DESENVOLVIMENTO E CARACTERIZAÇÃO DE CUPCAKES: Aproveitamento da casca da banana como ingrediente culinário

Capítulo de livro publicado no livro Inovações tecnológicas: Aproveitamento integral dos Alimentos. Para acessa-lo  clique aqui.

DOI: https://doi.org/10.53934/00002023-1

Este trabalho foi escrito por:

Mayara Vanessa Moura do Nascimento^*; Yris Almeida Brito; Jaiane Ferreira Dos Santos; Vanessa Nayara Carneiro Guimaraes; Raphaela Veloso Rodrigues Dantas; Juliana Kessia Barbosa Soares; Heloísa Maria Ângelo Jerônimo; Vanessa Bordin Viera; Edson Douglas Silva Pontes; Ana Cristina Silveira Martins

E-mail: [email protected]

RESUMO

A banana é uma fruta amplamente consumida e apesar da sua casca possuir um alto valor nutricional, ainda é subutilizada na alimentação humana. O presente estudo, teve como objetivo, desenvolver diferentes formulações de cupcake a partir da Casca da Banana (CB) e avaliar suas características físicas, físico-químicas, microbiológicas e sensoriais. O estudo foi realizado nos laboratórios do Centro de Educação e Saúde da Universidade Federal de Campina Grande, onde foram desenvolvidas três amostras de cupcakes, sendo: CC (cupcake controle), C10 (cupcake adicionado de 10% da CB) e o C20 (cupcake adicionado de 20% da CB). A análise sensorial foi realizada com adultos entre 18 e 39 anos, totalizando 60 provadores não treinados. Para determinar as características físicas e físico-químicas foram avaliados: teor de umidade, cinzas, pH, atividade de água e acidez, enquanto na análise microbiológica, deteve-se a avaliar os critérios de qualidade recomendados pela legislação brasileira. Foi observado que a adição de 20% da massa da casca de banana aumentou todos os parâmetros físicos e físico-químicos avaliados, com exceção da acidez. Além disso, as análises microbiológicas, demonstram ser uma formulação segura para o consumo humano e dentro dos padrões de qualidade exigidos na legislação brasileira. Os resultados da análise sensorial demonstraram que a adição da massa da casca de banana não influenciou majoritariamente os parâmetros avaliados e o índice de aceitabilidade mostrou que todos os tratamentos desenvolvidos apresentaram valores ≥ a 80% indicando uma boa aceitação.  Diante do exposto, infere-se que a adição da massa da casca de banana na elaboração de cupcakes pode ser uma estratégia promissora para inclusão desse subproduto na alimentação humana.

Palavras-chave: desperdício de alimento; frutas; valor nutritivo.

ABSTRACT

Banana is a widely consumed fruit and, despite the fact that its peel has a high nutritional value, it is still underused in human nutrition. The objective of this work was to develop different formulations of cupcakes from Banana Peel (CB) and to evaluate their physicochemical, microbiological and sensory characteristics. The study was carried out in the laboratories of the Education and Health Center of the Federal University of Campina Grande, where three samples of cupcakes were developed, being: CC (cupcake control), C10 (cupcake added 10% of CB) and C20 (cupcake plus 20% CB). Sensory analysis was performed with adults between 18 and 39 years old, totaling 60 untrained tasters. To determine the physicochemical characteristics, moisture content, ash, pH, water activity and acidity were evaluated, while the microbiological analysis focused on evaluating the quality criteria recommended by Brazilian legislation. The results of the sensory analysis showed that the addition of banana peel mass does not influence most of the parameters evaluated and the acceptability index showed that all the developed treatments presented values ​​≥ 80%, indicating good acceptance. It was observed that the addition of 20% banana peel mass increased all the physicochemical parameters evaluated, except for acidity. In addition, microbiological analysis prove to be a safe formulation for human consumption and within the quality standards required by Brazilian law. In view of the above, it is inferred that the addition of the banana peel mass influenced all the physicochemical parameters evaluated, however, no changes were observed in the sensory characteristics evaluated. Finally, the addition of banana peel dough in the preparation of cupcakes can be a promising strategy for the inclusion of this by-product in human nutrition.

