Efeito do ultrassom como pré-tratamento na produção de farinhas de batata-doce roxa (Ipomoea batatas (L.) Lam) desidratadas por liofilização ou convecção de ar forçada
| Ano de defesa: | 2025 |
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| Tipo de documento: | Dissertação |
| Tipo de acesso: | Acesso aberto |
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| Instituição de defesa: |
Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP
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| Programa de Pós-Graduação: |
Não Informado pela instituição
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| Palavras-chave em Português: | |
| Link de acesso: | https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/112/112131/tde-30092025-150426/ |
Resumo: | A batata-doce roxa (Ipomoea batatas (L.) Lam) é rica em compostos bioativos, como antocianinas e antioxidantes, e possui potencial para aplicações industriais devido ao seu valor nutricional. Apesar disso, o consumo é limitado pela perecibilidade e sazonalidade da produção, gerando desperdícios e reduzindo o retorno econômico aos produtores. Tecnologias emergentes, como o ultrassom, são alternativas promissoras para modificar as propriedades da batata-doce e prolongar sua vida útil, especialmente na forma de farinhas. O presente estudo objetivou avaliar o efeito do ultrassom como pré-tratamento na produção de farinhas de batata-doce roxa desidratadas por liofilização ou secagem por convecção de ar forçada. Buscou-se caracterizar as farinhas quanto a propriedades físicoquímicas, compostos bioativos e propriedades físicas. A aplicação do ultrassom reduziu significativamente o tempo de secagem das amostras desidratadas por convecção em até 43%, dependendo da temperatura utilizada, demonstrando maior eficiência energética. As farinhas submetidas ao pré-tratamento por ultrassom apresentaram maior concentração de flavonoides e compostos fenólicos, especialmente nos tratamentos com desidratação por liofilização, nos quais a preservação foi mais acentuada devido à ausência de calor intenso. Observou-se a degradação de antocianinas em tratamentos de secagem prolongados ou de maior intensidade térmica. A análise de microestrutura revelou alterações significativas na matriz das farinhas tratadas com ultrassom, como aumento de porosidade e formação de fissuras, facilitando a remoção de água. O uso combinado do ultrassom a diferentes técnicas de desidratação mostrou ser eficaz na produção de farinhas de batata-doce roxa com propriedades físicas e nutricionais superiores. Esses resultados indicam o potencial dessa abordagem para aplicações em produtos alimentícios, devendo ser realizados estudos futuros para explorar a escalabilidade do processo e avaliar outras características, como a estabilidade dos compostos bioativos ao longo do tempo. |
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Efeito do ultrassom como pré-tratamento na produção de farinhas de batata-doce roxa (Ipomoea batatas (L.) Lam) desidratadas por liofilização ou convecção de ar forçadaEffect of ultrasound as a pre-treatment in the production of purple sweet potato (Ipomoea batatas (L.) Lam) flours dehydrated by freeze-drying or forced air convection dryingAnthocyaninsAntocianinasBioactive compoundsCompostos bioativosDrying timeEficiência energéticaEnergy efficiencyTempo de secagemA batata-doce roxa (Ipomoea batatas (L.) Lam) é rica em compostos bioativos, como antocianinas e antioxidantes, e possui potencial para aplicações industriais devido ao seu valor nutricional. Apesar disso, o consumo é limitado pela perecibilidade e sazonalidade da produção, gerando desperdícios e reduzindo o retorno econômico aos produtores. Tecnologias emergentes, como o ultrassom, são alternativas promissoras para modificar as propriedades da batata-doce e prolongar sua vida útil, especialmente na forma de farinhas. O presente estudo objetivou avaliar o efeito do ultrassom como pré-tratamento na produção de farinhas de batata-doce roxa desidratadas por liofilização ou secagem por convecção de ar forçada. Buscou-se caracterizar as farinhas quanto a propriedades físicoquímicas, compostos bioativos e propriedades físicas. A aplicação do ultrassom reduziu significativamente o tempo de secagem das amostras desidratadas por convecção em até 43%, dependendo da temperatura utilizada, demonstrando maior eficiência energética. As farinhas submetidas ao pré-tratamento por ultrassom apresentaram maior concentração de flavonoides e compostos fenólicos, especialmente nos tratamentos com desidratação por liofilização, nos quais a preservação foi mais acentuada devido à ausência de calor intenso. Observou-se a degradação de antocianinas em tratamentos de secagem prolongados ou de maior intensidade térmica. A análise de microestrutura revelou alterações significativas na matriz das farinhas tratadas com ultrassom, como aumento de porosidade e formação de fissuras, facilitando a remoção de água. O uso combinado do ultrassom a diferentes técnicas de desidratação mostrou ser eficaz na produção de farinhas de batata-doce roxa com propriedades físicas e nutricionais superiores. Esses resultados indicam o potencial dessa abordagem para