Estudo do efeito do ácido lactobiônico na vida útil e no potencial prebiótico do suco de yacon

Abstract

Resumo: A raiz tuberosa do yacon (Smallanthus sonchifolius) é conhecida pelo alto teor de frutanos e carboidratos de baixo valor calórico, configurando um alimento com potencial prebiótico e de interesse para pessoas com restrições alimentares como os diabéticos. Contudo, existe uma grande dificuldade de conservação das raízes a longo prazo. Para isso, o suco de yacon é uma das alternativas de produto derivado com potencial de benefícios a saúde. Entretanto o escurecimento diminui sua aceitação frente ao consumidor, razão pela qual, o suco é um dos derivados menos explorados. O segundo tópico levantado neste estudo entra no cenário dos conservantes, que é o ácido lactobiônico (LBA), o qual apresenta barreiras legais para sua utilização em alimentos apesar das várias propriedades atribuídas a ele. As ações acidificante, emulsificante, quelante e atividade prebiótica são algumas das características atribuídas ao LBA, embora pouco exploradas na aplicação em produtos alimentícios. Considerando estes dois cenários, o objetivo geral do trabalho foi avaliar o efeito do ácido lactobiônico na vida útil, manutenção dos compostos bioativos, potencial prebiótico e escurecimento do suco de yacon puro durante o armazenamento refrigerado. Primeiramente, as melhores condições de conservação do suco de yacon encontradas foram branqueamento a vapor (10 min) + LBA 1%. O LBA e os ácidos orgânicos como o cítrico, málico, tartárico e ascórbico foram então avaliados quanto a manutenção dos compostos bioativos e cor do suco nas primeiras 48 horas de armazenamento refrigerado. A adição de ácido málico e LBA apresentaram-se como as mais eficazes e junto com a amostra controle (sem tratamento ácido) foram avaliados durante 180 dias quanto os potenciais prebiótico, antioxidante, quelante de ferro e cálcio. O suco de yacon refrigerado pode ser considerado uma bebida funcional prebiótica, durante um armazenamento de longo prazo, por pelo menos 120 dias segundo o crescimento dos probióticos Lactobacillus casei e Lactobacillus acidophilus, e 105 dias para o Bifidobacterium animalis subsp. lactis. O suco de yacon pós digestão in vitro (2% no meio de cultura MRS) apresentou potencial prebiótico equiparável ao potencial da amostra de glicose, FOS e inulina (2%), até o dia 105 de armazenamento para B. animalis e L. acidophilus, e 90 dias para o L. lactis. Ambos os ácidos testados foram capazes de dobrar a vida útil do suco de yacon, de 60 dias encontrado para a amostra Controle, para 120 dias. O LBA no suco de yacon refrigerado, como ingrediente prebiótico, não se destacou significativamente, com valores de crescimento dos probióticos superiores ao suco Controle, apenas no dia 120 de armazenamento para o B. animalis e L. lactis. Para os demais tempos de armazenamento e para o L. acidophilus, o perfil de potencial prebiótico do suco de yacon com LBA é semelhante ao da amostra Controle. Sendo assim, o LBA apresentou efetividade como acidulante, conservante, quelante de cálcio e ferro, antioxidante, e permitiu a estabilidade dos parâmetros de cor do suco de yacon refrigerado, porém sem efeito significativo como ingrediente prebiótico. O perfil sensorial completou este estudo, onde o Perfil Flash, E-nose e sensometria mostraram-se úteis para diferenciar as amostras de suco de yacon, com ácidos – usados para predizer o comportamento do suco de yacon com LBA que não pode ser inserido na análise sensorial – e controle (sem ácidos), analisando os descritores mais bem correlacionados com cada uma. O suco com LBA mostrou grande semelhança ao suco de yacon com ácido tartárico, quanto aos sinais obtidos para os compostos voláteis. Sendo assim, os descritores do perfil sensorial do suco de yacon foram: Adstringência, sabor de ervas, odor de soja, sabor de cereal e folhas, gosto ácido e residual amargo.

Abstract: The tuberous root of yacon (Smallanthus sonchifolius) is known for its high content of fructans and low-calorie carbohydrates, configuring a food with prebiotic potential and of interest to people with dietary restrictions such as diabetics. However, there is great difficulty in preserving the roots in the long term storage. For this, yacon juice is one of the alternatives for a by-product with potential for health benefits. However, browning reduces its acceptance by the consumer, which is why the juice is one of the least explored derivatives. The second topic raised in this study enters the scenario of preservatives, which is lactobionic acid (LBA), which presents legal barriers to its use in food despite the various properties attributed to it. The acidifying, emulsifying, chelating and prebiotic activities are some of the characteristics attributed to LBA, although little explored in its application in food products. Considering these two scenarios, the general objective of this work was to evaluate the effect of lactobionic acid on shelf life, maintenance of bioactive compounds, prebiotic potential and browning of pure yacon juice during refrigerated storage. First, the best conservation conditions for yacon juice found were steam bleaching (10 min) + 1% LBA. LBA and organic acids such as citric, malic, tartaric and ascorbic were then evaluated for maintenance of bioactive compounds and juice color in the first 48 hours of refrigerated storage. The addition of malic acid and LBA were the most effective and together with the control sample (without acid treatment) they were evaluated for 180 days for prebiotic, antioxidant, iron and calcium chelating potentials. Refrigerated yacon juice can be considered a functional prebiotic drink, during long-term storage, for at least 120 days according to the growth of the probiotics Lactobacillus casei and Lactobacillus acidophilus, and 105 days for Bifidobacterium animalis subsp. lactis. Yacon juice after in vitro digestion (2% in MRS culture medium) presented prebiotic potential comparable to the potential of glucose, FOS and inulin samples (2%), until day 105 of storage for B. animalis and L. acidophilus, and 90 days for L. lactis. Both acids tested were able to double the shelf life of yacon juice, from 60 days found for the Control sample, to 120 days. The LBA in refrigerated yacon juice, as a prebiotic ingredient, did not stand out significantly, with growth values of probiotics superior to the Control juice, only on day 120 of storage for B. animalis and L. lactis. For the other storage times and for L. acidophilus, the prebiotic potential profile of yacon juice with LBA was similar to that of the Control sample. Thus, LBA was effective as an acidulant, preservative, calcium and iron chelator, antioxidant, and allowed the stability of the color parameters of the refrigerated yacon juice, but without significant effect as a prebiotic ingredient. Sensory profile completed this study, where Flash Profile, E-nose and sensometrics were useful to differentiate yacon juice samples with acids - used to predict the behavior of yacon juice with LBA that cannot be inserted into the sensory analysis - from Control (acid-free sample), analyzing the descriptors best correlated with each one. The juice with LBA showed great similarity to the yacon juice with tartaric acid, regarding the signals obtained for the volatile compounds. Thus, the descriptors of the sensory profile of yacon juice were: Astringency, herbal flavor, soy odor, cereal and leaf flavor, acid taste and bitter aftertaste.