Obtaining local surface profiles

A inulina comercial purificada em pó é branca e apresenta odor e sabor neutros. Por serem carboidratos não redutores, os frutanos não sofrem reação de Maillard (DREVON e BORNET, 1992). Sua solubilidade em água é de aproximadamente 6% a 10 ˚C, passando a 35% a 90 ˚C, o que dificulta seu emprego à temperatura ambiente. A inulina tem uma capacidade de ligação de água de 2:1, ou seja, duas moléculas de água para cada molécula de inulina (FONTANA et al., 1994b, SILVA, 1996). De acordo com Dan et al. (2009), inulina extraída de chicória (99% de pureza, Sigma) tem uma capacidade de ligação com a água de 1,37 g/ml, o que é

equivalente a 2,5 mols de água por mol de átomo de oxigênio da molécula (considerando 5 átomos de O por unidade repetida de inulina). Ainda segundo os pesquisadores, esse biopolímero pode se auto-organizar em meio aquoso a partir de uma concentração crítica de agregação, resultando na formação de estruturas supramoleculares com geometria globular. Essa modificação estrutural pode ser atribuída a efeitos combinados de ligações de hidrogênio e interações hidrofóbicas.

A funcionalidade da inulina depende de sua concentração quando em solução. À medida que a concentração aumenta, a viscosidade também aumenta, podendo formar gel a partir de 30% em sólidos. O tempo necessário para formação do gel é de 30 a 60 minutos, formando- se quase que instantaneamente quando o teor de sólidos chega a 40 – 45%. O gel de inulina é muito cremoso, com textura ao toque semelhante à da gordura (GRUHN, 1994) devido à formação de microcristais quando misturada em água ou leite (NINESS, 1999). O gel é afetado pelo tamanho da cadeia, ou grau de polimerização de inulina, concentrações de mono e dissacarídeos presentes, tamanho das partículas, método de preparação, temperatura, adição de outros hidrocolóides, presença de cátions mono e divalentes, além da disponibilidade de água (SILVA, 1996).

A diferença no tamanho das cadeias entre inulina e oligofrutoses é o fator que promove os diferentes atributos funcionais tecnológicos destes compostos. As oligofrutoses ou FOS possuem cadeias menores e qualidades funcionais similares aos xaropes de sacarose ou glicose.

Exercem o mesmo papel que a sacarose, com a vantagem de apresentar menor valor calórico e enriquecer o teor de fibras. Adicionalmente, são utilizadas em combinação com adoçantes de alta intensidade em substituição à sacarose, fornecendo um perfil de doçura bem balanceado e mascarando o sabor residual de aspartame (WIEDMANN e JAGER, 1997).

A não digestibilidade da inulina e das oligofrutoses, devido ao tipo de ligação (2→1) entre as cadeias, tem permitido sua utilização como fibra alimentar, ou seja, são resistentes à hidrólise pelas enzimas alimentares humanas (TROWEL; BURKITT, 1986; SÁ e FRANCISCO, 1999; LEE e PROSKY, 1995; HOEBREGS, 1997). A definição fisiológica de fibra alimentar relaciona-a a uma melhora da função intestinal. Embora não haja uma lista oficial das funções fisiológicas que a fibra deve possuir para se enquadrar nesta definição, geralmente os efeitos fisiológicos aceitos de fibra incluem, além de um efeito sobre a função intestinal, a melhora de parâmetros lipídicos sanguíneos, com valor calórico reduzido (ROBERFROID, 1993)

Observa-se uma diminuição dos triacilgliceróis e níveis de colesterol plasmáticos em pacientes hipercolesterolêmicos (BRIGHENTI et al., 1995; FIORDALISO et al. 1995; HATA et al. 1983; HIDAKA et al. 1986; KOK et al. 1996; SANNO, 1986; YAMASHITA; KANAI e ITAKUCA, 1984).

As fibras alimentares, especialmente as solúveis ou viscosas, como é o caso dos FOS, efetivamente diminuem o colesterol sérico e as concentrações do colesterol LDL, que tem papel central na patogênese da aterosclerose, podendo contribuir para a proteção contra doenças coronárias (ANDERSON, 1990). Observa-se que as fibras podem também atuar sobre fatores de risco para doenças coronárias como hipertensão, obesidade e diabetes (ASCHERIO et al., 1992; MANSON et al., 1995; ANDERSON, 1995b).

Além dos benefícios ao metabolismo lipídico, a influência protetora e inibitória da inulina e oligofrutoses no desenvolvimento do câncer e crescimento de tumor vem sendo muito discutido (MILNER, 1994; ROBERFROID, 1991; WILLIAMS; DICKERSON, 1990). A inulina e as oligofrutoses estimulam seletivamente o crescimento de bifidobactérias e mantêm em níveis baixos os Bacteroides, Clostridia ou coliformes, contribuindo para a prevenção de câncer de cólon (GIBSON; ROBERFROID, 1995; GIBSON et al.,1995).

