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Título: Suplemento alimentar gomoso e vegano, de cafeína e fonte de fibras alimentares
Título(s) alternativo(s): Vegan caffeine gummy dietary supplement - source of dietary fiber
Orientador : Queiroz, Marise Bonifácio
Autor(es): Hacomar, Henrique Ferrari
Palavras-chave: suplemento alimentar;substitutos de açúcar;pectina;secagem;estabilidade;dietary supplement;sugar replacement;pectin;drying;stability
Data do documento: 24-abr-2026
Editor: Ital - Instituto de Tecnologia de Alimentos
Resumo: O objetivo do estudo foi desenvolver um suplemento alimentar gomoso e vegano, de cafeína e fonte de fibras, sem adição de sacarose e de xarope de glicose. Foram realizados dois delineamentos do tipo Composto Central Rotacional (DCCR) (planejamento fatorial completo 22). Para o desenvolvimento da formulação as variáveis foram xarope de maltitol (15%-25%) e Nutriose®FB06 (NUT) (35%-45%) e as respostas atividade de água (aw), umidade, dureza da crosta, pegajosidade e adesividade (teste de punção). A formulação selecionada foi utilizada num segundo DCCR para estudo de secagem, usando GOFOS™P95/GLU (FOS) em substituição a NUT e com adição de cafeína. As variáveis foram temperatura (30-50 ºC) e tempo (8-48 horas) e as respostas descritas acima. Adicionalmente avaliou-se o perfil de textura TPA (dureza, resiliência, coesão, elasticidade, gomosidade, mastigabilidade). No estudo de estabilidade foi utilizada a melhor condição de secagem e avaliadas duas amostras (NUT e FOS), com cafeína. Adicionalmente analisou-se a temperatura de transição vítrea (tg) e teor de cafeína. No desenvolvimento do suplemento, a umidade foi influenciada pelas variáveis e a faixa ótima para obter valores próximos ao de uma bala de pectina comercial (BPC) contendo açúcares, foi 20% de poliol e 40% de NUT (ponto central-PC). Para a aw, a variação explicada pelo R2 foi baixa e os produtos com as aw mais próximas às da BPC, foram aqueles do PC. No teste de punção, apenas o teor de NUT teve efeito significativo, mas com baixo R2 e os ensaios do PC apresentaram características próximas da BPC. O aumento da temperatura e do tempo de secagem impactaram significativamente na redução da umidade e da aw e no aumento da dureza da crosta, pegajosidade e adesividade. Para TPA, os parâmetros menos afetados foram elasticidade, resiliência e coesão. Os produtos com características de dureza, gomosidade e mastigabilidade mais próximas às da BPC foram obtidos a 40 °C/48 horas e/ou 40 °C/28 horas, sendo indicado o uso de 28 horas para menor gasto energético. Durante a estocagem, o suplemento contendo FOS apresentou umidade e textura mais estáveis e menores aw e tg, possivelmente devido ao seu menor grau de polimerização-DP. Os produtos apresentaram mela a partir dos 90 dias, principalmente aqueles contendo FOS. Um FOS com maior DP talvez resultasse num produto mais coeso e sem mela. O estudo confirmou a estabilidade da cafeína até 180 dias e os suplementos desenvolvidos podem ser considerados bons veículos para entrega de fibras alimentares e cafeína.
Descrição: The aim of this study was to develop a vegan gummy dietary supplement containing caffeine and dietary fiber, without added sucrose or glucose syrup. Two Central Composite Rotational Designs (CCRD) (2² full factorial design) were carried out. In the formulation study, the variables were maltitol syrup (15–25%) and Nutriose®FB06 (NUT) (35–45%), while the evaluated responses were water activity (aw), moisture content, crust hardness, stickiness, and adhesiveness (puncture test). The selected formulation was used in a second CCRD for the drying study, replacing NUT with GOFOS™ P95/GL-U (FOS) and adding caffeine. The variables were drying temperature (30–50 °C) and time (8–48 h), and the same responses were evaluated. In addition, Texture Profile Analysis (TPA) parameters, including hardness, resilience, cohesiveness, springiness, gumminess, and chewiness, were assessed. Moisture content was influenced by the formulation variables, and the optimal condition to obtain values similar to those of a commercial sugar-based pectin gummy candy (CGC) was 20% polyol and 40% NUT (central point, CP). For aw, the explained variation (R²) was low, and the products with values closest to the CGC were also those obtained at the CP. In the puncture test, only the NUT content showed a significant effect, although with low R² values, and CP samples exhibited characteristics similar to the CGC. Increasing drying temperature and time significantly reduced moisture content and aw, while increasing crust hardness, stickiness, and adhesiveness. In the TPA analysis, springiness, resilience, and cohesiveness were the least affected parameters. Products with hardness, gumminess, and chewiness values closest to the CGC were obtained at 40 °C for 48 h and/or 28 h, with 28 h being recommended due to lower energy consumption. For the stability study, the best drying condition was applied to samples containing NUT or FOS with caffeine. Glass transition temperature (Tg) and caffeine content were also analyzed. During storage, the FOScontaining supplement showed more stable moisture and texture, as well as lower aw and Tg values, possibly due to its lower degree of polymerization (DP). However, stickiness was observed after 90 days, especially in FOS-containing samples. A FOS with a higher DP could potentially result in a more cohesive and less sticky product. The study confirmed caffeine stability for up to 180 days, demonstrating that the developed supplements are suitable carriers for dietary fiber and caffeine delivery.
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