Keywords: food waste; fruits; nutritional value.

INTRODUÇÃO

A banana é uma das frutas mais consumidas no Brasil e possui elevado valor nutritivo, devido à presença de carboidratos, minerais e vitaminas (1). Com isso, seu consumo pode promover benefícios à saúde humana, como manutenção do funcionamento intestinal, controle da glicemia e a redução do estresse oxidativo (2, 3, 4).

É comercializada por valores relativamente baixos e pode ser consumida de diversas maneiras, seja na sua forma in natura, frita, cozida ou como ingrediente em preparações (5). É cultivada principalmente em regiões de clima quente e úmido, possuindo características de um fruto climatérico, cuja vida pós-colheita é consideravelmente curta, devido a sua alta taxa respiratória e produção de etileno, fazendo com que amadureça de forma rápida (6).

De acordo com os dados apresentados pela Organização das Nações Unidas para a Alimentação e a Agricultura (FAO) em 2021, estima-se que cerca de 17% dos alimentos produzidos para consumo são desperdiçados (7). No segmento de frutas e hortaliças, o desperdício já atinge em média 30 e 35%, respectivamente, desses alimentos (8). Uma das técnicas que pode ser utilizada para minimizar o desperdício dos alimentos é o aproveitamento integral dos mesmos, incluindo a utilização das cascas, folhas e talos (9).

O aproveitamento integral de alimentos viabiliza a inclusão de nutrientes e a produção de receitas atrativas, apetitosas e muito bem aceitas, sendo a casca da banana um potencial ingrediente na produção de bolos e derivados, a exemplo do cupcake (10).

A parte não convencional da banana (casca), tem um potencial nutricional maior, quando comparada com a polpa, por possuir maior aporte nutricional como maior teor de proteína, fibras, cálcio, ferro e zinco, todos eles essenciais para a saúde do ser humano e encontrados na casca da banana (11).

Nesse sentido, a formulação de novos produtos a partir do aproveitamento dos alimentos se torna excepcionalmente indispensável, devido a minimização dos impactos ambientais e pelo fortalecimento da segurança alimentar. Nessa perspectiva, o presente trabalho tem como objetivo, desenvolver diferentes formulações de cupcakes a partir da casca da banana e avaliar suas características físicas, físico-químicas, microbiológicas e sensoriais.

MATERIAL E MÉTODOS

Local de execução e tipo de estudo

Refere-se a um estudo experimental, conduzido no Centro de Educação e Saúde (CES) da Universidade Federal de Campina Grande (UFCG), campus Cuité/PB, Brasil. A elaboração dos cupcakes foi realizada no Laboratório de Tecnologia dos Alimentos (LTA), as análises microbiológicas foram desenvolvidas no Laboratório de Microbiologia de Alimentos (LABMA), as análises físico-químicas foram executadas no Laboratório de Bromatologia (LABROM), enquanto os testes sensoriais foram realizada no Laboratório de Análise Sensorial de Alimentos (LASA).

Matéria-prima e ingredientes

Os ingredientes necessários para realizar as formulações dos cupcakes foram adquiridos no comércio local de do município de Cuité – PB, sendo: Farinha de Trigo Tradicional (Dona Benta®, Fortaleza/CE), Açúcar Cristal (União®, Assis/SP), cascas de banana, Manteiga (Primor®, Gaspar/SC), Ovos (Santa Clara®, Cuité/PB), Leite Integral (Betânia®, Rio Largo/AL), Fermento Químico em Pó (Dr. Oetker®, São Paulo/SP) e Canela em Pó (Regina®, Mossoró/RN). As frutas foram selecionadas manualmente, observando os aspectos físicos, com aparência íntegra, livre de lesões ou início de degradação. Para desenvolvimento da ganache foram utilizados: Leite Condensado (Italac®, São Paulo/SP), Creme de Leite (Italac®, São Paulo/SP) e banana prata. As quantidades utilizadas para elaboração podem ser observadas nas Tabelas 1.

