Influencia de las condiciones de secado por aspersión en las propiedades de la bebida en polvo de aguacate.en.es
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manuscrito aceptado Influencia de las condiciones del secado por atomización de las propiedades del aguacate en polvo Bebida Denise Dantas, Matheus A. Pasquali, Mário Cavalcanti-Mata, Maria Elita Duarte, Hugo M. Lisboa PII: S0308-8146 (18) 30974-9 DOI: https://doi.org/10.1016/j.foodchem.2018.06.016 Referencia: FOCH 22977 Aparecer en: Química de Alimentos Fecha de recepción: 22 de de marzo de 2018 Fecha revisada: 01 de junio 2018 Fecha de aceptación: 04 de junio 2018 Por favor citar este artículo como: Dantas, D., Pasquali, MA, Cavalcanti-Mata, M., Duarte, ME, Lisboa, HM, influencia de las condiciones del secado por pulverización sobre las propiedades de aguacate bebida en polvo, Química de Alimentos ( 2018), doi: https://doi.org/ 10.1016 / j.foodchem.2018.06.016 Este es un archivo PDF de un manuscrito inédito que ha sido aceptado para su publicación. Como un servicio a nuestros clientes estamos proporcionando esta primera versión del manuscrito. El manuscrito será sometido a la corrección de estilo, composición y revisión de la prueba resultante antes de que se publique en su forma final. Tenga en cuenta que durante los errores en el proceso de producción se pueden descubrir lo que podría afectar el contenido, y todos los avisos legales que se aplican a la revista pertenecen. Influencia de las condiciones del secado por atomización de las propiedades del aguacate en polvo Bebida Denise Dantas 1, Matheus A. Pasquali 2, Mario Cavalcanti-Mata 3, Maria Elita Duarte 4, Hugo M. Lisboa * Unidade Académica de Ingeniería de Alimentos, Universidad Federal de Campina Grande, Av. Aprigio Veloso 882, 58429-200 Campina Grande, Paraíba, Brasil * [email protected] Resumen Los consumidores buscan cada vez más alimentos con sabor atractivo, fácil preparación, el consumo rápido y nutritivo. El aguacate es una fruta nutricional que presenta un desafío para la preservación industria alimentaria. los desarrollo de mezclas de polvo utilizando secado por pulverización de aguacate como una bebida en polvo es una opción atractiva que genera productos con alto valor nutricional y estable. Dos formulaciones de aguacate se secó por pulverización utilizando un diseño de experimentos para evaluar la influencia de las condiciones de secado sobre las mezclas en polvo. Los resultados mostraron más altas temperaturas de secado en combinación con gotitas más pequeñas resultaron en rendimientos más altos, menor residual humedad, actividad del agua más baja, y en partículas más pequeñas y menos densas con color verde. La inclusión de maltodextrina resultó ser de vital importancia en la preservación de un alto contenido de proteína, ácido ascórbico y compuestos fenólicos en cualquier condiciones de secado, posiblemente debido a la estabilización de enlace de hidrógeno de estos compuestos. Usando un proceso de secado escalable y eficiente, se mantuvo aguacate alto valor nutricional. Palabras clave: La encapsulación; Aguacate; El secado por pulverización; 1 [email protected] ; 2 [email protected] ; 3 [email protected] 4 [email protected] 1 1. Introducción El consumo continuo de frutas y verduras juegan un papel esencial en el mantenimiento de un patrón de alimentación saludable, porque estos alimentos contienen altas cantidades de nutrientes esenciales. Diferentes formas de componentes de fibra y bioactivos tales como antioxidantes, y fitosteroles que mejoran la homeostasis del metabolismo celular se puede encontrar en frutas y verduras (Slavin y Lloyd, 2012). Trabajos recientes han sugerido que el consumo de frutas y verduras debe ser introducido en las primeras etapas de evitar una preferencia por los alimentos dulces temprana con consecuencias perjudiciales en la vida adulta (Comerford, Ayoob, Murray, y Atkinson, 2016). La correlación positiva de frutas / vegetales alimentos de admisión y reducción del riesgo de el desarrollo de enfermedades crónicas es otro factor que refuerza la importancia de estos alimentos para salud individual (EK Kim, Kim, Kwon, y Chang, 2017). El aguacate ( Persea Americana Mill.), Es una fruta tropical y subtropical, se originó en Centroamérica América, y más específicamente de México, Guatemala, y de las Indias Occidentales (Scora y Bergh, 1989). Aguacate se considera como alimento complementario que puede proporcionar varios tipos de nutrientes y fitoquímicos se encuentra en muchos de sabor dulce de azúcar, frutas y vegetales ricos de sabor amargo (Comerford et al., 2016). En términos nutricionales, los aguacates contienen muchos fitoquímicos lipófilos y compuestos bioactivos que pueden confieren beneficios de salud (por ejemplo, esteroles, alcoholes grasos polihidroxilados (PFA), alcaloides, acetogeninas, y aceites volátiles). Además, los aguacates presentan una riqueza única en vitaminas E, C, B6, β- caroteno y de potasio (. Rodríguez-Sánchez et al, 2013; Rodríguez-Sánchez et al, 2015).. El consumo de aguacate es relacionado con mejoras en los sistemas inmunes, y la protección de daño oxidativo mediado en el organismo a través de actividades metabólicas celulares (Ortiz-Ávila et al., 2015). Desde aguacate ajusta a la descripción de ideales alimento complementario, un objetivo práctico podría ser la elaboración de un aguacate lista para preparar la bebida. Sin embargo, un reto importante para aumentar el consumo de aguacate es mantener su alto nutricional valor a través de sus cadenas y / o procesamiento de suministro. Este reto se atribuye a su maduración rápida causada por lípidos auto-oxidación y alta concentración enzimática. Estas enzimas, conocidas como fenolasas, catalizan reacciones oxidativas tales como la hidroxilación de un sustrato fenólico para formar un difenol, o por desprotonación de el sustrato fenólico para formar orto-quinonas responsables del color marrón al aguacate. Además, durante maduración otros enzimas tales como lipoxigenasas, y lipasas también corroborar por alteraciones químicas