Influência da impregnação a vácuo de cálcio e do método de secagem na cinética de processo e nas propriedades físicoquímicas e mecânicas dos cogumelos Paris (Agaricus bisporus)

Abstract

Resumo: Agaricus bisporus é o cogumelo comestível mais produzido mundialmente, devido suas características nutricionais, sensoriais e funcionais atrativas. No entanto, a curta vida útil de Agaricus bisporus é um problema para sua ampla distribuição pós-colheita. O cogumelo sofre degradação contínua da qualidade, apresentando alterações de cor, de textura, perda de umidade, aumento da contagem microbiana e perda de nutrientes. Para prolongar a vida útil, a aplicação de técnicas de conservação é essencial. Dentre essas técnicas, a secagem se destaca por aumentar significativamente a vida útil dos cogumelos. Além disso, a impregnação de cálcio nos cogumelos seria uma fonte alternativa desse mineral aos veganos. Desta forma, o objetivo desse trabalho foi a produção de cogumelo Paris (Agaricus bisporus) fortificado com cálcio e desidratado de qualidade superior. Para tal, foi avaliada a influência da impregnação a vácuo de cálcio (0,025 MPa) e do método de secagem na cinética do processo e nas características físico-químicas e mecânicas dos cogumelos. Os seguintes métodos foram avaliados: (i) impregnação a vácuo de cálcio seguido de secagem convectiva a 40 ºC, 50 ºC ou 60 ºC (IV-SC40, IV-SC50 e IV-SC60); (ii) impregnação a vácuo de cálcio seguido de congelamento por superfície e ar frios (denominado processo convencional) e liofilização (IV+CC-L) ou seguido de congelamento a vácuo e liofilização (IV+CV-L). Como esperado, para a secagem convectiva foi observado uma maior taxa de secagem dos cogumelos com o aumento da temperatura do ar. Entretanto, para as amostras secas a 60 ºC verificou-se maiores alterações de cor e perda de compostos fenólicos e atividade antioxidante, além de redução da razão de reidratação. O uso do congelamento a vácuo como etapa inicial da liofilização aumentou a taxa de secagem, e produziu cogumelos de melhor qualidade, com preservação da cor, dos compostos fenólicos, atividade antioxidante e maior razão de reidratação. A impregnação a vácuo combinada com a secagem convectiva ou liofilização permitiu aumentar a concentração de cálcio das amostras em 56 a 76 vezes o conteúdo inicial. Assim, o consumo de cerca de 40 g de cogumelo satisfaria 100% da Ingestão Diária Recomendada (IDR) de Cálcio pela FAO e OMS. Os cogumelos obtidos pelo processo de impregnação a vácuo de cálcio e liofilização utilizando o congelamento a vácuo como primeira etapa apresentaram os melhores resultados para os parâmetros avaliados (compostos fenólicos, atividade antioxidante, propriedades mecânicas, cor e razão de reidratação). Desta forma, conclui-se que a aplicação de vácuo proposta neste estudo teve duplo papel, intensificando a fortificação de cálcio dos cogumelos e possibilitando o aumento da taxa de liofilização, sendo estratégias interessantes para as indústrias de alimentos

Abstract: Agaricus Bisporus is the most produced edible mushroom worldwide, due to its attractive nutritional, sensorial and functional characteristics. However, the short shelf life of Agaricus Bisporus is a problem for its widespread post-harvest distribution. The mushroom suffers continuous degradation of quality, presenting changes in color, texture, loss of moisture, increased microbial count and loss of nutrients. To extend its useful life, the application of conservation techniques is essential. Among these techniques, drying stands out for significantly increasing the shelf life of mushrooms. Furthermore, calcium impregnation in mushrooms would be an alternative source of this mineral for vegans. Therefore, the objective of this work was the production of superior quality calcium-fortified and dehydrated Paris mushroom (Agaricus Bisporus). To this end, the influence of calcium vacuum impregnation (0,025 MPa) and the drying method on the process kinetics and on the physicochemical and mechanical characteristics of the mushrooms were evaluated. The following methods were evaluated: (i) calcium vacuum impregnation followed by convective drying at 40 ºC, 50 ºC or 60 ºC (IV-SC40, IV-SC50 and IV-SC60); (ii) calcium vacuum impregnation followed by freezing by cold surface and air (conventional) or vacuum and freeze-drying (IV+CC-L or IV+CV-L). As expected, for convective drying, a higher drying rate of mushrooms was observed with increasing air temperature. However, for samples dried at 60 ºC there were greater changes in color and loss of phenolic compounds and antioxidant activity, in addition to a reduction in the rehydration rate. The use of vacuum freezing as the initial step of freeze-drying increased the drying rate and produced better quality mushrooms, with preservation of color, phenolic compounds, antioxidant activity and a higher rehydration rate. Vacuum impregnation combined with convective drying or freeze-drying made it possible to increase the calcium concentration of the samples by 56 to 76 times the initial content. Thus, the consumption of around 40 g of mushroom would satisfy 100% of the Recommended Daily Intake (RDI) of Calcium by FAO and WHO. The mushrooms obtained by the calcium vacuum impregnation and freeze-drying process using vacuum freezing as the first step showed the best results for the parameters evaluated (phenolic compounds, antioxidant activity, mechanical properties, color and rehydration ratio). Therefore, it is concluded that the vacuum application proposed in this study had a double role, intensifying the calcium fortification of mushrooms and enabling an increase in the freeze-drying rate, being interesting strategies for the food industries