Tabela 1 – Ingredientes utilizados para formulação de cupcakes de casca da banana

Formulações: CC (cupcake controle); C10 (cupcake adicionado de 10% da massa da banana); C20 (cupcake adicionado de 20% da massa da banana).

Elaboração dos cupcakes

Para processamento dos cupcakes, foram elaboradas 03 formulações: Cupcake Controle (CC) com 0% de adição de casca de banana, Cupcake adicionado de 10% de casca de banana (C10) e, Cupcake adicionado de 20% de casca de banana (C20) (Tabela 1).

Para a elaboração das formulações, todos os ingredientes foram pesados em balança semianalítica (Urano, modelo Ua). Após a seleção, as cascas de banana foram higienizadas em água corrente e dispostas em uma solução clorada (200 ppm) por um período de 15 minutos e enxaguadas com água corrente. Após o processo de sanitização, os ingredientes passaram pelo processo de homogeneização na batedeira planetária (Philco, modelo PHP500). Inicialmente, obteve-se as claras em neve, que foram reservadas em seguida. Posteriormente houve a mistura dos demais ingredientes (açúcar, gemas, manteiga, leite, farinha de trigo, claras em neve, cascas de banana e canela em pó). Após a conclusão desse processo, o fermento químico em pó foi adicionado e misturado com movimentos leves.

A mistura foi distribuída em moldes característicos de bolo do tipo cupcake, e levados ao forno (Britânia, modelo Bfe50p), pré-aquecido a uma temperatura de 180 ºC por 30-45 minutos. Foram resfriados em temperatura ambiente (23 ± 1 °C), retirados das formas e reservados. Para a produção da ganache foi utilizado leite condensado, creme de leite e a polpa de banana, que foram adicionados em uma panela de alumínio rasa e levados à cocção no fogão até o ponto de ganache desejado, resfriados também em temperatura ambiente (23 ± 1 °C), para assim, serem adicionados em um saco de confeiteiro e ser adicionada aos cupcakes para seguirem para o armazenamento. A Figura 1 esquematiza o processo de produção dos cupcakes e da ganache.

Análises físicas e físico-químicas

Para determinar o teor de umidade e cinzas foram utilizados os procedimentos descritos pela Association of Official Agricultural Chemists (12). A análise de pH, atividade de água e acidez foram realizadas conforme metodologia do Instituto Adolfo Lutz (13).

 Análises microbiológicas

               As análises microbiológicas de controle de qualidade foram realizadas nos cupcakes conforme metodologia descrita pela American Public Healh Association (14). Foram realizadas análises de Salmonella/25g, Bacillus cereus presuntivo/g, Escherichia coli/g, Bolores e leveduras/g conforme parâmetros exigidos na legislação brasileira (15).

 Análise sensorial

Foram recrutados 60 provadores não treinados (21 homens; 39 mulheres) com idades entre 19 e 39 anos (média de 21,8 ±3,38) que estiveram nas proximidades do LASA/CES no dia da análise. Para participar da pesquisa os provadores foram questionados quanto seu estado de saúde, acuidade sensorial e seu consumo de produtos panificados de banana.

Foram servidas uma amostra de 50 g de cada preparação equivalente a uma porção de cupcake, previamente codificadas com três dígitos aleatórios não sequenciais, em bandejas descartáveis, e distribuídas em blocos completos e balanceados, juntamente com um copo de água potável e biscoito água e sal para a limpeza do palato nos intervalos das amostras.

Os provadores foram orientados a provar inicialmente da esquerda para a direita e imediatamente fazer sua avaliação na ficha correspondente para evitar comparações entre as amostras. Foi aplicado um teste de aceitação através de escala hedônica estruturada em nove pontos que variam entre “desgostei muitíssimo” a “gostei muitíssimo” para os atributos: aparência, cor, sabor, aroma, textura e avaliação global conforme a metodologia descrita pelo Instituto Adolfo Lutz (13). Juntamente com o teste de intenção de compra, avaliado através de escala de atitude estruturada em cinco pontos que variam entre “jamais compraria” a “compraria”(13). O índice de aceitabilidade (IA) calculado conforme descrito por Dutcosky (16), para isso utilizou-se a seguinte fórmula:

IA (%) = A x 100/B. (Eq 1)

Em que, A = média obtida do produto; B = maior nota dada ao produto.