en el compuestos biológicos presentes en el aguacate (Jacobo-Velázquez y Hernández-Brenes, 2010, 2011). Estas alteraciones en peligro la calidad, sabor y vida útil de la fruta. Industrialmente, para la conservación de alimentos, procesos de secado han demostrado ser eficiente y práctico, favoreciendo la calidad del producto. Aunque el secado puede aumentar la vida útil de los productos frutas, sino que también puede afectar a la presencia y la estabilidad de compuestos bioactivos tales como el ácido ascórbico, los polifenoles, y los carotenoides, debido a 2 su sensibilidad hacia calor (Rawson et al., 2011). El proceso de secado del aguacate ha sido escasamente estudió. Algunos autores han demostrado que el spray de pasta de aguacate se secó a 180 ° C dio como resultado estable polvos para 44 días, y el pardeamiento se pueden evitar a través de la inactivación térmica enzimática (GrajalesLagunes, García-Galindo, Angulo-Guerrero, y Monroy Rivera, 1999). Otros autores investigaron la efectos de liofilización y secado por aire caliente en la extracción de aceite de aguacate y revelaron más bajos rendimientos de aceite y de baja productos de calidad cuando se utiliza aire caliente (dos Santos, Alicieo, Pereira, Ramis-Ramos, y Mendonça, 2014). La liofilización de aguacate resultó en una disminución de la actividad antioxidante, pero este efecto no estaba relacionado con parámetros de proceso (Souza, Marques, Gomes, y Narain, 2015). La eficacia de secado por pulverización en encapsulación aceite de aguacate fue estudiada por concentraciones variables de proteína de suero y maltodextrina, que sorprendentemente casi no tenía efecto sobre la estabilidad oxidativa a 4º C y 25º C, posiblemente porque el aguacate petróleo ya era estable (Bae y Lee, 2008). Dado que tanto el almacenamiento y el tratamiento reduce el valor nutricional de los aguacates, un sinérgico estrategia sería comprender una mezcla de elementos del alimento que podría proteger el valor nutricional de aguacate por la adición de compuestos biológicamente y fisiológicamente relevante. Por lo tanto, el objetivo del presente estudio era investigar si sería posible producir una bebida aguacate en polvo manteniendo su nutriente riqueza empleando un proceso industrial escalable como secado por pulverización. 2. Materiales y métodos 2.1 Materiales Aguacates ( Persea Americana Mill.) Fueron cosechadas a mano y se compró en un mercado local. maltodextrina se utilizó DE10 (Ingredion, de calidad alimentaria). El azúcar refinado y la leche de vaca con un 3% de grasa fue adquirido a nivel local supermercado. Los productos químicos utilizados para someter a ensayo la composición de las mezclas y polvos fueron adquiridos de Sigma-Aldrich Chemical Co. (St. Louis, MO, EE.UU.) preparación 2.2 Muestra Inicialmente, el aguacate se lavó con agua abundante, pelado y se retiró el núcleo. los pulpa de aguacate se colocó en un homogeneizador hoja junto con las cantidades deseadas de la leche, el azúcar y maltodextrina, siguientes formulaciones descritas en la Tabla 1. Cada formulación se homogeneizó a 500 rpm durante 10 minutos. No se utilizaron otros aditivos. La principal diferencia entre las formulaciones fue el uso de maltodextrina, en el que en SM9 se utiliza 9%, mientras que en SM23, se utiliza 23%. Estas cantidades de maltodextrina eran establecer debido a estimaciones temperatura de transición vítrea (Tg), siguiente (Lisboa, Duarte, y Cavalcanti-Mata, 3 2018) de trabajo. SM0 presenta una Tg de 53ºC para un polvo con un 3% de humedad residual. Para nuestra SM9 estimaciones fueron 104ºC y SM23 tenía valores de Tg de 130ºC para la misma humedad residual. (Inserto de la Tabla 1) El secado en spray 2.3 Para ejecutar el presente trabajo una unidad de secado por pulverización industrial con una capacidad para evaporar 10 kg de agua por hora estaba disponible para la producción de producto. Se seleccionaron los puntos experimentales por lo que la salida temperatura sería de al menos 10 ºC por debajo de la temperatura estimada de transición vítrea. Este enfoque fue usado para evitar extensa aglomeración y la pegajosidad de las paredes del secador y de este modo mantener el rendimiento tan alto como posible (M. Woo y Bhandari, 2013). Inmediatamente después de la preparación, el aguacate procesado se secó por pulverización utilizando un secador por pulverización Labmaq SD10, equipado con una boquilla de dos fluidos (orificio de 2 mm), con aire atmosférico como secado de gas en el modo de ciclo abierto (sin aire de recirculación). Dos diseño de experimentos compuestos por un 2 2 + 1 factorial se utilizaron para cada formulación. tasa de flujo de gas de atomización (F átomo) que varía entre 2 kg / h a 4 kg / h se combinó con la temperatura de entrada del gas de secado (T en) que varía entre 80 ° C a 120 ° C. Un punto central final del 3 kg / h de F átomo y 100 ºC para T en se utilizó. Ambas formulaciones se secaron utilizando condiciones iguales. Otro condiciones se mantuvieron constantes como la tasa de flujo de gas de secado (F el secado) fue 288 h, y el caudal kg / producto (F alimentar) de 2 kg / h. 2.4 Métodos Analíticos formulaciones de alimentación se analizó el contenido de sólidos y la viscosidad. polvos secados por pulverización eran se analizó el contenido de humedad, la higroscopicidad, el volumen y densidad verdadera, colorimétrico, acidez y pH. Además, los polvos de secado por pulverización eran morfológicamente caracterizado y tenía su distribución de tamaño de partícula determinada tanto por microscopía electrónica de barrido. 2.4.1 Composición química El contenido de proteína se determinó por el ensayo de Bradford como se describe anteriormente por (Bradford, 1976) .El contenido fenólico total fue determinada mediante el método de Folin-Ciocoateu modificado (Singleton, Orthofer, y Lamuela-Raventós, 1999). El ácido tánico se usó como estándar y los resultados se expresaron como el ácido tánico mg equivalente / g de muestra. Se evaluó el contenido de ácido ascórbico como se describe anteriormente por (Freebairn, 2002). Para la determinación de hidratos de carbono reducidos, las muestras se sometieron a ensayo siguiendo el protocolo descrito por (Miller, 2002). 