparados aos resultados do modelo 2, o que indica que o modelo 3 pode ser extrapolado para uma concentração de até 55°Brix. Embora a correlação do modelo 2 tenha sido ligeiramente melhor, o modelo 3 é o mais indicado para o congelamento de sucos de frutas, mesmo quando confrontados com os modelos 1 e 4. Assumindo o modelo 3 como o mais adequado, foi possível sugerir que o seu parâmetro fosse, na verdade, uma função das frações mássicas dos carboidratos em solução, inserindo a natureza do soluto no modelo. Analisando o coeficiente de Pearson e o valor-p da amostra, observou-se que a fração mássica da sacarose é a que mais contribui para a determinação desse termo, contudo, os erros paramétricos calculados foram suficientes para desconsiderá-lo. Foi sugerida a adição de um novo termo empírico baseado nas estruturas dos carboidratos ao modelo 3, sendo capaz de obter resultados compatíveis com os experimentais. Estudos de congelamento de sucos mais concentrados ou ainda de outros sistemas são muito bem-vindos para continuar o teste de validação dos modelos.