COMPOSTOS BIOATIVOS E CAPACIDADE ANTIOXIDANTE EM GOIABAS ‘PALUMA’ ARMAZENADAS COM O USO DE BIOPOLÍMEROS

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

DOI: https://doi.org/10.53934/9786585062046-75

Este trabalho foi escrito por:

Wélida Cristina Dantas Venceslau; Diego Eduardo da Silva^* ; Adriana Ferreira dos Santos; Julia Medeiros Bezerra; Maíra Felinto Lopes; Fernanda Vanessa Gomes da Silva.

* Diego Eduardo da Silva – [email protected]

Resumo:

Objetivou-se avaliar os teores de compostos bioativos e capacidade antioxidante durante o armazenamento de goiabas ‘Paluma’ sob atmosfera modificada com o uso de polietileno a vácuo e biofilmes a base de fécula de mandioca sob refrigeração (10 °C). Foram utilizados lotes de frutos uniformes, tamanhos médios, sem defeitos, colhidos quando apresentaram pigmentação verde predominante com traços amarelos. Após a colheita, foram acondicionados em caixas plásticas e transportados para o Laboratório de Tecnologia de Produtos de Origem Vegetal da UFCG/UATA/CCTA, onde passaram por higienização e sanitização. O experimento foi instalado em delineamento inteiramente casualizado, disposto em esquema fatorial 2 x 7 (tratamentos com atmosfera modificada x períodos de armazenamento), para as avaliações de clorofila, carotenoides, antocianinas, flavonoides e ácido ascórbico; e esquema fatorial 2 x 4 (tratamentos com atmosfera modificada x períodos de armazenamento) para as avaliações de polifenóis extraíveis e capacidade antioxidante. As avaliações realizadas foram: Ácido ascórbico, clorofila total, carotenoides totais, flavonoides e antocianinas, polifenóis totais, determinação da capacidade sequestrante do radical livre DPPH. Os teores de clorofila e polifenóis extraíveis diminuíram durante o período de armazenamento, para os dois tratamentos avaliados. Os valores de carotenoides aumentaram durante a conservação para ambos os tratamentos, com destaque para o tratamento BFM a 2% com os maiores teores tanto para polpa como para casca. O teor de ácido ascórbico tendeu a aumentar entre os tratamentos (com destaque para BFM a 2%) durante a conservação. As Goiabas ‘Paluma’ apresentaram teores elevados de compostos bioativos, independentes dos tratamentos, representando um potente antioxidante.

Palavras–chave: Biofilmes; Psidium guajava; radical livre DPPH

Abstract:

The objective of this work was to evaluate the levels of bioactive compounds and antioxidant capacity during the storage period of ‘Paluma’ guavas under modified atmosphere with the use of vacuum polyethylene and cassava starch-based biofilms under refrigeration (10 °C). Uniform fruit lots, medium sizes, without defects were used, harvested when they presented predominant green pigmentation with yellow traces. After harvesting, they were packed in plastic boxes and transported to the Laboratory of Technology of Products of Plant Origin at UFCG/UATA/CCTA, where they underwent cleaning and sanitization. The experiment was installed in a completely randomized design, arranged in a 2 x 7 factorial scheme (modified atmosphere treatments x storage periods), for the evaluation of chlorophyll, carotenoids, anthocyanins, flavonoids and ascorbic acid; and a 2 x 4 factorial scheme (modified atmosphere treatments x storage periods) for the evaluation of extractable polyphenols and antioxidant capacity. The evaluations carried out were: Ascorbic acid, total chlorophyll, total carotenoids, flavonoids and anthocyanins, total extractable polyphenols, determination of the DPPH free radical scavenging antioxidant capacity. The levels of chlorophyll and extractable polyphenols decreased during the storage period for the two treatments evaluated. The carotenoid values ​​increased during conservation for both treatments, with emphasis on the 2% BFM treatment with the highest contents for both pulp and peel. Ascorbic acid content tended to increase between treatments (with emphasis on 2% BFM) during storage. Guavas ‘Paluma’ showed high levels of bioactive compounds, regardless of treatments, representing a potent antioxidant.

Keywords: Biofilms; Psidium guajava; free radical DPPH

INTRODUÇÃO

A goiaba (Psidium guajava L.) é considerada uma fruta agradável ao paladar e muito apreciada pelos consumidores brasileiros, apresentando características e aspectos nutricionais importantes, podendo citar como exemplo o licopeno, cálcio, vitamina C, fibras dietéticas. Além destes, pode ser rica em fósforo, vitaminas A, B1, B2, polifenóis e carotenoides (1). As goiabas são frutos que apresentam formas e tamanhos variáveis, sabor adocicado, casca rugosa de coloração verde ou amarela, polpa firme e aromática com diversas tonalidades que variam de acordo com a cultivar (2).

Devido à grande intensidade do seu metabolismo, a goiaba apresenta uma vida útil limitada. Geralmente, os processos fisiológicos associados à deterioração do fruto são acelerados e seus efeitos podem ser agravados pelas condições que estão inseridas após a colheita. Dessa maneira, o uso de tecnologias na conservação pós-colheita é imprescindível para aumentar o período de comercialização (3).

Nesta perspectiva, as tecnologias incluem o uso de atmosfera modificada associadas a recobrimentos, entre outros. A atmosfera modificada pode consistir no acondicionamento dos frutos sob filmes plásticos, pode-se utilizar polietileno associado ao vácuo, pelo recobrimento com ceras especiais, modificando o ar circundante e interno da fruta, reduzindo o metabolismo vegetal, retardando a senescência (4).

