Secagem por microondas a vácuo de Yacon pré-tratado por desidratação osmótica pulsada como alternativa de preservação de fruto-oligosacarídeos

Lopes, Francemir José; Corrêa, Jefferson Luiz Gomes; Petri Júnior, Irineu; Mello Júnior, Ronaldo Elias de; Souza, Amanda Umbelina de; Corona-Jiménez, Edith; Pereira, Michel Cardoso de Ângelis

RESUMO

Yacon é uma planta perene da região andina que é uma fonte particularmente rica em fruto-oligossacarídeos (FOS) e inulina. Contudo, estes sacarídeos hidrolisam rapidamente após a colheita, afetando as características funcionais do yacon. Portanto, uma tecnologia de preservação como a secagem é necessária para preservar o teor de FOS dos produtos yacon durante o período de entressafra. Nesse sentido, fatias de yacon, não tratadas ou pré-tratadas com Desidratação Osmótica a Vácuo Pulsado (PVOD), foram secas em vácuo de micro-ondas (MWD). Para tanto, o PVOD foi realizado com solução de sorbitol (38 °Brix, 35 °C e 681 mmHg durante os primeiros 10 min). Os experimentos de MWD foram baseados em um projeto experimental de três níveis com três Densidades de Potência iniciais - PD (3,6, 6,3 e 9,9 W.g^-1) e três Pressões de Vácuo - VP (0, 300 e 600 mmHg). Também foram analisados os resultados de FOS, cinética de secagem, difusividade, retração, temperatura yacon e reidratação. Os resultados mostraram que o aumento da PD por micro-ondas reduziu o tempo de secagem, a umidade e a atividade de água com PVOD. Além disso, o aumento da PD teve uma influência positiva na retenção de FOS, difusividade, temperatura e retração. A pressão do vácuo também afetou significativamente a retenção de FOS nas amostras pré-tratadas e ajudou na secagem. Micro-ondas com maior densidade de potência aumentaram a difusividade efetiva e facilitaram a retenção de FOS. A pressão do vácuo também afetou a secagem e a retenção de FOS das amostras pré-tratadas. De modo geral, o escurecimento da yacon ocorreu em todos os tratamentos, independente do pré-tratamento. Condições de processamento com PD de 9,9 Wg^-1 e pressão de vácuo de 600 mmHg para amostras osmoticamente desidratadas são ideais para secagem de fatias de yacon por micro-ondas-vácuo, aumentando o teor de FOS em até 40%.

Termos para indexação:
DOVP; prebiótico; fructo-oligosaccharideos; tubérculo; frutanos.

[1] *Corresponding author: irineu.junior@ufla.br

Assay	Coded variables		Actual variables
	X₁	X₂	PD [Wg^-1]	VP [mmHg]
1 (Without PVOD)	-1	-1	3.6	0^*
2 (Without PVOD)	-1	0	3.6	300
3 (Without PVOD)	-1	1	3.6	600
4 (Without PVOD)	0	-1	6.3	0^*
5 (Without PVOD)	0	0	6.3	300
6 (Without PVOD)	0	1	6.3	600
7 (Without PVOD)	1	-1	9.9	0^*
8 (Without PVOD)	1	0	9.9	300
9 (Without PVOD)	1	1	9.9	600
1 (With PVOD)	-1	-1	3.6	0^*
2 (With PVOD)	-1	0	3.6	300
3 (With PVOD)	-1	1	3.6	600
4 (With PVOD)	0	-1	6.3	0^*
5 (With PVOD)	0	0	6.3	300
6 (With PVOD)	0	1	6.3	600
7 (With PVOD)	1	-1	9.9	0^*
8 (With PVOD)	1	0	9.9	300
9 (With PVOD)	1	1	9.9	600

Assay	Content of fructans [%, d.b]		Retention of fructans [%]
Assay	Without PVOD	With PVOD^*	Without PVOD	With PVOD
1	29.20	43.32	46.15	68.47
2	19.73	50.97	31.19	80.56
3	17.95	55.37	28.37	87.53
4	28.87	54.85	45.64	86.70
5	33.91	52.75	53.59	83.38
6	44.87	60.57	70.98	95.74
7	51.04	54.68	80.68	86.43
8	40.63	59.16	64.22	93.51
9	42.87	59.87	67.77	94.64

