CARCATERIZAÇÃO FÍSICO-QUÍMICA DE PECTINA DA CASCA DE MARACUJÁ EM PÓ OBTIDA EM DIFERENTES CONDIÇÕES DE SECAGEM PELO MÉTODO FOAM-MAT

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

DOI: https://doi.org/10.53934/786585062046-22

Este trabalho foi escrito por:

Bruno Cecílio de Lira ; Alyne da Silva Nascimento ; Cristiane Ayala de Oliveira ; Janaine Juliana Vieira de Almeida Mendes ^*

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

Resumo: O processo de secagem consiste em retirar a maior parte da água de um determinado material. o método de secagem em camada de espuma (foam-mat) vem ganhando destaque na desidratação de alimentos. A pectina pode ser extraída de diversas matérias-primas vegetais e, devido à grande concentração de água pode apresentar dificuldades no seu armazenamento. O método de secagem em camada de espuma reduz esse volume, tornando mais prático o armazenamento, bem como diminui o teor de água e Atividade de Água, que são pontos importantes no tempo de conservação dos alimentos. O objetivo deste trabalho foi realizar a caracterização físico-química de pectina de casca de maracujá em pó obtida em diferentes condições de secagem pelo método foam-mat. O processo de secagem foi realizado em Delineamento Inteiramente Casualisado (DIC) 2³, totalizando 9 tratamentos, com variação na temperatura (50, 60 e 70 ºC) e espessura da espuma (0,3; 0,5; e 0,7 cm). A umidade e a Aw foram reduzidos a níveis adequados com a legislação para farinhas. A maior concentração foi de açúcares não redutores, ou seja, carboidratos complexos. A pectina apresentou baixos valores de pH e acidez. Com relação à vitamina C, foi observado valores expressivos. O processo de secagem por camada de espuma (foam-mat) pode ser utilizado para a obtenção de pectina da casca de maracujá em pó. A pectina da casca de maracujá pode ser uma forma de agregação de valor ao resíduo de processamento da fruta, podendo melhorar as características nutricionais dos produtos a serem acrescentados o pó.

Palavras–chave: resíduo;camada de espuma; aproveitamento

Abstract: The drying process consists of removing most of the water from a given material. the foam-mat drying method has been gaining prominence in food dehydration. Pectin can be extracted from various vegetable raw materials and, due to the high concentration of water, it can present difficulties in its storage. The foam layer drying method reduces this volume, making storage more practical, as well as decreasing the water content and Water Activity, which are important points in food conservation time. The objective of this work was to carry out the physicochemical characterization of powdered passion fruit peel pectin obtained under different drying conditions by the foam-mat method. The drying process was carried out in a delineation entirely casualized

 (DIC) 2³, totaling 9 treatments, with variations in temperature (50, 60 and 70 ºC) and foam thickness (0.3; 0.5; and 0.7 cm). Moisture and Aw were reduced to adequate levels with flour legislation. The highest concentration was of non-reducing sugars, that is, complex carbohydrates. Pectin showed low pH and acidity values. In relation to vitamin C, expressive values ​​were observed. The foam-mat drying process can be used to obtain powdered passion fruit peel pectin. Passion fruit peel pectin can be a way of adding value to the fruit processing residue, improving the nutritional characteristics of the products to be added to the powder.

Keywords: residue; foam-mat; use

INTRODUÇÃO

            O processo de secagem consiste em retirar a maior parte da água de um determinado material, podendo ser de forma natural ou artificial desidratação¹, que é realizada por estufas e secadores de variados tipos.

            Dentro deste contexto, o método de secagem em camada de espuma vem ganhando destaque na desidratação de alimentos², uma vez que o produto é triturado antes da retirada da água. Esta técnica compreende na agitação da matéria-prima juntamente com emulsificante e/ou estabilizante, até formar uma espuma de consistência firme, sendo submetida a aquecimento para remoção da água e obtenção do pó, podendo ser aplicada em materiais líquidos ou pastosos³.

            Um dos grandes problemas ambientais está associado às contaminações do meio ambiente pelo descarte inadequado de resíduos agroindustriais. Para tanto, têm-se observado considerável aumento em estudos que viabilizam o aproveitamento destes no melhoramento e/ou desenvolvimento de novos produtos. A casca e o albedo de maracujá são os principais resíduos do processamento de suco concentrado e, correspondem cerca de 61% do fruto⁴, que muitas vezes não é aproveitado, mesmo apresentando características e propriedades funcionais, que podem ser aplicadas em outros produtos alimentícios⁵, gerando agregação de valor.

            Este resíduo apresenta na sua composição fibras solúveis e insolúveis, como a pectina⁶, que pode ser empregada na elaboração doces e geleias⁷, deixando ser resíduo industrial para se tornar um ingrediente na formulação de outros produtos. Sendo assim, devido a sua capacidade de geleificação e estabilização, a extração da pectina da casca de maracujá tem sido amplamente estudada⁸, já que este componente está presente em grande quantidade na parede celular do maracujá⁹.

