Produção de flocos de jabuticaba por Drum Drying: desempenho de diferentes coadjuvantes de processo e estabilidade

Abstract

A jabuticaba é um fruto nativo do Brasil, muito nutritivo, porém altamente perecível. A desidratação é uma alternativa para conservação da fruta. Os objetivos do estudo foram: estabelecer as condições do drum drying de polpa de jabuticaba; avaliar o desempenho de diferentes coadjuvantes (fécula de mandioca e amido de milho); estabelecer as condições críticas de armazenamento dos flocos obtidos; determinar a cinética da degradação da qualidade no armazenamento em diferentes temperaturas. As condições definidas para o processo foram: temperatura de 144 °C; tempo de residência de 18 segundos; uso de 20% (b.s.) do coadjuvante de secagem, e de 0,5% (b.s.) de monoestearato de glicerila. O desempenho dos coadjuvantes foi avaliado através das seguintes propriedades dos flocos: teor de umidade, atividade de água (aw), cor instrumental, teores de compostos fenólicos e de antocianinas, capacidade antioxidante, higroscopicidade, porosidade, solubilidade, índice de absorção de água e densidades (absoluta e aparente). Determinaram-se as isotermas de sorção dos flocos a 25°C, empregando-se o método gravimétrico com soluções saturadas (0,11<aw<0,84). Os pontos experimentais de equilíbrio foram ajustados pelos seguintes modelos: GAB, BET, Halsey, Oswin e Henderson. O modelo de GAB apresentou o melhor ajuste e os valores de umidade da monocamada foram: 15,96% e 12,74% para os flocos com fécula e amido, respectivamente. Calculou-se a vida útil dos flocos, com base nas condições críticas obtidas nas isotermas, empregando-se dois tipos de embalagem. Os resultados de ambos os coadjuvantes foram semelhantes. A fécula de mandioca foi escolhida para a sequência do estudo. Aplicou-se o modelo de Gordon-Taylor às temperaturas de transição vítrea dos flocos, em diferentes aw, verificando que os mesmos se apresentavam no estado não vítreo a 25°C. Os flocos foram acondicionados e armazenados de 4 a 8 meses, nas temperaturas de 20, 25 e 35°C (UR=65%). Periodicamente, as seguintes propriedades foram avaliadas: teor de antocianinas e cor instrumental. Durante o período, em etapas diferentes, foram avaliadas as mesmas propriedades do estudo de desempenho dos coadjuvantes, além de diâmetro médio de partículas e morfologia. A variação do teor de antocianinas e dos parâmetros de cor (L*, a*,b*, Hue e ΔE) foram melhor ajustadas por modelos cinéticos de 1ª e zero ordem, respectivamente. Os tempos de meia vida obtidos foram de 630 dias, e de 745-1446 dias para a variação da antocianina e dos parâmetros de cor a 25°C, respectivamente. Os valores de Q10 e Ea mostraram forte influência da temperatura nessas reações. Observou-se pouca variação das outras propriedades no armazenamento. Pode-se afirmar, portanto, que os flocos de jabuticaba obtidos por drum drying com fécula de mandioca, nas condições praticadas, se apresentaram relativamente estáveis à temperatura ambiente (25°C), porém, instáveis em temperaturas mais altas. Esse aspecto pode ser melhorado com o emprego de outros carreadores e/ou maiores quantidades dos mesmos.

Jabuticaba is a native fruit from Brazil, high nutritional properties, but it is highly perishable. Dehydration is an alternative for the conservation of the fruit. The objective of the study was to establish the conditions of drum drying of jabuticaba pulp; evaluate the performance of two different additives (cassava starch and corn starch); establish the critical storage conditions; determine the kinetics of the quality degradation along the storage at different temperatures. The chosen conditions for the process were: temperature of 144°C; residence time of 18 seconds; use of 20% (db) of additives and 0.5% (db) of glyceryl monostearate. The performance of the additives was evaluated by the following properties of flakes: moisture content, water activity (aw), instrumental color, phenolic compounds content, anthocyanin content, antioxidant capacity, hygroscopicity, porosity, solubility, water holding capacity and densities (absolute and bulk). The sorption isotherms of the jabuticaba flakes were determined at 25°C using the gravimetric method with saturated solutions (0.11<aw<0.84). The experimental points of equilibrium were adjusted by the following models: GAB, BET, Halsey, Oswin e Henderson. The GAB model presented the best fit and the values of monolayer moisture were: 15.96% e 12.74% for flakes with cassava starch and corn starch, respectively. The shelf life of flakes was calculated using two types of packaging, based on the critical conditions obtained in the isotherms. The results of both additives were similar. Thus, the flakes obtained with cassava starch were chosen for the study sequence. The Gordon-Taylor model was applied to the glass transition temperatures of flakes at different aw, showing that they were in the non-glass transition state at 25°C. The flakes were packed and stored from 4 to 8 months at 20°C, 25°C and 35°C (RH = 65%). Periodically, the following properties were evaluated: anthocyanin content and instrumental color. During the period, at different stages, the same properties of the performance of the additives study were analyzed, besides mean particle diameter and morphology. First-order and zero-order models were obtained for the degradation of anthocyanin and color parameters (L*, a*, b*, Hue and ΔE), respectively. The half-life times obtained were 630 days, and 745-1446 days for anthocyanin degradation and color parameters variation at 25°C, respectively. The values of Q10 and Ea showed high influence of temperature in these reactions. Regarding the other analyzes, the flakes presented low variation. Therefore, the jabuticaba flakes obtained by drum drying with cassava starch, under the selected conditions, were relatively stable at room temperature (25°C), but unstable at higher temperatures. This aspect can be improved using other carriers and/or larger amounts.