4 2.4.2 Las formulaciones de viscosidad La viscosidad se determinó usando un viscosímetro Brookfield, a 25ºC usando un husillo nº 3. RPM x viscosidad curvas se convirtieron a curvas de flujo estacionario de cizallamiento (tensión de cizallamiento ( σ) x velocidad de cizallamiento ( γ)). Tres ensayos fueron realizado para cada formulación, donde uno fue hecho con rpm ascendente, seguido de otro con descendente rpm y luego una tercera con rpm ascendente de nuevo. El Ostwald-Waele ecuación (ley de potencia) (Ecuaciones 1-2) se utilizó para ajustar los datos. =? ? - (Ecuación 1) dónde, σ es la tensión de cizalladura (Pa), K el índice de consistencia (Pa.s n), ( ) o es la velocidad de cizallamiento (s- 1), n el flujo índice de comportamiento. 2.4.3 Rendimiento, contenido de humedad y actividad del agua rendimiento del proceso se calcula por la relación entre la cantidad de polvo recogido, expresada en masa, a la masa total de sólidos en la alimentación (ecuación 2). (%) =! " # ∙ "!% Y ?? '???%? (Ecuación 2) contenido Formulaciones de sólidos y el contenido de humedad polvos se determinaron utilizando gravimétrico métodos de acuerdo con la Asociación de Químicos Analíticos Oficiales ((AOAC, 2016)). La actividad de agua se define por la presión parcial de vapor de agua en un producto alimenticio dividido por el parcial presión de vapor del agua pura a la misma temperatura. La actividad de agua de los polvos secados por pulverización eran medido usando un de Aqua Lab actividad de agua metros, Modelo 4TE, Grupo Meter, Inc, EE.UU. a 25 ºC. 2.4.4 Densidad aparente, densidad aparente y la relación de Hausner La densidad aparente se determinó mediante el vertido de 30 muestras en un vacío de 100 ml de medición graduado cilindro. El volumen se registró, y la relación de la masa con el cilindro de volumen ocupado da la mayor densidad. se determinó de manera similar la densidad del grifo, pero las muestras de polvo donde unos golpecitos 100 veces hasta que el nuevo 5 se registró el volumen. relación de Hausner es una medida de la fluidez del polvo y está dada por la relación de volumen a las puntee densidad. () * +, -?.????) / 0 1, ?? 2 = (3 * 4 ??, + / 5 //) 7 ??, + / 5) (Eq.3) 2.4.5 color Para las mediciones de color, se utilizó MiniScan XE Plus colorímetro, en la función de polvo, COLOR D65 Lote / 10 °. Se determinaron los valores de L *, a *, y b *. a * es una coordenada (-120 a 120) que representa la escala de verde a rojo, con valores negativos para el verdor y valores positivos para el enrojecimiento. Del mismo modo, los valores de b * representan valores negativos para valores blueness y positivos para la amarillez, y finalmente, L valores presentan la ligereza de las muestras y se iban de la oscuridad a la luminosidad (0 a 100). 2.4.6 partículas de morfología y tamaño de partícula Distribución morfología de las partículas se evaluó por microscopía electrónica de barrido (SEM) con una TESCAN VEGA 3, hace funcionar a 5 kV y con aumentos que van de 250x a 1000x. No se requirió recubrimiento. SEM imágenes fueron analizadas por triplicado utilizando ImageJ para la determinación de la distribución de tamaño de partícula. Análisis de datos 2.4.8 Los resultados de todas las caracterizaciones fueron modeladas sobre las variables independientes impuestas en nuestra diseño experimental. Para ese propósito, ecuaciones polinómicas (ecuaciones 4 - 6) se ajustaron a los datos, y Se determinaron los coeficientes de regresión. A continuación, el modelo obtenido se verificó utilizando ANOVA por falta de ajuste. Todos los cálculos estadísticos y gráficos de contorno se llevaron a cabo utilizando STATISTICA 12,0 Software. 5 = 80 81 ∙ < + 82 ∙>! % + 83 ∙ < ∙>! % (Eq.4) 5 = 80 81 ∙ < + 82 ∙ @ + 83 ∙ < ∙ @ (Eq.5) 5 = 80 81 ∙>! % + 82 ∙ @ + 83 ∙>! % ∙ @ (Eq.6) 3. Resultados y discusión 3.1 Las medidas de viscosidad Las propiedades reológicas son esenciales para muchas actividades industriales y el control de calidad, pero son También es importante entender mejor las interacciones moleculares que suceden dentro del material líquido. los se determinó propiedades reológicas del producto preparado con diferentes cantidades de maltodextrina. Todos muestras revelaron propiedades tixotrópicas de fluidización por cizallamiento () en toda la gama de velocidades de cizalladura usado. los 6 comportamiento no newtoniano es el comportamiento típico de los fluidos, compuesto de una mezcla de disuelto y suspendido compuestos. Este comportamiento reológico es típico de la mayoría de los productos alimenticios y especialmente mezclas de frutas (Moret- Tatay, Rodríguez-García, Martí-Bonmatí, Hernando, y Hernández, 2015). Tabilo-Munizaga y compañeros de trabajo También se detecta una cizalla comportamiento de puré de aguacate adelgazamiento (Tabilo - Munizaga, Moyano, Simpson, Barbosa - Cánovas, y Swanson, 2005). A pesar de que la leche entera es un fluido newtoniano, nuestras mezclas presentan un comportamiento no newtoniano ya que las propiedades reológicas se rigen por muchas características estructurales de alimentos, tales como la inter-partícula y fuerzas intermoleculares. El efecto de adelgazamiento por cizalladura puede ser explicada por moléculas asimétricas alineados en cizalla aviones y reduciendo de este modo la resistencia de fricción. Más específicamente, la presencia de glóbulos de grasa, tanto desde aguacate y leche entera puede ser el factor principal que contribuye al efecto de dilución por cizallamiento. La aplicación de esfuerzo cortante puede interrumpir la creación de glóbulos de grasa más aglomerados con volúmenes más pequeños y menos intersticial volumen entre ellos. Por lo tanto, una reducción de la fracción de volumen de grasa conduce a viscosidad menos aparente explicar el comportamiento tixotrópico. Para comprender mejor la desviación de los fluidos newtonianos los datos experimentales fueron equipados con la Ostwald-Waele (ecuación ley