            A pectina pode ser extraída de diversas matérias-primas vegetais¹⁰ e, devido à grande concentração de água presente em sua composição, em função do processo de cozimento da casca do maracujá, resulta em dificuldades no seu armazenamento, pelo grande volume e susceptibilidade em ocorrer reações físicas, químicas e microbiológicas. O método de secagem em camada de espuma reduz esse volume, tornando mais prático o armazenamento, bem como diminui o teor de água e Atividade de Água, que são pontos importantes no tempo de conservação dos alimentos.

Sendo assim, o objetivo deste trabalho foi realizar a caracterização físico-química de pectina de casca de maracujá em pó obtida em diferentes condições de secagem pelo método foam-mat.

MATERIAL E MÉTODOS

Preparo da matéria-prima

As cascas de maracujás foram obtidas dos resíduos gerados na preparação de suco de maracujá da merenda do Programa de Nutrição e Alimentação na Escola (PNAE), ofertada para os alunos do Instituto Federal do Sertão Pernambucano (IFSertãoPE), e o emulsificante Emulstab® foi adquirido do comércio local.

Inicialmente, foi realizada a higienização das cascas de maracujá em água corrente potável, a fim de eliminar sujeiras superficiais; posteriormente, foi feita a sanitização imergindo-se as cascas de maracujá em recipiente contendo solução de hipoclorito de sódio com concentração de 50 ppm, durante 15 minutos; logo após foram enxaguados em água corrente, para retirada do excesso de cloro.

As cascas de maracujás foram colocadas em imersão e submetidas ao processo de cocção, até que a parte branca da casca apresentasse cor transparente. Após o processo de cocção, foi retirada o albedo das cascas de maracujá (Figura 1) e trituradas (Figura 2), para a obtenção de uma massa homogênea.

Secagem da pectina da casca de maracujá pelo método foam-mat

Inicialmente, foram realizados testes preliminares, para a escolha da porcentagem do emulsificante a ser utilizada, sendo adicionadas as quantidades de 1, 1,5 e 2%. Para o teste de espuma, foi utilizada batedeira planetária, retirando uma amostra em 15, 20 e 25 minutos de agitação.

A partir das consistências obtidas no teste preliminar (Figura 3), foram escolhidas as condições de 2% de emulsificante e tempo de agitação de 25 minutos, uma vez que deste modo foi alcançado a consistência desejada (firme e que não escorresse quando levantada).

Obtenção da pectina em pó pelo método de secagem em camada de espuma

Após a definição das quantidades do emulsificante e do tempo de agitação, foi dado início ao processo de secagem, que foi realizado de acordo com o delineamento experimental apresentado na Tabela 1, o qual foi Delineamento Inteiramente Casualisado (DIC) 2³, totalizando 9 tratamentos.

O final da secagem foi determinado pela observação de peso constante.

Caracterização físico-química

A caracterização físico-química da pectina da casca de maracujá, foi realizada em triplicata, quanto ao pH, acidez titulável, teor de vitamina C, açúcares totais, redutores e não redutores, umidade, atividade de água, cinzas, lipídeos e conteúdo proteico.

As determinações de pH, umidade, cinzas e proteínas seguiram as normas do Instituto Adolfo Lutz¹¹.

O teor de lipídeos foi determinado pelo método de Folch et al.¹².

Os açúcares redutores (AR) e os açúcares redutores totais (ART) foram determinados utilizando a metodologia descrita por Lane e Eynon¹³. Os açúcares não redutores foram calculados pela diferença entre açúcares redutores totais e açúcares redutores.

Com relação à acidez titulável (% de ácido cítrico) foi determinado pelo método de titulação com solução de NaOH 0,1M¹¹.

O teor de ácido ascórbico (vitamina C) foi determinado através da titulação com o indicador 2,6-diclorofenolindofenol, cujos resultados foram expressos em mg de ácido ascórbico por cem gramas da amostra¹¹.

A Aw foi determinada por medidor de atividade de água de marca Power TX (WA-160A).

Análises estatísticas

Os dados obtidos foram analisados quanto à análise de variância ANOVA e aplicação do teste de média Turkey, a nível de 5% de probabilididade, utilizando o software Assitat 7.7¹⁴.

RESULTADOS E DISCUSSÃO

Sabe-se que o conteúdo de água é um fator limitante no processo de conservação de alimentos, uma vez que esta propriedade está relacionada à água disponível para reações físicas e químicas nos alimentos, ou ainda sobrevivência e multiplicação microbiológica, que é a chamada água livre. Para tanto, foi observado que a pectina de casca de maracujá em pó obtida pelo método de secagem em espuma obteve valores de Atividade de Água (Aw) entre 0,59 a 0,41 (Tabela 1), sendo observado diferença estatística entre os tratamentos a nível de 5% de probabilidade.

O teor de umidade mensura o percentual de água livre e água ligada ao alimento¹⁵ e, assim como a Aw, o quantitativo de umidade está relacionado à estabilidade do produto durante o armazenamento. Para os valores de umidade (Tabela 1) também foi constatado diferença estatística entre as médias (p<0,05), com variação entre 7,51% a 14,12%. A Agência de Vigilância Sanitária (ANVISA)¹⁶ determina o valor máximo de 15% de umidade em farinhas, devido ao fato de valores maiores que o estabelecido poderia afetar o tempo de estocagem destes produtos. Portanto, as pectinas se encontram dentro da legislação quanto ao teor de água em todos os tratamentos.

