CARACTERIZAÇÃO E ESTABILIDADE DE BANANA D’ANGOLA PRODUZIDA POR SECAGEM OSMO-CONVECTIVA

Capítulo de livro publicado no livro do II Congresso Brasileiro de Produção Animal e Vegetal: “Produção Animal e Vegetal: Inovações e Atualidades – Vol. 2“. Para acessá-lo clique aqui.

DOI: https://doi.org/10.53934/9786585062039-78

Este trabalho foi escrito por:

Aline Dias de Oliveira; Marina Macêdo Fernandes; Dyego da Costa Santos*; João Paulo de Lima Ferreira; Thalis Leandro Bezerra de Lima

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

Resumo: Considerando-se a importância alimentar que a banana cultivar D’Angola, popularmente conhecida como banana comprida, apresenta no estado do Acre e o seu curto período de preservação pós-colheita, objetivou-se produzir rodelas de banana D’Angola desidratadas pelo método osmo-convectivo, caracterizar os produtos obtidos e avaliar a sua estabilidade durante o armazenamento. Rodelas de banana D’Angola com espessura média de 0,3 cm foram desidratadas osmoticamente em xarope de sacarose e melado de cana-de-açúcar na temperatura de 30 °C por 24 h, seguida de secagem a 40, 50 e 60 °C até massa constante. As rodelas de banana desidratadas osmo-convectivamente foram caracterizadas quanto a parâmetros físicos e quimicos e armazenadas em embalagens laminadas em condições ambientais, com análises físicas e químicas no tempo inicial e a cada 10 dias de armazenagem, por 30 dias. De acordo com os resultados, evidenciou-se que tanto o agente desidratante quanto a temperatura de secagem convectiva contribuíram para alterações significativas nas rodelas de banana. As amostras de banana pré-tratadas com melado detiveram os maiores resultados de umidade e acidez total titulável (ATT), enquanto que as amostras pré-tratadas com sacarose apresentaram os maiores dados para sólidos totais, pH, sólidos solúveis totais (SST) e relação SST/ATT. Em geral, a razão de reidratação foi maior na amostra pré-tratada com melado nas temperaturas de 40 e 50 °C. Ainda, as amostras desidratadas osmo-convectivamente detiveram boa estabilidade durante os 30 dias de estocagem em condições ambientais, não apresentando alterações significativas nos parâmetros físicos e químicos investigados.

Palavras–chave: armazenamento;banana comprida;desidratação; solução hipertônica

Abstract: Considering the nutritional importance that the banana cultivar D’Angola, popularly known as long banana, presents in the state of Acre and its short period of post-harvest preservation, the objective was to produce slices of banana D’Angola dehydrated by the osmo-convective method, characterize the products obtained and evaluate their stability during storage. D’Angola banana slices with an average thickness of 0.3 cm were osmotically dehydrated in sucrose syrup and sugar cane molasses at 30 °C for 24 h, followed by drying at 40, 50 and 60 °C up to constant mass. The osmo-convectively dehydrated banana slices were characterized in terms of physical and chemical parameters and stored in laminated packaging under environmental conditions, with physical and chemical analyzes at the initial time and every 10 days of storage, for 30 days. According to the results, it was shown that both the dehydrating agent and the convective drying temperature contributed to significant changes in banana slices. The banana samples pre-treated with molasses had the highest results for moisture and total titratable acidity (TTA), while the samples pre-treated with sucrose had the highest data for total solids, pH, total soluble solids (TSS) and relation TSS/TTA. In general, the rehydration ratio was higher in the sample pre-treated with molasses at temperatures of 40 and 50 °C. Furthermore, the osmo-convectively dehydrated samples had good stability during the 30 days of storage under environmental conditions, showing no significant changes in the physical and chemical parameters investigated.