aplicações em produtos alimentícios, devendo ser realizados estudos futuros para explorar a escalabilidade do processo e avaliar outras características, como a estabilidade dos compostos bioativos ao longo do tempo.Purple sweet potato (Ipomoea batatas (L.) Lam) is a rich source of bioactive compounds, such as anthocyanins and antioxidants, and holds significant potential for industrial applications due to its nutritional value. However, its consumption is constrained by the perishability and seasonality of production, leading to waste and reduced economic returns for producers. Emerging technologies, such as ultrasound, present promising alternatives for modifying the properties of purple sweet potato and extending its shelf life, particularly in the form of flours. This study aimed to evaluate the effect of ultrasound as a pre-treatment in the production of purple sweet potato flours dehydrated via freezedrying or forced-air convection drying. The flours were characterized in terms of their physicochemical properties, bioactive compounds, and physical attributes. Ultrasound application significantly reduced drying times of convective-dried flours by up to 43%, depending on the drying temperature, thereby demonstrating enhanced energy efficiency. Flours subjected to ultrasound pre-treatment exhibited higher concentrations of flavonoids and phenolic compounds, particularly in freeze-dried samples, where preservation was more pronounced due to the absence of intense heat. Nonetheless, anthocyanin degradation was observed in prolonged or high-temperature drying treatments. Microstructural analysis revealed substantial alterations in the matrix of ultrasound-treated flours, including increased porosity and the formation of fissures, which facilitated water removal. The combination of ultrasound with various dehydration techniques proved effective in producing purple sweet potato flours with superior physical and nutritional properties. These findings underscore the potential of this approach for applications in food products. Further research is warranted to explore the scalability of the process and to evaluate the key attributes, such as the stability of other bioactive compounds.Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USPVanin, Fernanda MariaMachado, Keithy Renata Domingos2025-03-13info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisapplication/pdfhttps://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/112/112131/tde-30092025-150426/reponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USPinstname:Universidade de São Paulo (USP)instacron:USPLiberar o conteúdo para acesso público.info:eu-repo/semantics/openAccesspor2025-10-16T12:45:02Zoai:teses.usp.br:tde-30092025-150426Biblioteca Digital de Teses e Dissertaçõeshttp://www.teses.usp.br/PUBhttp://www.teses.usp.br/cgi-bin/mtd2br.plvirginia@if.usp.br|| atendimento@aguia.usp.br||virginia@if.usp.bropendoar:27212025-10-16T12:45:02Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP - Universidade de São Paulo (USP)false |
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A batata-doce roxa (Ipomoea batatas (L.) Lam) é rica em compostos bioativos, como antocianinas e antioxidantes, e possui potencial para aplicações industriais devido ao seu valor nutricional. Apesar disso, o consumo é limitado pela perecibilidade e sazonalidade da produção, gerando desperdícios e reduzindo o retorno econômico aos produtores. Tecnologias emergentes, como o ultrassom, são alternativas promissoras para modificar as propriedades da batata-doce e prolongar sua vida útil, especialmente na forma de farinhas. O presente estudo objetivou avaliar o efeito do ultrassom como pré-tratamento na produção de farinhas de batata-doce roxa desidratadas por liofilização ou secagem por convecção de ar forçada. Buscou-se caracterizar as farinhas quanto a propriedades físicoquímicas, compostos bioativos e propriedades físicas. A aplicação do ultrassom reduziu significativamente o tempo de secagem das amostras desidratadas por convecção em até 43%, dependendo da temperatura utilizada, demonstrando maior eficiência energética. As farinhas submetidas ao pré-tratamento por ultrassom apresentaram maior concentração de flavonoides e compostos fenólicos, especialmente nos tratamentos com desidratação por liofilização, nos quais a preservação foi mais acentuada devido à ausência de calor intenso. Observou-se a degradação de antocianinas em tratamentos de secagem prolongados ou de maior intensidade térmica. A análise de microestrutura revelou alterações significativas na matriz das farinhas tratadas com ultrassom, como aumento de porosidade e formação de fissuras, facilitando a remoção de água. O uso combinado do ultrassom a diferentes técnicas de desidratação mostrou ser eficaz na produção de farinhas de batata-doce roxa com propriedades físicas e nutricionais superiores. Esses resultados indicam o potencial dessa abordagem para aplicações em produtos alimentícios, devendo ser realizados estudos futuros para explorar a escalabilidade do processo e avaliar outras características, como a estabilidade dos compostos bioativos ao longo do tempo. |
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