de energía) y los resultados del índice de consistencia (K) y el índice de flujo (n) son presentado en la Tabla 1. Considerando que el R 2 Los valores son todos por encima del 95%, el modelo de ley de potencia ajusta bien a los datos experimentales. índices de consistencia son similares a la viscosidad dinámica constante de fluidos newtonianos, y los valores obtenidos variaron de 4,48 a 9,52 Pa.s norte. En consecuencia, a Rao y compañeros de trabajo, estos valores puede ser considerado alto, y típico de purés con un alto contenido de sólidos (Rao, Rizvi, Datta, y Ahmed, 2014). altos índices de consistencia no garantizan necesariamente un fluido con una viscosidad más alta porque esta propiedad también es dependiente sobre el comportamiento de flujo y velocidad de cizallamiento para fluidos de dilución de cizalladura. Para una solución que sea considerado un fluido newtoniano, el valor del índice de flujo debe ser 1 estrés como viscosa, y la velocidad de deformación sería relacionados por una viscosidad dinámica constante ( τ = μ.γ). Sin embargo, la ecuación de la ley de potencia instalado en el experimental los datos dio valores para el índice de flujo que van desde 0,194 a 0,304, lo que significa que todas las soluciones estudiadas fueron la no newtoniano. Dado que el índice de flujo es inferior a 1, todas las muestras presentan propiedades de cizallamiento-adelgazamiento. Así, el aumento de los resultados de tasa de cizallamiento en menor viscosidad aparente o mayor estrés se requiere a fluir. Cuanto mayor sea el índice de flujo se aproxima a 1 la cizalla más pequeña adelgazamiento de la muestra tiene. La diferencia principal entre todas las mezclas es la concentración de maltodextrina aumentando así los efectos de este aditivo pueden ser evaluados. La consistencia índice disminuye con el aumento del contenido de maltodextrina. índice de flujo revela la diferencia en el comportamiento de flujo en velocidades de cizalladura bajas y altas, lo que significa que los valores más cerca de 1 revelan fluidos con una respuesta igual a la tensión, o una más un comportamiento newtoniano. Dado que el aumento de concentración de maltodextrina aumenta índice de flujo, los resultados 7 sugieren que la maltodextrina crea una distribución más uniforme y organizada de moléculas a lo largo del líquido que requiere menos energía para fluir. Desde un punto de vista práctico, estos resultados son importantes para entender la formación de gotitas cuando se bombea y atomiza el fluido. Proceso de secado en spray 3.2 Hemos mezclado pulpa de aguacate con leche y maltodextrina con el fin de producir un polvo bebida que podría mantener el alto valor nutritivo de aguacate a través de un proceso industrial. Debido a la rápida la maduración, el proceso industrial propuesta, secado por pulverización, está destinado principalmente para la conservación de aguacate. los parámetros del proceso y los resultados se resumen en la Tabla 2. (Inserto de la Tabla 2) rendimiento 3.2.1 Proceso La importancia de este parámetro está relacionado con el coste-beneficio de un proceso dado, es decir, más rendimiento, más beneficios. Las razones de bajo rendimiento son deposición de la pared y una pobre eficiencia del ciclón para recoger fina partículas. Cuando el producto no se obtiene en el ciclón, se queda dentro de la secadora por períodos más prolongados que resulta en diferencias en la calidad del producto, tales como la humedad, color o alteraciones de otras propiedades, causado por la exposición prolongada al calor. Además, la dinámica del perfil y la temperatura de secado pueden ser afectados por las diferencias en la transferencia de calor dentro de la cámara, lo que resulta en un producto con propiedades diferentes de principio para terminar. Finalmente, paradas frecuentes para la limpieza de resultado en mayores costos industriales, que no es deseable. Desde Tabla 2, los valores de rendimiento del proceso varió de 22,6% a 44,8%. Aunque el proceso está todavía en desarrollo estos valores se consideran bajos. De acuerdo con (Bhandari, Datta, y Howes, 1997) tiene una operación exitosa al menos 50% de rendimiento. Sin embargo, los valores están en el rango con otros trabajos, como acai en polvo (33,4 % - 55,7%) y la pulpa jussara (33.88% - 76.55%) (Santana, Cano-Higuita, de Oliveira, y Telis, 2016; Tonon, Brabet, y Hubinger, 2008). Para comprender mejor el carácter crítico de las variables independientes en proceso de dió tres gráficos de contorno (Figura 1A) fueron realizados donde una variable se mantuvo constante. ecuaciones eran aplicada, y la única ecuación con un buen ajuste es el que utiliza la temperatura de entrada y el caudal de atomización con R 2 = 85,37% con todas las variables significativas (Ecuación 7). = -71,4 0,85 ∙ < + 36,6 ∙>! % -0,31 ∙ < ∙>! % ,. H = 85,37% (Ec. 7) (Inserto de la Figura 1) 8 En rendimiento del proceso, temperatura de entrada tiene un efecto diferente en función de la velocidad de flujo de atomización. temperaturas de entrada más altas darán lugar a temperaturas de secado más altas y más proximidad al de transición vítrea temperaturas. Esta proximidad provoca un aumento de la posibilidad de la adhesión del polvo de las paredes de secado por pulverización especialmente si la gotita todavía tiene un alto contenido de humedad o de alto contenido de grasa A baja velocidad de flujo de atomización, resultados de mayor temperatura de entrada en un mayor rendimiento, mientras que para alta velocidad de flujo de atomización, los beneficios rendimiento del proceso de temperaturas de entrada más bajos. La explicación de esto puede ser dado por las tasas más altas de la masa y de calor transferir. Esta velocidad de transferencia superior es debido a que, para el caudal de atomización baja, gotas más grandes se producen por lo tanto la creación de un área superficial total menor para la evaporación de agua. Por lo tanto, la alimentación líquida requiere más temperatura para el secado y en polvo se puede golpear las paredes del secador todavía húmedo. A la inversa, el tamaño más