Estabilidade de flocos de manga obtidos por Drum Drying no armazenamento controlado

Abstract

O objetivo do estudo foi avaliar a estabilidade da manga em flocos, obtidos por drum drying com diferentes coadjuvantes, no armazenamento em diferentes condições de temperatura, visando estabelecer as condições críticas de estocagem e os parâmetros cinéticos de degradação. Os produtos foram obtidos pela secagem de polpa comercial de manga, na temperatura de 130 °C, com um tempo de residência de 20 segundos. As seguintes combinações de aditivos foram empregadas (bs): 1) amido de milho (3% bs) e monoestearato de glicerila (0,5% bs); 2) maltodextrina 10DE (3% bs) e monoestearato de glicerila (0,5% bs). Primeiramente, foram determinadas as isotermas de sorção dos flocos de manga a 25°C e 35°C, empregando-se o método gravimétrico estático com soluções saturadas (0,11<aw<0,84). Os pontos experimentais do equilíbrio foram ajustados pelos seguintes modelos: GAB, BET, Halsey, Henderson, Oswin, Peleg e Langmuir. O modelo de GAB apresentou o melhor ajuste (R2>0,99 e P<10%) e os valores de umidade da monocamada obtidos foram: 6,4% e 6,8% para os flocos com amido e maltodextrina a 25°C, respectivamente; 5,7% para ambos os flocos a 35°C. Em uma segunda etapa, os flocos de manga foram acondicionados (PEBD+PET/AL/PEBD) e armazenadas nas temperaturas de 25°C e 35°C (UR=65%), por aproximadamente seis meses. As seguintes análises periódicas foram realizadas: teores de vitamina C, carotenoides totais, β-caroteno e fenólicos totais; cor dos flocos e da polpa reconstituída; capacidade antioxidante. As seguintes análises foram realizadas no início e no final: teor de umidade, atividade de água, distribuição de tamanho de partículas, densidades e morfologia. As ordens das reações de degradação das propriedades ao longo do armazenamento foram determinadas a partir do modelo de melhor ajuste, considerando o maior valor do coeficiente de determinação (R2 ). A partir dos modelos, foram obtidos os seguintes parâmetros cinéticos: velocidade de reação (k), tempo de meia vida (t1/2), e fator de aceleração (Q10). Foram obtidos modelos de 1ª ordem para a degradação de vitamina C, carotenoides totais e β-caroteno (R2 : 0,72-0,99), com as seguintes faixas de variação de k: 0,0205 -0,0253 dia-1; 0,0009-0,0019 dia-1;0,0007-0,0016 dia-1 , respectivamente. Os valores de Q10 obtidos mostraram baixa sensibilidade dessas propriedades à temperatura (1 a 1,5). Os valores de t1/2, com exceção da degradação da vitamina C, foram longos, variando de 365 a 990 dias. As variações dos parâmetros de cor (L*, a*, b* e 𝛥E) seguiram cinética de ordem zero (R2: 0,75-0,97), com k variando de: -0,011 a -0,0336; 0,0032-0,0139; -0,0091 a -0,0643; 0,014-0,0648, respectivamente. Os valores de Q10 mostraram sensibilidade à temperatura (1,3 a 4,3). Os valores de t1/2 variaram de 452 a 3915 dias. Observouse, no geral, alta estabilidade dos flocos quanto aos teores de compostos fenólicos e capacidade antioxidante, bem como quanto aos aspectos físicos tais como morfologia e diâmetro médio. O produto com maltodextrina, apresentou uma maior instabilidade geral em comparação ao produto com amido, caracterizada por maior higroscopicidade, maiores velocidades de degradação, maior sensibilidade à temperatura.

The objective of the study was to evaluate the stability of the mango flakes, obtained by drum drying with different coadjuvants, along storage under different temperature conditions, aiming to establish the critical storage conditions and kinetic parameters of degradation. The products were obtained by drying of commercial mango pulp, at a temperature of 130 ° C, with a residence time of 20 seconds. The following combinations of additives were employed (db): 1) corn starch (3% db) and glyceryl monostearate (0.5% db); 2) 10DE maltodextrin (3% db) and glyceryl monostearate (0.5% db). First, the sorption isotherms of the mango flakes were determined at 25 °C and 35 °C using the static gravimetric method with saturated solutions (0.11 < aw < 0.84). The experimental points of equilibrium were adjusted by the following models: GAB, BET, Halsey, Henderson, Oswin, Peleg and Langmuir. The GAB model presented the best fit (R2 > 0.99 and P <10%) and the values of monolayer moisture obtained were: 6.4% and 6.8% for flakes with starch and maltodextrin, respectively, at 25 °C,; 5.7% for both flakes at 35 ° C. In a second step, the mango flakes were packed (LDPE+PET/AL/LDPE) and stored at temperatures of 25 °C and 35 °C (RH = = 65%) for approximately six months. Some periodic analyzes were performed: vitamin C contents, total carotenoids, β-carotene and total phenolics; color of flakes and reconstituted pulp; antioxidant capacity. The following analyzes were performed at the beginning and at the end of storage: moisture content, water activity, particle size distribution, densities and morphology. The orders of the degradation reactions of the properties along the storage were determined from the best fit of the models considering the highest values of the coefficient of determination (R2). From the models, the following kinetic parameters were obtained: reaction velocity (k), half-life (t1/2), and acceleration factor (Q10). First-order models were obtained for the degradation of vitamin C, total carotenoids and β carotene (R2: 0.72-0.99), with the following ranges of k: 0.0205 -0.0253 day-1; 0.0009-0.0019 day -1, 0.0007-0.0016 day -1, respectively. The values of Q10 obtained showed low sensitivity of these properties at temperature (1 to 1.5). The values of t1/2, with the exception of degradation of vitamin C, were long, varying from 365 to 990 days. The variations of the color parameters (L *, a *, b * and ΔE) followed zero order kinetics (R2: 0.75-0.97), with k varying from -0.011 to -0.0336; 0.0032-0.0139; -0.0091 to -0.0643; 0.014-0.0648, respectively. The values of Q10 showed sensitivity to temperature (1.3 to 4.3). Values of t1/2 ranged from 452 to 3915 days. In general, high stability of the flakes was observed for the phenolic compounds and antioxidant capacity, as well as for the physical aspects such as morphology and mean diameter. The product with maltodextrin was more unstable compared to the starch product, characterized by higher hygroscopicity, higher degradation rates, and higher sensitivity to temperature.