Secagem de polpas com adição de maltodextrina e outros

Vários estudos analisaram a substituição parcial da maltodextrina por outros tipos de agentes encapsulantes que pudessem melhorar a obtenção do suco em pó, além de agregar algum caráter funcional ou de algum modo melhorar as características do pó obtido. Alguns destes trabalhos, onde foram testados diferentes materiais estão descritos na Tabela 1.2.

Cano-chauca, et al. (2005) estudaram a substituição parcial da maltodextrina por amido ceroso e goma arábica adicionada de celulose microcristalina em diferentes proporções na secagem de suco de manga com 12% de sólidos totais. Foram realizadas análises da microestrutura, rigidez, higroscopicidade e solubilidade sobre o pó obtido. Observou-se que houve redução da pegajosidade com a adição da celulose para todos os agentes encapsulantes estudados, e sua concentração, que variou de 0 a 9% alterou a microestrutura das partículas. De 0% a 3% de celulose, verificou-se que as partículas eram maiores, amorfas e aglomeradas, com o aumento da concentração, as partículas tendem a tornar-se mais esféricas e espalhadas. No que diz respeito à microestrutura do pó obtido pela atomização utilizando como goma arábica e celulose, verificou-se que as partículas obtidas mostraram maior

21

grau de uniformidade e uma melhor distribuição das partículas (superfícies lisas e intactas).

A celulose diminuiu a solubilidade dos pós, sendo mais pronunciada nos tratamentos de amido. No tratamento de amido ceroso, verificou-se que os valores de solubilidade eram de 31% e cairam para 9% com a adição de celulose. Isto pode ser devido a dois fatores: os amidos apresentam baixa solubilidade em água fria (cerca de 35 a 40%) e a presença de superfícies cristalinas no material, que podem conferir-lhe uma maior organização das partículas (estado cristalino).

Roustapour et al. (2009) e Angel et al. (2009), visaram avaliar a substituição da maltodextrina por um óxido e um açúcar respectivamente, de modo a melhorar o pó obtido pelo processo de atomização. No caso de Roustapour et al. (2009), estudaram o desempenho da secagem do suco de limão adicionado de dióxido de silício e maltodextrina em spray dryer de bico rotativo. A melhor concentração a ser utilizada para a secagem foi de 10% dióxido de silício e 20% maltodextrina. Neste trabalho os autores avaliaram apenas se era possível a obtenção do suco de limão em pó no equipamento, não sendo avaliada nenhuma característica do pó obtido, apenas foi descrito que este apresentou cor amarela e aroma característico da fruta.

No trabalho realizado por Angel et al. (2009), foi avaliada a adição de lactose e maltodextrina na secagem de polpa de maracujá por spray drying, utilizando um planejamento experimental. O pó obtido foi analisado com relação à umidade, higroscopicidade e retenção de vitamina C. Foi observado que a combinação destes componentes funcionou bem como agentes carreadores, diminuindo a pegajosidade na câmara de secagem. Entretanto o uso de lactose contribuiu para o aumento da higroscopicidade. Neste trabalho foram determinadas as condições ideais de secagem para cada variável, assim para a umidade e higroscopicidade, a melhor temperatura de secagem foi 188-190°C e a quantidade de lactose-maltodextrina foi de 12:5% (p/v); para a retenção de vitamina C, a temperatura foi de 180°C, 0,2 MPa e 10:5% (p/v).

22

Tabela 1.2 – Estudos de secagem em polpa/suco de frutas realizados com adição de maltodextrina e outros coadjuvantes

Características do pó

Fruta Ag. Encap. Parâmetros Spray Dryer Quant. Encap. _(°C) T1 _(°C) T2 _(%) U. RN _{(%) (g/cm}Dap 3₎ Higro. _{(%) (µm)} TP Referência

Suco de manga MD20DE, GA,

Amido ceroso, celulose microcristalina

Mini Spray Buchi modelo B191. Bico de 1,0mm. Fluxo de ar de 0,7 m3/min 12% p/p; Celulose micro cristalina: 0, 3 , 6 e 9% (p/p) 160 70 e 75 - - - Cano- chauca, et al. , 2005

Suco de Limão Dióxido de

silício e MD 05DE

Spray dryer rotativo, bico de 100mm e 500 rev/min. Fluxo de ar de 317kg/h 10% de dióxido de silício e 10, 20 e 30% MD 135 e 160 59 e 63 - - - Roustapour et al., 2006 Suco de Maracujá Lactose e MD com 10DE