pequeño con las gotitas de la la transferencia de calor es más eficiente por lo que requiere menos de la temperatura. la pegajosidad del polvo es el principal factor afectar el rendimiento y es causada por temperaturas de secado cerca de las temperaturas de transición vítrea cuando a continuación es recomendadas (Normand, Subramaniam, Donnelly, y Bouquerand, 2013;. MW Woo et al, 2008). Aguacate y la leche tienen cantidades considerables de azúcares de bajo peso molecular que reduce de transición vítrea temperatura. El aumento de los resultados de concentración de maltodextrina en materiales con una mayor transición vítrea y por lo tanto con mayor rendimiento. Este aumento del rendimiento es especialmente cierto cuando la temperatura de salida es más baja, lo que sugiere que proceso sometió debajo de la temperatura de transición vítrea, y por lo tanto por debajo de la “punto pegajoso”. Similar Se obtuvieron resultados para el secado puré de plátano (Wong, Teoh, y Putri, 2017). beneficios rendimiento del proceso de mayor contenido de maltodextrina combina con velocidad de flujo de atomización superior. El aumento de velocidad de flujo de atomización resultados en la formación de gotitas mucho más bajo y tamaños de partícula en consecuencia, más pequeños, que no pueden ser recogidos usando un ciclón, por lo que podría ser necesaria una bolsa de filtro para recuperar las multas. 3.2.3 Contenido de humedad El agua residual en las partículas de polvo es una consecuencia de las limitaciones del proceso de secado por pulverización, que por lo general no elimina toda el agua de los productos. Para cumplir con los atributos de calidad es un secado secundario necesario. Los resultados muestran contenidos de humedad residual que van desde 3,91% a 7,9%. Estos contenidos de humedad son más altos que la mayoría de investigaciones en el secado de jugos de frutas, pero un resultado esperado cuando se trata de secado de leche (Gaiani et al., 2010). La diferencia sugiere que el agua tiene una velocidad de difusión más baja. Al considerar la fruta jugos, la tasa de difusión del agua es mayor debido a bajas azúcares producen menos energía de unión al agua. Cuando teniendo en cuenta el aguacate y la leche, la presencia de grandes macromoléculas tales como grasas y proteínas crear dos tipos de agua. Uno que está construida dentro de las macromoléculas, inmovilizado debido a la unión de hidrógeno y otro fuera de la macromolécula que forma una capa de hidratación, que también presenta una alta densidad de hidrógeno vinculante (Lewicki, 2004). Teniendo en cuenta esto, la energía de unión del agua es superior y, por lo tanto, el polvo de aguacate 9 muestras tienen cantidades más altas de humedad. Secado de alimentos se utiliza para la conservación de alimentos, por lo que el contenido de humedad es un resultado esencial porque este es un factor crítico para la estabilidad de almacenamiento. La actividad de agua para el crecimiento microbiano causa de residuos de alimentos y la movilidad molecular causa la pérdida de propiedades de los alimentos. (Buitink, Claessens, Hemminga, y Hoekstra, 1998; Correia, Gracia, Esposito, y Lila, 2017). Combinando las ecuaciones T en y F átomo y T en y la concentración de maltodextrina (MC) fueron significativas con un coeficiente de determinación por encima de 80% (ecuaciones 8 - 9). @ 0 + / *? -? = 15,6 a 0,99 ∙ < ∙ -1,02>! % + 0,011 ∙ < ∙>! %,. H = 84.36% (Ec. 8) @ 0 + / *? -? = 14,2 a 0,069 ∙ < - 0,09 ∙ @J + 0,0026 ∙ < ∙ @J,. H = 91.76% (Ec. 9) De acuerdo con ello, a la Figura 1B y la Figura 1C, las temperaturas de entrada más altas dan como resultado menor contenido de humedad porque de la cinética de secado más altas. Resultados similares fueron obtenidos por otros autores (Mishra, Mishra, y Mahanta, 2014; Santhalakshmy, Bosco, Francis, y Sabeena, 2015). concentraciones Maltodextrina tienen una efecto negativo sobre el contenido de humedad, pero esto es probablemente debido a un menor contenido de agua presente en las gotitas. Además, la difusión del agua se facilita cuando la viscosidad es menor. Por lo tanto, la disminución de la viscosidad al aumentar concentración maltodextrina podría tener un efecto directo en la reducción de contenido de humedad. Sería de esperar que tasa de flujo de gas de atomización tendría más impacto en el contenido de humedad porque los aumentos resultan en menor gotitas que afecta positivamente a la transferencia de masa. Por lo tanto, se esperaría que un menor contenido de humedad, pero esto sólo es cierto para temperaturas de entrada altos y alta concentración de maltodextrina. El bajo impacto puede ser explicado por la formación de un cono de pulverización más estrecho del que aspirar aire menos caliente en las gotitas y, por tanto disminuye la cinética de secado como se sugiere por Goula y compañeros de trabajo (Goula, Adamopoulos, y Kazakis, 2004). Actividad 3.2.4 Agua La actividad del agua constituye un parámetro fundamental, ya que influye en la seguridad y la mecánica propiedades de los productos alimenticios. Desde un punto mecánico una vista, los valores de actividad de agua entre 0,35 a 0,5 producido productos organolépticas inaceptables. Más importante aún, desde el punto de vista de seguridad, ya ha sido informaron que valores por debajo de 0,6 puede considerarse microbiológicamente o químicamente estable porque la cantidad de agua libre disponible para las reacciones bioquímicas es baja. En el presente trabajo, los polvos presentan actividad de agua resultados que varían desde 0,28 hasta 0,42, que puede considerarse estable. 