Desidratação osmótica com pulso de vácuo e secagem à vácuo de Yacom (Smallanthus sonchifolius) | Pulsed vacuum osmotic dehydration and vacuum drying of yacon (Smallanthus sonchifolius).

Tese apresentada à Universidade Federal de Lavras, como parte das exigências do Programa de Pós-Graduação em Ciência dos Alimentos, área de concentração em Alimentos, para a obtenção do título de Doutor.

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de Minas Gerais (FAPEMIG)

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)

Alimentos

In the state of Minas Gerais, 10% of the adult population is affected by diabetes. Yacon is commonly consumed by people suffering from diabetes due to its naturally high fructooligosaccharides (FOS) content. It was shown that this compound aids to reduce the level of glucose in the blood. However, yacon is a seasonal plant and presents short shelf-life. Drying processes preceded by pulsed vacuum osmotic dehydration (PVOD) are suitable for keeping sensory, nutritional, useful life and food availability characteristics. The goal of this work was to optimize the drying of yacon preceded by PVOD, seeking a dehydrated product that presents the smallest physical, chemical and nutritional changes with respect to fresh product. First, find the total time of 300 min as ideal for PVOD, where water (PA) and weight loss (PP) were in balance. Afterwards, it was tested in PVOD, the influence of vacuum application (49.4 to 200.6 mmHg), temperature (24 to 44 °C) and concentration of the osmotic solution (22 to 60.8 °Brix) and type of osmotic agent (fructose and sorbitol). Leadingto a great value for PVOD at 38 °Brix of sorbitol solution, 35 °C and applying a vacuum of 74 mmHg in the first 10 minutes of dehydration. These parameters of PVOD gave 53.77 % of fructan retention with significantly PA (62.35 %). The reuse of the osmotic solution was also evaluated, reaching the conclusion that it is possible to reuse the osmotic solution, under the conditions studied in this work, for up to fifteen cycles, without physico-chemical or microbiological undesirable changes. With the parameters established for PVOD analyzed the vacuum drying of pretreated yacons. Was tested in the vacuum drying , the drying temperature (40, 50 and 60 °C), leading to the conclusion that 60 °C is more efficient in conserving the fructans in the reason time for loss of water from the product. Within this temperature, analyzed the effect of the use or not use the pre-treatment PVOD and vacuum drying verses convective drying. Concluding that the association of PVOD pretreatment with vacuum drying induces minor changes in the dry yacon, particularly with respect to loss of fructans. Samples pre-treated in the optimized PVOD and dried in an oven at 60 °C retained 37.72 % of the initial fructans content, in a final moisture content of the sample by 12 %. The drying processing of yacon tuber can be pointed as an alternative for individuals with diabetic and individuals seeking to maintain probiotic activity in gastrointestinal tract.

No estado de Minas Gerais, 10% da população adulta são acometidos de diabetes. O yacon é um alimento indicado para portadores de diabetes, por ser um tubérculo rico em fruto-oligossacarídeos, compostos redutores do índice glicêmico. Porém, além de sazonal, o yacon tem curta vida de prateleira. Processos de secagem precedidos por desidratação osmótica com pulso de vácuo (PVOD) são adequados para a manutenção das características sensoriais, nutricionais, de vida útil e disponibilidade de alimentos. Objetivou-se, neste trabalho, otimizar a secagem de yacon precedida por PVOD, buscando um produto desidratado que apresentasse as menores alterações físicas, químicas e nutricionais, com relação ao produto fresco. Primeiramente, encontrou-se o tempo total de 300 minutos como sendo o ideal para a PVOD, no qual as perdas de água (PA) e de peso (PP) encontravam-se em equilíbrio. Depois, testou-se, na PVOD, a influência de quantidade de vácuo (49,4 a 200,6 mmHg), temperatura (24 a 44 °C) e concentração da solução osmótica (22 a 60,8 °Brix) e de tipos de agente osmótico (frutose e sorbitol). Encontrou-se um valor ótimo de PVOD em 38 °Brix de solução de sorbitol, a 35°C e com aplicação de 74 mmHg de vácuo nos 10 primeiros minutos de desidratação. Nestes parâmetros de PVOD obteve-se uma retenção de frutanos de 53,77 %, com expressiva PA (62,35%). O reuso da solução osmótica também foi avaliado, chegando-se à conclusão de que é possível reutilizar a solução osmótica, nas condições estudadas neste trabalho, por até quinze ciclos, sem que haja alterações físico-químicas ou microbiológicas indesejáveis na solução osmótica. Com os parâmetros estabelecidos para a PVOD analisou-se a secagem a vácuo dos yacons pré-tratados. Testou-se, na secagem a vácuo, a temperatura de secagem (40 °C, 50 °C e 60 °C), chegando-se à conclusão de que a temperatura de 60 °C é mais eficiente na conservação dos frutanos e na razão tempo por perda de água do produto. Para esta temperatura, analisou-se o efeito do uso ou não do pré-tratamento de PVOD e da secagem a vácuo versus a secagem convectiva. Conclui-se que a associação do pré-tratamento por PVOD com a secagem a vácuo induz a menores alterações no yacon seco, principalmente com relação à perda de frutanos. Amostras pré-tratadas na PVDO otimizada e secas em estufa a vácuo a 60 °C retiveram 37,72% do teor de frutanos inicias, em um teor de umidade final da amostra de 12%. Como resultado desta pesquisa, pode-se apontar o beneficiamento do tubérculo de yacon como uma alternativa para indivíduos com disglicemias e para indivíduos que procuram manter a atividade probiótica no trato digestório.