Modelagem para obtenção de produtos expandidos de feijão-caupi em extrusora de dupla rosca

Hashimoto, Jorge Minoru; Schmiele, Marcio; Nabeshima, Elizabeth Harumi

doi:10.1590/1981-6723.11120

Brasil

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ORIGINAL ARTICLE • Braz. J. Food Technol. 24 • 2021 • https://doi.org/10.1590/1981-6723.11120 linkcopiar

Modelagem para obtenção de produtos expandidos de feijão-caupi em extrusora de dupla rosca

Autoria SCIMAGO INSTITUTIONS RANKINGS

Resumo

Os grãos de feijão-caupi são nutritivos e benéficos à saúde, contêm cerca de 25% de proteínas, além de carboidratos, vitaminas, minerais e compostos bioativos. Colocar o feijão de molho seguido do cozimento exige uma disponibilidade de tempo incompatível com o estilo de vida atual. Os consumidores têm optado por alimentos prontos para o consumo, atrativos, saudáveis, nutritivos e convenientes, portanto, transformar o feijão-caupi em produto expandido crocante é promissor. O objetivo deste trabalho foi avaliar o efeito do teor de umidade e da temperatura de extrusão sobre as características físicas dos produtos expandidos desenvolvidos com farinha de cotilédones de feijão-caupi (FCFC) da cultivar BRS Guariba (Sorriso, MT, Brasil). A FCFC foi processada utilizando extrusor termoplástico de dupla rosca ZSK 30 (Werner & Pfleiderer Co.), variando os teores de umidade de condicionamento (16,2% a 21,8%) e temperaturas de extrusão (124 a 166 °C) utilizando um delineamento experimental composto central rotacional 2². Os valores do índice de expansão variaram de 3,01 a 3,98 e o modelo de regressão não foi preditivo, com o coeficiente de determinação (r²) igual a 0,67. As variáveis de processo estudadas afetaram significativamente as propriedades físicas dos extrusados. A força de compressão (15,63 a 47,72 N) foi afetada pela temperatura de extrusão, o índice de solubilidade em água (28,34% a 43,67%) pela umidade, enquanto o volume específico (2,41 a 4,58 mL g^-1) e o índice de absorção de água (5,34 a 6,54 g g^-1) foram afetados pelas duas variáveis. Por simulação, obteve-se, por meio do teste de desejabilidade global, valor máximo igual a 1, na combinação de temperatura de extrusão de 124,21 °C e umidade de condicionamento da FCFC de 16,28%, condição que favoreceu a obtenção de extrusados com maiores valores para volume específico e índice de absorção de água, e menores valores para força de compressão e índice de solubilidade de água.

Palavras-chave: Vigna unguiculata; Expansão; Farinha; Cotilédones; Descorticado; Extrusado

Trial	Encoded values		Real values		Dependents variables²
Trial	x₁	x₂	Temperature¹ 4^th zone (°C)	Moisture (%)	EI	SV (mL g^-1)	CF (N)	WAI (g g^-1)	WSI (%)
1	-1	-1	130	17	3.60 ± 0.17b	3.95 ± 0.59b	26.15 ± 2.69c	6.32 ± 0.09a	29.95 ± 0.62d
2	1	-1	160	17	3.03 ± 0.16d	2.76 ± 0.37c	47.72 ± 5.54a	6.06 ± 0.17a	30.12 ± 1.21d
3	-1	1	130	21	3.68 ± 0.08b	3.15 ± 0.50b	19.01 ± 2.50e	5.51 ± 0.18b	42.82 ± 0.37a
4	1	1	160	21	3.68 ± 0.08b	4.58 ± 1.07a	18.98 ± 1.12e	5.82 ± 0.13b	39.14 ± 1.00b
5	-α	0	123.8	19	3.54 ± 0.26b	3.34 ± 0.47b	27.80 ± 4.62c	6.54 ± 0.06a	28.34 ± 0.17d
6	α	0	166.2	19	3.19 ± 0.17d	3.12 ± 0.31b	15.63 ± 2.24e	5.72 ± 0.23b	43.67 ± 2.24a
7	0	-α	145	16.2	3.98 ± 0.28a	3.16 ± 0.24b	23.21 ± 2.64d	6.49 ± 0.02a	37.22 ± 0.36b
8	0	α	145	21.8	3.01 ± 0.20d	3.91 ± 0.63b	27.80 ± 4.62c	5.66 ± 0.19b	38.54 ± 1.60b
9	0	0	145	19	3.36 ± 0.20c	2.86 ± 0.62c	30.95 ± 3.05b	5.34 ± 0.36b	33.78 ± 1.86c
10	0	0	145	19	3.33 ± 0.14c	2.73 ± 0.52c	27.40 ± 2.28c	5.55 ± 0.15b	37.21 ± 1.44b
11	0	0	145	19	3.46 ± 0.18b	2.41 ± 0.39c	30.91 ± 3.76b	5.68 ± 0.26b	34.88 ± 0.95c
12	0	0	145	19	3.38 ± 0.09c	2.56 ± 0.46c	33.89 ± 4.17b	5.43 ± 0.08b
Crude CCF		-		-	-	-	-	2.83 ± 0.17

Coefficients	EI	SV	CF	WAI	WSI
β₀	3.38*	2.64*	30.79*	5.50*	36.01*
β₁	0.03^ns	0.26*	-6.64*	-0.28*	5.45*
β₁₁	0.01 ^ns	0.50*	-3.45 ^ns	0.27*	-0.36 ^ns
β₂	-0.24*	-0.01 ^ns	3.50 ^ns	-0.14 ^ns	-0.21 ^ns
β₂₂	0.07 ^ns	0.35*	-1.55 ^ns	0.24*	0.58 ^ns
β₁₂	0.14 ^ns	0.66*	-5.40 ^ns	0.14 ^ns	-0.96 ^ns
r²	0.67	0.94	0.83	0.83	0.92
F value	2.49 ^ns	9.23*	5.94*	5.98*	14.66*
p	0.15 ^ns	0.0087*	0.0254*	0.0251*	0.0026*
Lack of fit	0.0098*	0.44 ^ns	0.10 ^ns	0.15 ^ns	0.64 ^ns

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[TFN1] ¹
Temperature of the 3^rd zone was always 10 °C below this, the 1^st and 2^nd zones were 75 and 100 °C, respectively. ² EI = expansion index. SV = specific volume. CF = compression force. WAI = water absorption index. WSI = water solubility index. ±α = axial points, for two independents variables α = 2 = 1.41. Means followed by the same letter in the column do not differ statistically from each other by the Scott-Knott clustering test (p ≤ 0.05).