Assay	∆E	h^°	C^*	L ^*
Assay	Without PVOD
1	5.99	76.39	16.34	50.15
2	5.52	75.73	21.16	54.59
3	6.52	84.73	21.62	55.11
4	8.68	73.82	14.21	46.38
5	6.26	74.04	19.18	52.01
6	8.37	79.78	19.66	60.58
7	7.23	69.26	14.76	47.87
8	5.36	73.61	17.53	51.41
9	5.92	77.11	19.39	55.81
	With PVOD
1	10.95	72.43	11.23	55.81	44.33
2	10.48	64.88	12.66	45.06
3	6.72	69.21	17.28	49.48
4	9.72	76.49	11.52	45.28
5	10.08	67.09	12.98	44.98
6	9.89	73.34	13.69	45.07
7	13.69	65.88	10.94	41.83
8	13.70	63.60	12.52	41.29
9	12.41	66.03	12.28	42.87

Assay	Shrinkage [%]
Assay	Without PVOD	With PVOD
1	81.16	60.32
2	81.88	62.59
3	72.12	55.75
4	73.90	51.88
5	74.22	50.25
6	70.27	53.04
7	67.47	48.83
8	64.43	46.15
9	65.06	40.11

Assay	Drying time [min]
Assay	Without PVOD	Water activity (a _w )	With PVOD	Water activity (a _w )
1	130.0	0.480±0.055	95.2	0.485±0.026
2	96.8	0.539±0.017	77.8	0.367±0.038
3	81.7	0.560±0.004	67.0	0.376±0.062
4	38.8	0.552±0.021	36.8	0.474±0.064
5	45.7	0.551±0.289	35.5	0.498±0.009
6	35.7	0.533±0.022	27.0	0.460±0.069
7	32.2	0.573±0.019	22.0	0.472±0.021
8	31.0	0.554±0.053	21.8	0.485±0.043
9	28.5	0.549±0.031	12.3	0.407±0.097

Brasil

Brasil

Secagem por microondas a vácuo de Yacon pré-tratado por desidratação osmótica pulsada como alternativa de preservação de fruto-oligosacarídeos

RESUMO

Without PVOD
Assay	Without shrinkage				With shrinkage
Assay	D_eff [m²s^-1]	R²	RSME	χ²	D_eff [m²s^-1]	R²	RSME	χ²
1	1.05x10^-10	0.894	0.102	0.017	3.15 x10^-10	0.917	0.062	0.017
2	1.32 x10^-10	0.904	0.097	0.003	4.69 x10^-10	0.963	0.060	0.011
3	1.99 x10^-10	0.916	0.094	0.001	8.16 x10^-10	0.965	0.061	0.009
4	2.21 x10^-10	0.807	0.101	0.017	6.01 x10^-10	0.917	0.013	0.020
5	2.04 x10^-10	0.779	0.165	0.009	7.59 x10^-10	0.924	0.097	0.011
6	3.03 x10^-10	0.887	0.171	0.004	1.36 x10^-9	0.938	0.128	0.008
7	3.31 x10^-10	0.758	0.194	0.004	1.04 x10^-9	0.921	0.111	0.010
8	3.43 x10^-10	0.809	0.164	0.003	1.99 x10^-9	0.841	0.149	0.002
9	3.21 x10^-10	0.713	0.215	0.015	1.06 x10^-9	0.877	0.141	0.018
With PVOD
1	1.06 x10^-10	0.853	0.120	0.009	3.00 x10^-10	0.922	0.050	0.007
2	1.36 x10^-10	0.832	0.138	0.008	3.08 x10^-10	0.974	0.054	0.007
3	1.22 x10^-10	0.746	0.176	0.017	3.60 x10^-10	0.950	0.078	0.007
4	2.29 x10^-10	0.750	0.110	0.011	6.42 x10^-10	0.922	0.100	0.008
5	2.28 x10^-10	0.841	0.202	0.014	6.49 x10^-10	0.907	0.114	0.011
6	3.53 x10^-10	0.999	0.002	0.001	9.88 x10^-10	0.854	0.101	0.001
7	3.87 x10^-10	0.814	0.141	0.002	1.08 x10^-9	0.982	0.043	0.001
8	3.94 x10^-10	0.749	0.183	0.009	1.55 x10^-9	0.852	0.140	0.008
9	8.98 x10^-10	0.914	0.094	0.003	3.26 x10^-9	0.974	0.051	0.002