Key Word: storage; long banana; dehydration; hypertonic solution

INTRODUÇÃO

A banana (Musa spp.) é cultivada em mais de 130 países ao longo de regiões tropicais e subtropicais em todo o mundo, sendo que são conhecidas mais de 300 variedades produzidas em diferentes regiões (1). No Brasil, a banana é plantada em todos os estados, incluindo vários ecossistemas, com destaque para as cultivares Prata, Pacovan, Prata Anã, Maçã, Mysore, Terra e D’Angola, do grupo genômico AAB, utilizadas unicamente para o mercado interno, e Nanica, Nanicão e Grande Naine, do grupo AAA, usadas, principalmente, no mercado para exportação (2).

No estado do Acre, a bananeira é produzida em todos os 22 municípios, sendo que a cultivar D’Angola (conhecida no estado como banana-comprida) tem a maior área plantada e seu fruto é o mais consumido (na forma cozida, frita ou na forma de mingau) no estado em relação ao das outras cultivares. O Acre ainda tem baixa produtividade média, em torno de 10,5 t/ha/ano, índice 25% inferior à média nacional (3).

O fruto da bananeira está entre as frutas mais populares em todo o mundo, desempenhando importante papel na nutrição (4), ao se constituir em fonte de energia (1). É consumida em sua quase totalidade na forma in natura devido às características sensoriais e ao seu grande valor nutricional, apresentando quantidades significativas de vitaminas C, A, B1 e B2, elevado conteúdos de potássio e de fósforo, baixo teor de sódio e considerável proporção de carboidratos (5). Segundo dados do IBGE (6), o Brasil se destaca entre os cinco maiores produtores de banana do mundo, com uma produção aproximada de 6,8 milhões de toneladas em 464,5 mil hectares.

Como fruto climatérico, a banana apresenta uma vida de prateleira relativamente curta, o que representa um sério problema de conservação (5). Somados a isso, o elevado conteúdo de água aumenta a sua perecibilidade pós-colheita, devido às intensas atividades biológica e bioquímica. Assim, torna-se necessário a adoção de técnicas economicamente viáveis e tecnologicamente acessíveis para preservação dessa fruta. Dentre as metodologias que podem ser empregadas, a desidratação osmótica seguida de secagem convectiva tem se mostrado promissora, devido a melhoria da qualidade do produto final, menor injúria térmica sofrida pelo produto durante a secagem com ar aquecido e maior retenção de nutrientes e de compostos bioativos (7-11).

A desidratação osmótica, também chamada de desidratação por impregnação, é um processo de transferência de massa onde a água é parcialmente removida do produto por imersão em soluções aquosas concentradas, tais como xaropes ou salmouras (7). A diferença de pressão osmótica estabelecida no sistema resulta no movimento de água do alimento para a solução osmótica, constituindo-se, ainda, num fluxo oposto de solutos do xarope para o alimento, em menor proporção. Ainda há um terceiro fluxo, o de retirada de sólidos do alimento para a solução, de menor relevância quantitativa, porém que pode causar importante redução de qualidade do alimento (8).

Em frutas, a transferência de massa durante o processo depende das características iniciais do tecido vegetal, como a maturação, o conteúdo de sólidos solúveis e insolúveis, os espaços intercelulares, a presença de gás, a proporção de substâncias pécticas e a atividade enzimática, além das próprias variáveis de processo (9).

Pelo fato de a desidratação osmótica remover apenas parte da água do alimento, considerada-se essa etapa um pré-tratamento e a desidratação convectiva com ar aquecido é posteriormente empregada (10). Para comercialização de produtos osmóticos desidratados é necessário reduzir ainda mais a quantidade de água do material e consequentemente sua atividade biológica. Assim, a aplicação de secagem com ar aquecido após a osmótica, recebe o nome de desidratação osmo-convectiva (11). Na secagem convectiva posterior, ocorre remoção de boa parte do conteúdo de água remanescente, até nível seguro para armazenagem. Além disso, há economia no consumo de energia na ordem de 20 a 30% (9).

