Efeito do etanol e ultrassom como pré-tratamento na secagem convectiva de batata yacon (Smallanthus sonchifolia)

Abstract

O yacon é um alimento prebiótico, rico em fibras insolúveis, porém, altamente perecível em função de seu alto teor de umidade e coloração instável após o descascamento, devido ao escurecimento enzimático. Para superar esses problemas, esse estudo avaliou o efeito de dois tipos de branqueamento (químico e térmico) previamente aos pré-tratamentos com ultrassom (US), etanol e etanol+US, com o objetivo de estudar a influência desses processos na cinética de secagem, além das alterações na cor do produto. Fatias dede yacon foram secas em estufa de bandeja a 50ºC e verificou-se que o tempo de secagem para atingir a umidade final (25%) foi reduzido após aplicação dos pré-tratamentos. Especificamente, o pré- tratamento com etanol combinado com ultrassom proporcionou a maior redução no tempo de secagem tanto para o vegetal branqueado quimicamente (redução de 30,1%) quanto para o branqueado termicamente (redução de 61,2%). A melhor taxa de secagem foi observada para o pré-tratamento com US, porém, provavelmente, a água que permeia para o interior da matriz durante o processo de ultrassom limitou grandes reduções no tempo de secagem. Em relação à coloração do produto, o branqueamento químico foi mais eficiente para preservar as características de cor do produto. Após a escolha do tipo de branqueamento a ser utilizado, foram avaliados diferentes tempos de pré-tratamento (30, 45 ou 60 minutos), para observar o comportamento das fatias de yacon com o aumento no tempo de imersão em etanol ou exposição às ondas sonoras do ultrassom. A partir disso, também foram avaliados a cinética de secagem e reidratação, além das alterações na cor, microestrutura e aparência do produto. O aumento no tempo de pré-tratamento não provocou, necessariamente, a redução no tempo de secagem. As alterações estruturais provocadas pelos longos períodos de pré-tratamento impediram o aumento na retenção de água das amostras durante o processo de reidratação. O pré-tratamento água+US foi o que menos alterou a cor do produto, seja após o processo no ultrassom ou após a secagem. Longos períodos de pré-tratamento seja com ultrassom ou com etanol, não favorecem a cinética de secagem ou a reidratação do yacon, devido às grandes alterações estruturais provocadas por esses processos. Este estudo apresenta novas perspectivas quanto à utilização de etanol e ultrassom associados a diferentes pré-tratamentos para melhorar a secagem convectiva do yacon. Palavras-chave: Raízes de yacon. Tecnologia de ultrassom. Cinética de secagem. Parâmetros de qualidade.

Yacon is a prebiotic food, rich in insoluble fiber, but highly perishable due to its high moisture content and unstable color after peeling, due to enzymatic browning. To overcome these challenges, this study evaluated the effect of two types of bleaching (chemical and thermal) to precede pretreatments with ultrasound (US), ethanol and ethanol+US, in order to study the influence of these processes on drying kinetics, in addition to changes in product color. Yacon slices were dried in a tray oven at 50ºC and it was found that the drying time to reach the final moisture (25%) was reduced after application of pre-treatments. Specifically, pretreatment with ethanol combined with ultrasound provided the greatest reduction in drying time for both the chemically bleached (30.1% reduction) and thermally bleached (61.2% reduction) vegetable. The best drying rate was observed for the US pretreatment, however, probably, the water that permeates into the matrix during the ultrasound process limited large reductions in drying time. Regarding the product's color, chemical bleaching was more efficient to preserve the product's color characteristics. After choosing the type of bleaching to be used, different pre-treatment times (30, 45 or 60 minutes) were evaluated to observe the behavior of the yacon slices with the increase in the time of immersion in ethanol or exposure to sound waves of the ultrasound. From this, the drying and rehydration kinetics were also evaluated, in addition to changes in product color, microstructure and appearance. The increase in pre-treatment time did not necessarily lead to a reduction in drying time. The structural changes caused by the long pre-treatment periods prevented the increase in water retention of the samples during the rehydration process. The water+US pretreatment was the one that least altered the color of the product, either after the ultrasound process or after drying. Long periods of pre-treatment, either with ultrasound or with ethanol, do not favor the drying kinetics or the rehydration of yacon, due to the great structural alterations caused by these processes. This research presents new perspectives regarding the use of ethanol and ultrasound associated with different pre-treatments to improve the convective drying of yacon.Keywords: Yacon roots. Ultrasound technology. Drying kinetics. Quality parameters.