Estudo do suco concentrado e da polpa de Yacon

Abstract

O Smallanthus sonchifollius também conhecido como Yacon é uma planta de origem andina que armazena em suas raízes tuberosas os carboidratos frutose, glicose, e, principalmente frutooligossacarídeos e inulina. Os frutooligossacarídeos e a inulina têm sido designados como prebióticos e fibras alimentares solúveis por sua não digestibilidade pelas enzimas do trato digestivo humano, estímulo seletivo do crescimento e atividade de bactérias intestinais promotoras de saúde. Neste trabalho foram estudados propriedades físico - químicas do suco de yacon concentrado e da polpa de yacon. As raízes foram descascadas, cortadas em rodelas de 0,5+0,2cm, branqueadas mediante vapor por 4 minutos seguido por resfriamento em banho de gelo por 3 minutos e posteriormente passadas em um processador de frutas para extração do suco que foi concentrado na faixa de 10 a 50ºBrix em rotavapor a vácuo. Foi estudado o comportamento reológico, composição química e atividade de água e o ponto de inicio de congelamento do suco de yacon em função da concentração de sólidos solúveis. Para as medidas reológicas foi empregado um viscosímetro rotacional, as medidas da atividade de água foram realizadas através de leitura direta em medidor eletrônico e a determinação do ponto de início de congelamento dos sucos foi obtida a partir das curvas de congelamento. O teor de açucares foi quantificado através de HPLC. Os resultados indicaram que o teor de inulina manteve-se constante, enquanto a concentração dos açucares redutores glicose e frutose aumentaram com o aumento da concentração. O suco de yacon comportouse como um fluido newtoniano, observando-se que a viscosidade manteve-se constante para cada concentração independente da taxa de deformação aplicada. Para os sucos com concentrações de 10, 15, 20, 25 e 30ºBrix os valores de viscosidade não apresentaram diferenças significativas entre si e para as concentrações maiores que 30ºBrix, a viscosidade aumentou significativamente. No caso do ponto de início congelamento, este diminuiu à medida que o suco de yacon foi concentrado não existindo diferenças significativas entre os valores que correspondem às concentrações de 10º com 15º Brix, de 20º com 25ºBrix e de 40º com 45ºBrix. A atividade de água diminuiu significativamente apenas na concentração de 50ºBrix. A seguir foi estudado o comportamento da secagem do suco de yacon concentrado sem branqueamento a 40ºBrix, empregando amido de milho como encapsulante, e da polpa de yacon. Os ensaios experimentais foram conduzidos em um secador de ar forçado, nas temperaturas de 50, 60 e 70°C por um tempo de 5 horas. Foi observado que com o aumento da temperatura do ar de secagem diminuiu o tempo necessário para as amostras atingirem o equilíbrio. Os valores de umidade no equilíbrio foram de 0,0071; 0,0052 e 0,0050 para a polpa de yacon e de 0,0075; 0,0030 e 0,0030 para o suco encapsulado nas temperaturas de 50, 60 e 70ºC respectivamente, resultando em valores de atividade de água menores que 0,25. O suco de yacon encapsulado e da polpa de yacon em pó obtidos a temperatura de 70ºC foram visualizados em microscópico eletrônico de varredura. O pó de suco de yacon demonstrou um bom encapsulamento pelo amido de milho e na polpa de yacon em pó verificou-se a presença de estruturas microscópicas com formato alongado características do açúcar inulina. A temperatura de transição vítrea do suco encapsulado obtido à temperatura de 50, 60 e 70ºC e da polpa de yacon em pó obtida à temperatura de 70ºC foi determinada pela técnica de calorimetria diferencial de varredura. As temperaturas de transição vítrea para o pó de suco concentrado encapsulado foram de 44,74; 45,14 e 49,72ºC para valores de atividade de água de 0,15; 0,07 e 0,03 respectivamente e para o pó da polpa de yacon foi de 48,78ºC em atividade de água de 0,13.

The Smallanthus sonchifollius also known as Yacon is a plant of Andean origin which stores the carbohydrates fructose, glucose, and mainly fructooligosaccharides and inulin. The fructooligosaccharides and the inulin have been designed as pre-biotic and alimentary fibers soluble for their no digestibility by enzymes from human digestive tract, selective stimulus of growth and activity of intestinal bacteria promoters of health. In this work, the yacon juice concentrated and the yacon pulp physicochemical properties were studied. The roots were peeled, cut and sliced in 0.5 +0.2cm, bleached by steam for 4 minutes followed by ice bath for 3 minutes and later passed into fruit processor in order to extract the juice which was concentrated in a range from 10 to 50°Brix in a vacuum Rota-stea m. The rheologic behavior, chemical composition and water activity and the initial freezing point of yacon juice according to the soluble solid concentration. A rotational viscosimeter was employed for the rheologic measures, the water activity measurements were carried out through the direct reading in an electronic measurer and the determination of the initial freezing point of juice was obtained from the freezing curves. The sugar content was quantified through HPLC. The results indicated that the inulin content remained constant, while the concentration of the reducer sugars glucose and fructose increased with the increase of the concentration. The yacon juice behaved as a Newtonian fluid, it was observed that the viscosity kept itself constant for each concentration independent from the applied deformation rate. For the juices with concentrations of 10, 15, 20, 25 and 30°Brix the vi scosity values didn’t present significant differences among themselves and for concentrations higher than 30°Brix, the viscosity increased significantly. In the case of the initial freezing point, this decreased as the yacon juice was concentrated. There weren’t significant differences among the values which correspond to concentrations of 10° with 15°Brix, of 20° with 25°Brix and of 40° with 45°Brix. The water activity decreases significantly only in the concentration of 50°Brix. Next the behavior of the drying of the juice of yacon concentrated without bleaching at 40°Brix, using co rn starch as encapsulant, and yacon pulp. The experimental essays were conducted in a forced air dryer, at the temperatures of 50, 60 and 70° C during 5 hours. It was observed that with the increasing of the drying air temperature, the period of time necessary for the samples reach the balance decreases. The moisture values in the balance were of 0.0071; 0.0052 and 0.0050 for the yacon pulp and of 0.0075; 0.0030 and 0.0030 for the encapsulated juice at temperatures of 50, 60 and 70° C respectively, resulting in values of water activity lower than 0.25. The yacon juice encapsulated and yacon pulp in powder obtained at a temperature of 70° C w ere visualized in the scanning electron microscope. The powder of yacon juice demonstrated a good encapsulation by corn starch. And in the powdered yacon pulp one verifies the presence of microscopic structures with elongated shape features of inulin sugar. The glass transition temperature of the encapsulated juice obtained at the temperature of 50, 60 and 70° C and of the yacon pulp in powder obtain ed at the temperature of 70° C was determined by the differential scanning calorimetry technique. The glass transition temperatures for the powder of encapsulated concentrated juice were of 44.74; 45.14 and 49.72° C for the values of water a ctivity of 0.15; 0.07 and 0.03 respectively, and for the yacon pulp powder was of 48.78° C in water activity of 0.13.