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Previous issue date: 2012-02-16 / Yacon (Smallanthus sonchifolius) is a tuberous root native to the Andean
region, considered a functional food due to the presence of bioactive
components that contribute to the balance of the intestinal microbiota. To
incorporate these compounds into the diet of the population, the development
of dry extract standardized as fructooligosaccharides (FOS) and phenolic
compounds (CF) was proposed, using the spray drying technique. To obtain
yacon dry extracts, roots were characterized, and subsequently, an aqueous
extract was prepared through the grinding and filtering technique. Then, a
study on the drying process was conducted in order to assess the effects of
the addition of different adjuvants (aerosil, maltodextrin and pregelatinized
starch) on the final concentration of fructooligosaccharides (FOS) and
phenolic compounds (PC) in the dry matter. The study was based on twolevel
factorial design with three focal points, using adjuvant concentration
(20, 50% w / w) and feeding flow rate (2, 6 mL / min) as factors. The best
combination of the drying parameters was determined by considering the
effects of independent variables (adjuvant concentration and feeding flow
rate) on the FOS and PC contents in the dry extracts. In the root
characterization, the following contents on a dry basis were found: moisture
9.29 ± 0.085; ash 3.33 ± 0.07, protein 4.29 ± 0.173, lipids 0.80 ± 0.0359, total
carbohydrates 81.49 ± 4.18, total fructose 56.47 ± 0.97, reducing sugars
24.05 ± 0.13 and FOS 32.43 ± 0.971. The fresh aqueous extract showed
FOS 33.47 (% w / w) and PC 0.44 (% w / w) with better antioxidant activity
compared to BHT (2,6-Di-tert-butyl-4-methylphenol). The aqueous extract
concentrated in a rotary evaporator showed density 1.04 ± 0.002, viscosity
4.34 ± 0.056, and total solids 10.67 ± 0.051. In general, the dried extracts
obtained with aerosil, maltodextrin and pregelatinized starch showed FOS
contents from 27.20 to 32.4, 24.25 to 31.3 and 23.54 to 35.64 (% w / w ),
respectively, and PC from 0.267 to 0.320, 0.319 to 0.399 and 0.407 to 0.425 (% w / w), respectively. The statistical analysis for the three types of
adjuvants and the effects of independent variables on the response variables
(FOS and PC) showed that the dried extracts were influenced in different
ways. Aerosil: Analysis of variance for the linear model showed that this
model was not significant, F equal to 2.44 in the response FOS content. PC
was influenced by X2, F 29.10 and r2 0.8534. Maltodextrin: The FOS content
was influenced by X1, F 13, and r2 0.7222. PC was influenced by X2, F 9.70
and r2 0.6599. Pregelatinized starch: The linear model did not describe the
experimental data for the FOS content. The surface response of the PC
content in function of X1 and X2 showed a trend to increase the PC content by
reducing the adjuvant concentration and increasing the feeding flow rate.