Pulvis GB modelo 22, pressão de 0,10 a 0,20MPa e fluxo de ar de 0,43m3/min Lactose/MD: 8:5, 10:5 e 12:5% p/v 180, 185 e 190 - 2,37 a 9,40 39,73 a 56,89 (Vit C) - 17,39 a 35,38 - Angel et al., 2009

Suco de caju MD e Goma

do cajueiro

Mini Spray Buchi modelo B290. Bico de 0,7mm. Fluxo de ar de 3,75.104L/h GC: 0, 14,6, 50, 85,4 e 100% MD: 100, 85,4, 50, 14,6 e 0% 185 90 - 66,19 a 95,46 - 37,21 a 45,86 - De-Oliveira et al., 2009

Polpa de açaí MD 10DE e

20DE, GA

LabPlant SD-05,bico com 1,5 mm. Fluxo de ar de 73 m3_/h. pressão0,06MPa. 6% p/p 140, 170 e 200 82, 97 e 112 0,51 a 2,23 - 236,78 a 343,70 0,66 a 2,80 9,28 a 13,98 Tonon et al., 2010 Extrato de Camu-camu

MD e GA spray Dryer Buchi, bico com 1,5 mm,pressão 8,3 bar, volume de

ar comprimido700l/h 15% p/p 180 85 3,2 e 2,8 11,25 mg/100g e 15,36 mg/100g (Vit C) - - 1,68 e 2,30 Silva et al., 2013 Suco de amora preta MD 20DE, GA, e MD20DE/GA (1:1 p/p)

Mini Spray Buchi modelo B290. Bico de 0,7mm. Fluxo de ar de 0,36 m3/h 7%MD, 7%Ga e 3,5%MD+3,5% GA 145 75 a 80 1,74 a 3,32 78,24 a 85,02 (Ant.) 0,409 a 0,443 - 10,98 a 48,89 Ferrari et al., 2012 Extrato de Amora selvagem (Rubus glaucus benth) MD 20DE, GA, AM,AMA, capsul®TA, Hi-CapTM100 , MD20DE/GA (1:1p/p), MD20DE/AM (1:1 p/p) e MD20DE/AMA (1:1p/p) LabPlant SD-06. Bicos de a-1mm b- 2 mm. Fluxo de ar 100m3/h e 4 bar. Ext. aq : agente encap.(1:1 p/p) 120 70 a :4,22 a 12,56 b:3,43 a 8,55 a:0,144 a 0,594 (mg/g) b:0,103 a 0,594 (mg/g) (Ant.) - - 3 a 15 Villacrez et al., 2014

(*)T1- Temperatura de entrada, T2 – temperatura de saída; U- Umidade; RN – Retenção de Nutrientes; Dap – Densidade Aparente; Higro – higroscopicidade; TP- Tamanho das partículas em diâmetro médio; MD – maltodextrina; DE – Dextrose Equivalente; SC – Suco Concentrado; SCLC- suco concentrado clarificado; GA-Goma arábica, GC-Goma Cajueiro; AM- Amido de Milho, AMA-Amido de Mandioca; Ant.- Antocianinas; VitC – Vitamina C.

23

Oliveira et al. (2009), estudou a substituição da maltodextrina pela goma de cajueiro na secagem de suco de caju por atomização. Nos resultados obtidos foi observado que o aumento da concentração da goma adicionada resultou na melhoria das propriedades físicas do pó (redução da higroscopicidade e aumento da fluidez), bem como o aumento da retenção de ácido ascórbico durante o processo de secagem. A goma do cajueiro se apresentou como bom agente auxiliar de secagem. O uso dos coadjuvantes de secagem no suco de caju na proporção em peso seco de 5:1, substituindo a maltodextrina pela goma, 90% do ácido ascórbico foi mantido durante a secagem, e o pó obtido apresentou boas propriedades de fluidez e solubilidade.

Tonon et al. (2010), compararam a secagem da polpa de açaí com a adição de goma arábica em substituição a maltodextrina. Com relação aos resultados obtidos, os pós com maltodextrina 10DE apresentaram um maior teor de umidade, higroscopicidade, além de maior tamanho das partículas em relação aos pós produzidos com a goma arábica. O uso de temperaturas mais altas ocasionou a produção de partículas de maior tamanho, independente do agente encapsulante utilizado. O pó produzido com a goma arábica apresentou menor densidade aparente, mas maior higroscopicidade que a amostra com adição de maltodextrina 20DE.

