Obtention of tomato powder by spray drying : influence of process variables on the quality product

Orientadores: Florencia Cecilia Menegalli, Miriam Dupas HubingerDissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia de AlimentosResumo: Este trabalho teve como objetivo a obtenção de tomate em pó através do processo de secagem por atomização da polpa de tomate. Os experimentos foram conduzidos utilizando um atomizador de bancada e maltodextrina 10DE foi empregada como agente carreador. Foi utilizado um delineamento central composto rotacional (DCCR) para estudar a influência das seguintes variáveis independentes: temperatura do ar de secagem (153 a 187 °C), vazão de alimentação (0,57 a 0,83 l/h) e concentração de maltodextrina (3,3 a 11,7%). As variáveis de resposta foram o rendimento de produto e as seguintes características do tomate em pó: diâmetro médio de partícula, conteúdo de umidade, atividade de água, densidade do leito, higroscopicidade, solubilidade, tempo de instantaneização, retenção de carotenóides e retenção de ácido ascórbico. Os pós de tomate também foram caracterizados quanto à distribuição de tamanho de partículas e cor. Todas as variáveis mostraram influência significativa sobre as características do produto em pó, sendo que a concentração de maltodextrina foi a variável com efeito significativo sobre a maioria das respostas (rendimento, diâmetro médio de partícula, umidade, densidade do leito, higroscopicidade, tempo de instantaneização, retenção de carotenóides e retenção de ácido ascórbico), além de sua interação com a temperatura do ar de secagem. A análise das superfícies de resposta indicou que a produção de um pó com menor conteúdo de umidade, higroscopicidade, tempo de instantaneização e maior retenção de carotenóides pode ser conseguida utilizando-se temperatura do ar de secagem de 160 °C, vazão de alimentação de 0,62 l/h e concentração de maltodextrina de 10%, considerando a polpa de tomate com 5% de sólidos totais. Para as demais respostas (rendimento, diâmetro médio de partícula, atividade de água, densidade aparente, solubilidade e retenção de ácido ascórbico), os modelos obtidos não foram estatisticamente significativos, dentro da faixa de valores utilizada para cada variável independente do planejamento experimental. O tomate em pó obtido por atomização apresentou grande potencial de utilização, devido às suas propriedades como solubilidade e alta retenção de ácido ascórbico, além do baixo conteúdo de umidade e atividade de água, que facilitam seu armazenamento e transporteAbstract: The objective of this work was to obtain tomato powder by spray drying of tomato pulp. The process was carried out using a laboratory spray dryer and maltodextrin 10DE was used as carrier agent. A central composite rotatable design (CCRD) was used to estimate the influence of the following independent variables: inlet air temperature (153 to 187 °C), feed flow rate (0.57 to 0.83 l/h) and maltodextrin concentration (3.3 to 11.7%) on the product yield and on the powder properties of the powder. The evaluated characteristics in tomato powder were: mean diameter, moisture content, water activity, bulk density, hygroscopicity, solubility, wetting time, carotenoids retention and ascorbic acid retention. Tomato powder was also characterized for particle size distribution and color. All variables had significant influence on the characteristics of the tomato powder and the maltodextrin concentration was the variable with significant effect on most of the responses (product yield, mean diameter, moisture content, bulk density, hygroscopicity, wetting time, carotenoids retention and ascorbic acid retention), besides its interaction with the inlet air temperature, at a 90% confidence interval. The response surface analysis indicated that obtaining a product with lower moisture content, lower hygroscopicity, lower wetting time and higher carotenoids retention can be achieved by using the inlet air temperature of 160 °C, feed flow rate of 0.62 l/h and maltodextrin concentration of 10%, considering the tomato pulp with 5% total solids. For the responses: process yield, mean diameter, water activity, bulk density, solubility and ascorbic acid retention, the models obtained were not statistically significant, within the levels used for each independent variable in experimental design. Tomato powder, obtained by spray drying, showed a great potential to several applications, due to its properties such as solubility and high ascorbic acid retention, besides the low moisture content and water activity that facilitate its storage and transportMestradoMestre em Engenharia de Alimento