Ainda que a literatura apresente uma grande quantidade de estudos acerca da desidratação osmótica e osmo-convectiva de bananas (12-14), não foram encontradas investigações aplicadas a bananas da cultivar D’Angola, o que reforça a necessidade e importância de realização deste estudo. Assim, objetivou-se produzir rodelas de banana D’Angola desidrata pelo método osmo-convectivo, caracterizar os produtos produzidos e avaliar a sua estabilidade durante o armazenamento.

MATERIAL E MÉTODOS

Foram utilizadas bananas compridas da cultivar D’Angola provenientes de um pequeno produtor da cidade de Xapuri-AC/Brasil, em estádio de maturação compreendendo a escala 7 da classificação proposta por Alves et al. (15). A saber, cascas amarelas com pequenos pontos escuros. Para elaboração dos agentes osmóticos desidratantes foram utilizados a sacarose e a rapadura, ambos oriundos do comercio local.

As bananas e os insumos foram transportados adequadamente ao laboratório, onde foram elaborados dois agentes desidratantes com teor de sólidos solúveis totais (SST) padronizados em 60 °Brix. A sacarose e a rapadura foram dissolvidas em água destilada sob aquecimento brando em tacho aberto, para obtenção do xarope de sacarose e do melado de cana-de-açúcar com teores de SST pré-estabelecidos. As bananas foram lavadas em água corrente, sanitizadas em solução clorada (100 ppm por 15 min) e enxaguadas em água corrente para a remoção do agente sanitizante. Em seguida, foram descascadas manualmente, cortadas em rodelas com espessura de cerca de 0,3 cm e submetidas a branqueamento químico por imersão em solução de ácido cítrico (4% m/m) e ácido ascórbico (1% m/m) por 1 min. Na sequência, a solução foi drenada e a água superficial foi removida das rodelas com uso de papel toalha absorvente.

As desidratações osmóticas foram conduzidas sob pressão atmosférica, sem agitação, na temperatura de 30 °C e em bandejas plásticas com capacidade para 2 L. Em cada bandeja foram adicionados as rodelas de banana e o agente desidratante (xarope de sacarose e melado) na razão de 1:3 m/m, constituindo-se então em dois tratamentos. Decorridos o tempo da desidratação osmótica, foi removido o excesso das soluções desidratantes das rodelas de banana e submeteu-as à desidratação convectiva complementar em desidratador (modelo Pratic Drayer digital/Meloni), nas temperaturas de 40, 50 e 60 °C e velocidade do ar de secagem de 1,8 m s^-1, até equilíbrio higroscópico com o ambiente, momento em que foram acondicionadas em embalagens laminadas.

As rodelas de banana D’Angola desidratadas osmo-convectivamente foram desintegradas com uso de almofariz e pistilo e avaliadas quanto aos parâmetros de teor de umidade, sólidos totais, sólidos solúveis totais (SST), acidez total titulável (ATT) em ácido málico e pH segundo metodologias do Instituto Adolfo Lutz (16) e relação entre os SST e ATT para quantificação da sensação de doçura; adicionalmente, investigou-se as características de reidratação dos produtos não desintegrados (17).

A amostra de cada tratamento osmo-convectivo (melado e sacarose) que apresentou os melhores resultados quanto à caracterização física e química foi acondicionada em embalagem flexível laminada e estocada durante 30 dias em condições ambientais de Xapuri-AC/Brasil, entre os meses de junho a julho, com acampamento da evolução das características físicas e químicas através de análises periódicas no tempo inicial e a cada 10 dias de armazenagem. Os parâmetros investigados durante o armazenamento foram teor de umidade, sólidos totais, sólidos solúveis totais, acidez titulável em ácido málico, pH e relação SST/ATT, segundo métodos já descritos.

