APLICAÇÃO DO PLANEJAMENTO EXPERIMENTAL NO ESTUDO DA ESTABILIDADE DOS PARAMETROS DE COR DOS BLENDS DURANTE O SEU ARMAZENAMENTO

Capítulo de livro publicado no livro do VIII ENAG E CITAG. Para acessa-lo  clique aqui.

DOI: https://doi.org/10.53934/9786585062046-33

Este trabalho foi escrito por:

Lívia Maria de Aragão Souza^{1 *}; Letícia Pontes Araújo²   ; João Carlos Soares de Melo³ ; Flávia Cristina dos Santos Lima⁴ ; Carlos Helaidio Chaves da Costa⁵ ; Adair Divino Silva Badaró⁶ ; Helena

Cristina Dantas⁷

^1,3,6 IFRN – Campus Caicó. Endereço: RN-288, s/n – Nova Caicó, Caicó – RN, 59300

²UFRN – Endereço: Campus Universitário – Lagoa Nova, Natal – RN, 59078-970

⁴IFPE – Campus Belo Jardim. Endereço: Av. Sebastião Rodrigues da Costa, s/n – São Pedro, Belo Jardim – PE, 55145-065

⁵UEPB – Endereço: R. Baraúnas, 351 – Universitário, Campina Grande – PB, 58429-500

⁷ IFRN – Campus Currais Novos. Endereço: Rua Manoel Lopes Filho, 773 – Bairro Valfredo Galvão – Currais Novos/RN, 59380-000

Email: [email protected]

Resumo: A elaboração de blend é uma alternativa que busca melhorar as características nutricionais e sensoriais de cada fruta isoladamente, agregando valor a mistura final. As mudanças relativas as alterações de cor na elaboração dos blends, após certo tempo de armazenamento, são fatores que podem inviabilizar o seu consumo. Assim, o objetivo deste trabalho foi estudar o efeito do tempo de estocagem a frio e concentração da polpa de noni sobre os parâmetros de cor dos blends elaborados com polpa de noni e abacaxi usando o planejamento fatorial 2²+3 no ponto central. Os blends elaborados foram armazenados em refrigerador doméstico a -6 ºC durante 0, 60 e 120 dias para análises dos parâmetros de cor (L*, a* e b*). As análises dos parâmetros colorimétricos foram determinadas no Espectrofotômetro CM-3600A, com três repetições, e os dados tratados com o programa computacional software Statistica 7.0. Os efeitos das variáveis concentração de polpa de noni, o tempo de estocagem dos blends e sua interação influenciaram significativamente, em nível de 95% de confiança, as variáveis de resposta luminosidade e intensidade de amarelo. Enquanto isso, apenas a concentração de noni foi significativa na intensidade de vermelho. O aumento do tempo de armazenamento e diminuição do percentual de polpa de noni, tornou o blend mais claro, menos vermelhado e amarelo. Já os modelos de regressão dos parâmetros de luminosidade, intensidade de vermelho e intensidade de amarelo apresentaram bons ajustes aos dados experimentais com R2> 0,97 e a relação Fc/Ftab>14, sendo considerados significativos e preditivos.

Palavras–chave: estocagem;polpa de noni; planejamento fatorial

Abstract: Blending is an alternative that seeks to improve the nutritional and sensory characteristics of each fruit separately adding value final mixture. The changes related to color in the preparation of the blend and after a certain time storage are factors that can make its consumption unfeasible. Thus, objective this work was study the effect cold storage time and the addition noni pulp on the color parameters of blends made with noni and pineapple pulp using a 2²+3 factorial design at the central point. Blends prepared were stored domestic refrigerator at -6 °C for 0, 60 and 120 days analysis color parameters (L*, a* e b*). The analyzes colorimetric parameters were determined in the CM-3600A Spectrophotometer, with three replications, and the data treated Statistica 7.0 software. Effects of variables noni pulp concentration, the storage time blends, and their interaction significantly influenced, at 95% confidence level, the light and yellow intensity response variables. Meanwhile, only noni concentration was significant in red intensity. The increase storage time and decrease in percentage of noni pulp made blend lighter, less reddish and yellow. On the other hand, regression models parameters luminosity, red intensity and yellow intensity showed good adjustments to experimental data with R2> 0.97 and Fc/Ftab>14 ratio, being considered significant and predictive.

Keywords: storage; noni pulp; factorial design

INTRODUÇÃO

A polpa de noni além de ser rica em nutrientes, apresenta potencial de atividade anti-inflamatória, antimicrobiana e antioxidante, contribuindo positivamente para a saúde das pessoas, porém, possui sabor e odor forte e desagradável (1;2). Uma opção de agregar valor a polpa é usá-la no preparo de blends, para obter um produto com elevado valor nutritivo e com novos sabores (3). O abacaxi se destaca no mercado consumidor por apresentar excelentes propriedades nutricionais e organolépticas (4), apresentando enorme potencial para ser utilizado na formulação de blends com a noni.