Aspectos éticos

Diante da aceitação e atendimento dos critérios de inclusão, considerando o que preconiza a Resolução do Conselho Nacional de Saúde nº 466, apresentou-se o Termo de Consentimento e Livre Esclarecimento (TCLE) que foi lido minuciosamente junto a cada provador antes da realização da análise (BRASIL, 2012). Ademais, ressalta-se que o projeto foi submetido, avaliado e aprovado pelo Comitê de Ética em Pesquisa do Centro de Educação e Saúde (CES/UFCG) sob o CAAE: 63856922.0000.0154.

Análise Estatística

As determinações físicas, físico-químicas e microbiológicas foram realizadas em triplicata. As médias foram analisadas através da Análise de Variância (ANOVA) e comparadas pelo teste de Tukey ao nível de 5% de significância. Para isso, utilizou-se o programa Statistica versão 13.0 (Statsoft).

RESULTADOS E DISCUSSÃO

Devido à crescente evolução da elaboração de novos produtos, a necessidade de atestar a qualidade do produto torna-se imprescindível, já que inicialmente apenas a qualidade estética dos produtos era o foco das indústrias. Assim, surge então uma preocupação e dedicação quanto à qualidade funcional, tanto das matérias-primas, quanto dos produtos, para que fiquem de acordo com as legislações vigentes, evite prejuízos econômicos e satisfaçam a necessidade dos consumidores (17). Nesse contexto, os cupcakes desenvolvidos foram avaliados quanto às suas características físicas e físico-químicas conforme a tabela 2.

Tabela 2 – Valores médios das análises físico-químicas dos cupcakes desenvolvidos

Resultados expressos em média (n=3) ± desvio padrão

Letras minúsculas diferentes na mesma linha diferiram entre si pelo teste de Tukey (p<0,05).

Formulações: CC: Cupcake Controle não adicionado da casca de banana; C10: Cupcake adicionado de 10% da casca de banana; C20: Cupcake adicionado de 20% da casca de banana.

A determinação do teor de cinzas, é o processo utilizado na identificação de conteúdo total de minerais presentes, e que se torna relevante para quantificar os alimentos ricos em minerais, o que consequentemente implica no seu valor nutricional (18). Foi verificado que a adição de 20% da massa de banana promoveu um maior teor de cinzas nos cupcakes. Similarmente aos resultados encontrados, Santos et al (19). verificaram que a adição de maiores concentrações de farinha de moringa aumentava o teor de cinzas de bolos tipo brownie. Resultados inferiores foram descritos por Morais et al (20). ao avaliarem cupcakes adicionados do resíduo de caju que obtiveram valores que variaram de 1,05% a 1,16% para cinzas.

Em relação a umidade, observou-se diferenças significativas (p<0,05) entre as três formulações avaliadas, podendo constatar que os maiores valores obtidos foram nas amostras que tiveram adição de casca de banana (C10% e C20%). Esses resultados podem estar relacionados à propriedade das fibras presentes na casca da banana em concentrar água, esse fenômeno foi descrito anteriormente na literatura (21, 22, 23).

Neste estudo, foi observado que a atividade de água (Aw) foi afetada pela utilização de massa da casca de banana. Os valores médios deste parâmetro foram de 0,899; 0,943 e 0,956 para CC, C10 e C20, respectivamente. Resultados similares foram observados em bolos tipo muffis produzidos com adição de café e derivados, em que a Aw dos produtos variou entre 0,9223 e 0,9359 (24).

Ao analisar os valores obtidos para pH, observou-se que houve diferença significativa entre as formulações avaliadas (p<0,05). Notou-se que ao adicionar a massa proveniente da casca de banana, diminui-se o pH dos produtos. Poletto et al (25) obtiveram resultados inferiores ao avaliarem diferentes formulações de bolo de chocolate modificado, sendo 7,04 e 7,05 valores médios encontrados para este parâmetro.

