AVALIAÇÃO DE PARÂMETROS DE QUALIDADE NA PRODUÇÃO DE MELADO E RAPADURA

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

DOI: https://doi.org/10.53934/786585062046-19

Este trabalho foi escrito por:

Rosa Helena César Freire de Souza ^*; Angela Lima Menêses de Queiroz Hebert Henrique Souza Lima ; Solange Maria de Vasconcelos ; Pablo Nogueira Teles Moreira ; *Erika Adriana de Santana  

*Autor correspondente (Corresponding author) – Email: [email protected]

Resumo: Os produtos artesanais, como o melado e a rapadura, estão sendo cada vez mais consumidos e produzidos. Sendo assim, percebe-se que há uma necessidade de avaliar sua qualidade, desde a matéria prima até o produto final. Portanto, o objetivo desse trabalho foi avaliar a influência da temperatura, tempo de processamento e o grau de inversão da sacarose na produção do melado e da rapadura. A temperatura e o tempo de processamento, interferem na qualidade desses produtos, sendo esta mensurada através dos parâmetros: cor, umidade, ºBrix e Açúcares redutores (AR). A quantidade de AR nesses produtos influencia na cristalização do melado durante o armazenamento e dificulta o ponto de moldagem da rapadura. Durante a produção dos melados foram utilizados ácido cítrico alimentício (AC) e sumo do limão para que houvesse a inversão da sacarose. Dentre os melados, os que apresentaram percentual de inversão condizente com a literatura foram: com 33,6 ml de sumo de limão e 4,04 g de AC. Contudo, dependendo da quantidade adicionada pode interferir nas características sensoriais do produto.

Palavras–chave: Artesanais; Processamento; Sacarose

Abstract: Handcrafted products, such as molasses and rapadura, are being increasingly consumed and produced. Therefore, it is clear that there is a need to evaluate its quality, from the raw material to the final product. Therefore, the objective of this work was to evaluate the influence of temperature, processing time and the degree of sucrose inversion on the production of molasses and rapadura. The temperature and processing time interfere in the quality of these products, which is measured through the parameters: color, humidity, ºBrix and reducing sugars (RS). The amount of RS in these products influences the crystallization of molasses during storage and hinders the molding point of the rapadura. During the production of molasses, food citric acid (CA) and lemon juice were used for sucrose inversion. Among the molasses, those with a percentage of inversion consistent with the literature were with 33.6 ml of lemon juice and 4.04 g of CA. However, depending on the amount added, it may interfere with the sensory characteristics of the product. 

Keywords: Handcrafted; Processing; Sucrose

INTRODUÇÃO

A cana-de-açúcar (Saccharum officinarum L.) é composta, em média de 65 a 75% de água, mas seu principal componente é a sacarose, que corresponde de 70 a 91% das substâncias sólidas dissolvidos (1). A qualidade da matéria-prima pode ser influenciada por diversos fatores, tais como: variedade da cana, condições climáticas, tipo de solo, qualidade e quantidade de fertilizantes aplicados, condições de transporte e armazenamento, e principalmente, o estágio de maturação da cana (2).

Segundo Vieira (3), a cana-de-açúcar é considerada entre as plantas domesticadas que assumiu papel mais importante da História da humanidade. A ela se devem os maiores fenômenos de mobilidade humana, assim como implicações evidentes, em termos econômicos, comerciais e ecológicos. A qual se originou entre o sudeste Asiático e o norte da Oceania como resultado de combinações de variedades (4), gerando centenas de empregos diretos e indiretos. Além do mais, é uma importante fonte de renda e desenvolvimento, pois é a principal matéria-prima para a fabricação do açúcar, etanol e aguardente, além de ser utilizada como alimento no pasto na forma in natura (5).

A rapadura e o melado são produtos da era colonial que se mantiveram vivos na cultura de um povo e nos ensinamentos da agricultura familiar. Produzidos em engenhos rústicos, desempenharam notória função na evolução histórica do Brasil sob o aspecto infra estrutural e socioeconômico, estagnados no tempo até pela legislação de qualidade, a Resolução Normativa Nº 12 de 1978 (6). Contudo, o mercado e o consumidor se tornaram mais exigentes e detentores de saberes que os fazem serem seletivos, o que exige a melhor qualidade de cada produto. Dessa forma, o mercado fica restringido, necessitando da otimização dos parâmetros de qualidade para um produto final melhor.

