Estudo da cinética de branqueamento, do microencapsulamento por atomização e das propriedades termodinâmicas de sorção de repolho roxo (Brassica oleracea L. var. capitata L. f. rubra) - Bernstein, Anahi (2014)
Estudos relativos à influência do repolho roxo na saúde humana têm verificado sua atividade na prevenção de doenças cardiovasculares assim como seu efeito contra alguns tipos de câncer, sendo que entre as substâncias presentes no repolho roxo responsáveis por estas propriedades estão os glicosinolatos e os polifenóis, além das antocianinas. Neste trabalho foram estudadas a inativação enzimática e a degradação de antocianinas, de atividade antioxidante e de cor no repolho roxo submetido a diferentes condições de branqueamento, além da secagem do extrato de repolho roxo por spray drying usando goma arábica e polidextrose com encapsulantes, e as isotermas de sorção do extrato de repolho roxo atomizado com goma arábica. A cinética de inativação das enzimas polifenoloxidase, peroxidase e mirosinase, a degradação de antocianinas e atividade antioxidante e as mudanças nos parâmetros de cor do repolho roxo foram estudadas durante o branqueamento em vapor a 100°C e em água a 80 e 90°C, em tempos de 1, 2, 4, 6, 8 e 10 minutos. Os resultados indicaram que a melhor condição de branqueamento foi obtida no vapor por 4 minutos, com redução de 97,96%, 64,22% e 47,59% na atividade enzimática da peroxidase, mirosinase e polifenoloxidase respectivamente, sendo que nesta condição as perdas de antocianinas e atividade antioxidante foram de apenas 37,87% e 6,72%, respectivamente, e o aumento na luminosidade de 10,7%. No estudo da secagem por atomização, a partir do repolho roxo branqueado em vapor por 4 minutos foi obtido um extrato com água acidificada a 2% de ácido cítrico. Ao extrato foi adicionado goma arábica e polidextrose como material de parede, nas concentrações de 10 e 15%, e este foi submetido a secagem em spray dryer, com temperaturas de entrada de ar de 140 e 160°C. Foi possível observar que o aumento da temperatura não provocou alterações significativas nos teores de antocianinas e atividade antioxidante, indicando que os agentes encapsulantes foram eficientes na proteção destes compostos. Os teores de umidade foram significativamente menores com goma arábica a 15%, sendo que com o aumento da temperatura houve redução significativa nestes valores. O aumento da concentração de encapsulante, em geral, promoveu o aumento no parâmetro L* e a diminuição nos parâmetros a* e b*, tornando as amostras mais claras e reduzindo as tonalidades vermelha e amarela, devido à diluição da cor em decorrência da adição de maior quantidade de encapsulante. Ambos os agentes encapsulantes produziram pós com alta solubilidade em água, maiores que 98,85%, sendo a goma arábica ligeiramente mais solúvel que a polidextrose. A análise microscópica permitiu observar que o encapsulamento com goma arábica resultou em partículas com formato esférico e superfície rugosa, com concavidades e com adesão de partículas menores nas de maior tamanho, enquanto que com a polidextrose obteve-se partículas maiores, de formato globular com tendência esférica, sobrepostas umas sobre as outras e com forte atração entre si. O pó que apresentou maior retenção de antocianinas foi o produzido com 15% de goma arábica a 140°C, sendo que este tratamento foi escolhido como sendo o mais recomendado. As isotermas de sorção do extrato de repolho roxo, obtido por extração em água com 2% de ácido cítrico, encapsulado por atomização com goma arábica (15%) foram determinadas pelo método gravimétrico a 15, 25 e 35°C para atividade de água entre 0,1 e 0,9. O modelo de GAB foi o que melhor relacionou os teores de umidade de equilíbrio e as atividades de água para todas as temperaturas. A entalpia e a entropia diferenciais, para umidades de até 2 g de água/g de matéria seca, diminuíram até um valor mínimo negativo de 4,36 kJ/mol e 0,019 kJ/molK, respectivamente, e após aumentaram com o aumento da umidade até valores próximos da umidade livre. A partir dos valores obtidos para entalpia e entropia diferenciais, verificou-se que a teoria da compensação pode ser aplicada, sendo o processo regido pela entropia (temperatura isocinética menor que a temperatura harmônica média) e espontâneo (ΔG<0), com valores de energia livre de Gibbs de -0,48 kJ/mol. Com respeito às propriedades integrais, o spreading pressure aumentou com o aumento da atividade de água para todas as temperaturas, e a entalpia e a entropia integrais diminuíram com o aumento do teor de umidade, até valores próximos de 10 kJ/mol e 0,025 kJ/molK, respectivamente.