Produção de extrato de erva-mate (Ilex paraguariensis) em pó por secagem convectiva em camada de espuma e liofilização

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Cieslinski, Geovana Mara, 1996-
Data de Publicação: 2021
Tipo de documento: Dissertação
Idioma: por
Título da fonte: Repositório Institucional da UFPR
Texto Completo: https://hdl.handle.net/1884/74125
Resumo: Orientadora: Prof.ª Franciny Campos Schmidt
id UFPR_97de90b458ff03d58324e044a81ea5f2
oai_identifier_str oai:acervodigital.ufpr.br:1884/74125
network_acronym_str UFPR
network_name_str Repositório Institucional da UFPR
repository_id_str 308
spelling Cieslinski, Geovana Mara, 1996-Silva, Vítor Renan da, 1984-Universidade Federal do Paraná. Setor de Tecnologia. Programa de Pós-Graduação em Engenharia de AlimentosSchmidt, Franciny Campos2022-05-03T19:16:46Z2022-05-03T19:16:46Z2021https://hdl.handle.net/1884/74125Orientadora: Prof.ª Franciny Campos SchmidtCoorientador: Prof. Dr. Vitor Renan da SilvaDissertação (mestrado) - Universidade Federal do Paraná, Setor de Tecnologia, Programa de Pós-Graduação em Engenharia de Alimentos. Defesa : Curitiba, 15/12/2021Inclui referências: p. 97-107Resumo: A erva-mate (Ilex paraguariensis) é uma árvore nativa da região sul-americana e o extrato obtido a partir de suas folhas apresenta um elevado teor de compostos fenólicos, assim como uma elevada atividade antioxidante. Essas características vêm sendo correlacionadas com diversos benefícios à saúde incluindo potencial anti-inflamatório, antimutagênico e redutor de lipídios. A desidratação de extratos em escala industrial é feita, tradicionalmente, por spray drying. Novas técnicas de secagem com a utilização de temperaturas baixas vêm sendo investigadas com o objetivo de obter produtos com maior qualidade. Dentre essas técnicas, a secagem convectiva em camada de espuma destacase pela possibilidade de obtenção de produtos com características similares ao liofilizado. Desse modo, o objetivo do presente trabalho foi avaliar o efeito da secagem em camada de espuma e a liofilização do extrato de erva-mate tostada sobre a cinética de secagem e a qualidade dos extratos solúveis obtidos. Foi avaliado o efeito de diferentes concentrações de extrato (6, 19 e 53 ºBrix) e dois agentes espumantes (Emustab® e Super Liga Neutra®) sobre as propriedades de densidade, percentual de expansão, volume de fração de ar e estabilidade das espumas formadas. As espumas que apresentaram valores menores de densidade combinado com percentual de expansão e estabilidade mais elevados foram as obtidas a partir do extrato a 53 ºBrix sem adição de agente e do extrato a 19 ºBrix com 2 ou 3 % de Super Liga Neutra®. O agente Emustab® não foi capaz de aumentar o percentual de expansão da espuma, bem como sua estabilidade. A secagem convectiva foi realizada com a espuma produzida a partir do extrato concentrado a 53 ºBrix e sem adição de agentes. Foi avaliada a a influência da temperatura e da espessura de camada na cinética de secagem, e uma amostra com adição de 1 % de Super Liga Neutra® também foi submetida à secagem convectiva. O menor tempo de secagem foi observado para a amostra desidratada em camada de espuma nas condições de menor espessura (10 mm) e maior temperatura (60 ºC). A liofilização do extrato de erva-mate tostada foi realizada utilizando o congelamento a vácuo como etapa inicial, possibilitando a realização de todas as etapas do processo (congelamento, sublimação e dessorção) em um mesmo equipamento. O congelamento evaporativo ocorreu nos primeiros 200 s de processo e foi responsável por 7,9 % da perda de massa total da amostra. Os extratos desidratados obtidos apresentaram valores reduzidos de atividade de água (< 0,380) e elevados de solubilidade (> 91 %). A secagem em camada de espuma produziu os pós com maior densidade e o maior valor de porosidade foi observado na amostra liofilizada. Os diferentes métodos/condições de secagem apresentaram efeito significativo na cor e higroscopicidade