Com o retorno da demanda por produtos tradicionais, fica evidente que as cadeias alimentares contemporâneas não estão desenraizadas nas comunidades, pois ainda existe a presença da natureza e dos contextos regionais dentro do sistema agroalimentar (7). Os produtores artesanais necessitam inserir no cotidiano de produção de seus produtos as ferramentas gerenciais da qualidade, para obter um produto diferencial. A rapadura possui elevado valor nutricional, devido à presença de carboidratos, proteínas, vitaminas e sais minerais, também possui características de um produto natural e orgânico. Além disso, pode ser considerado um adoçante integral que preserva a maioria dos nutrientes presentes na cana-de-açúcar, bem como a existência de propriedades medicinais associadas ao consumo da rapadura, tais como a diminuição de lesões pulmonares associadas ao tabagismo, redução de efeitos clastogênicos causados pelo arsênio, elevada ação antioxidante e função anti esclerótica (8).

A rapadura vem sendo explorada na gastronomia brasileira (8). Esse produto apresenta elevada importância econômica principalmente para a agricultura familiar e nos últimos anos a produção vem aumentando, pois, as pessoas estão procurando alimentos menos processados e sem adição de substâncias químicas (1). Do ponto de vista nutricional, o melado apresenta muitos minerais e vitaminas, provenientes do caldo, como cálcio, ferro, fósforo, magnésio, potássio, vitamina A e vitaminas do complexo B (B1, B2, B5 e B6) (8).

Diante do exposto, o objetivo da pesquisa foi avaliar a influência da temperatura, tempo de processamento e o grau de inversão da sacarose na produção do melado e da rapadura.

MATERIAL E MÉTODOS

Nesse estudo foram analisados melados e rapaduras comercializados e produzidos no laboratório, visando avaliar os parâmetros de qualidade (˚Brix, pH, cor ICUMSA, umidade, AR% e cinzas condutimétricas) e compará-los com os padrões da Resolução da Comissão Nacional de Normas e Padrões para Alimentos – CNNPA nº 12, de 1978. Os experimentos foram realizados nos laboratórios de Processos e Operações Unitárias e de Tecnologia Sucroalcooleira do Centro de Tecnologia e Desenvolvimento Regional da Universidade Federal da Paraíba.

O processamento da cana-de-açúcar para a produção de rapadura e melado seguiram praticamente as mesmas etapas, sendo utilizados os mesmos equipamentos e matéria-prima, diferenciando no cozimento, adição de insumos e no tempo de cozimento para atingir a concentração especificada (Figura 1).

Na recepção e limpeza a cana foi pesada, retirada da palha e realizada a lavagem por jateamento, em seguida a cana foi moída e o caldo direcionado para as peneiras, eliminando as impurezas como areia e bagacilhos, antes do caldo seguir para o tanque de decantação. Em seguida, o caldo é direcionado para os tachos onde ocorre a evaporação. No primeiro tacho é realizada a correção da acidez do caldo com adição de cal; no segundo, a clarificação por decantação, em seguida ocorre a concentração do caldo; e no último tacho, obtêm-se o xarope.

O xarope proveniente do último tacho é separado como melaço ou transferido para um recipiente de madeira onde é mantido sob agitação até o início da cristalização, sendo realizada a moldagem da rapadura a qual é mantida por cerca de uma hora nas formas e em seguida ocorre a desenformagem.

Após o esfriamento e secagem, em temperatura ambiente, as rapaduras são embaladas individualmente em sacos plásticos. O melado é acondicionado em embalagens plásticas, em local arejado, sem incidência de luz solar direta. As amostras foram analisadas de acordo com a legislação para avaliar a qualidade dos produtos.

Avaliação físico-química do caldo de cana para produção de melado e rapadura

Inicialmente, o caldo foi analisado quanto aos parâmetros de: °Brix, cor ICUMSA, pH, açúcares redutores (AR), condutividade e cinzas condutimétricas a fim de avaliar sua qualidade “in natura”.

