Processing and physicochemical characterization of a water-soluble extract based on Pará nut (Bertholletia excelsa) and baru nut (Dipteryx alata Vogel)

Abstract

Despite the nutritional and functional qualities of Pará nut (Bertholletia excelsa) and of Baru nut (Dipteryx alata Vogel), the industrial exploitation of these two nuts is still scarce. With this, the elaboration of a water-soluble extract based on Pará and Baru nuts could be consider an alternative for the consumption of foods based on these vegetables, both little used industrially. Thus, by way of a simplex centroid experimental mixture design, this study aimed to elaborate water-soluble vegetable extracts based on Pará and Baru nuts. This study allowed evaluate the behavior of the physicochemical and physical characteristics of the processed vegetable extracts. The special cubic model obtained the best fit for the response variables, both for the physicochemical characterizations of moisture, lipid, protein, ash, carbohydrate, pH value and acidity, and for the physical characteristics of luminosity, chroma and hue angle. The results obtained showed that the model is highly predictive (all R2 > 97%). The water content directly influenced the nutritional aspects of the water-soluble extracts, where a decrease in the proportion of water in the mixture provided greater content of proximate composition. The behavior of the color parameter predicted by the model showed that variations in the proportions of the nuts concentrations changes the behavior of the luminosity indexes. The pH had higher values when there was an increase in the concentration of Pará nuts, while an increase in the proportion of baru nuts decreased the acidity of the water-soluble extract. The mathematical models used allow to evaluate the effects of the interactions between variables and responses, highlighting their applicability in the food industry.A pesar de las cualidades nutricionales y funcionales de las nueces de Pará (Bertholletia excelsa) y de Baru (Dipteryx alata Vogel), la explotación industrial de estas nueces aún es insuficiente. Siendo así, la elaboración de un extracto soluble en agua a base de nueces de Pará y Baru podría ser considerado una alternativa para el consumo de alimentos a base de estos vegetales, ambos poco utilizados industrialmente. Para ello fue usado un diseño experimental centroide simple da mezcla con el objetivo de elaborar extractos vegetales solubles en agua a base de nueces de Pará y Baru. Este estudio permitió evaluar el comportamiento de las características fisicoquímicas y físicas de los extractos vegetales procesados. El modelo de cúbico especial obtuvo el mejor ajuste para todas las variables de respuesta, tanto para la caracterización fisicoquímica de humedad, lípidos, proteínas, cenizas, carbohidratos, valor de pH y acidez, cuanto, para las características físicas de luminosidad, croma y ángulo de matiz. Os resultados obtenidos demostraron que el modelo es altamente predictivo (todos R2 > 97%). El contenido de agua influyó directamente en los aspectos nutricionales de los extractos, donde una disminución en la proporción de agua en la mezcla proporcionó un mayor contenido para la siguiente composición. El comportamiento del parámetro de color predicho por el modelo mostró que las variaciones en las proporciones de las concentraciones de nuez diferencian el comportamiento de los índices de luminosidad. El pH tuvo valores más altos cuando hubo un aumento en la concentración de nueces de Pará, mientras que un aumento en la proporción de nueces de baru disminuyó la acidez del extracto soluble en agua. Los modelos matemáticos utilizados permiten evaluar los efectos de las interacciones entre variables y respuestas, destacando su aplicabilidad en la industria alimentaria.