Effect of chicory roots drying to obtain inulin

Orientadores: Kil Jin Park, Fernando Pedro Reis BrodDissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia AgricolaResumo: Chicória (Cichorium intybus L.) é uma planta que tem uma raiz tuberosa cujo carboidrato de reserva é a inulina. A inulina presente nas raízes de chicória apresenta um teor de frutose muito elevado (cerca de 94%), sugerindo importante propriedade não somente de baixo poder calórico como também fator ¿bífido¿, que implica na regulação da flora intestinal. Recentemente a inulina foi identificada como um ingrediente que substitui a gordura e/ou o açúcar, e no Brasil ainda não existe produção comercial, diferentemente de países da Europa, nos Estados Unidos e no Canadá. Além disso, a inulina tem sido reconhecida como um ingrediente funcional, sendo aplicada nas indústrias alimentícia e farmacêutica na produção de medicamentos ou alimentos funcionais. As raízes de chicória são matérias primas altamente perecíveis, e para permitir um maior tempo de vida útil deste material, possibilitando assim um período maior de disponibilidade para o processamento industrial, deve-se reduzir a sua atividade de água, como por exemplo, através da secagem. Neste trabalho, as raízes de chicória foram submetidas a um processo de secagem, avaliando-se os efeitos deste processo na obtenção da inulina. Foram avaliados também os efeitos das condições de extração para raízes in natura. Foram obtidos modelos preditivos para a determinação da difusividade efetiva da secagem, modelos para reidratação e extração. Para a secagem de raízes de chicória, em todos os tratamentos, a região de condições ótimas situa-se próxima aos valores mais altos de temperatura do ar, enquanto que o mesmo ocorre para a velocidade do ar, porém somente nos casos em que esta variável foi considerada estatisticamente significativa, levando-se em conta a escala de valores estudada. Os valores de difusividade efetiva variaram de 2,75x10-10 a 1,15x10-09 m2/s. A energia de ativação variou de 11,20 a 21,75 kJ/mol. Para extração de inulina a partir de raízes in natura, o modelo não foi considerado preditivo, enquanto que para extração a partir de raízes secas, conclui-se que as condições de secagem não interferem na obtenção da inulinaAbstract: Chicory (Cichorium intybus L.) is a plant whose tuberous roots store inulin, with a high fructose content (about 94%). Chicory root is the most important tuberous root for industrial production of inulin. Inulin is a fructooligosaccharide that is not digestible but is selectively utilized by bifidobacteria in the large intestine, making inulin-type fructans the prototype prebiotic. Recently, inulin was identified as an ingredient that substitutes fat or sugar, but there is still no commercial production of the roots as an inulin source in Brazil, differently of European countries, United States and Canada. Inulin is also identified as a functional ingredient, being applied in the pharmaceutical and food industries in the production of medicines or functional foods. Chicory roots are highly perishable products and, in order to allow a longer period of availability for industrial processing, its water activity must be reduced by drying, for example. In this work, chicory roots had been submitted to a drying process in order to evaluate the effects of this process in inulin extraction. The effects of extraction conditions had been also evaluated in in natura roots. Mathematical models to verify effective diffusivity, rehydration and inulin extraction had been obtained. All treatments presented better results in higher air temperature and velocity, when these parameters were considered statistically significant, based on studied range of conditions. The values of calculated effective diffusivity for drying ranged from 2.75x10-10 to 1.15x10-09 m2/s. The activation energies varied from 11.20 to 21.75 kJ/mol. The model of inulin extraction from in natura roots has not been considered predictive. Drying conditions do not have influence on the inulin extraction from dried rootsMestradoTecnologia Pós-ColheitaMestre em Engenharia Agrícol