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Type: TESE
Title: Otimização do processo de extrusão da polpa de laranja : modificação das propriedades funcionais e sua aplicação como fonte de fibra alimentar
Author: Larrea Cespedes, Miguel Angel
Advisor: Chang, Yoon Kil, 1952-
Chang, Yoon Kil
Abstract: Resumo Polpa de laranja foi extrusada, com extrusor Brabender (mono rosca): 20:1 (L/D), visando modificar as propriedades funcionais e estruturais da fibra. Foi empregada a metodologia de superficie de resposta (MSR), de acordo com o delineamento central rotacional composto (53), para otimizar o processo. As variáveis independentes estudadas foram: temperatura (83,100, 125, 150, 167°C); umidade (22, 25, 30, 35, 38%) e velocidade de rotação da rosca (126, 140, 160, 180, 194 rpm). A velocidade de alimentação foi mantida constante (70 g/min). Em todos os casos, a taxa de compressão foi de 3: 1, e o diâmetro da matriz, 4mm. As melhores condições operacionais da resposta global otimizada em função das propriedades funcionais foram: 145°C, 22% de umidade e 126 rpm, permitindo diminuir o conteúdo de fibra alimentar insolúvel em 39,06% e aumentar os teores de fibra alimentar solúvel em valores superiores a 80%. Foram ainda observados incrementos para as seguintes variáveis dependentes: índice de absorção de água (34,86%); índice de solubilidade em água (134%); volume de intumescimento (43,75%); viscosidade aparente (392,10%); pectina total (13%) e pectina solúvel (709,66%). As modificações estruturais foram avaliadas por determinação de massa molecular, microscopia eletrônica e difratometria de raios X. As determinações de massa molecular de pectinas provenientes de amostras extrusadas mostraram uma marcada diminuição quando comparadas com as da pectina provenientes de amostras não extrusadas. As micrografias eletrônicas permitiram estimar a diferença de resistência das paredes dos gomos em relação às vesículas de suco; demostraram ainda que a maior parte da porosidade e da estrutura celular do endocatpo foi mantida. A diftatometria de raios X indicou que o processo de extrusão promoveu a formação de pequenas áreas cristalinas na direção angular 28 = 14,5° nas diferentes amostras, mas não afetou a cristalinidade da celulose original em termos de diminuir o tamanho das regiões cristalinas na direção 2?= 22,5°. As velocidades de hidrólise do amido realizado in vitro e de difusão da glicose conduzida através de processo de diálise foram retardadas na presença de fibra da polpa de laranja. As condições mais adequadas para otimização do processo de extrusão em função do uso da polpa de laranja como substituto da farinha de trigo para elaboração de biscoitos foram estabelecidas em: 140°C. 22% de umidade e 126 rpm. O estudo mostrou que é possível obter biscoitos tipo "cookies" de boa qualidade tecnológica e bom nível de aceitação, por substituição de até o limite de 15% de farinha de trigo por polpa de laranja extrusada

Abstract: Orange pulp was extruded using a single screw extruder (Brabender 1014/2) with the objective of modifying the functional and structural properties of the fiber. The screw compression ratio was 3:1, with an extruder barrel of 380 mm in length and 19 mm of diameter, and a die of 4 mm diameter. Response Surface Methodology (RSM) was chosen to build up some mathematical models, using a central composite rotational design (53) to optimize the variables of the extrusion process. The independent variables evaluated were: barrel temperature (83, 100, 125, 150, 167°C); feed moisture (22, 25, 30, 35, 38%) and screw speed (126, 140, 160, 180, 194rpm). The feed rate was maintained constant at 70 g/min (dry matter). The best operational conditions in function of the optimized global response were: 145°C, 22% feed moisture and 126 rpm screw speed.. These conditions allowed for the reduction in insoluble dietary fiber by 39.06% and increase in soluble dietary fiber by 80%. The water absorption index (35.86%), water solubility index (134%), swollen volume (43.75%) apparent viscosity (392.10%), total pectin (13%), and soluble pectin (709.66%) were increase in relation to the raw pulp orange. The structura1 modifications of the pectin showed a great reduction in molecular mass when compared with the pectin from the raw pulp orange. The electron micrographs allowed for the estimation of the difference of resistance between the walls of the buds in relation to the juice vesicles. Thus, it was demonstrated that most of the porosity and the cellular structure of the endocarp remained unaltered Diffractograms of the samples analyzed, indicated that the extrusion process lead to the formation of small areas of crysta1linity in the angular region of 2? = 14.5°, and these extrusion conditions did not affect the crysta1linity of the raw cellulose, maintainnig the size of the crystalline regions in the angular region of 2? = 22.5°. Starch hydrolysis "In Vitro" and diffusion of glucose performed using dialysis were delayed when using extruded fiber orange pulp. The optimized parameters of the extrusion process for production orange pulp as a substitute for wheat flour for biscuit making were found at 140°C extrusion temperature, 22% feed moisture and 126 rpm screw speed.. The results showed the possibility of preparing cookies of acceptable quality and good level of acceptance when substituting up to 15% of wheat flour by extruded orange pulp
Subject: Processo de extrusão
Pectina
Biscoitos
Alimentos - Teor fibroso
Language: Português
Editor: [s.n.]
Date Issue: 1999
Appears in Collections:FEA - Dissertação e Tese

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