Os dados da caracterização e do armazenamento foram submetidos à análise de variância (ANOVA) e a comparação de médias foi feita pelo teste de Tukey a 5% de probabilidade, usando-se o programa computacional Assistat versão 7.7 pt.

RESULTADOS E DISCUSSÃO

Na Tabela 1 estão dispostas as características físicas e químicas das rodelas de banana D’Angola produzidas pelo método de secagem osmo-convectivo. Verificou-se que, independentemente do agente hipertônico utilizado, as amostras tiveram todos os parâmetros analisados diferindo significativamente entre si (p < 0,05), indicando que a impregnação com melado de cana-de-açúcar (MCA) e xarope de sacarose (XSA) alteraram as características originais das bananas.

Os teores de umidade das rodelas de banana reduziram (p < 0,05) a medida que a temperatura de secagem aumentava, apresentando em qualquer amostra conteúdos abaixo do máximo de 25% permitido para produtos de frutas secos ou desidratados (18). Isso é importante para assegurar a manutenção das características de qualidade durante a estocagem prolongada.

Por outro lado, os sólidos totais revelaram comportamento inversamente relacionado à umidade (p < 0,05), demonstrando maiores teores com os incrementos de temperatura. Em qualquer amostra, os sólidos totais apresentaram conteúdos de sólidos totais superiores a 85%, evidenciando concentração de componentes orgânicos e inorgânicos nas amostras, como amido, açúcares, minerais, além de compostos bioativos. Entretanto, deve-se salientar que investigações acerca da preservação de constituintes termolábeis fazem-se necessárias.

A acidez total titulável (ATT) aumentou (p < 0,05) com a elevação da temperatura de secagem em ambos os tratamentos, com incrementos de 31,58% e 34,08% nas amostras pré-tratadas com MCA e XSA, respectivamente. Ainda que a maioria das amostras tenha revelado ATT superior a 1,0%, observou-se que os valores de pH foram superiores a 4,65, não sendo identificado um comportamento claro deste parâmetro em função da temperatura de secagem. Apesar das bananas desidratadas pelo método osmo-convectivo terem apresentado características de pouca acidez (pH > 4,50), deve-se considerar que os baixos conteúdos de umidade asseguram a qualidade do produto, como já relatado.

O teor de sólidos solúveis totais (SST) aumentou significativamente (p < 0,05) com a elevação da temperatura de secagem, atingindo valores superiores a 50 °Brix nas amostras secadas a 60 °C, sendo decorrente da concentração da matéria seca da banana pela remoção de umidade. Além dos açúcares próprios da banana, deve-se considerar que o processo osmótico conduzido em MCA e XSA impregnou as amostras com os açúcares do agente osmótico, contribuindo para incrementos de SST. Entre os diferentes agentes hipertônicos utilizados, observou-se que as amostras pré-tratadas com XSA detiveram os maiores valores de SST provavelmente decorrentes da maior incorporação de sólidos.

A relação SST/ATT não apresentou comportamento dependente da temperatura; entretanto percebeu-se que as amostras pré-tratadas com XSA relevaram, em qualquer condição térmica, as maiores magnitudes para esse parâmetro, provavelmente decorrentes da menor acidez. Assim, essas amostras seriam percebidas como as sensorialmente mais doces.

Estão apresentados na Figura 1 os valores médios da razão de reidratação das rodelas de banana D’Angola pré-tratadas osmoticamente com MCA e XSA e secadas em diferentes temperaturas. Observou-se que, independentemente do agente hipertônico utilizado, todas as amostras tiveram a razão de reidratação aumentada em função do tempo. No início do processo houve maior interação entre a água e a matriz celular das amostras e à medida que a reidratação progredia houve uma tendência decrescente da taxa de absorção de água, provavelmente devido às rodelas de banana terem atingido um nível de saturação de água (19).

