Valorização de subprodutos agrícolas de yacon por incorporação em preparados de fruta

Abstract

Yacon is a sweet-tasting tuberous root whose harvesting process yields a by-product comprising fragmented or damaged tuberoses. However, given their high content in fructose and fructooligosaccharides (FOS) with sweetening power and inulin, a dietary fiber, these by-products can be valued as clean label approaches. Thus, this work aimed to evaluate the extractability of yacon carbohydrates, obtain syrups with high sweetening power and evaluate their impact as sucrose substitutes in strawberry preparations.Through extractions with citric acid (CitA) aqueous solutions (2.5% m/v) at 100 ºC for 2 h or 4 h it is possible to obtain extracts with 819 mg/g and 893 mg/g of free sugars and sweetening power of 1.105 and 1.342 on a dry weight basis, respective-ly. Cold extractions (565 mg/g free sugars) result in extracts with lower sweetness (0.814), showing the relevance of the depolymerization of FOS and inulin in modeling the sweet taste.The development of sweetening ingredients in the form of syrup showed that increasing the amount of citric acid added to the juice, with a final concentration vary-ing from 0.1% to 0.5% w/v, led to an increase in fructose and FOS of 562 mg/g to 792 mg/g and from 252.6 mg/g to 290.0 mg/g, respectively, and the decrease of inulin from 241.4 mg/g to 116.4 mg/g, resulting in an increase of the sweetness index from 0.737 to 1.091. The greater degradation of the polymeric material resulted in syrups with greater fluidity associated with a lower surface stickiness and stringiness. The addition of ascorbic acid, the concentration of the syrup under reduced pressure, and the filtration of the syrup proved to be aspects that influence the composition of the syrup as a sweetening agent. On a pilot scale, the processing of 100 kg of yacon with the addition of 0.25% CitA or 0.1% CitA with ascorbic acid at 0.08%, allowed to obtain syrups with a sweetening power of 0.441 and 0.674, respectively. Among these, the 0.25% CitA syrup stood out, which, when replacing 50% of the sucrose in strawberry prepara-tions, resulted in a product with higher firmness (85.22 g), cohesiveness (-118.07 g) and consistency (1623.54 g.s), and was perceived as sweeter and appreciated by 46% and 53% of respondents. Thus, it is possible to conclude that, through yacon by-products, sweetening ingredients can be obtained with the ability to replace sucrose in fruit preparations up to 50%.

O yacon é uma raiz tuberosa de sabor doce, cujo processo de colheita origina um subproduto que compreende tuberosas fragmentadas ou danificadas. No entanto, dado o seu elevado teor em frutose e fruto-oligossacarídeos (FOS) com poder edulcorante, e inulina, uma fibra dietética, estes subprodutos podem ser valorizados em abordagens de redução clean label do açúcar. Neste sentido, este trabalho teve como objetivos avaliar a extratabilidade dos carboidratos do yacon, obter xaropes com elevado poder edulcorante e avaliar o seu impacto como substitutos da sacarose em preparados de morango.Extrações com soluções aquosas de ácido cítrico (2,5% m/v) a 100 ºC por 2 h ou 4 h permitem a obtenção de extratos com 819 mg/g e 893 mg/g de açúcares livres e poder edulcorante de 1,105 e 1,342 em matéria seca, respetivamente, tendo como referência o poder edulcorante de 1,000 da sacarose. Quando realizadas a frio (565 mg/g de açúcares livres) estas extrações originam extratos com menor índice de doçura, 0,814, evidenciando a relevância da despolimerização de FOS e inulina na modelação do sabor doce. O desenvolvimento de ingredientes edulcorantes na forma de xarope demonstrou que o aumento da quantidade de ácido cítrico (CitA) adicionada ao sumo, com a concentração final de 0,1% a 0,5% m/v, levou ao aumento da frutose e FOS de 562 mg/g para 792 mg/g e de 252,6 mg/g para 290,0 mg/g, respetivamente, e à diminuição de inulina de 241,4 mg/g para 116,4 mg/g, resultando num aumento do índice de doçura de 0,737 para 1,091. A maior degradação do material polimérico resultou em xaropes com maior fluidez associada a uma menor surface stickiness e stringiness. A adição de ácido ascórbico, a concentração a pressão reduzida para obtenção do xarope e a sua filtração demonstraram ser aspetos que influenciam a composição do xarope como agente edulcorante. A uma escala piloto, o processamento de 100 kg de yacon com a adição de solução de 0,25% CitA ou 0,1% CitA com ácido ascórbico a 0,08%, permitiu obter xaropes com poder edulcorante de 0,441 e 0,674, respetivamente. Entre estes, destacou-se o xarope 0,25% CitA que, quando substituindo 50% da sacarose em preparados de morango, resultou num produto com maior firmeza (85,22 g), coesão (-118,07 g) e consistência (1623,54 g.s) e foi o mais doce e apreciado para 46% e 53% dos inquiridos. Assim, é possível concluir que, a partir dos subprodutos de yacon, podem ser obtidos ingredientes edulcorantes com capacidade de substituir a sacarose em preparados de fruta até 50%.