De acordo com Thirukkumar et al. (5), acredita-se que a mistura de dois ou mais sucos de frutas à polpa de noni seja uma alternativa conveniente para sua utilização, a fim de obter bebidas funcionais com valor agregado de alta qualidade.

A elaboração dos blends é uma alternativa que busca melhorar as características sensoriais de cada fruta isoladamente, além de agregar valor nutricional, seja pelo aumento do teor de vitaminas, seja pela inserção de compostos com características funcionais (6). Além disso, as indústrias de processamento também contam com a vantagem de ter um produto misto congelado, empregado como elemento para obtenção de outros produtos, sem ter que realizar etapas de processamento adicionais em função do número de frutas envolvidas (7).

Do ponto de vista dos consumidores, o primeiro aspecto de qualidade a ser considerado em produtos de frutas é a aparência, envolvendo principalmente a cor, que é rapidamente alterada, pois os pigmentos que dão origem à cor são mais sensíveis a variação de temperatura (6).

Segundo Moura et al. (8), várias mudanças podem ocorrer nos alimentos durante o armazenamento, quando expostos a diferentes condições ambientais que podem desencadear uma série de reações, levando à sua degradação. Apesar de terem sofrido algum tipo de processamento, a qualidade da polpa de fruta pode ser preservada através de método de conservação, como por exemplo, o congelamento, que reduz a atividade microbiana e prolonga a vida útil da polpa.

O objetivo deste trabalho foi estudar a influência da adição de diferentes concentrações da polpa de noni (10, 30 e 50%) e o tempo de estocagem (0, 60 e 120 dias) em relação aos parâmetros de cor (L*, a* e b*) dos blends elaborados com polpa de noni e abacaxi, através do planejamento experimental 2² com 3 experimentos no ponto central.

MATERIAL E MÉTODOS

As frutas foram adquiridas no comércio da cidade de Caicó-RN. Posteriormente, foram lavadas em água corrente e depois imersas em uma solução de hipoclorito de sódio a 50 ppm, durante 15 minutos; em seguida, foram enxaguadas e despolpadas utilizando um multiprocessador no Laboratório de química do Instituto Federal do Rio Grande do Norte – Campus Caicó.

Após processadas, as polpas in natura foram utilizadas para a elaboração dos blends, misturando-se 10, 30 e 50% de polpa de noni a polpa de abacaxi. As formulações dos blends foram envasadas em potes plásticos de poliestireno, em seguida, armazenadas em refrigerador doméstico a -6 ºC durante 0, 60 e 120 dias para análises dos parâmetros de cor (L*, a* e b*).

As leituras das análises de cor foram realizadas no Espectrofotômetro CM-3600A. O sistema de leitura utilizado foi o CIELab, representado pelos seguintes parâmetros: coordenada L* (0 = preto e 100 = branco), coordenada de cromaticidade a* (-a verde, +a vermelho), a coordenada de cromaticidade b* (-b azul, +b amarelo).

Foi aplicado um planejamento experimental 2² com três repetições no ponto central. Definiu-se o tempo de estocagem e a concentração (%) de noni como as variáveis independentes, estudando-os em dois níveis (-1 e +1), para o tempo de estocagem foi 0 dia (–1) e 120 dias (+1) e para a concentração de polpa de noni 10% (–1) e 50% (+1), como verificado na Tabela 1.

O planejamento experimental foi realizado com auxílio do software Statistica 7.0, utilizando 95% de nível de confiança.

RESULTADOS E DISCUSSÃO

Na Tabela 2 encontram-se os resultados obtidos do planejamento experimental para os parâmetros de cor (L*, a*e b*) dos diversos tipos de blends de noni com abacaxi armazenados ao longo de 120 dias. Na Tabela 2, nota-se que os valores de luminosidade variaram de 17,52 a 31,48, que caracterizam os blends mais opacos. Já em relação a intensidade de vermelho, os valores variaram de -0,20 a 4,21, tendendo a blends ligeiramente avermelhados. Enquanto os valores observados para a intensidade de amarelo variaram de 20,07 a 24,08, o que diz respeito a produtos mais azulados.

Santos et al. (9) caracterizando a polpa integral de noni, perceberam que os parâmetros de cor, como a luminosidade (L*=59,27) ficou ligeiramente mais próximo de tons escuros, enquanto a intensidade de vermelho (a*=2,27) e intensidade de amarelo (b*=17,50) tornaram-se mais próximo de tons vermelhos e tons azuis, respectivamente.

