Potentiality of application of Yacon (Polymnia sonchifolia) flour on cereal-based products.

Resumo: O presente trabalho visou avaliar a aplicação de farinha de Yacon (Polymnia sonchifolia) em produtos à base de cereais como bolo inglês, biscoito tipo "Champurrada" e snacks à base de arroz obtidos por extrusão termoplástica. Para tanto, a incorporação de farinha de Yacon nos snacks e a substituição parcial da farinha de trigo pela farinha de Yacon no bolo e no biscoito foram analisadas quantificando-se a magnitude das mudanças físicas e sensoriais nestes produtos. Para os três estudos, utilizou-se a metodologia de superfície de resposta com um delineamento estatístico do tipo composto central rotacional (com 2 variáveis independentes no caso do bolo e biscoito, e 3 variáveis independentes para o estudo dos snacks). As variáveis independentes no estudo do bolo foram as concentrações de farinha de Yacon e de farinha de linhaça. Já, para o biscoito, as variáveis foram as concentrações de farinha de Yacon e de aveia em flocos. Em se tratando dos snacks, as variáveis foram: umidade da farinha de alimentação; temperatura na 4ª e 5ª zona do extrusor; e teor de farinha de Yacon incorporada. Os bolos e os biscoitos foram analisados quanto à textura e cor instrumental (Hunterlab), densidade da massa, volume específico, além das avaliações sensoriais. Por sua vez, as variáveis dependentes no estudo dos snacks foram: propriedades físico-químicas (textura e cor instrumental, índice de absorção de água e de solubilidade em água, e índice de expansão) e sensoriais. Para o bolo, as superfícies geradas sugeriram que concentrações de farinha de Yacon variando entre 0,0% e 3,45% e teores de farinha de linhaça entre 3,18% e 6,0% resultaram em um produto de menor dureza. Para os parâmetros de cor, com concentrações mínimas de farinha de Yacon e linhaça (0,0% e 3,18%, respectivamente), obteve-se um bolo mais claro, de coloração mais amarelada e a densidade da massa atingiu valores mínimos quando o teor de linhaça foi de 6,0%, sendo que o teor de farinha de Yacon não apresentou influência sobre este parâmetro. No estudo do biscoito, a superfície de resposta indicou que quando a concentração de Yacon foi de 3,45% ou superior, e a de aveia de 6,82%, o parâmetro L* atingiu seu valor máximo. O maior valor de intenção de compra ocorreu para uma concentração de Yacon de 3,45% e de aveia de 1,18% e 6,82%. Dessas observações pode-se inferir que a concentração recomendada de incorporação de farinha de Yacon seria 3,45% e de aveia de 6,82%, considerando a faixa de valores estudada. Os snacks que apresentaram maior expansão foram obtidos a 120ºC, com teor de umidade da matéria-prima igual a 17% e concentração da farinha de Yacon de 12%. As superfícies geradas para os atributos sensoriais textura e intenção de compra, mostraram que o valor máximo para estes dois atributos ocorreram para as mesmas condições de temperatura, umidade da farinha de alimentação e teor de farinha de Yacon que propiciaram o maior índice de expansão. A utilização da farinha de Yacon (Polymnia sonchifolia) como um ingrediente funcional em produtos panificados (bolo e biscoito) e extrudados (snacks de arroz) mostrou-se viável. Os fruto-oligossacarídeos (FOS), objeto central no desenvolvimento de um produto funcional, foram conservados no processamento do Yacon até a obtenção da farinha e permaneceram em concentrações satisfatórias, de modo a suprir a ingestão nutricional de acordo com padrões difundidos na literatura.Abstract: This study aimed at evaluating the application of yacon (Polymnia sonchifolia) flour in cereal-based products such as pound cake, "Champurrada" type biscuits and rice-based snacks produced by a thermoplastic extrusion process. Thus the effect of incorporating yacon flour into the snacks and the partial substitution of wheat flour by yacon flour in the cake and biscuit were analysed, quantifying the magnitude of the physical and sensory changes in these products. Response surface methodology was used in the three studies, with a rotatable central-composite experimental design (with 2 independent variables for the cake and biscuit, and 3 independent variables for the snacks). The independent variables for the cake study were the yacon flour and flaxseed flour concentrations, and for the biscuit, the yacon flour and oat flake concentrations. For the snacks, the variables were: moisture content of the feed flour; temperature in the 4th and 5th extruder zones; and amount of yacon flour incorporated. The cakes and biscuits were analysed for instrumental texture and colour (Hunterlab), dough density and specific volume, as well as the sensory analyses. On the other hand the dependent variables for the snacks were: the physical (instrumental texture and colour, water solubility index, water absorption index and expansion ratio) and sensory properties. For the cake, the surfaces generated suggested that concentrations of yacon flour between 0.0% and 3.45% and of flaxseed flour between 3.18% and 6.0% resulted in a cake with reduced hardness. For the colour parameters, the minimum yacon and flaxseed flour concentrations (0.0% and 3.18%, respectively), produced lighter coloured cakes with a yellowish colour. The dough density reached minimum values when the concentration of flaxseed was 6.0%, whilst the yacon flour concentration showed no influence on this parameter. In the biscuit study, the response surface indicated that when the yacon flour concentration was 3.45% or above and that of the oat flakes 6.82%, the L* parameter reached its maximum value. The highest value for purchasing intention was obtained with a Yacon flour concentration of 3.45% and an oats concentration between 1.18% and 6.82%. These observations inferred that the recommended concentrations for the yacon flour and oat flakes would be 3.45% and 6.82%, respectively, considering the range of values studied. The most expanded snacks were obtained under the following conditions: 17% moisture content in the feed flour, a temperature of 120ºC and the incorporation of 12% yacon flour. The surfaces generated for the sensory attributes of texture and purchasing intention, showed that the maximum values for these two attributes were obtained under the same conditions of temperature, feed flour moisture content and yacon flour incorporation that propitiated the greatest expansion values. The use of yacon flour (Polymnia sonchifolia) as a functional ingredient in bakery products (cake and biscuit) and extruded products (rice snacks) was shown to be viable. The fructooligosaccharides (FOS), central object of the development of a functional product, were conserved during the processing of the yacon to obtain the flour, remaining in satisfactory concentrations, sufficient to supply the recommended values for ingestion according to standards divulged in the literature