10 ) K= 0,69 a 0,004 ∙ < - 0,06 ∙>! % + 0,007 ∙ < ∙>! %,. H = 83.71% (Ec. 10) La actividad de agua aumenta directamente con el contenido de humedad, lo que se espera que las variables se comportan similar. temperaturas de entrada tuvieron un efecto negativo sobre la actividad del agua. De la Figura 1D, los valores de aumentar temperatura resultó en polvos con menor actividad de agua, lo que es deseable (Gandhi, Powell, Howes, Chen, Y Adhikari, 2012). Del mismo modo, el contenido de humedad, resultados de la tasa de evaporación más altas en un polvo con agua inferior actividad. Se encontraron resultados similares para el jugo jamum, secado puré de plátano y leche descremada probiótico (Rodklongtan y Chitprasert, 2017;. Santhalakshmy et al, 2015;. Wong et al, 2017). tasa de flujo de gas de atomización tiene efectos negativos sobre la actividad del agua. concentración maltodextrina presenta ningún efecto significativo sobre el agua actividad ya que hay actividades de alto y bajo de agua para todas las concentraciones de maltodextrina. 3.2.5 color El color es una característica relevante para la aceptabilidad ya que crea el atractivo visual. Color Mediciones de resultados se presentan en la Tabla 2. Puesto que el aguacate es verde por naturaleza, el color verde es, como era de esperar, negativo, con valores que van desde -6,5 hasta -3,7. El verdor no cambia significativamente con la temperatura de entrada, ni con la velocidad de flujo de atomización. Sin embargo, es evidente que las muestras con un 9% maltodextrina tiene un valores promedio * de -6,5, mientras que para 23% de maltodextrina el valor aumenta a -4,1. Posteriormente, las muestras con mayor contenido de maltodextrina son menos verde. tendencia similar se observa para b * donde los valores promedio de la gota 36,06-20,36 y L * aumento 73,22-86,62. La explicación de estos efectos podrían ser más baja concentración de aguacate y una mayor concentración de maltodextrina blanco en la la mezcla y por lo tanto menos verde, a menos amarillo y muestras brillantes. Sólo L presentó efectos significativos de la variables como se muestra en la Figura 1E y la ecuación 11. Es claro que L es dependiente únicamente de la maltodextrina concentración. El hecho de que el color de la muestra no cambió significativamente con la temperatura de entrada es un muy positivo indicación de que las muestras de aguacate no sufren de oscurecimiento o caramelización debido a la exposición térmica y oxidación del pigmento. Por otra parte, teniendo en cuenta que la leche tiene una alta concentración de muestras, lactosa tampoco lo hizo sufrir ninguna reacción de Maillard que generalmente induce el aumento de amarilleo de polvos y alteraciones de sabor (Stapelfeldt, Nielsen, y Skibsted, 1997). Estos resultados son poco frecuentes para obtener pulpa de fruta ya que comúnmente producirá una degradación con alteraciones de temperatura o de color significativo debido a las reacciones bioquímicas (Mishra et al., 2014). 11 L = 70,62 a 1,4 ∙>! % + 0,41 ∙ @J 0,86 ∙>! % ∙ @J,. H = 97.42% (Ec. 11) 3.2.6 a granel y la densidad Tap Granel y densidad aparente, son factores importantes para la industria, ya que son una indicación de la volumen ocupado por el polvo que es importante para el embalaje. Además, los valores más bajos de densidad aparente son asociado con el contenido de aire ocluido superior y por lo tanto aumentar la oxidación y reducir la estabilidad. granel y resultados de la densidad del grifo se resumen en la Tabla 2. Para la densidad aparente, los valores variaron de 0,377 g / cm 3 a 0,511 g / cm 3 mientras que para densidad aparente, los valores oscilaron entre 0,689 g / cm 3 a 0,895 g / cm 3. No hay variables significativas fueron encontrados para estas variaciones de respuesta. Si la cinética de secado elevadas resultantes de las altas temperaturas o bajo se utiliza de humedad relativa, a continuación, las gotitas tienden a secarse más rápidamente. El resultado es una cáscara gruesa en el límite gotita que se mantiene durante todo el proceso por la presión interna del vapor de agua. Como resultado, una gran se crea partícula se infló con alto volumen y baja densidad. Chegini y Ghobadian han informado de que partículas de naranja secas con mayor contenido de humedad son más pesados resulta en una mayor peso de aumento de volumen (Chegini y Ghobadian, 2005). Santhalakshmy y colaboradores encontraron para polvo de fruta jamum que la densidad del grifo es significativamente influenciada por la temperatura de entrada con una menor densidad aparente de temperatura de entrada más alto (Santhalakshmy et al., 2015). Empíricamente, una relación de Hausner por encima de 1,25 es una indicación de mala fluidez (Leturia, Benali, Lagarde, Ronga, y Saleh, 2014). Por lo tanto, todos los polvos producidos tienen baja fluidez para cualquier tamaño de partícula dado, forma de la partícula, y contenido de humedad. La leche entera y aguacate contribuyen a moderado contenido de grasa en la mayor líquido que típicamente resulta en alto contenido de grasa en la superficie del polvo. Por lo tanto, de acuerdo a (EH-J. Kim, Chen, y Pearce, 2005) de grasa en la superficie de las partículas tienden a hacer que las partículas se adhieran entre sí o aglomerarse lo que resulta en una escasa fluidez. 3.3 Morfología y polvo de superficies Las micrografías SEM de los polvos secados por pulverización se presentan en la Figura 3. Los polvos aparecer más como aglomerados de partículas pequeñas en lugar de partículas discretas como individuales. La aglomeración parecía estar más compacto con el aumento de temperatura de entrada. Sin embargo, a temperaturas de entrada bajas, existían partículas más fuertemente unido. La aglomeración ha sido informado de que se parte relacionada con la presencia de un alto nivel de grasa o proteínas de la superficie y se atribuye a puentes de agua entre las partículas. Mientras que las gotitas se están secando, el agua se difunde en el interior a la capa exterior, mientras que otras moléculas se difunden en la dirección opuesta. De acuerdo con (EH-J. Kim, Chen, y Pearce, 2009), la grasa de la leche entera y aguacate debe ser el componente principal de la 12 superficie del polvo. Esta grasa en la superficie se explica por las velocidades de transporte más bajos en comparación con la lactosa y fructosa. Sin embargo, maltodextrina no estaba presente en ese estudio, y debido a su alto grado de polimerización, su velocidad de transporte también es baja y por lo tanto debe estar presente en la superficie también. Por un