Parameters	Predicted values
FOS retention [%]	98.717
Time [min]	10.77
Shrinkage [%]	44.85
C^*	14.37
h^°	68.8
L ^*	42.32
∆E	12.79

Without PVOD
Factor	Drying time		Retention fructans		Shrinkage		∆E		h^°		C^*		L ^*
Factor	RE	p	RE	p	RE	p	RE	p	RE	p	RE	p	RE	p
M/I	400.67	0.003	54.28	0.00	72.28	0.00	6.82	0.00	76.05	2.5 x 10^-11	19.29	1.05 x10^-7	52.66	1.9 x 10^-11
PD (L)	-361.33	0.001	17.83	0.00	-6.37	0.002	-	-	-2.81	0.01	-1.24	0.01	-	-
PD (Q)	266.33	0.042	-	-	-	-	-1.66	0.01	-	-	-	-	-	-
VP (L)	-	-	-	-	-	-	-	-	3.69	0.00	2.56	0.00	4.52	-
VP (Q)	-	-	-	-	-	-	1.40	0.01	-	-	-1.63	0.03	-	-
R²	0.951	-	0.764	-	0.764	-	0.833		0.851		0.951		0.799
With PVOD
M/I	331.00	0.0001	86.33	0.00	52.11	0.00	10.85	0.00	68.73	0.00	12.79	0.00	44.47	0.00
PD (L)	-306.50	0.0000	6.34	0.01	-7.26	0.001	1.94	0.02	-	-	-	-	-2.15	0.02
PD (Q)	162.50	0.0078	-	-			-	-	-5.30	0.03	-	-	-	-
VP (L)	-79.50	0.0150	6.05	0.01			-	-	-	-	1.58	0.03	-	-
VP (Q)	-	-	-	-			-	-	5.37	0.03	-	-	-	-
R²	0.978	-	0.806	-	0.822		0.785		0.757		0.750		0.797

Statistical parameters Drying time Retention fructans		Without PVOD
Statistical parameters Drying time Retention fructans		Shrinkage	∆E	h°	C^*	L ^*
SS Error Total	Regression	9252.38	1906.61	243.20	9.42	129.16	53.81	122.71
	1280.58	693.58	75.11	1.88	22.51	2.79	30.77
	10532.96	2600.19	318.31	11.29	151.67	2.79	153.49
df Error Total	Regression	2	1	1	2	2	3	1
	6	7	7	6	6	5	7
	8	8	8	8	8	8	8
MS Error	Regression	4626.19	1906.61	243.20	4.72	64.58	17.94	122.71
MS Error	213.43	99.08	10.73	0.31	3.75	0.56	4.4
F_cal	Regression	21.68	19.24	22.66	14.99	17.22	32.15	27.91
p-value	Regression	0.001	0.003	0.002	0.00	0.00	0.00	0.00
F _tab 0.05%	Regression	5.14	5.59	5.59	5.14	5.14	5.41	5.59
R²		0.950	0.764	0.764	0.833	0.851	0.950	0.799
		With PVOD
SS Error Total	Regression	6543.87	460.71	316.44	22.66	113.91	15.07	27.61
	143.78	111.20	68.78	16.04	40.62	13.36	18.72
	6687.66	571.99	385.23	38.7	154.52	28.42	46.31
df Error Total	Regression	3	2	1	1	2	1	1
	5	6	7	7	6	7	7
	8	8	8	8	8	8	8
MS Error	Regression	2181.29	230.35	316.44	22.66	56.95	15.07	27.61
MS Error	28.76	18.53	9.83	2.29	6.77	1.91	2.67
F_cal	Regression	75.85	12.429	32.20	9.89	8.41	7.92	10.33
p-value	Regression	0.00	0.007	0.0007	0.02	0.016	0.03	0.01
F _tab 0.05%	Regression	5.41	5.14	5.59	5.59	5.14	5.59	5.59
R²		0.978	0.806	0.821	0.785	0.757	0.751	0.797