Ferrari et al. (2012) também estudaram o uso de maltodextrina (7%), goma arábica (7%) e sua mistura (3,5% maltodextrina: 3,5% goma arábica) no encapsulamento de amora preta por atomização. As variáveis de resposta estudadas foram: umidade, retenção de antocianinas, densidade aparente e distribuição de tamanho de partículas. As umidades das amostras variaram entre 1,74% e 3,32%, sendo que as amostras adicionadas apenas de maltodextrina apresentaram umidade significativamente menor que as adicionadas apenas com goma arábica. A retenção de antocianinas também foi maior nas amostras secas apenas com maltodextrina. A combinação dos agentes encapsulantes contribuiu para o aumento da densidade aparente, em relação à aplicação das substâncias utilizadas separadamente. O mesmo foi observado para a distribuição do tamanho das partículas que foi bimodal. Pelos resultados obtidos, a maltodextrina

24

preservou melhor as características da amora preta no processo de atomização por spray drying.

No trabalho realizado por Silva et al. (2012), a goma arábica e a maltodextrina foram testadas como agentes de secagem para microencapsulação de camu-camu por spray drying. Ao contrário dos resultados obtidos em Ferrari et al. (2012), a goma arábica foi mais efetiva que a maltodextrina na preservação dos compostos bioativos da fruta. Além disto, a goma arábica apresentou afinidade mais alta com a água, ou seja, maior solubilidade que a amostra de pó obtida pela adição de maltodextrina. O estudo de isotermas de adsorção também indicou maior absorção de umidade, indicando maior higroscopicidade da amostra com goma arábica. Não foi observada a perda significativa dos compostos bioativos no processo de secagem utilizando os dois agentes encapsulantes.

Ainda na busca por novos agentes carreadores de secagem, Villacrez et al., (2014), estudaram a adição de diferentes amidos em extrato aquoso de amora selvagem. A concentração de sólidos final para secagem variou de 20 a 25°Brix. A secagem foi realizada com 2 diferentes tamanhos de bico para cada um dos agentes encapsulantes utilizados e suas combinações. O pó obtido com o bico de 2 mm apresentou menor umidade e maior velocidade de secagem do que o bico com 1 mm. As maiores umidade e atividades de água observadas foram obtidas com o amido de mandioca e sua combinação com maltodextrina. A maior quantidade de antocianinas foi observada nas amostras secas com Capsul®TA, Hi-CapTM100 e maltodextrina 20DE/amido de mandioca (1:1 p/p), o que foi refletido na análise colorimétrica. Os menores tamanhos de partículas foram observados nos pós com Hi-CapTM100, maltodextrina 20DE e Capsul®TA, com variação de 3 a 6µm. Os maiores foram observados com o amido de mandioca (7 a15 µm). As amostras dos pós obtidos foram submetidas à análise sensorial, onde se avaliou o odor e sabor. Não houve diferença significativa entre as amostras com relação ao odor, mas houve diferença com relação ao sabor em todas as amostras, com relação à acidez e a doçura. As amostras obtidas com Capsul®TA apresentaram um off-flavours de plástico e as com amido de mandioca apresentaram adstringência e amargor. Assim apenas as amostras produzidas

25

com Hi-CapTM100 e maltodextrina 20DE forma selecionadas para estocagem e estabilidade, sendo considerado um material promissor a ser utilizado na indústria de alimentos.

Nos trabalhos citados na Tabela 1.1, alguns descreveram as melhores condições de secagem e concentrações de maltodextrina e sua DE na obtenção das frutas em pó (Bhandari et al., 1993; Chopda & Barret, 2001; Papadakis et al., 2001; Tonon et al., 2009), em outros como Zareifard et al. (2012), apenas cita a melhor concentração de maltodextrina a ser utilizada.

Nos trabalhos citados na Tabela 1.2, descrevem principalmente o comportamento das partículas com relação à adição dos diferentes agentes encapsulantes em comparação a maltodextrina, não indicando a melhor concentração a ser utilizada, apenas os efeitos de sua adição. Nesta tabela as principais características dos pós estudadas foram a retenção de compostos bioativos e a higroscopicidade, na maioria dos trabalhos.