Na Figura 1 tem-se os gráficos de paretos com as estimativas dos efeitos das variáveis independentes concentração de polpa de noni e o tempo de estocagem dos blends sobre a resposta dos parâmetros luminosidade (L*), intensidade de vermelho (a*), intensidade de amarelo (b*).

Nota-se na Figura 1 que os efeitos das variáveis concentração de polpa de noni, o tempo de estocagem dos blends e sua interação influenciaram significativamente, em nível de 95% de confiança, para as variáveis de resposta luminosidade (1.a) e intensidade de amarelo (1.c). Enquanto isso, apenas a concentração de noni foi significativa na intensidade de vermelho (1.b).

Moraes et al. (10) analisando os parâmetros de cor (L*, a* e b*) do blend com diferentes concentrações de polpa de pitaya (90, 70 e 50%) e acerola (10, 30 e 50%), observaram que os parâmetros de cor dos blends apresentaram diferença estatística ao variar as concentrações das polpas de pitaya e acerola. Já Machado, Monteiro e Tiecher (11) estudando o tempo de armazenamento da polpa de physalis durante 120 dias, observaram que os valores dos parâmetros de luminosidade variaram, mas não apresentaram diferença estatística, enquanto os valores de intensidade de vermelho e intensidade de amarelo apresentaram diferença estatística ao final de 120 dias.

Na Tabela 3 encontram-se as equações de regressão ajustadas aos dados experimentais dos parâmetros colorimétricos das amostras de blends de noni com abacaxi com os seus respectivos coeficientes de determinação e Teste F (Fc/Ftab).

Verifica-se na Tabela 3 que os modelos de regressão obtidos para os parâmetros de cor dos blends apresentaram coeficientes de determinação (R²) superiores a 0,97, indicando que os modelos se ajustaram bem. Araújo et al. (12), ao aplicar o modelo de regressão para o suco de acerola, encontraram coeficiente de determinação igual a 0,96 e concluíram que os modelos se ajustaram bem aos dados experimentais. Em relação aos valores de Fc/Ftab determinados para as variáveis de resposta, observa-se que todos foram superiores ao valor de 14,0, sendo significativos e preditivos a nível de 95% de confiança.

Oliveira et al. (13) afirmaram que os modelos matemáticos ajustados aos dados experimentais serão significativos e preditivos quando os valores da relação de F calculado e F tabelado (Fc/Ftab) forem superiores a 4,0. Segundo Leite Filha et al. (14), o modelo significativo e preditivo além de representar adequadamente os experimentos realizados, pode ser utilizado para fins preditivos para prever respostas aproximadas dos testes realizados.

Na Figura 2, encontra-se a superfície de resposta dos parâmetros de cor dos blends de noni com abacaxi, em função da concentração de polpa de noni (%) e armazenadas ao longo de 120 dias.

Observa-se na Figura 2 que os valores dos parâmetros luminosidade (2.a) dos blends de noni com abacaxi aumentaram com a diminuição da concentração da polpa de noni e aumento do tempo de estocagem dos blends. Já os valores do parâmetro de intensidade de vermelho (2.b) aumentaram com o aumento da concentração de noni, sem que houvesse influência do tempo de armazenamento. Enquanto os valores de intensidade de amarelo (2.c) aumentaram com o aumento da concentração de polpa de noni e diminuição com tempo de estocagem.

Silva et al. (15), realizando a caracterização físico-química do blend de mamão formosa e figo-da-índia, observaram um aumento nos parâmetros de cor (L*, a* e b*) com o aumento da proporção de polpa de mamão. Já Carvalho et al. (16) observaram uma variação significativa nos parâmetros de cor L* e b* em função do tempo de armazenamento ao estudar um néctar de graviola e cupuaçu após 150 dias.

Dionisio et al. (17), estudando uma bebida funcional de frutas tropicais e yacon, observaram um aumento nos valores de luminosidade e de intensidade de amarelo, e uma diminuição dos valores de intensidade de vermelho após 225 dias de estocagem sob refrigeração.

CONCLUSÕES

Baseado nos resultados obtidos com o planejamento experimental, concluiu-se que as variáveis concentração de polpa de noni, tempo de armazenamento e sua interação influenciaram significativamente, em nível de 95% de confiança, as variáveis de resposta luminosidade e intensidade de amarelo. Enquanto o parâmetro intensidade de vermelho foi influenciado apenas pela concentração de noni. Ao aumentar o tempo de armazenamento e diminuindo o percentual de polpa de noni, o blend tornou-se mais claro, menos vermelho e menos amarelado. Os modelos de regressão dos parâmetros de luminosidade, intensidade de vermelho e intensidade de amarelo apresentaram bons ajustes aos dados experimentais com R²> 0,97 e a relação Fc/Ftab>14, sendo considerados significativos e preditivos.