lado, si bajas velocidades de secado se utilizan se evapora una cantidad más considerable de agua antes de una corteza puede formarse y por lo tanto la grasa tiene más tiempo para migrar dentro de la gota en la superficie. Por otro lado, cuando el sólidos de alimentación se incrementan debido a la adición de maltodextrina, se puede esperar menos grasa en la superficie debido a mayor viscosidad dentro de la gotita. Este aumento de la viscosidad no se produce en nuestro trabajo porque maltodextrina reduce las gotitas de viscosidades, pero compite con grasa en la formación de la superficie debido a la velocidad de transporte. Además, cuando se utilizan temperaturas de entrada más altas, una corteza se forma rápidamente debido a la mayor velocidad de evaporación. Por lo tanto, menos redistribución de los componentes se produce. No se detectaron poros o grietas en las partículas de la superficie, y las partículas revela que es redonda y lisa. Esta falta de grietas sugiere que la velocidad de secado nunca fue demasiado alto, porque la difusión del vapor no creó fisuras o roturas. Distribución de tamaño de partículas 3,4 Partículas tamaños determinados para mezclas de aguacate en polvo se midieron directamente a partir de la micrografías utilizando un análisis de imágenes de software. Cien mediciones se realizaron por triplicado, y los resultados se presentan en la Tabla 2. Los tamaños de partícula pequeños son típicos de dos fluidos boquillas y pueden ser atribuido a las condiciones de atomización. Las muestras con el aumento de las temperaturas de entrada, pero con el mismo atomización caudal de gas y las concentraciones de maltodextrina presentes también el aumento de tamaño de partícula. sin embargo, el diferencia es pequeña, con 23,6 m para T en = 80 ºC y 28,8 m para T en = 120ºC, que se justifica por la partícula globo debido a la formación de costras temprana causada por cinética de secado más altas. Desde que se mantienen temperaturas de entrada relativamente baja, no se espera observar diferencias considerables. velocidad de flujo de gas de pulverización tiene una efecto negativo en tamaño de partícula con valores más altos de velocidad de flujo de atomización resulta en partículas más pequeñas. La comparación de la muestra 8 con la muestra 9, donde atomización de flujo aumenta de 2 kg / h a 4 kg / h, el resultado es una D50 de 21,5 m, y 11 m respectivamente. La diferencia se explica por el balance energético entre la fuerzas cohesivas líquidos, tales como la viscosidad y la tensión superficial con la energía cinética del gas de atomización. Cuando mayor atomización se utilizan velocidades de flujo, una mayor energía cinética está disponible para la interrupción líquido resultante en pequeñas gotas / partículas. Además,, la amplitud del tamaño de partícula cuando se usan tasas de flujo más altas de atomización vuelto más pequeño resulta en un secado más uniforme. Finalmente, los valores más altos para resultado de la concentración de maltodextrina en tamaños de partícula más pequeños. 50% de las partículas de 9% de maltodextrina tenía valores inferiores a 44 micras, mientras que para 23 %, El 50% de las partículas eran más pequeñas de 13,9 m. En consecuencia, la concentración de maltodextrina es el más factor que influye en el tamaño de partícula. Para explicar este resultado, se sugiere que el aumento de maltodextrina 13 concentración dio lugar a una viscosidad más baja, que es el atributo de cohesión del producto líquido. Por lo tanto, cuando el flujo de atomización se mantiene constante, se espera que el producto con menos viscosidad produce pequeñas gotas / partículas. 3.5 Composición química La composición química de los productos obtenidos durante los procesos de alimentos térmicos es crítica, principalmente debido a la pérdida de contenido nutricional. También, dependiendo de procesamiento de alimentos que se presentaron la nutrición contenido y seguridad del producto pueden ser alterados. Diferentes procesos utilizados en la industria alimentaria induce diferentes disminuciones en condiciones nutricionales de los productos. Por lo tanto, el reto principal del sector de la alimentación es preservar al máximo el contenido nutricional de los alimentos “in natura” después de procesar. En nuestro trabajo, hemos observado que el contenido nutricional de la proteína en las mezclas de aguacate en polvo era muy similar (Tabla 3). Sin embargo, cuando comparamos el contenido de proteína de las muestras en polvo con el contenido de proteína de “in natura” era posible observar una pérdida de contenido de proteína. Además, la pérdida de proteínas en muestras de polvo fue influenciado por concentración maltodextrina utilizada en nuestros formulaciones. Maltodextrina al 23% de la concentración fue capaz de evitar la pérdida de proteínas. Estos resultados sugieren que la maltodextrina mantiene proteínas y otros posibles componentes de distancia de la superficie de la gota y por lo tanto experimentan menos efectos de la temperatura y oxidación. También, de acuerdo a (Senske et al., 2014) osmolitos bioprotectoras como maltodextrina u otros azúcares estabilizar la conformación nativa de las proteínas globulares en relación con el estado desplegado bajo estrés extrernal como secado o la temperatura. La estabilización se debe a interacciones desfavorables entre la proteína y cosolute dando lugar a una hidratación preferencial de la proteína. A medida que se elimina el agua el equilibrio de plegado se desplaza hacia el estado nativo y por lo tanto se produce la estabilización. Reconocemos la temperatura como parámetro que influencias contenido de proteínas, el ácido ascórbico, y compuestos fenólicos estabilidades durante el proceso de secado por pulverización. Las temperaturas más altas se sabe que inducen la desnaturalización de proteínas y, como consecuencia disminuyen nutricional contenido y la calidad de los productos alimenticios. Nuestros resultados muestran que las diferentes condiciones de secado por pulverización pueden influir en el contenido de proteína de las mezclas de aguacate en polvo y maltodextrina tiene un efecto positivo en el mantenimiento de la contenido de proteína en el polvo. En cuanto a los compuestos fenólicos, nuestros resultados fueron análogos a la proteína contenido relativo a la retención en muestras en polvo. (Tabla 3). Una vez más, la concentración de maltodextrina en el 23% mostró un efecto positivo en la conservación del contenido de compuestos bioactivos. El contenido de equivalente ácido ascórbico evaluado en todas las condiciones aquí estudiados evidenció que la maltodextrina en 23% aumentó la la retención de ácido ascórbico (Tabla 3). Además, equivalentes de ácido ascórbico eran los compuestos biológicos más afectados particularmente en las condiciones aquí evaluadas. 