Produção de melado e rapadura 

O caldo após ser analisado, foi colocado 990 ml em um tacho e aqueceu-o em fogo direto para concentrá-lo. A cada 5 minutos, aferiu-se a temperatura e o ºBrix. Entre 35 a 45 minutos adicionou-se a solução de óxido de cálcio (CaO) (leite de cal) a 10%, até pH entre 6,0 e 7,0 e posteriormente, retirou-se as impurezas sobrenadantes da superfície do caldo e prosseguiu-se o aquecimento até o ºBrix atingir a faixa de 50 a 60.

Inversão ácida da sacarose dos melados e produção da rapadura

Após o xarope em aquecimento atingir o ºBrix estabelecido (de 50 a 60), o sumo de limão ou o ácido cítrico alimentício foram adicionados a fim de favorecer a inversão da sacarose. A quantidade de ácido cítrico ou sumo de limão utilizadas na inversão dos melados produzidos foram adaptadas da metodologia de Barreto et al., (16), visando obter a inversão mínima de 25% de açúcares redutores (Tabela 1).

Em seguida, o xarope continuou a ser concentrado até a temperatura de 106 a 108 ºC e uma concentração de 74 a 78 ºBrix para produzir o melado.

No caso da rapadura ocorreu o mesmo procedimento, a diferença foi na utilização de 860 ml de caldo, além de não ser necessária a adição do ácido para inversão, concentrando-se o caldo a temperatura de 114 a 120 ºC e até 88 a 91 ºBrix (Figura 2).

Dessa maneira, foram produzidas 10 amostras de melados e 1 de rapadura. Dentre as 10 amostras de melado foi determinada a amostra 1 como sendo “branco” (sem inversão ácida), 3 invertidos com sumo de limão e 6 invertidos com AC.

Em seguida, os produtos foram analisados quanto aos parâmetros de: cor ICUMSA, ºBrix, pH, umidade, AR e cinzas condutimétricas, a partir de metodologias descritas por CALDAS (10). As análises foram realizadas em triplicadas e procedidas as estimativas da média e desvio-padrão.

RESULTADOS E DISCUSSÃO

Avaliação físico-química do caldo de cana para produção de melado e rapadura

As amostras de caldos de cana utilizados na produção de melado e rapadura foram analisadas e os resultados estão apresentados na Tabela 2.

A cana da qual se extraiu o caldo foi entregue diariamente no estabelecimento onde foi comprado. Assim que era recebida, passava por higienização e acondicionamento. A moenda era lavada no mínimo duas vezes ao dia, proporcionando qualidade ao caldo adquirido e consequentemente aos produtos elaborados.

De acordo com (11) valores de ºBrix acima de 18 indica uma maturação adequada, assim como, a Instrução Normativa nº 19 que determina que o teor de sólidos dissolvidos devem ser de no mínimo de 15 ºBrix (12). Por outro lado, (11) enfatiza que a variedade da cana influencia significativamente no teor de sólidos solúveis. Dessa maneira, pudemos observar que todos os caldos utilizados estavam com a maturidade adequada e foram provenientes da mesma variedade de cana POJ e do mesmo produtor, a fim de padronizar os produtos finais. As diferenças encontradas podem ter sido provenientes de diversos fatores, como: adubação, irrigação, tipo de solo, tempo de maturação, tempo do corte até a moagem e a interação de microrganismos.

Os valores de pH obtidos variaram de 3,92 a 5,06, demonstrando que a maioria dos caldos estão dentro da faixa adequada de 5,0 a 5,5 de garapa fresca (11). O pH mais baixo indica que a cana provavelmente estava velha e fermentada.

Em relação aos açúcares redutores, o caldo 2 foi o que apresentou menor valor, demonstrando que o açúcar foi perdido ou consumido por microrganismos e não invertido. Por outro lado, o caldo 1 apresentou um valor de AR de 6,23, representando a inversão de boa parte da sacarose presente.

Segundo Barreto et al. (13), o valor máximo permito em caldos deve ser 1,0%. Esse mesmo valor é citado por (14), dessa maneira, percebe-se que os valores obtidos estão bem acima do citado, mas, deve-se levar em consideração os fatores que possivelmente interferiram na inversão da sacarose do caldo como: características da matéria-prima bem como, a interferência do tempo entre o corte e a moagem e a realização das análises. 

