Study of variables involved in the process of obtaining pregelatinized flour, sweet potato, for dehydration with hot rolls (Double-Drum Dryer)

A desidratação. da batata doce após a colheita ou determinado período de armazenamento tem sido preconizada como uma al tentativa tecnológica para o melhor aproveitamento deste tubérculo. Este trabalho teve como objetivo estudar o processo de desidratação de batata doce usando rolos secadores (Drum-Dryer). O efeito dos parâmetros operacionais nas propriedades tecnologia dos flocos foi investigado com auxilio da Metodologia de Resposta de Superfícies (Response Surface Methodology - RSM). As análises de variança mostraram um ajuste altamente significativo pa-ra a maioria dos modelos matemáticos que relacionaram o efeito dos parâmetros operacionais e as propriedades tecnológicas dos flocos. O teste indicou que os modelos para o rendimento, porcentagem de retenção de vitamina C, porcentagem de carotenóides, viscosidade inicial e o Índice de solubilidade em água foram altamente significativos, ao nível de 0,01%. Os modelos para cor, viscosidade máxima e viscosidade a 509C e o índice de absorção em água foram significantes ao nível de 0,14, 0,26, 0,90 e 15,00%, respectivamente. Estes resultados mostraram que o Índice de absorção em água não variou significativamente em função das variáveis experimentais. A representação gráfica dos modelos matemáticos, como respostas de superfície (curvas de nível), permitiu estudar como as variáveis independentes (parâmetros operacionais) afetaram as 1fespostas (características tecnológicas). O rendimento foi afetado principalmente pela abertura entre os rolos e a concentração de sólidos, sendo pouco afetado pela pressão. de vapor, O rendimento máximo foi obtido para concentrações entre 16 e 20% de sólidos e aberturas em to~no de 0.30mm, em uma grande faixa de pressão. de vapor. A porcentagem de retenção de vitamina C e carotenó1des foi afetada, principalmente, pela pressão de vapor e a concentra ção de sólidos no purê, A maior retenção de vitamina C (81%) e corotenóides '(98%), ocorreu para pressões de cerca de 80lb/po12, entre 15-17% de concentração de sólidos e aberturas entre 0,10 e O,20mm. As curvas de nível mostraram que a viscosidade inicial e a viscosidade máxima foram controladas, essencialmente, pela abertura entre os rolos. A pequena influência da pressão de vapor nestas duas variáveis indicou que mesmo as pressões mais baixas testadas (40 lb/pol ) foram suficientes para uma extensiva gelatinização do amido. O efeito das variáveis operacionais sobre a viscosidade a 509C foram semelhantes aos observados para a viscosidade máxima. A pressão e abertura entre os rolos foram as variáveis de maior influência no índice de absorção de água. As curvas de nível mostraram a existência de um efeito de compensação entre a temperatura dos rolos e a espessura do filme. Filmes finos provocaram uma gelatinização mais efetiva do amido que aquelas obtidas com filmes mais espessos. Conseqüentemente a absorção de água dos produtos obtidos co~ pequenas aberturas foi superior àquelas obtidas com aberturas maiores, nas mesmas condições de pressão de va-por. As curvas de nível do índice de solubilidade em água mostraram um comportamento oposto ao apresentado pelas curvas do índice de absorção em água. Os máximos valores do índice de solu-bilidade em água, foram obtidos a altas pressões entre 65-76 lb/po12l, concentrações intermediárias (entre 18 a 23%) e aberturas pequenas menores que O,20mm), Provavelmente, o aumento do índice de solubilidade em água foi devido à desintegração dos grânulos de amido, que solubilizando diminuíram o índice de absorção em água. O maior efeito no índice .de solubilidade em água foi devido a abertura entre os rolos. O maior efeito sobre a cor foi devido a variações na abertura. Aumentos na abertura até cerca de O,30rnrn, em uma ampla faixa de pressão de vapor e concentrações de sólidos, resultaram em alto DE. Estes resultados em conjunção com aqueles de retenção de carotenóides indicaram que não existe uma relação entre a cor observada e o conteúdo deste composto. Estudos com batata doce armazenadas a 209C e 90% de umidade relativa mostraram que o tempo de armazenamento, até 5 se-manas, teve uma influência positiva na cor e rendimento dos flocos. Estes resultados .foram provavelmente devido ao aumento na concentração de sólidos solúveis totais durante este período de armazenamentoDehydration of sweet potato after harverst or storage was recommended as a technoloical alternative for the better exploitition of this tuber. The objetive of this project was to study the dehydra-tion process of sweet potato with a double Drum-Dryer. The Res-ponse Surface Methodology was used to study the re1ation between.the process parameters (roll temperature, roll spacing and total solids content in the puree)and some technological properties of the flakes obtained. The analyses of variance indicated that the mathemat1ca1 models expressing the relation between the processing .parameters and the techno10gica1 propert1es were we adjusted. The F va1ue 1ndicated that the mathematica1 models for yie1d, as-corbic acid and caroten01d retentions, initlal v1scosity and water solubility index were s1gn1ficant at the 0.01% level. The models for color, maximum vlscosity, viscosity at S09C and water absorp- tion index were sign1ficant at the 0.14, 0.26, 0.90 and 15.00% 1eve1s, respective1y. These resu1ts showed that the model for water absorption index was not significant1y affected operational parameters. The effect of the operat10na1 parameters on the techno10- by the g1ca1 properties, of the f1akes was a1so studied by .contour plóts. The yie1d was ma1n1y affected by the spac1ng between the rolls and total sol1ds concentrat10n. The steam pressure d1d not have a significant effect on the yie1d. The maximum y1e1d was obtained at 16 to 20% of the total 801ids concentrat10n and around 0.30mm ro11 spacing. The ascorbic acid and carotenoid retentions were ma1n1y affected by the steam pressure and total so11ds concentrat10n of the puree, The maximum ascorbic actd (Bl%) and carotenoid (98%) retentions were obtained at about 80 psig, 15-17% solids concentra tion.and roll spacings between 0,10 and 0.2G mm. The contours plots showed that the inicial viscosity and maximum viscosity were affected essentially by the roll spacing. The small influence of steam pressure on the initial viscosity in dicated that even the low stearn pressure used led to extensive starch gelatinization. The effect of the processing pararneters on the viscosity at 509C was similar to that observed with the maximum viscosity, The pressure and the roll spacing were the variables that influenced the water absorption index. The contour plots showed a compensation effect between the surface temperature and film thickness. Thin films caused more effective starch gelatinization than thick ones, at the sarne roll surface temperature, Consequen-tly the water absorption of the products obtained with the smallest spacing was higher than that obtained with a larger roll spacing. On the other hand the maximum water solubility index values were obtainàd with a higher steam pressure (ranging from 60 tô 80 psig), total solids concentration from 17 to 23% and a rollcing below 0.20 mm, Flakes with high DE were obtained at 0.30 mm roll spacing spa- whith wide ranges of steam pressures and total solids concentra-tions, The storage of sweet potatoes at 209C and 90% relative humidity showed that storage up to 5 weeks had remarkable effects on the color and yield. These results were probably due to the increase in the soluble solids content .during the storage period