Correlacionando os dados, foi observado que o tratamento 7, que corresponde a menor temperatura e maior espessura, obteve valores maiores tanto para Aw quanto para umidade. O que pode comprometer a manutenção da qualidade do produto durante o armazenamento, pois mesmo apresentando-se dentro da legislação, durante a estocagem pode ocorrer a absorção de água e o surgimento de reações ou crescimento microbiológico indesejáveis.

Com relação ao teor de cinzas, foi verificado diferença estatística (p<0,05%), sendo o maior valor 5,59% e o menor 4,47, Tratamento T6 e T4, respectivamente. No entanto, a maioria dos tratamentos não diferiram estatisticamente do T6 e T4, como pode ser observado na Tabela 1.

Os carboidratos correspondem a quantidades bem significativas nos vegetais, sendo divididos em açúcares totais (AT), açúcares redutores (AR) e açúcares não redutores (ANR). De acordo com a Tabela 2, foi constatado diferença estatística significativa para AT, AR e ANR. Para AT, o maior valor foi de 22,22 para o T2, bem como 14,94% para T3. No entanto, observa-se a prevalência de ANR na pectina de casca de maracujá em pó, com variação de 21,78 a 14,19%, para os tratamentos T2 e T3, respectivamente, ou seja, a maioria dos carboidratos são considerados complexos, provavelmente pela presença de fibras solúveis e insolúveis. O valor máximo de AR foi de 0,74%, que corresponde a porcentagem de monossacarídeos (glicose e frutose).

A Tabela 3 mostra os valores de acidez e pH, sendo observado para acidez variação entre 2,02 a 1,45 % de ácido cítrico, para os tratamentos T8 e T2, respectivamente, e para pH foi constatado resultados entre 4,97 a 4,07, para os tratamentos T9 e T3, respectivamente.

A pectina da casca de maracujá foi produzida no intuito de ser um ingrediente futuro na elaboração de diversos alimentos, como geleias, doces, emulsionados cárneos, massas frescas, biscoitos, produtos achocolatados, dentre outros produtos, com ações principalmente geleificante e estabilizante, bem como ter uma aplicação funcional devido ao seu conteúdo em fibras solúveis e insolúveis. No entanto, pelos valores de acidez e pH encontrados neste trabalho, a pectina ainda apresenta como vantagem a acidificação do meio, e isso pode favorecer o aumento do tempo de conservação dos alimentos sem utilizar acidulantes artificiais, tornando o produto mais saudável do ponto de vista da utilização dos aditivos químicos.

A vitamina C apresenta grande importância para as funções biológicas essenciais, inclusive como cofator para reações enzimáticas. Além disso, possui ação antioxidante, anti-inflamatória e antimicrobiana¹⁷.  Com relação, aos resultados de vitamina C, pode-se observar na Tabela 4, que a variação foi de 555,52 (T6) e 277,43 (T1), apresentando diferença estatística significativa entre os tratamentos. Estes valores podem ser agregados aos produtos que a pectina da casca de maracujá for utilizada como ingrediente, melhorando as características nutricionais.

Os resultados de proteína variaram entre 5,87 a 4,20%, para os tratamentos T4 e T2, respectivamente. Em pesquisa sobre a composição centesimal da farinha de casca de maracujá, Cazarin et al.⁶ encontraram valores menores aos achados neste trabalho (3,94%) e Souza, Ferreira e Vieira¹⁸ detectaram valores superiores (12,52%). Sabe-se que pode haver estas variações devido a fatores como manejo de produção, época de colheita, processo de secagem, dentre outros.

Já para os valores de lipídios, com variação entre 22,11 a 14,39%, não foi observado diferença estatística entre os experimentos. Os resultados foram superiores aos identificados por Cazarin et el.⁶ e Córdova et al.¹⁹, aos quais foram 0,31% e 0,80% de lipídios, respectivamente. Isso se deve, provavelmente, ao tipo de secagem aplicado, uma vez que o processo foam-mat utiliza emulsificante, que é rico em lipídios monoglicerídeos e diglicerídeos.

CONCLUSÕES

O processo de secagem por camada de espuma (foam-mat) pode ser utilizado para a obtenção de pectina da casca de maracujá em pó. O teor de umidade e Aw se apresentavam dentro da legislação para farinhas.

A pectina da casca de maracujá pode ser uma forma de agregação de valor ao resíduo de processamento da fruta, podendo melhorar as características nutricionais dos produtos a serem acrescentados o pó.

Sugere-se estudos futuros na aplicação da pectina de casca de maracujá na elaboração de diversos produtos alimentícios, com avaliação físico-química e sensorial, a fim de identificar alterações benéficas e/ou prejudiciais.

AGRADECIMENTOS

Ao Instituto Federal do Sertão Pernambucano pela concessão de bolsa de Inovação Tecnológica.

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