das amostras de extrato solúvel. A secagem em camada de espuma produziu extratos com teor semelhante de compostos bioativos (expresso em capacidade redutora total, flavonoides totais e cafeína) em relação à amostra liofilizada. O extrato de erva-mate tostada apresentou elevada atividade antioxidante, a qual foi determinada através de três metodologias diferentes (FRAP, DPPH e ABTS). A técnica de secagem em camada de espuma se mostrou viável para a produção de extrato solúvel de erva-mate tostada e obtenção de um produto com elevada qualidade.Abstract: Yerba mate (Ilex paraguariensis) is a tree native to the South American region and the extract obtained from its leaves has a high total phenolic content and correlated high antioxidant activity. These characteristics have been associated with several health benefits including anti-inflammatory, antimutagenic, and lipidreducing potentials. Dehydration of extracts on an industrial scale is traditionally performed by spray drying. Novel drying techniques using low temperatures have been investigated aiming to obtain higher quality products. Among these techniques, foam-mat convective drying stands out for potentially producing materials with similar characteristics to freeze-dried products with lower energy cost. Thus, the present work aims to study the influence of the foam-mat convective drying and freeze-drying processes on the drying kinetics and quality parameters of toasted yerba mate extract. Foam properties such as foam density, overrun, volume of air fraction and stability were assessed for different extract concentrations (6, 19 and 53 ºBrix), application of two foaming agents (Emustab® and Super Liga Neutra®) and different concentrations of foaming agent. Foams that presented lower values of density and higher values of overrun combined with higher stability were the foam produced with 53 ºBrix extract without foaming agent and the foam produced with 19 ºBrix extract added of 2 or 3% of Super Liga Neutra®. The Emustab® foaming agent was not able to increase neither the foam overrun nor its stability. Convective drying was also performed under the same drying conditions with two different foams, one produced from concentrated extract (53 ºBrix) without adding foaming agents and the second from the same concentration extract with the addition Super Liga Neutra® (1 %). The influence of temperature, layer thickness and addition of foaming agent on drying kinetics of foam-mat convective drying were evaluated and the briefest drying time was observed for the sample dried at the highest temperature (60 ºC) and lowest thickness (10 mm). Freeze-drying of the roasted yerba mate extract was performed using vacuum freezing as the initial step making it possible to perform all process steps (freezing, sublimation and desorption) within the same equipment. The sample froze within the first 200 s after establishing vacuum and the evaporative freezing was responsible for 7.9% of the sample total weight loss. The obtained powdered extracts showed low water activity (< 0.380) and high solubility values (> 91 %). Foam-mat convective drying produced powders with the highest density and the highest porosity value was observed for the freezedried sample. The different drying methods/conditions evaluated showed a significant effect on the extract color and hygroscopicity. Foam-mat convective drying produced extracts with similar bioactive compound content (expressed in total reducing capacity, total flavonoid contend, and caffeine) compared to the freeze-dried sample. The roasted yerba mate powdered extract showed high antioxidant activity, which was determined by three different methodologies (FRAP, DPPH and ABTS). Overall, foam-mat convective drying is a viable drying technique for powdered toasted yerba mate extract production providing a powder with similar characteristic to the freeze-dried product.1 recurso online : PDF.application/pdfErva-mateCompostos bioativosAntioxidantesTecnologia de