É importante que seja realizada a análise de acidez de um produto alimentício, já que funciona tanto quanto um indicador do estado de conservação, deterioração microbiológica e do tempo de prateleira (26, 27). Neste parâmetro, as amostras C10% e C20% se mostraram ligeiramente menos ácidas que o controle. Esses resultados eram esperados, visto a relação direta entre acidez e pH (Tabela 2).  Resultados superiores foram descritos por Junqueira et al (28) que obtiveram valores de acidez de 1,13, 1,48, e 1,82 ao avaliar cupcakes elaborados com diferentes concentrações de farinha de casca de guavira. Em semelhança aos resultados encontrados, Silva (29) descreve 0,18, 0,24 e 0,23 valores médios na acidez do bolo produzido com substituição parcial de farinha de trigo pela farinha da massa do xique-xique.

Para atestar a qualidade higiênico-sanitária dos produtos, foi realizada uma análise microbiológica (dados não mostrados) visando avaliar os microrganismos indicadores de contaminação descritos na legislação. Os resultados demonstraram que todo o processo de elaboração dos bolos seguiu um rigoroso controle de qualidade, estando aptos para o consumo humano.

A análise sensorial tem o intuito de observar as características sensoriais de um produto com uma determinada finalidade, buscando a avaliação do consumidor quanto à aos atributos determinados (30). A Tabela 3 apresenta os resultados referentes à aceitação sensorial e intenção de compra dos cupcakes adicionados de diferentes porcentagens da massa da banana.

Tabela 3 – Aceitação e intenção de compra dos cupcakes adicionados de diferentes porcentagens da massa da banana

Resultados expressos em Médias ± desvio-padrão (n=60).

Letras diferentes na mesma linha indicam diferença entre as amostras pelo Teste de Tukey (p<0,05). Formulações: CC (cupcake controle); C10 (cupcake adicionado de 10% da massa da banana); C20 (cupcake adicionado de 20% da massa da banana).

Não foram observadas diferenças significativas entre as amostras nos atributos sensoriais avaliados (p>0,05). Todas as amostras obtiveram médias que variaram entre 7,23 ±1,47 a 8,10 ±1,13, correspondendo ao termo hedônico de “gostei moderadamente” e “gostei muito”, respectivamente. Resultados semelhantes foram encontrados por Souza et al (31) quanto a aceitação de bolos com diferentes proporções de substituição de farinha de arroz pela farinha da casca da mandioca, em que obteve valores médios que variaram entre 6,3 e 7,2, “gostei ligeiramente” e “gostei moderadamente”, respectivamente. Resultados inferiores foram descritos por Dalmolin (32) para brownie sem glúten e sem lactose em que encontraram valores para aceitação acima de 5 (gostei moderadamente – gostei muito) para os atributos aparência, aroma, textura e sabor.

No que se refere à aceitação global dos produtos, foi observado que os tratamentos não diferiram significativamente entre si. No entanto, as preparações que possuem a casca da banana como ingrediente, podem conter nutrientes a mais do que as que não possuem (33). Sendo assim, as preparações podem possuir um valor agregado do apelo funcional.

Esses resultados são um indicativo que a adição da massa de banana na formulação de cupcakes não influencia nas características sensoriais do produto. Nesse sentido, a incorporação da massa de banana pode ser bem aceita pelos consumidores.  A casca da banana possui características antioxidantes elevadas, quando comparadas com a polpa da fruta, também é rica em ferro, potássio, proteínas e apresenta um alto teor de fibras que auxiliam a manter um bom funcionamento intestinal (34, 35, 36). Tais resultados tornam-se benéficos para o perfil nutricional do produto, tendo em vista todas as propriedades nutricionais presentes nas cascas das frutas, especificamente da banana, o que beneficia comercialmente o produto (37).

As amostras CC e C10 não diferiram entre si (p>0,05), em que apresentaram uma média de intenção de compra 4,30 ±0,89 e 4,12 ±0,99 respectivamente, correspondendo ao termo “possivelmente compraria”, resultados estes, encontrados também no estudo de Silva, Pagani e Souza (38) sobre cupcake adicionado de farinha de resíduo de umbu cajá (FRU), onde os produtos com maiores resultados foram os que possuíam maior percentual de FRU, o que demonstra que o adicional de resíduos em produtos alimentícios não percebe alterações desfavoráveis ao produto final.