Paralelamente a condutividade estão as cinzas condutimétricas, as quais também sofrem influência dos componentes presentes no caldo (11), ou seja, quanto maior a condutividade maior o teor de cinzas condutimétricas.

A cor ICUMSA do caldo de cana é influenciada pelos compostos fenólicos e flavonoides e o seu escurecimento se dá pela oxidação, principalmente da clorofila e dos fenólicos (15). Soares (16) relata que a proporção de cor pode ser atribuída as reações enzimáticas, as quais dependem da maturação da cana e do pH do caldo. Percebeu-se que na Tabela 2 o caldo 1 apresentou o menor pH e consequentemente a maior cor, demostrando que houve oxidação provavelmente acética no meio.

Melados invertidos

 O caldo 1 foi utilizado na produção dos melados invertidos com ácido cítrico nas concentrações de: 0,96; 1,2 e 1,44 g e o caldo 2 com sumo de limão nos volumes de: 21,6; 27,6 e 33,6 ml. A temperatura e ºBrix durante os processos produtivos foram aferidos a cada 5 minutos. O acompanhamento desses parâmetros é importante durante a concentração do melado, pois esses fatores definem o tempo de cozimento. No melado invertido com 0,96 g de ácido cítrico o cozimento começou com uma temperatura mais baixa que os de 1,2 e 1,44 g, porém, foi mais fácil de conduzir devido ao aumento gradual da temperatura, possibilitando maior controle operacional. Isso ocorre porque a concentração do xarope se modifica rapidamente, e com isso são alteradas as condições de saturação e consequentemente as características do produto.

O melado produzido com 21,6 ml de sumo de limão observou uma variação no ºBrix que não ocorreu nas outras amostras. Isso ocorreu devido ao tempo de aquecimento, ou seja, com 20 minutos na maioria dos melados começava a sobrenadar uma espuma (Figura 3) a qual de acordo com Carvalho (29), contém impurezas, como fragmentos sólidos, gomas, mucilagens, cera da cana, entre outros. Quando a espuma é retirada do caldo que está sendo concentrado, arrastam-se sólidos solúveis, interferindo no ˚Brix (Figura 3A). Com 45 minutos de aquecimento toda a espuma foi retirada (Figura 3B) e o caldo estava cada vez mais concentrado (Figura 3C).

Tanto o ácido cítrico alimentício como o sumo de limão foram adicionados quando a concentração de sólidos solúveis estava entre 50 a 60 ºBrix (30).

Após a produção dos melados, os mesmos foram analisados com o intuito de avaliar o impacto do controle de temperatura, tempo de aquecimento e adição de insumos nos parâmetros de qualidade (Tabela 3). Ressaltando que os açúcares redutores e o pH são influenciados principalmente pela adição de ácidos, mas não descartamos o fato de a temperatura contribuir com a inversão. Contudo, quanto mais tempo de aquecimento maior será o grau de inversão, consequentemente, a cor também aumenta.

Barreto et al. (13), determina que o percentual mínimo de açúcares redutores do melado é de 25%, para que seja evitada a cristalização ou açucaramento do produto, e dentre todos os melados produzidos o único que atendeu essa especificação foi o que utilizou 33,6 ml de sumo de limão. A desvantagem da utilização do sumo de limão é que dependendo da quantidade adicionada, ocorre interferência no sabor do produto.

Entre os melados produzidos, o que foi utilizado 27,6 ml de sumo de limão apresentou maiores concentração da cor ICUMSA. Salientando que a legislação não possui nenhum padrão para a cor do melado, apenas a referência sensorial e levando em consideração que a literatura apresenta apenas a cor comparativa entre amostras, utilizamos o produto comercial como referência.

O controle do tempo de aquecimento e da temperatura mantém a cor em um padrão regular, isso porque à medida que o caldo vai concentrando e a temperatura vai aumentando ocorre a reação de Maillard, a qual gera compostos com pigmentação escura e de alto peso molecular, estes em sua maioria são polímeros com nitrogênio em sua molécula, denominados melanoidinas (17). O ácido cítrico quando foi adicionado atuou como inibidor de escurecimento enzimático, reduzindo a cor do produto (18). Alguns melados apresentaram cor maior do que a esperada, provavelmente devido a diferença existente entre os limões utilizados na inversão, assim como, variação da qualidade do ácido cítrico, pois esse apesar de ser industrializado era de grau alimentício e não analítico, podendo apresentar variação.

