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Título: Secagem em leito de espuma e liofilização do extrato aquoso de mamão papaia (Carica papaya L.) : avaliação físico-química e estabilidade dos produtos obtidos
Título(s) alternativo(s): Foam mat drying and freeze-drying of aqueous extract of papaya (Carica papaya L.) : effects on physicochemical characteristics and of the products obtained.
Autor(es): Silva, Natássia Guimarães da
Orientador: Silva, Pollyanna Ibrahim
Coorientador: Carneiro, Joel Camilo de Souza
Konishi, Janaina Cecília Oliveira Villanova
Data do documento: 12-Jul-2018
Editor: Universidade Federal do Espírito Santo
Resumo: O mamão papaia (Carica papaya L.) se apresenta como fonte de vitamina C, cálcio, potássio, magnésio e carotenoides como β-caroteno, β-criptoxantina, licopeno, luteína e zeaxantina. Após a colheita do mamão, ocorrem perdas devido a sua rápida senescência. Consequentemente, o processamento pós-colheita é uma alternativa para prolongar a vida útil, preservar a qualidade, aumentar a flexibilidade na disponibilidade e comercialização do mamão. Deste modo, o objetivo do presente trabalho foi realizar a secagem em leito de espuma e liofilização do extrato aquoso de mamão papaia (Carica papaya L.) e avaliar as propriedades físico-químicas dos produtos obtidos. Foi analisada a polpa (pH, ATT, Ratio e sólidos solúveis) e o extrato aquoso (sólidos solúveis, extrato seco, carotenoides, fenólicos e capacidade antioxidante). Foi preparado um extrato aquoso de mamão adicionado de dois agentes carreadores: Capsul® e maltodextrina, ambos na concentração de 30%. Foram produzidos pós utilizando as técnicas de leito em espuma e liofilização, e estes foram caracterizados com relação às características físico-químicas (Aw, umidade, higrocopicidade, carotenoides, solubilidade, capacidade antioxidante, compostos fenólicos). Para etapa de armazenamento os pós foram produzidos utilizando as técnicas de secagem em leito em espuma (60°C) e liofilização. Estes foram caracterizados com relação à microscopia eletrônica de varredura (MEV), atividade de água (Aw), carotenoides, compostos fenólicos e coordenadas de cor (L*, a* e b*) e armazenados a 25°C por 60 dias. A polpa do mamão papaia da variedade Aliança mostrou-se apta a ser utilizada em processamento e para consumo in natura pelas características físico-químicas analisadas. O extrato aquoso analisado apresentou compostos fenólicos, e uma boa capacidade antioxidante avaliada por dois métodos. O modelo de Page foi o que melhor se adequou aos dados experimentais na cinética de secagem em leito de espuma. Levando-se em consideração os fatores estudados (agentes carreadores e temperaturas) na secagem em leito de espuma, pela desejabilidade recomendou-se a temperatura do ar de secagem de 60 °C e a utilização de maltodextrina como agente. No estudo do leito de espuma para diferentes temperaturas e agentes, Capsul® se apresentou melhor, sendo assim indicado como melhor agente utilizado na secagem por leito em espuma. Com relação ao estudo comparativo das técnicas de secagem (liofilização e leito em espuma) e agentes carreadores (maltodextrina e Capsul®), para a secagem do extrato aquoso de mamão papaia recomenda-se o uso do agente maltodextrina, por não apresentar diferença significativa quando comparado ao Capsul® para as respostas ABTS, higroscopicidade, solubilidade e carotenoides, apresentar maior DPPH e menor Aw, além disso possui um baixo custo quando comparado ao Capsul®. Para a técnica de secagem recomenda-se o uso da secagem por leito em espuma baseando na sua menor higroscopicidade, maior teor de carotenoides, menor custo e menor tempo de processo. Pelas micrografias pode-se observar que a secagem por leito em espuma resultou em um produto não uniforme na forma e no tamanho das partículas para todas as amostras avaliadas. Para os pós liofilizados observou-se que as partículas apresentaram tamanhos variados não apresentando formatos bem definidos. Para a Aw, em ambas as técnicas e agentes, os valores obtidos foram baixos, variando entre 0,438 e 0,470, após os 60 dias de armazenamento, sendo os produtos considerados microbiologicamente estáveis. Foi observado que o tempo de meia vida dos carotenoides quando comparado numericamente aos compostos fenólicos, se apresentou menor. Os parametros de cor (L*, a* e b*) apresentaram tempo de meia vida acima de 60 dias. Uma alternativa para minimizar a perda dos carotenoides, que são de grande importância, seria utilizar temperaturas de armazenamento mais baixas.
Papaya (Carica papaya L.) has a smooth bark with no external staining, with a thick pulp of orange-red color. Papaya is a source of vitamin C, calcium, potassium, magnesium and carotenoids, such as β-carotene, β-cryptoxanthin, lycopene, lutein and zeaxanthin. The aim of this work was to evaluate the effects of foam mat drying and freeze-drying on the physicochemical and stability properties of the papaya extract (Carica papaya L.). For this purpose, an aqueous extract of papaya of two carrier agents: Capsul® and maltodextrin, both with 30% concentration were prepared. The powders were prepared using foam mat and freeze-drying techniques, and were characterized in relation to the physicochemical characteristics (Aw, moisture content, solubility, hygroscopicity, phenolic compounds, antioxidant capacity and MEV) and stored for 60 days at 25° C. After determination of soluble solids content, moisture content and titratable acidity, it was observed that papaya pulp was suitable for use in processing and for consumption. The aqueous extract of papaya was considered a potential source of natural antioxidants for the human diet. The Page model was the best that fit the experimental data on foam mat drying kinetics. Considering the factors studied (carrier agents and temperatures), in the foam mat drying, by the simultaneous optimization of the response variables, the drying air temperature of 60 °C and the use of maltodextrin as agent were recommended. In relation to the comparative study of drying techniques (freeze-drying and foam mat drying) and carrier agents (maltodextrin and Capsul®), the use of maltodextrin agent and the foam mat technique is recommended for the drying of the papaya aqueous extract, based on its lower hygroscopicity, higher carotenoid content, lower cost and shorter process time. From the photomicrographs, it can be observed that the foam mat drying resulted in a non-homogeneous product form and in the particle size for the samples evaluated. For the freeze-dried powders, it was observed that the particles had different sizes and did not present well-defined shapes. It can be observed that the Aw, for both techniques and agents, were low, with values between 0.438 and 0.470 after 60 days of storage. It was observed that the half-life time of carotenoids when compared to phenolic compounds was lower. The color parameters (L *, a * and b *) presented half-life time over 60 days. An alternative to minimize carotenoid loss, which is of great importance, would be to use the lowest storage temperatures.
URI: http://repositorio.ufes.br/handle/10/10136
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