Alho negro e cebola negra: determinação e avaliação de parâmetros de processamento, propriedades físico-químicas e termodinâmicas

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Data

2019-12-04

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Universidade Estadual Paulista (Unesp)

Resumo

O objetivo do presente trabalho foi avaliar a influência dos parâmetros de processamento sobre a produção de cebola e de alho negro, visando otimizar o tempo de maturação com base na formação de substâncias desejáveis, como compostos fenólicos totais (CFT) e atividade antioxidante (AA), e de consumo limitado, como hidroximetilfurfural (HMF). Buscaram-se parâmetros de processo que garantissem qualidade física e nutricional e, ao mesmo tempo, minimizassem gasto de energia. Para tanto, bulbos de cebola e bulbilhos de alho descascados foram expostos a atmosferas com umidade relativa controlada por meio de soluções salinas saturadas de NaCl, KCl e K2SO4 em três níveis de temperatura (75 °C, 80 °C e 85 °C) para a cebola, e em dois níveis de temperatura (80 °C e 85 °C) para o alho. Curvas de desidratação foram determinadas mediante pesagens periódicas das amostras. Para a cebola, a equação de difusão foi capaz de representar bem o processo de variação de umidade durante sua maturação a 80 °C em atmosferas controladas por NaCl e KCl, enquanto para o alho, a equação de difusão foi capaz de representar bem o processo a 85 °C com NaCl, KCl e K2SO4. A consideração do encolhimento e da resistência externa melhorou a eficiência do ajuste para a determinação da difusividade. O modelo de GAB ajustou-se bem aos dados de umidade de equilíbrio de cebola negra determinada a 30 °C, cujo resultado foi consistente com uma isoterma do tipo II, típica de alimentos ricos em carboidratos. As maiores temperaturas de processamento promoveram rápida diminuição de umidade e desenvolvimento da cor escura da cebola negra e do alho negro. A cebola atingiu a coloração (L*≈10) em 9 dias a 75 °C, 6 dias a 80 °C e 5 dias a 85 °C, enquanto que o alho atingiu em 4 dias a 80 °C e 3 dias a 85 °C. Houve aumento do conteúdo de CFT e AA pela redução do ferro FRAP na cebola negra e no alho negro em relação às amostras in natura, devido à formação desses compostos. A maturação de cebola conduzida durante 5 dias a 85 °C, com solução salina de KCl e de alho, conduzida em 4 dias a 85°C, com solução de K2SO4, mostraram máxima formação de CFT e AA. Confirmou-se que a reação de Maillard ocorreu durante o processamento de alho negro e de cebola negra devido à formação de HMF. Houve alteração na composição de açúcares devido à hidrólise de açúcares não redutores durante o processo, mas também à diminuição de seus conteúdos totais, especialmente no alho. Medidas de pungência no alho fresco e processado demonstraram que esta foi perdida com o processamento. Conteúdos de HMF encontrados na cebola negra foram superiores aos no alho, porém, levando-se em conta consumos moderados, ambos se mantiveram dentro de níveis de ingestão diária considerados aceitáveis pela literatura atual. O processamento do alho e da cebola descascados acelerou a maturação, sem alterar suas características de cor, o que significou redução importante no consumo de energia e aumento da produtividade.
The objective of this study was to evaluate the influence of processing parameters on black onion and black garlic production, aiming to optimize the maturation time based on the formation of desirable substances as total phenolic compounds (TPC) and antioxidant activity (AA), and of limited consumption as hydroxymethylfurfural (HMF). Process parameters were searched aiming to guarantee physical and nutritional quality and, at the same time, minimizing energy expenditure. For this purpose, peeled onion bulbs and garlic bulbs were exposed to atmospheres with controlled relative humidity by means of saturated salt solutions of NaCl, KCl and K2SO4, and three temperature levels (75 °C, 80 °C and 85 °C) for onion, and two temperature levels (80 °C and 85 °C) for garlic. Drying curves was determined by weighing the samples periodically. For the onion, the diffusion equation was able to represent well the process of moisture variation during its ripening at 80 °C in NaCl and KCl controlled atmospheres, while for garlic the diffusion equation was able to represent well the process at 85 °C with NaCl, KCl and K2SO4 controlled atmospheres. Consideration of shrinkage and external resistance has improved the efficiency of the fit for determining diffusivity. The GAB model has been well adjusted to data of equilibrium moisture of black onion, determined at 30 °C, which was consistent with a type II isotherm typical of carbohydrate-rich foods. The high temperatures of the process have promoted the rapid decrease of moisture and development of dark color on black onion and black garlic. The onion reached a suitable color (L*≈10) in 9 days at 75 °C, 6 days at 80 °C and 5 days at 85 °C, while garlic reached this color in 4 days at 80 °C and 3 days at 85 °C. There was increase of TPC and AA due to the reduction of iron (FRAP) on the black onion and black garlic when compared to fresh samples, which was attributed to the formation of these compounds. Onion maturation conducted for 5 days at 85 °C, with KCl solution and garlic maturation conducted in 4 days at 85 °C, with K2SO4 solution, showed maximum formation of TPC and AA. It was confirmed that the Maillard reaction occurred during the processing of black garlic and black onion due to the formation of the HMF compound. There was a change in sugars composition due to hydrolysis of non-reducing sugars during the process, but also a decrease in their total content, especially in garlic. Pungency measures in fresh and processed garlic showed that it was lost with processing. The HMF contents found in black onion were higher than those in black garlic, but taking into consideration a moderate consumption, both remained within acceptable daily intake levels according to recent literature. Processing of peeled garlic and onions accelerated ripening without changing the color characteristics, which meant a significant reduction in energy consumption and increase in productivity.

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Palavras-chave

Secagem, Isoterma, Compostos bioativos, Hidroximetilfurfural, Pungência, Drying, Isotherm, Bioactive compounds, Hydroxymethylfurfural, Pungency

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