Original article

Influence of shell material on vitamin C content, total phenolic compounds, sorption isotherms and particle size of spray-dried camu-camu juice

Influence du matériau utilisé pour l’enrobage de jus de camu-camu atomisé sur la teneur en vitamine C, les composés phénoliques totaux, les isothermes de sorption et la granulométrie du produit.

Influencia del material utilizado para el revestimiento del zumo de camu camu atomizado en la proporción de vitamina C, los compuestos fenólicos totales, las isotermas de sorción y la granulometría del producto.

¹  Univ. Fed. Rio de Janeiro, Cent. Tecnol., Av. Athos da Silveira Ramos, 149 Bloco E, Sala E-209, Rio de Janeiro, RJ, Brazil,
freitasp@eq.ufrj.br
² Embrapa Food Technol., Av. das Américas, 29501 Rio de Janeiro, RJ, Brazil

^* Correspondence and reprints

Received: 8 November 2011
Accepted: 22 February 2012

Abstract

Introduction. Camu-camu is a native Amazonian fruit mainly known for its high vitamin C content. Its composition confers high antioxidant capacity on this fruit and makes it a potential source of antioxidant products. The use of spray-drying with the aid of a carrier agent is a technique that has been applied for the preservation of important components of foods and drugs. The objective of our work was to evaluate the influence of those agents used as shell material on the vitamin content and total phenolic compounds of camu-camu powder juice obtained by spray-drying. Materials and methods. A commercial frozen camu-camu pulp was the raw material; maltodextrin and gum arabic were the selected carrier agents. Processes were performed in a mini-spray-dryer with inlet and outlet air temperatures of 180 °C and 85 °C, respectively, and a drying air flow rate of 700 L·h^–1. Laser diffraction was used to determine the particle size distribution of the samples, and sorption isotherms of spray-dried camu-camu were measured using a static gravimetric method. Total phenolic compounds and vitamin C were determined in the raw pulp and in the powders obtained. Results. When using gum arabic and maltodextrin as the carrier agents, the moisture results obtained for the spray-dried camu-camu powders were 2.8% and 3.2%, respectively; the process yield was 84% and 72%, respectively. The spray-dried powder produced using gum arabic presented higher contents of vitamin C [(15,363 ± 226) mg·100 g^–1] and phenolic compounds [(6,654 ± 596) mg GAE·100 g^–1] than the powder obtained with maltodextrin, respectively (11,258 ± 298) mg·100 g^–1 and (5,912 ± 582) mg GAE·100 g^–1. Conclusions. The concentration factors for the vitamin C and phenolic compounds in camu-camu powder reveal the effectiveness of spray-drying to preserve the antioxidant capacity of this fruit. Gum arabic was a more effective barrier than maltodextrin for bioactive compound retention.

Résumé

Introduction. Le camu-camu est un fruit originaire d’Amazonie qui est surtout connu du fait de sa haute teneur en vitamine C. Une telle composition confère à ce fruit une capacité antioxydante élevée et en fait une source potentielle de produits antioxydants. L’utilisation d’un séchage de la pulpe par pulvérisation à l’aide d’un agent de support est une technique qui est appliquée à la conservation de composantes importantes d’aliments et de médicaments. L’objectif de nos travaux a été d’évaluer l’influence de ces agents, utilisés comme matériel d’enrobage, sur la teneur en vitamines et les composés phénoliques totaux de jus de camu-camu en poudre obtenu par séchage par atomisation. Matériel et méthodes. De la pulpe de camu-camu congelée du commerce a été utilisée comme matière première ; la maltodextrine et la gomme arabique ont été les agents d’enrobage sélectionnés. Les traitements ont été réalisés dans un mini sécheur par pulvérisation avec une température d’air d’admission de 180 °C et de sortie de 85 °C, et un flux d’air séchant de 700 L·h^–1. La diffraction au laser a été utilisée pour déterminer la distribution granulométrique des échantillons ; les isothermes de sorption du jus de camu-camu atomisé ont été déterminés par une méthode gravimétrique statique. Les composés phénoliques totaux et la vitamine C ont été déterminés dans la pulpe brute et dans les poudres obtenues. Résultats. Lors de l’utilisation de la gomme arabique et de la maltodextrine comme agent d’enrobage, l’humidité obtenue pour les poudres de camu-camu séché par pulvérisation a été de 2,8 % et 3,2 %, respectivement ; le rendement du procédé a été de 84 % et 72 %, respectivement. La poudre séchée par pulvérisation produite à l’aide de gomme arabique a présenté des teneurs plus élevées en vitamine C [(15,363 ± 226) mg·100 g^–1] et en composés phénoliques [(6,654 ± 596) mg GAE·100 g^–1] que la poudre obtenue avec de la maltodextrine, respectivement (11,258 ± 298) mg·100 g^–1 and (5,912 ± 582) mg GAE·100 g^–1. Conclusions. Le facteur de concentration de la vitamine C et des composés phénoliques dans la poudre de camu-camu révèle l’efficacité du séchage par atomisation pour préserver la capacité antioxydante de ce fruit. La gomme arabique est une barrière plus efficace que la maltodextrine pour la rétention des composés bioactifs.

Resumen

Introducción. El camu camu es una fruta originaria de la Amazonia, conocida, sobre todo, por su alto contenido en vitamina C. Dicha composición otorga a esta fruta una alta capacidad antioxidante y la convierte en una fuente potencial de productos antioxidantes. El secado de la pulpa mediante pulverización con la ayuda de un agente de apoyo es una técnica que se aplica para la conservación de importantes componentes de alimentos y medicamentos. Nuestro trabajo ha estado encaminado a evaluar la influencia de dichos agentes, utilizados como material de revestimiento, en la proporción de vitaminas y compuestos fenólicos totales del zumo de camu camu en polvo obtenido mediante el secado por atomizacion. Material y métodos. Como materia prima se utilizó pulpa de camu camu congelada comercial; la maltodextrina y la goma arábiga fueron los agentes de revestimiento elegidos. Los procesos se realizaron en un mini secador por pulverización con una temperatura del aire de admisión de 180 °C y del aire de salida de 85 °C, y un flujo del aire de secado de 700 L·h^–1. Se usó la difracción por láser para determinar la distribución granulométrica de las muestras; las isotermas de sorción del zumo de camu camu atomizado se determinaron mediante un método gravimétrico estático. Se determinaron los compuestos fenólicos totales y la vitamina C tanto en la pulpa en bruto como en el polvo obtenido. Resultados. Cuando se utilizaron goma arábiga y maltodextrina como agentes de revestimiento, la humedad obtenida en el polvo de camu camu secado mediante pulverización fue del 2,8 % y el 3,2 %, respectivamente; el rendimiento del proceso fue del 84 % y el 72 %, respectivamente. El polvo secado mediante pulverización obtenido con ayuda de la goma arábiga presentó proporciones más elevadas de vitamina C [(15,363 ± 226) mg×100 g^–1] y de  compuestos fenólicos [(6,654 ± 596) mg GAE×100 g^–1] que el polvo obtenido con maltodextrina, respectivamente (11,258 ± 298) mg×100 g^–1 y (5,912 ± 582) mg GAE×100 g^–1. Conclusion. El factor de concentración de la vitamina C y de los compuestos fenólicos en el polvo de camu camu demuestra la eficacia del secado por atomización para preservar la capacidad antioxidante de esta fruta. La goma arábiga constituye una barrera más eficaz que la maltodextrina  para la retención de los compuestos bioactivos.