Moisture content of less than 5% in all the extracts indicates that the
configuration of the equipment variables was correctly set. The yield was
affected by constraints of the technique to extracts rich in sugars and with
low molecular weight, ranging from 10 to 55%, which lowest results were
found for extracts dried with starch. The images of the microstructure of
extracts dried with aerosil resulted in spherical particles with diameter
between 0.5 and 1.0 μm, while maintaining the appearance of fine and loose
powder. Extracts dried with maltodextrin and pregelatinized starch tended to
form clusters. / Yacon (Smallanthus sonchifolius) é uma raiz tuberosa nativa da região dos
Andes, considerada um alimento com propriedade funcional porque possui
componentes bioativos que contribuem para o equilíbrio da microbiota
intestinal. Para conseguir incorporar estes compostos na dieta da população,
propôs-se a elaboração de extrato seco padronizado em
frutooligossacarídeos (FOS) e compostos fenólicos (CF) pela técnica de
spray dryer. Para obtenção dos extratos secos de yacon, as raízes foram
caracterizadas, e posteriormente foi elaborado um extrato aquoso pela
técnica de trituração e filtragem. Na sequência, foi realizado um estudo do
processo de secagem buscando avaliar os efeitos da adição de diferentes
adjuvantes (aerosil, maltodextrina e amido pré-gelatinizado) sobre os teores
finais de frutooligossacarídeos (FOS) e compostos fenólicos (CF) no extrato
seco. O estudo foi baseado em planejamentos fatoriais em dois níveis com
três pontos centrais, utilizando-se como fatores, a concentração do
adjuvante (20; 50 %p/p) e o fluxo de alimentação (2; 6 mL/min). A melhor
combinação dos parâmetros de secagem foi determinada considerando os
efeitos das variáveis independentes (concentração de adjuvante e fluxo de
alimentação) sobre o teor de FOS e CF, nos extratos secos. Na
caracterização da raiz verificou-se teores em base seca de umidade
9,29±0,085; cinzas 3,33±0,07; proteína 4,29±0,173; lipídeos 0,80±0,0359;
carboidratos totais 81,49±4,18; Frutose total 56,47±0,97; açúcares redutores
24,05±0,13; FOS 32,43±0,971. O extrato aquoso in natura apresentou FOS
de 33,47(%p/p) e CF de 0,44(%p/p) com uma atividade antioxidante melhor,
comparada ao BHT (2,6-Di-terc-butyl-4-methylphenol). O extrato aquoso
concentrado em evaporador rotativo apresentou densidade 1,04±0,002;
viscosidade 4,34±0,056; sólidos totais 10,67±0,051. No geral, os extratos
secos obtidos com aerosil, maltodextrina, amido pré-gelatinizado,
apresentaram conteúdos de FOS entre 27,20 a 32,4; 24,25 a 31,3; 23,54 a
35,64 (%p/p), respectivamente e CF e 0,267 a 0,320; 0,319 a 0,399; 0,407 a
0,425 (%p/p), respectivamente. Os resultados da análise estatística
realizada para os três tipos de adjuvantes e os efeitos das variáveis independentes sobre as variáveis respostas (FOS e CF) demonstrou que os
extratos secos sofreram influências de diferentes maneiras. Aerosil: A
análise de variância para o modelo linear mostrou que esse modelo não foi
significativo, F igual a 2,44 na resposta teor de FOS. CF foi influenciado por
X2, F de 29,10 e r2 de 0,8534. Maltodextrina: O teor de FOS foi influenciado
por X1, F de 13, e r2 de 0,7222. CF foi influenciado por X2, F de 9,70 e r2
0,6599. Amido pré-gelatinizado: O modelo linear não descreveu os dados
experimentais para o teor de FOS. A superfície de resposta do teor de CF
em função de X1 e X2 apresentou uma tendência ao aumento no teor de CF
com a diminuição da concentração do adjuvante e o aumento do fluxo de
alimentação. A umidade inferior a 5% em todos os extratos indicaram que a
configuração das variáveis do equipamento foi ajustada corretamente. O
rendimento foi afetado por limitações da técnica à extratos ricos em
açúcares de baixo peso molecular, variação entre 10 a 55%, cujos menores
resultados foram encontrados para os extratos secos com amido. As
imagens da microestrutura dos extratos secos com aerosil resultaram em
partículas esféricas com diâmetro entre 0,5 e 1,0μm, mantendo o aspecto de
pó fino e solto. Os extratos secos com maltodextrina e amido prégelatinizado
apresentaram tendência à aglomeração.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:IBICT/oai:repositorio.bc.ufg.br:tde/1475 |
| Date | 16 February 2012 |
| Creators | NISHI, Adriana Candida Faustino |
| Contributors | ASQUIERI, Eduardo Ramirez, CONCEIÇÃO, Edemilson Cardoso da |
| Publisher | Universidade Federal de Goiás, Mestrado em Nutricao e Saude, UFG, BR, Ciencias da Saude |
| Source Sets | IBICT Brazilian ETDs |
| Language | Portuguese |
| Detected Language | English |
| Type | info:eu-repo/semantics/publishedVersion, info:eu-repo/semantics/masterThesis |
| Format | application/pdf |
| Source | reponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFG, instname:Universidade Federal de Goiás, instacron:UFG |
| Rights | info:eu-repo/semantics/openAccess |
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