Secagem em camada de espuma de yacon (Smallanthus sonchifolius) : efeito dos agentes espumantes, temperatura de secagem e tempo de batimento

Abstract

Resumo: O yacon (Smallanthus sonchifolius) é uma planta de origem andina e devido aos seus diversos benefícios à saúde, atualmente vem ganhando grande visibilidade, no entanto, possui alta perecibilidade, sendo, portanto, utilizados métodos para aumentar sua vida útil. Dentre as técnicas, a Foam Drying (secagem por espuma) se destaca por seu baixo custo em relação aos tradicionais métodos industriais. Diante disso, objetivou-se otimizar a secagem em camada de espuma do suco de yacon concentrado, como um método de secagem com baixa degradação de compostos antioxidantes no pó de yacon avaliando os parâmetros de concentração do agente espumante, concentração e tempo de batimento. Foram realizados testes em que as espumas foram formadas a partir do suco concentrado, com a adição de ovoalbumina e Emustab®. Os ensaios foram gerados a partir de um planejamento experimental delineamento composto central rotacional (DCCR) 2³ com 3 repetições no ponto central. O delineamento foi utilizado para investigar o efeito das variáveis independentes X, Y e Z sobre as respostas 1, 2, 3, 4. Adicionalmente, executou-se a análise de desejabilidade para otimizar o processo em função das variáveis-resposta que geraram um bom ajuste matemático, nomeadamente a cor. As condições ótimas de secagem foram a 60 °C com concentração de 11,7% de ovoalbumina e 1,59 minutos de tempo de batimento. Foram analisadas também as características físicas da espuma, como volume de formação de ar, percentual de expansão e estabilidade, os ensaios não apresentaram diferença estatística, apresentando espumas estáveis de qualidade para secagem. As espumas desidratadas foram trituradas e peneiradas para obtenção do pó, e foram avaliadas as características físico-químicas dos pós, os quais apresentaram baixa atividade de água (< 0,541) e alta solubilidade (> 73,4%). O suco de yacon seco em camada de espuma apresentou baixa densidade aparente (< 0,26 g.cm-3) e alta porosidade intragranular (> 69,84 %). Os pós obtidos conforme o delineamento experimental e o pó obtido sob condições ótimas foram extraídos para analisar a atividade antioxidante quando foram observados valores consideráveis para produtos secos. O pó otimizado foi analisado através de RMN e foi detectado a presença de açúcares como B-glicose, a-glicose, sacarose e FOS, também se identificou ácido fumárico, fórmico e málico. Pode-se concluir que o produto em pó obtido apresentou características físicas e químicas adequadas, sendo possível seu uso como ingrediente nas diversas apresentações de produtos alimentícios.

Abstract: The yacon (Smallanthus sonchifolius) is a plant of Andean origin and due to its various health benefits, it is currently gaining great visibility, however, it has high perishability, so methods are used to increase its shelf life. Among the techniques, the Foam Drying stands out for its low cost in relation to traditional industrial methods. In view of this, it was aimed to optimize the foam layer drying of concentrated yacon juice as a drying method with low degradation of antioxidant compounds in yacon powder by evaluating the parameters of foaming agent concentration, concentration and beating time. Tests were conducted in which foams were formed from the concentrated juice with the addition of ovoalbumin and Emustab®. The trials were generated from a 2³ experimental planning central composite rotational design (DCCR) with 3 repetitions at the center point. The design was used to investigate the effect of the independent variables X, Y and Z on the responses 1, 2, 3, 4. Additionally, desirability analysis was performed to optimize the process as a function of the response variables that generated a good mathematical fit, namely color. The optimal drying conditions were at 60 °C with a concentration of 11.7% egg albumin and 1.59 minutes of beating time. The physical characteristics of the foam were also analyzed, such as air formation volume, expansion percentage and stability, the tests showed no statistical difference, presenting stable drying quality foams. The dehydrated foams were crushed and sieved to obtain powder, and the physicochemical characteristics of the powders were evaluated, which showed low water activity (< 0.541) and high solubility (> 73.4%). The foam layer dried yacon juice showed low bulk density (< 0.26 g.cm-3) and high intragranular porosity (> 69.84 %). The powders obtained according to the experimental design and the powder obtained under optimal conditions were extracted to analyze the antioxidant activity when considerable values were observed for dry products. The optimized powder was analyzed through NMR and the presence of sugars such as B-glucose, a-glucose, sucrose and FOS was detected, fumaric, formic and malic acid were also identified. It can be concluded that the powdered product obtained presented suitable physical and chemical characteristics, being possible its use as an ingredient in various presentations of food products.