Segundo Brennan; Herrera; Jowitt (1971), a desidratação é considerada como uma das mais difíceis entre todas as técnicas disponíveis a serem aplicadas a sucos de frutas. Os sucos são altamente sensíveis ao calor e possuem altas proporções de substâncias higroscópicas tais como açúcares, que podem trazer problemas quando se trata de controlar o tempo de secagem, remoção do produto da zona de secagem e manipulação do produto final.
Na desidratação de sucos, é provável que apenas o suco de tomate possa ser atomizado sem o uso de aditivos, mas usando baixa temperatura e atomizadores especiais. Para a maioria dos outros sucos, a desidratação por spray dryer sem aditivos exige a instalação de dispositivos especiais na câmara de secagem, tais como: paredes resfriadas, resfriadores e dispersores de ar secundários, reciclagem de produto seco, indução de cristalização no alimentador. Para evitar a instalação de tais dispositivos é possível a adição de coadjuvantes (suportes) no líquido de alimentação, algumas vezes em quantidades superiores a 75%, calculado sobre o teor de sólidos totais (MASTERS, 1991).
Quando diferentes açúcares tais como frutose, glicose, sacarose, lactose, maltose, xaropes de glicose e maltodextrinas, são comparados em seus desempenhos como suporte para atomização, os melhores são os produtos com maiores temperaturas de transição vítrea (Tg) e de fusão (Tm). Estes parâmetros são relacionados com o comprimento das cadeias dos carboidratos. Quando usados como suportes de atomização para suco de laranja, maltodextrinas de baixa Dextrose Equivalente (DE) apresentaram maiores temperaturas de fusão do que maltodextrinas de (DE) mais alto, nas mesmas concentrações (TSOUROUFLIS, 1976).
Um suporte tem por objetivo facilitar o processo de secagem, melhorar a qualidade do produto final e reduzir os custos do processo. Entre os suportes de amido e derivados, podemos citar: amidos e féculas, pirodextrinas ou dextrinas ácidas, dextrinas enzimáticas, maltodextrinas, ciclodextrinas e xaropes. Encontram-se na literatura citações de uso de temperaturas altas no sistema de secagem de sucos de frutas, mesmo levando em conta a energia requerida para o processo de evaporação. Por outro lado, o tempo de secagem é muito mais curto que nos outros processos e os danos das partículas podem ser reduzidos pelo controle do tempo de residência das partículas na zona quente do secador. Maltodextrinas e xaropes de glicose são suportes usuais para sucos de laranja, limão, pêssego e abricó, como relatado por vários autores (MASTERS, 1991; LLOYD; NELSON, 1984).
A presença de substâncias ácidas nos produtos a serem desidratados parece ser um importante parâmetro. Por exemplo, o suco de laranja é mais difícil de processar que os mesmos materiais com teor de acidez mais baixa. No entanto a influência destes ácidos é difícil (BHANDARI et al., 1993).
Segundo Brennan; Herrera; Jowitt (1971) diversos produtos podem ser usados como suportes na secagem de sucos de frutas por atomização. A seleção do melhor suporte deve levar em conta uma série de fatores que envolvem a qualidade do produto, o preço do suporte e o desempenho no processo. Os autores citam as dificuldades para se obter um produto de qualidade sem uso de suporte e relatam que não conseguiram desidratar suco de laranja com 40% de sólidos sem uso de suporte, pois ocorria a aderência do produto na parede do secador. O rendimento do processo sem suporte foi muito baixo, de 1 a 2%, calculados sobre o total de sólidos de alimentação, mesmo considerando o material retido nas paredes que era difícil de ser removido. O produto era higroscópico e de difícil manuseio.
A maltodextrina é um dos materiais mais utilizados como encapsulante na secagem por atomização, isso devido ao seu baixo custo e baixa higroscopicidade, evitando a aglomeração das partículas. Esse material também possui efeito antioxidante e uma ótima retenção de substâncias voláteis, na ordem de 65 a 80% (KENYON; ANDERSON, 1988). Maltodextrina é o nome comum para oligo e polissacarídeos de glucose, formados durante a decomposição parcial do amido. Dextrinas ou maltodextrinas são produzidas pelo aquecimento do amido (gelatinização) seguido da hidrólise enzimática. O grau de decomposição química fica entre aquele do amido e do xarope de amido, com um DE (Dextrose Equivalente) entre 2 e 20. Usualmente, estes compostos são produzidos na forma de pó. O conteúdo de umidade varia de 3,0 a 5,0%. Estes produtos na forma seca são brancos, têm boa estabilidade (free-flowing), com sabor muito suave, e com pouca ou nenhuma doçura.
As maltodextrinas são freqüentemente classificadas pelos seus valores de DE. A Tabela 2.1 resume estes dados.
Estes carboidratos podem serreconstituídos em água para clarear ou turvar soluções, dependendo do tipo de produto. Eles são igualmente solúveis em alimentos líquidos comestíveis, incluindo leite, sucos de frutas, sopas e outros produtos aquosos.
Um outro aditivo muito utilizado em secagem é a goma arábica. Trata-se de um exudado gomoso dessecado dos troncos e dos ramos da Acacia senegal ou de outras espécies africanas de Acacia, a qual possui muitas espécies distribuídas nas regiões de clima tropical e subtropical. As mais importantes áreas de crescimento das espécies que produzem as melhores gomas são o Sudão e a Nigéria (BEMILLER; WHISTLER, 1996).
A goma arábica é um heteropolissacarídeo complexo de estrutura muito ramificada, cuja cadeia principal é formada por unidades de D-galactopiranose, unidas por ligações glicosídicas em β-D-(1ĺ3). Cadeias laterais com diferentes estruturas químicas, formadas de D-galactopiranose, L-ramnose, L-arabinofuranose, e ácido D-glucurônico estão ligadas à cadeia principal por ligações β (1ĺ6) (POTTER; HOTCHKISS, 1995).
A goma arábica dissolve-se facilmente quando agitada em água. Ela é a única entre as gomas alimentícias que apresenta alta solubilidade e baixa viscosidade em solução, facilitando desta maneira o processo de atomização (ROSEMBERG; KOPELMAN; TALMON,1990). Industrialmente, a goma arábica é utilizada para retardar ou prevenir a cristalização de açúcares em produtos de confeitaria, para estabilizar emulsões e para aumentar a viscosidade de alimentos (efeito espessante). Em produtos de laticínios congelados, como nos sorvetes, ela ajuda na formação e retenção de pequenos cristais de gelo. Em bebidas, a goma arábica tem a função de estabilizar a espuma. É especialmente importante como material encapsulante em mistura de bebidas cítricas em pó com a função de reter os componentes voláteis de aromas (WHISTLE; DANIEL, 1985).
De acordo com Reinecius (2001), a goma arábica pode ou não oferecer proteção con-
Tabela 2.1: Composição de maltodextrinas em função dos valores de DE (JUNK; PANCOAST, 1973).
Composição em carboidratos (%) Faixa de DE
Monossacarídeos Dissacarídeos Trissacarídeos Tetrassacarídeos ou superior
9-12 1 4 5 90
13-17 1 5 7 87
-tra a deterioração oxidativa, dependendo da goma utilizada. Algumas espécies oferecem uma notável proteção, enquanto outras oferecem pouca, ou nenhuma proteção ao material ativo.