AlimentosProdução de extrato de erva-mate (Ilex paraguariensis) em pó por secagem convectiva em camada de espuma e liofilizaçãoinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisporreponame:Repositório Institucional da UFPRinstname:Universidade Federal do Paraná (UFPR)instacron:UFPRinfo:eu-repo/semantics/openAccessORIGINALR - D - GEOVANA MARA CIESLINSKI.pdfapplication/pdf2883701https://acervodigital.ufpr.br/bitstream/1884/74125/1/R%20-%20D%20-%20GEOVANA%20MARA%20CIESLINSKI.pdf5aba365bf9bbacf98eac8de3d21bb90dMD51open access1884/741252022-05-03 16:16:46.793open accessoai:acervodigital.ufpr.br:1884/74125Repositório de PublicaçõesPUBhttp://acervodigital.ufpr.br/oai/requestopendoar:3082022-05-03T19:16:46Repositório Institucional da UFPR - Universidade Federal do Paraná (UFPR)false
dc.title.pt_BR.fl_str_mv Produção de extrato de erva-mate (Ilex paraguariensis) em pó por secagem convectiva em camada de espuma e liofilização
title Produção de extrato de erva-mate (Ilex paraguariensis) em pó por secagem convectiva em camada de espuma e liofilização
spellingShingle Produção de extrato de erva-mate (Ilex paraguariensis) em pó por secagem convectiva em camada de espuma e liofilização
Cieslinski, Geovana Mara, 1996-
Erva-mate
Compostos bioativos
Antioxidantes
Tecnologia de Alimentos
title_short Produção de extrato de erva-mate (Ilex paraguariensis) em pó por secagem convectiva em camada de espuma e liofilização
title_full Produção de extrato de erva-mate (Ilex paraguariensis) em pó por secagem convectiva em camada de espuma e liofilização
title_fullStr Produção de extrato de erva-mate (Ilex paraguariensis) em pó por secagem convectiva em camada de espuma e liofilização
title_full_unstemmed Produção de extrato de erva-mate (Ilex paraguariensis) em pó por secagem convectiva em camada de espuma e liofilização
title_sort Produção de extrato de erva-mate (Ilex paraguariensis) em pó por secagem convectiva em camada de espuma e liofilização
author Cieslinski, Geovana Mara, 1996-
author_facet Cieslinski, Geovana Mara, 1996-
author_role author
dc.contributor.other.pt_BR.fl_str_mv Silva, Vítor Renan da, 1984-
Universidade Federal do Paraná. Setor de Tecnologia. Programa de Pós-Graduação em Engenharia de Alimentos
dc.contributor.author.fl_str_mv Cieslinski, Geovana Mara, 1996-
dc.contributor.advisor1.fl_str_mv Schmidt, Franciny Campos
contributor_str_mv Schmidt, Franciny Campos
dc.subject.por.fl_str_mv Erva-mate
Compostos bioativos
Antioxidantes
Tecnologia de Alimentos
topic Erva-mate
Compostos bioativos
Antioxidantes
Tecnologia de Alimentos
description Orientadora: Prof.ª Franciny Campos Schmidt
publishDate 2021
dc.date.issued.fl_str_mv 2021
dc.date.accessioned.fl_str_mv 2022-05-03T19:16:46Z
dc.date.available.fl_str_mv 2022-05-03T19:16:46Z
dc.type.status.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/publishedVersion
dc.type.driver.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/masterThesis
format masterThesis
status_str publishedVersion
dc.identifier.uri.fl_str_mv https://hdl.handle.net/1884/74125
url https://hdl.handle.net/1884/74125
dc.language.iso.fl_str_mv por
language por
dc.rights.driver.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/openAccess
eu_rights_str_mv openAccess
dc.format.none.fl_str_mv 1 recurso online : PDF.
application/pdf
dc.source.none.fl_str_mv reponame:Repositório Institucional da UFPR
instname:Universidade Federal do Paraná (UFPR)
instacron:UFPR
instname_str Universidade Federal do Paraná (UFPR)
instacron_str UFPR
institution UFPR
reponame_str Repositório Institucional da UFPR
collection Repositório Institucional da UFPR
bitstream.url.fl_str_mv https://acervodigital.ufpr.br/bitstream/1884/74125/1/R%20-%20D%20-%20GEOVANA%20MARA%20CIESLINSKI.pdf
bitstream.checksum.fl_str_mv 5aba365bf9bbacf98eac8de3d21bb90d
bitstream.checksumAlgorithm.fl_str_mv MD5
repository.name.fl_str_mv Repositório Institucional da UFPR - Universidade Federal do Paraná (UFPR)
repository.mail.fl_str_mv
_version_ 1813898719198707712