As condutividades dos melados são maiores que das matérias-primas. Isso porque segundo (19), a adição de reagentes no processo de clarificação e neutralização aumentam o teor de cátions e ânions dissociados do caldo, influenciando no processo de solubilização das substâncias e no aumento ou redução do valor de cinzas. Segundo Carvalho et al. (20), esse parâmetro físico-químico tem correlação com as cinzas, pH, acidez, condições de cultivo e do solo, assim como, a concentração da amostra.

Conforme (15), o teor de cinzas tem que ser abaixo de 6%, e os teores encontrados variam entre 1,47 a 2,08%, ou seja, todos dentro do permitido pela legislação brasileira.

Produção e avaliação do parâmetros físico-químicos da rapadura

Para produzir a rapadura foi utilizado o caldo 3, os parâmetros de processo (temperatura, tempo de aquecimento e ˚Brix) foram acompanhados, visando avaliar o impacto nas análises físico-químicas.

Durante o processo foi observado que a temperatura se manteve alta, o que fez com que o processo de produção fosse rápido, e o ºBrix alcançado foi de 88,5, atendendo a especificação da literatura, que deve estar entre 88 e 91. Na Tabela 4 são apresentados os parâmetros de qualidade da rapadura produzida.

Avaliando os dados podemos perceber que o pH está básico em razão da adição da solução de leite de cal (CaO a 10%). A condutividade aumentou em relação ao caldo, assim como, as cinzas, demonstrando a interação entre esses parâmetros já mencionadas.

Sabe-se que os produtos artesanais derivados da cana-de-açúcar são ricos em sais minerais. De acordo com Faria (21), teores elevados de condutividade podem corresponder a altos teores de potássio. Contudo, existem outros sais e minerais na composição da rapadura e do melado, como: ferro, manganês, magnésio, fósforo, sódio, cobre, zinco, cálcio (1).

CONCLUSÕES

A qualidade do caldo utilizado interfere nas características do melado e da rapadura, mas como a qualidade da matéria-prima não pode ser controlada completamente, pois depende de diversos fatores inclusive os climáticos e do solo, então os procedimentos operacionais precisam ser regulamentados para que a qualidade dos produtos seja obtida.

O processo de produção do melado e da rapadura são artesanais, e é necessário estabelecer uma relação entre a temperatura de aquecimento, tempo e ˚Brix, estabelecendo um procedimento operacional onde o produto final apresente as especificações das análises físico-químicas exigidas na literatura.

A qualidade dos insumos adicionados durante o processamento interfere no produto final e podem ser demonstrados pelas análises físico-químicas. Além disso, a inversão da sacarose é um parâmetro importante para a vida útil do melado, ressaltando que o sumo do limão demonstrou mais eficiência na capacidade de inversão. Contudo, dependendo da quantidade adicionada pode interferir nas características sensoriais do produto. O controle da inversão da sacarose durante a produção da rapadura é fundamental para garantir a cristalização e a preservação durante o armazenamento.

 Os resultados obtidos no presente trabalho, aliados à estudos similares, poderá auxiliar na construção básica dos procedimentos operacionais desses produtos artesanais proporcionando parâmetros para futura padronização do melado e da rapadura, conferindo qualidade e credibilidade ao consumidor, já que estão retornando a mesa do brasileiro.