  A amostra C20 apresentou uma média de 3,82 ±1,16, referente ao termo “talvez compraria”, bem próximo das demais. Apesar da ausência de diferenças entre as amostras para os atributos sensoriais estudados, foi verificado que a intenção de compras para os cupcakes foi influenciada com a adição da massa de banana (p<0,05). Bobbio e Bobbio (39) avaliam que o visual é considerado o primeiro aspecto observado pelo consumidor e pode acabar interferindo na aceitação e qualidade de uma formulação, isso também foi observado no aspecto visual do presente estudo. Pois ao adicionar as cascas nas amostras C10 e C20 a coloração das mesmas, tornando-as mais escuras, o mesmo fenômeno foi observado por Fasolin (40). Sendo assim, a coloração pode ter influenciado diretamente nas notas em relação à intenção de compra pelos consumidores.

Os resultados do índice de aceitabilidade (IA) dos cupcakes da casca da banana estão apresentados na Tabela 4.

Tabela 4 – Índice de aceitabilidade dos cupcakes adicionados de diferentes porcentagens da massa da banana

Formulações: CC (cupcake controle); C10 (cupcake adicionado de 10% da massa da banana); C20 (cupcake adicionado de 20% da massa da banana).

Para que um produto possa ser considerado aceitável, é necessário obter, no mínimo, um índice de aceitabilidade (IA) ≥ 70%¹⁶. Estudos sobre o aproveitamento integral dos alimentos utilizando casca de banana, obtiveram bons índices de aceitabilidade como, por exemplo, o de Vieira et al (41) que desenvolveram diferentes tipos de bolos de banana a partir do seu aproveitamento integral e o de Carvalho e Basso (42) que desenvolveram diferentes tipos de formulações a partir do aproveitamento integral de alimentos, sendo um deles o bolo de banana com a casca. Esses resultados assemelham-se com os obtidos nessa pesquisa. 

Os valores de IA variaram entre 80,33% e 90% entre as amostras. Foi observado que a adição da massa de banana na concentração de 20% promoveu uma redução na aceitabilidade quando comparada às demais amostras. Conforme Fasolin (40) esses resultados, podem ser explicados pelo alto teor de fibra presente na casca da banana, esse excesso acaba produzindo uma coloração escura na massa do cupcake, que pode acabar interferindo no resultado.

Neste estudo, observou-se que para todos os atributos avaliados, todos os tratamentos obtiveram um IA ≥ 80%, indicando que todas as formulações foram bem aceitas pelo painel. Resultados superiores aos encontrados nesse estudo foram relatados por Nunes e Botelho (43) ao desenvolverem um bolo feito a partir da casca da banana, que apresentou IA 98,8%. Resultados inferiores foram encontrados no de Storck et al (44) que realizaram um estudo com bolo da casca da banana e obtiveram IA de 79,3%.

Dessa forma, os resultados obtidos na pesquisa aqui apresentada, demonstraram que há uma boa aceitação por parte dos consumidores de produtos obtidos a partir do aproveitamento integral dos alimentos e que a utilização de casca da banana não altera a aceitabilidade dos produtos, sendo assim, uma alternativa mais saudável, economicamente e ambientalmente viável.

CONCLUSÕES

Diante do exposto, infere-se que a adição da massa da casca de banana influenciou em todos os parâmetros físico-químicos avaliados. Foi observado que a concentração de 20% dessa massa aumentou significativamente o teor de cinzas, indicando um maior teor de minerais no produto. Os resultados das análises microbiológicas demonstraram que todas as formulações eram seguras para o consumo humano. Ademais, a análise sensorial revelou que a incorporação de massa da banana na elaboração de cupcakes não influenciou nas características sensoriais avaliadas, demonstrando seu potencial como ingrediente alimentício. Contudo, a adição de 10% da massa de banana obteve um alto potencial mercadológico, similarmente observado no tratamento controle. Por fim, a adição de massa da casca de banana na elaboração de cupcakes pode ser uma estratégia promissora para inclusão desse subproduto na alimentação humana.

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