Efeitos adicionais à saúde devidos ao aumento da absorção de minerais, principalmente o cálcio, também estão sendo relacionados ao consumo de inulina e oligofrutoses (DELZENNE et al. 1995; OHTA et al. 1994). A ingestão frequente diminui ou previne a perda de massa óssea, cálcio e fósforo dos ossos de ratos gastrectomizados (OHTA et al. 1998), e a perda de densidade mineral óssea por ratos ovarioctomizados (TAGUCHI et al. 1994). No entanto, segundo Lopez et al. (2000) trabalhos futuros são ainda necessários para a validação dos resultados obtidos até agora com relação à absorção de minerais. 2.2 YACON

A história do yacon remonta aos camponeses andinos, que acreditavam que a espécie fosse uma erva daninha. De acordo com Pérez Arbeláez (1956), o yacon foi exibido pela primeira vez na Europa no começo do século XX. Durante os anos 80 houve crescimento do interesse pela safra de yacon fora dos Andes, o que estimulou pesquisas sobre a planta nos países andinos.

Nas últimas três décadas, o cultivo de yacon tem se estendido a outros continentes e na atualidade é cultivado em muitos países fora dos Andes. Em 1985 o yacon chegou ao Japão, país onde tem se realizado a maior quantidade de investigações científicas referentes ao manejo agronômico, à composição química, às propriedades sobre a saúde e desenvolvimento de produtos processados (LACHMAN et al., 2004). Do Japão foi introduzido no Brasil no início dos anos 90, com consumo expressivo em meados dos anos 2000 (SANTANA e CARDOSO, 2008). Atualmente é produzido nas regiões Sul e Sudeste, com destaque para os Estados de São Paulo e Santa Catarina (DA SILVA, 2007; OJANSIVU et al., 2011). Em Santa Catarina, agricultores têm oferecido o produto em lojas especializadas na venda de produtos naturais, orgânicos ou medicinais. A empresa Naturys comercializa o yacon na forma de batata desidratada ou batata chips (NATURYS, 2010).

Yacon (Smallanthus sonchifolius) é uma herbácea perene, pertencente à Família Asteraceae, sendo dotado de um sistema radicular que origina caules aéreos pilosos esverdeados (QUINTEROS, 2000), de altura entre 1,5 a 3 m. O sistema de raiz é composto de 4 a 20 tubérculos de armazenagem com massa entre 200 a 500 g, podendo atingir 25 cm de comprimento e 10 cm de diâmetro e um extenso sistema de raízes finas e fibrosas. As raízes tuberosas são, na sua maioria, fusiformes, mas frequentemente adquirem formatos irregulares devido ao contato com pedras do solo e a pressão de outras raízes (ROBINSON, 1997). As cores dos tubérculos variam consideravelmente, podendo ser branca, creme, branca com estrias roxas, roxas, rosas e amarelas. A casca é marrom, rosa, roxa, creme ou branca (Figura 3).

Figura 3: Tubérculos de yacon com e sem casca.

As raízes apresentam teores significativos de potássio, fósforo e ferro (NIETO, 1994). O suco de yacon é rico em aminoácidos essenciais livres (KAPULER & GURUSIDIAH, 1994), sendo asparagina, glutamina, prolina e arginina os encontrados em maior concentração (ASAMI et al., 1989). A composição química da raiz de yacon é mostrada na Tabela 2. Os carboidratos presentes nas raízes de yacon são frutose, glicose, sacarose e oligossacarídeos de baixo GP (3 a 10); podem-se encontrar ainda traços de amido e frutanos com GP maior que 10 (ASAMI et al., 1989; OHYAMA et al., 1990). Asami et al. (1991) constataram que os oligofrutanos de baixo GP (média de 4,3) correspondem a 67% em base seca dos carboidratos do yacon logo após a colheita, sendo que os FOS entre GF2 e GF5 representam 70% dos

açucares totais, os frutanos 0,23% e o amido 0,04%. A proporção de oligofrutanos e monossacarídeos variam significativamente durante o ciclo de crescimento da planta e depois da colheita (ASAMI et al., 1991; FUKAI et al., 1995). Os FOS são degradados a açúcares simples à medida que o tempo de armazenamento aumenta (OHYAMA et al., 1990), quando se observa o surgimento de sabor doce (ZARDINI, 1991).

Tabela 2: Composição química da raiz do yacon. Componentes

(mg/100g de raiz)

Lizárraga et al. (1997) *

(base úmida) Nieto (1994)

Água (g) 70 – 93 84,8** Proteínas (g) 0,4 – 2,0 3,7 Lipídios (g) 0,1 – 0,3 1,5 Carboidratos (g) - - Fibras (g) 0,3 – 1,7 3,4 Cinzas (g) 0,3 – 2,0 3,5 Cálcio (mg) 23 80 Cobre (mg) - 0,009 Ferro (mg) 0,3 0,096 Zinco (mg) - 0,390 Fósforo (mg) 21 120 Potássio (mg) - 2.200 Sódio (mg) - 10 Carotenos (mg) 0,08 - Retinol (mg) 10 - Tiamina (mg) 0,01 - Riboflavina (mg) 0,10 - Niacina (mg) 0,33 - Ácido ascórbico (mg) 13 -

* Lizárraga et al. (1997), citado por Robinson, 1997 ** - raiz tuberosa fresca

FOS são encontrados também em chicória e alcachofra, com GP variável. A Tabela 3 mostra que o yacon possui quantidade de FOS competitiva com aqueles utilizados para extração comercial.

Tabela 3: Teor de frutanos em chicória, alcachofra de Jerusalém e yacon.

Espécie Teor

Base Úmida (%) Base Seca (%)

Chicória 24 73,6

Alcachofra de Jerusalém 22 74

Yacon >20(1) 67(2)