REFERÊNCIAS

1. NOGUEIRA, F. S; FERREIRA, K. S; JUNIOR, J. B. C; PASSONI, L. C. Minerais em melados e em caldos de cana. Ciênc. Tecnol. Aliment. 2009; 29(4): 727-731.
2. MACHADO, S. S. Tecnologia da fabricação do açúcar. Instituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia de Goiás: IFG-Inhumas, 2012.
3. VIEIRA, A. Madeira, Canaviais, Engenhos e Escravos. Cadernos de divulgação do CEHA, Funchal, 2018.
4. MARIN, F. R. Eficiência de Produção da Cana-de-Açúcar Brasileira: Estado Atual e Cenários Futuros Baseados em Simulações Multimodelos [Doutorado]. Piracicaba –SP: Esalq, 2014.
5. LIMA, R. B; Processo de clarificação de caldo de cana-de-açúcar aplicando elétrons acelerados. São Paulo, 2012.
6. SILVA, M. M. P. Caracterização da Produção e Avaliação de Indicadores de Qualidade Tecnológica de Amostras de Melado do Estado de São Paulo [Mestrado]. Araras- SP: Universidade Federal de São Carlos, 2012.
7. POLETTE, C. M. V. Caracterização Físico-Química e Sensorial de Melados Comerciais de Cana-de-Açúcar [Mestrado]. Araras – SP: UFSCar, 2019.
8. OLIVEIRA, J. C; NASCIMENTO, R. J; BRITTO, W. S. F. Demonstração dos custos da cadeia produtiva da rapadura: estudo realizado no Vale do São Francisco. Edição Especial. Recife, v. 3, 2007.
9. NETO, M. P. A Escravidão Indígena e o Bandeirante no Brasil Colônia: Conflitos, Apresamentos e Mitos. Dourados, MS: Ed. UFGD, 2015.
10. CALDAS, C. Novo manual para laboratórios sucroalcooleiros. Gráfica Moura Ramos, João Pessoa PB, 2011.
11. CHAVES, J. B. P. Como Produzir Rapadura, Melado e Açúcar Mascavo. Viçosa/MG, CPT. 2008.
12. BRASIL. Senado Federal. Lei nº 11.326, de 24 de julho de 2006. Estabelece as diretrizes para a formulação da Política Nacional da Agricultura Familiar e Empreendimentos Familiares Rurais. Diário Oficial da União, 24 de julho de 2006.
13. BARRETO, P. P. A. F. A. P; BETTANI, S. R; BORGES, M. T. M. R; BERNARDI, M. R. V. Avaliação Físico-Química e Sensorial de Diferentes Melados. Braz. Jour. of agric. 2015; 90 (3): 217-228.
14. PAIXÃO, L. L; CARDOZO, R. M. D; DUARTE, F. C; TEIXEIRA, L. R; DANTAS, M. R; GOMES, H. G. M. Caracterização físico-química de rapaduras obtidas por diferentes processos tecnológicos. In: Anais do VII Seminário de Iniciação Científica do IFNMG. Anais… Araçuaí (MG) IFNMG – Campus Araçuaí, 2019. Disponível em: . Acesso em: 04/09/2022.
15. VILELA, D. C. Avaliação da qualidade físico-química de amostras de melado [Graduação]. Campo Mourão – PR: Universidade Tecnológica Federal do Paraná, 2016.
16. SOARES, E. A. Avaliação Físico-Química e Sensorial de Caldo de Cana-de-Açúcar [Dissertação]. Araras – SP: Universidade Federal de São Carlos, 2017.
17. CHAVES, J. B. P; FERNANDES, A. G; SILVA, C. A. B. Produção de Açúcar Mascavo, Melado e Rapadura [Internet]. Rio de Janeiro- RJ: Repositório de informação tecnológica da Embrapa, 2014. Disponível em http://www.infoteca.cnptia.embrapa.br/infoteca/handle/doc/1139968, acessado em 06/10/2022.
18. COSTA, I. H. L.; MELO, C. W.B. Reação de Maillard em alimentos: um estudo de revisão. Anais II CONAPESC… Campina Grande: Realize Editora, 2017. Disponível em: https://editorarealize.com.br/artigo/visualizar/28794. Acesso em: 06/10/2022 10:00.
19. RODRIGUES, L. D. A Cana-de-Açúcar como Matéria-Prima para a Produção de Biocombustíveis: Impactos Ambientais e o Zoneamento Agroecológico como Ferramenta para Mitigação [Graduação]. Juiz de Fora- MG: Universidade Federal de Juiz de Fora, 2010.
20. CARVALHO, R. F. Beneficiamento dos Derivados da Cana de Açúcar. Rede de Tecnologia da Bahia – RETEC/BA, 2007.
21. FARIA, D. A. M. Estudo nutricional e sensorial de açúcares cristal, refinado, demerara e mascavo orgânicos e convencionais [Dissertação]. Araras – SP: Universidade Federal de São Carlos, 2012.