Comportamento semelhante foi reportado por Benseddik et al. (20) para fatias de abóbora e por Boateng et al. (19) para fatias de sementes de ginkgo, com velocidade de reidratação decrescente em função do tempo. Por outro lado, Turkmen et al. (21) relataram comportamento linear na reidratação de frutos de Prunus laurocerasus L. Ceclu et al. (22) relataram que ao colocar amostras desidratadas na água, ocorre absorção de fluido pelas paredes celulares e, devido à elasticidade natural da estrutura celular, as células voltaram à sua forma original captando água para as cavidades internas, provavelmente devido à sucção superficial e capilar.

Por ser utilizada como um indicador de qualidade (23-24), a capacidade de reidratação de produtos desidratados é frequentemente investigada, especialmente porque alguns autores relataram que as condições de secagem podem propociar alterações no material vegetal induzidas pela secagem (22;25). Entretanto, nesse estudo não se observou efeito claro da temperatura na capacidade de reidratação das rodelas de banana, corroborando os resultados de Díaz et al. (26), que reportaram que as condições de secagem testadas não influenciaram na capacidade de reidratação de rodelas de laranja.

Nas temperaturas de 40 e 50 °C, as amostras pré-tratadas com MCA apresentaram maior capacidade de reidratação, enquanto as amostras secadas na temperatura de 60 °C tiveram comportamento de absorção de água semelhante, podendo estar relacionado à ruptura celular e acúmulo local de matéria seca em ambas as amostras (21), favorecidas pelas maiores taxas de secagem registradas (23), o que segundo Kaushal e Sharma (24) ocasiona maiores alterações físico-químicas nos produtos.

A Tabela 2 apresenta as características físicas e químicas das rodelas de banana D’Angola produzidas pelo método de secagem osmo-convectiva durante o armazenamento de 30 dias em condições ambientais.

Constatou-se que todos os parâmetros avaliados se apresentaram estáveis (p > 0,05) durante a estocagem por período de 30 dias, evidenciando a manutenção das características avaliadas. Esses resultados são importantes pois atestam que os produtos têm potencial para manter suas propriedades originais quando estiverem em prateleiras de supermercados, necessitando, porém, de estudos de estabilidade em intervalos de tempos superiores e, inclusive, de ensaios sensoriais para avaliar a aceitabilidade dos mesmos junto aos consumidores em função da estocagem prolongada.

A manutenção das características descritas atestou que a embalagem utilizada se constituiu em isolante gasoso adequado, prevenindo a adsorção de água pelas amostras tratadas com MCA e XSA. Sabe-se que os açúcares possuem elevada higroscopicidade, e o fato de não adsorverem quantidades significativas de água ratifica a adequação da embalagem laminada para retardar as trocas de umidade que, se ocorressem, alterariam o balanço químicos de todos os outros constituintes, como açúcares, ácidos orgânicos, entre outros. Durante toda a estocagem, as amostras pré-tratadas com MCA diferiram estatisticamente (p < 0,05) das amostras pré-tratadas como XSA, o que já era esperado, haja vista a manutenção das características físicas e químicas durante o armazenamento, o qual já foi relatado.

CONCLUSÕES

As características físicas e químicas das rodelas de banana desidratadas por secagem osmo-convectiva foram significativamente alteradas pela temperatura de secagem, em que há redução dos conteúdos de umidade e aumentos nos teores de sólidos totais, sólidos solúveis totais (SST) e acidez total titulável (ATT). Os parâmetros de pH e relação SST/ATT não revelam comportamento dependente da temperatura.

Ainda, o armazenamento em embalagem flexível laminada das rodelas de banana produzidas pelo método de secagem osmo-convectiva indica boa estabilidade durante 30 dias e, ao término da armazenagem, todos os parâmetros estudados mantém estatisticamente iguais ao tempo inicial.

AGRADECIMENTOS

Ao Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq) pela concessão de bolsa de iniciação científica ao primeiro autor e ao Instituto Federal do Acre (IFAC), Campus Xapuri, pela infraestrutura para realização da pesquisa.

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