AGRADECIMENTOS

Ao Instituto Federal do Rio Grande do Norte, Campus Caicó, e a Pró-reitora de Pesquisa e Inovação (PROPI) pelo incentivo Financeiro concebido para o desenvolvimento dessa pesquisa.

REFERÊNCIAS

1. Lee D, Yu J. S, Huang P, Qader M, Manavalan A, Wu X. et al. Identification of Anti-Inflammatory Compounds from Hawaiian Noni (Morinda citrifolia L.) Fruit Juice. Molécules. 2020; 25: 4968.
2. Almeida ES, Oliveira D, Hotza D. Properties and Applications of Morinda citrifolia (Noni): A review. Com. Rev. Food Sci. F. 2019;18: 883-909.
3. Ribeiro VHÁ, Barros AL, Santos NC, Silva V MA, Melo MOP, Nascimento, APS. Liofilização e caracterização físico-química de blend composto por kiwi e maracujá. Cad. Verd. Agro. Desenv. Sust. 2019;9:6834.
4. Barros SL, Silva WP, Figueirêdo RMF, Araújo TJ, Santos NC, Gomes JP. Efeito da adição de diferentes tipos de açúcar sobre a qualidade físico-química de geleias elaboradas com abacaxi e canela. Rev. Princ. 2019;45:150-157.
5. Thirukkumar S, Vennila P, Kanchana S. Physico-chemical characteristics of noni fruit juice blended squashes during storage. Int. J. Chem. Stud. 2018;6:449-455.
6. Mattietto RA, Yano CYB, Vasconcelos MAM. Caracterização de um Blend Tropical Elaborado com Polpas de Maracujá, Acerola e Taperebá. Manaus; 2006. (Embrapa Amazônia Oriental. Boletim de pesquisa e desenvolvimento, 59).
7. Carvalho AV, Mattietto RA, Beckman JC. Estudo da estabilidade de polpas de frutas tropicais mistas congeladas utilizadas na formulação de bebidas. Braz. J. Food Technol. 2017; 20:e.2016023.
8. Moura SCSR, Vissoto FZ, Berbari SAG, Souza ECG, Toti FGP, Alves Júnior P. Characterization and evaluation of stability of bioactive compounds in fruit smoothies. Food Sci. Technol. 2017;37:216-223.
9. Santos AFD, Chaves MA, Bastos TDS, Santos CT, Neto, MAB, Costa TV. et al. Efeito da filtração sobre as características físicoquímicas, constituintes fenólicos e cor da polpa de noni. Braz. J. of Devel. 2020;6:1491-1501.
10. Moraes MS, Figueirêdo RMF, Queiroz AJM, Silva LPFR, Gonçalves MG, Oliveira AP. et al. Elaboration of blends of pitaya pulps with acerola. J. Agri. Sci.2021;13:53-60.
11. Machado TF, Monteiro ER, Tiecher A. Estabilidade química, físico-química e antioxidante de polpa de Physalis pasteurizada e não pasteurizada sob congelamento. Braz. J. Food Technol. 2019; 22:1-10.
12. Araújo APO, Santos ECC, Damasceno FS, Deboni TM, Cuevas MS, Mota RV. Utilização de planejamento experimental no estudo da pasteurização do suco de acerola. Sci. Plena .2016;12:01-08.
13. Oliveira ENA, Santos DC, Santos YMG, Oliveira FAA. et al. Aproveitamento agroindustrial da graviola (Annona muricata L.) para produção de licores: avaliação sensorial. J. of Biotechnol. and Biodiversity, 2019;7: 281-290.
14. Leite Filha MS, Silva MB, Gomes ÍA, Grilo MB, Costa NL, Conceição JASS. et al. Desenvolvimento de um coletor solar plano para um sistema de secagem utilizando o planejamento experimental fatorial. R. Soc. Develop. 2021;10:01-12.
15. Silva SF, Figueirêdo RMF, Queiroz AJM, Lemos DM, Lima, JCB. Caracterização de blends de mamão formosa e figo-da-índia. Revista Verde, 2013;7: 202-206.
16. Carvalho RRB, Apresentação VAF, Fonseca ASO, Barreto NSE, Cardoso RL, Santos MS. Néctar de graviola e cupuaçu: desenvolvimento e estabilidade. Rev. bras. prod. agroind, 2016;18: 413-421.
17. Dionisio AP, Wurlitzer NJ, Goes TS, Borges MF, Garruti D, Araújo IMS. Estabilidade de uma bebida funcional de frutas tropicais e yacon (Smallanthus sonchifolius) durante o armazenamento sob refrigeração. Arch Latinoam Nutr, 2016;66:148-155.