14 (Inserto de la Tabla 3) El contenido de hidratos de carbono interesante disminución en la condición 8. En otras condiciones, no se encontró alteraciones en el contenido de hidratos de carbono. Por otra parte, los carbohidratos eran los compuestos biológicos con menor alteraciones de contenido en todas las condiciones estudiadas. En cuanto al contenido nutricional, nuestros resultados demuestran que condiciones de proceso asociados con mezclas de maltodextrina al 23% de la concentración de mejorar la preservación de nutrientes, tales como proteínas, compuestos fenólicos y ácido ascórbico en muestras de polvo. La maltodextrina es ampliamente añadido en el proceso de alimentos debido a las propiedades físicas y químicas de este compuesto. El uso de maltodextrina tiene como finalidad proteger a otros compuestos presentes en la mezcla, principalmente en el secado procesos (Shishir y Chen, 2017). Nuestros resultados revelaron que la formulación con mayor contenido de maltodextrina era capaz de preservar los nutrientes en las mezclas en polvo, independientemente de las condiciones usadas durante la pulverización proceso de secado. 4. Conclusiones Dos conjuntos de condiciones de secado por pulverización se utilizaron con éxito para obtener una bebida en polvo aguacate con un alto valor nutricional demostrando que es posible preservar el aguacate bajo un eficiente y escalable proceso de secado. Los resultados revelaron que la temperatura de entrada en combinación con gotitas más pequeñas los factores primarios en propiedades de rendimiento del proceso y polvo de fijación tales como contenido de humedad y actividad del agua. esta combinación sugiere que las tasas de evaporación más altas son responsables de un proceso suave y optimizado. Además de entrada la temperatura y velocidad de flujo de atomización, maltodextrina demostraron ser esencial para el secado por pulverización de aguacate. En primer lugar mediante la reducción de los fluidos viscosidad aparente que facilita la difusión de agua dentro de la gotita y permitió partículas más pequeñas para ser producidos. Entonces, en condiciones de secado por pulverización leves, maltodextrina resultó mantener con éxito un alto contenido de proteína, compuestos fenólicos y ácido ascórbico. Sin pardeamiento de polvo de aguacate se produjo lo que sugiere que la encapsulación fue éxito en mantener un alto nutricional valor de mezclas de polvo y mantener las propiedades sensoriales intacto. 5. El conflicto de intereses Los autores declaran no tener ningún conflicto de intereses. 6. Referencias 15 AOAC (2016). Métodos Oficiales de Análisis de la AOAC International ( 20a ed.). Rockville, Maryland, EE.UU.: AOAC Internacional. Bae, EK, y Lee, SJ (2008). 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Secado Technology, 26 ( 10), 1180-1198. 18 subtítulos Figura 1 - Influencia sobre de variables independientes en (A) rendimiento del proceso; (BC) Contenido de humedad; (D) Agua Actividad; (E) La ligereza; Figura 2 - micrografías SEM de muestras de polvo: (A) Muestra 9; (B) Muestra 5; (C) Muestra 6 19 20 21 en peso) en peso) (Pa.s) en peso) en peso) 97.750,1949.52 18.9 0.0 4.0 66.0 30.0 SM0 Las formulaciones 96.510,2636.04 26.5 9.0 4.0 60.0 27.0 SM9 SM23 99,570,3044.48 37.5 23.0 3.0 51.0 23.0 ± 2 Humedad relativa Outlet (%) 1.30 34 ± 2,0 74.6 35.3 1.05 29 ± 3,0 74.3 34.4 31 ± 2,5 1.32 73.9 37.5 21 ± 1,9 0.68 72.1 34.8 27 ± 2,6 1.24 71.2 38.3 1.53 22 ± 0,3 84.8 22.7 1.00 17 ± 1,2 88.6 17.6 1.09 22 ± 1,9 86.5 21.6 11 ± 1,6 0.93 87.4 19.8 1.33 21 -6.5 1.61 0.79 0.49 0.29 4.6 -6.6 1.70 0.80 0.47 0.38 5.8 6,7 ± 0,26 82 ± 2 26.91 9 2 6,7 ± 0,26 82 ± 2 28.09 9 4 120 120 1 2 21,9 ± 0,38 1.75 0.89 0.51 0.36 7.4 22.64 1.65 0,81 0.49 0.42 7.9 39.30 -6.7 1.52 0,73 0.48 0.34 7.2 26.07 -4.8 1.59 0.75 0.47 0.32 3.9 -3.7 1.86 0.69 0.37 0.36 4.1 28.59 -4.0 1.66 0.75 0.45 0.42 6.8 23.14 1.85 0,76 0.41 0.38 5.9 44.80 1.78 0.82 0.46 0.40 5.9 26.57 -6.5 55 ± 1 9 2 80 3 4 80 4 21,9 ± 0,38 -6.1 55 ± 1 9 14,0 ± 0,31 El secado por pulverización Condiciones 65 ± 2 9 3 6,3 ± 0,26 82 ± 2 30.41 23 2 7,0 ± 0,26 82 ± 2 23 4 100 120 120 5 6 7 21,1 ± 0,38 55 ± 1 23 2 80 8 4 80 9 3 100 10 21,0 ± 0,38 -3.9 55 ± 1 23 13,8 ± 0,31 85.8 20.1 caracterización física -4.0 65 23 511,86 23.99 75.71 64.04 39.67 ± 61.89 404,97 39.86 73.50 75.39 39.89 ± 76.49 582,84 13.45 71.29 71,61 30.41 ± 20.75 485,86 27.85 71.29 67.82 28.04 ± 44.84 417,77 11,46 62.50 31.25 1.70 ± 73,93 335,92 28.81 59.38 18.75 19.90 ± 30,76 234,54 50.30 62.50 53.13 26.82 ± 33,70 345.00 26.89 62.50 21.88 31.19 ± 30,46 411,03 12.89 65.53 46.88 15.90 78,57 0,19 ± 0,006 0,11 ± 0,022 28,0 ± 0,183 2 0,13 ± 0,017 0,12 ± 0,004 27,9 ± 0,206 3 0,15 ± 0,016 32,3 ± 0,078 0,13 ± 0,001 4 0,13 ± 0,002 0,17 ± 0,014 33,4 ± 0,023 5 0,22 ± 0,011 0,12 ± 0,001 27,0 ± 0,170 6 0,26 ± 0,004 0,13 ± 0,003 22,0 ± 0,026 7 0,15 ± 0,002 * ± 0,091 20,1 0,12 ± 0,005 8 0,25 ± 0,013 0,12 ± 0,002 18,9 ± 0,239 9 0,17 ± 0,005 0,11 ± 0,004 23,1 ± 0,045 10 El secado por pulverización Condiciones Reflejos - Aguacate mezclado con la leche y las propiedades de corte que adelgazan la maltodextrina presentado; - velocidad de evaporación superior es el parámetro más influyente para las propiedades del polvo de ajuste; - de color aguacate y alto valor nutritivo se mantuvo a temperaturas de entrada más altas; 22