Nas últimas décadas, os filmes comestíveis foram produzidos com a finalidade de alcançar o termo “embalagem ativa”, a qual pode conter antioxidantes para retardar os efeitos prejudiciais relacionados à perda de qualidade dos alimentos (5). Nesse sentido, o conhecimento da composição dos alimentos em compostos bioativos e antioxidantes é efetivo para a avaliação da dieta e para as pesquisas que relacionam dieta, saúde e doença, além do que, torna-se indispensável também por haver variações nos teores destes, não só entre as espécies de frutas (6).

O efeito protetor exercido aos alimentos tem sido atribuído à presença de compostos antioxidantes, os quais se destacam os compostos fenólicos, produtos secundários do metabolismo vegetal. Tais compostos integram um amplo e complexo grupo de fitoquímicos, devido a sua natureza química, operam como agentes redutores, interrompendo a cadeia da reação de oxidação por meio de doação de elétrons ou de hidrogênio aos radicais livres, transformando-se em produtos termodinamicamente estáveis, ou complexando com metais (7). As frutas possuem várias substâncias com potencial para fornecer proteção antioxidante ao organismo humano, além dos compostos fenólicos, destacam-se os carotenoides e vitamina C, atuam como excelentes antioxidantes, inativando os radicais livres (8).

Diante desse pressuposto, o objetivo deste trabalho foi avaliar teores de compostos bioativos e a capacidade antioxidante durante o período de armazenamento de goiabas ‘Paluma’ sob atmosfera modificada com o uso de polietileno a vácuo e biofilme de fécula de mandioca, sob refrigeração de 10 °C.

MATERIAL E MÉTODOS

Foram utilizados lotes de frutos uniformes, tamanhos médios, sem defeitos, colhidos quando apresentou pigmentação verde predominante com traços amarelos. Após a colheita, foram acondicionados em caixas plásticas e transportados para o Laboratório de Tecnologia de Produtos de Origem Vegetal da UFCG/UATA/CCTA, onde passaram por higienização e sanitização.

Foram realizados 7 períodos de avaliação em intervalo de 4 dias e 4 períodos de avaliação em intervalo de 8 dias, totalizando 24 dias com três repetições/parcela. As bandejas para avaliação dos frutos foram dispostas aleatoriamente nos locais de armazenamento, de acordo com os tratamentos. Na instalação do experimento foram dispostos dois frutos, compondo um peso total de aproximadamente 300 g, em bandejas de poliestireno com dimensões de 150 x 150 x 25 mm. Após a pesagem do polímero, o mesmo foi preparado por dissolução do polissacarídeo, separadamente em água destilada a em temperaturas entre 70 °C. O amido foi diluído em água destilada (2%, p/v) e homogeneizado em agitador magnético (MA085-Marconi) por um período de 25 minutos a temperatura de dissolução do amido, após dissolução do amido, a solução será resfriada a 40 °C e então o glicerol será adicionado (2% v/v), sendo que, a adição do glicerol acontecerá antes da completa geleificação da solução. Após atingir temperatura de 25 °C, as goiabas foram imersas na solução do recobrimento por 1 minuto. Depois os frutos foram colocados em bandejas de poliestireno e colocados armazenados em 10°C e 70% UR.

As avaliações foram: Ácido ascórbico (mg.100^-1g), determinado, segundo Lee et al., (9); clorofila total (mg.100^-1g), de acordo com modificações do método de Arnon (10); carotenoides totais (µg.100^-1g), determinados pelo método de Higby (11); flavonoides e antocianinas (mg.100^-1g), as determinações seguiram a metodologia de Francis (12); polifenóis extraíveis totais (mg.100g^-1 de ácido gálico), determinação da capacidade antioxidante sequestrante do radical livre DPPH, conforme descrito pelo método de Larrauri et al., (13).

O experimento foi instalado em delineamento inteiramente casualizado, disposto em esquema fatorial 2 x 7 sob temperatura de 10 °C, com 3 repetições de dois frutos/parcela, o primeiro fator corresponde aos tratamentos (Tratamento 1 – polietileno a vácuo e Tratamento 2 – biofilme de fécula de mandioca a 2% + glicerol a 2%) e o segundo fator corresponde aos períodos de armazenamento (0, 4, 8, 12, 16, 20 e 24 dias). Para os polifenóis extraíveis totais e para a determinação da capacidade antioxidante sequestrante do radical livre DPPH foi avaliado em esquema fatorial 2 x 4, com 3 repetições de dois frutos/parcela, o primeiro fator corresponde aos tratamentos (Tratamento 1 – polietileno a vácuo e Tratamento 2 – biofilme de fécula de mandioca a 2% + glicerol a 2%) e o segundo fator corresponde aos períodos de armazenamento (0, 8, 16 e 24 dias).

RESULTADOS E DISCUSSÃO

Analisando os dados obtidos para os teores de clorofila (Figura 1A), observou-se que a polpa dos frutos para os tratamentos com biofilme de fécula de mandioca a 2% (BFM a 2%) e polietileno a vácuo apresentaram diferença significativa, sendo que o tratamento com BFM a 2% obteve valores superiores (1,28 mg.100^-1g ao 24º dia), quando comparados aos encontrados para o tratamento com polietileno a vácuo (0,98 mg.100^-1g ao 16º dia), entretanto, este último, não interferiu no amadurecimento do fruto.

Para o teor de clorofila da casca (Figura 1B), observou-se um declínio no conteúdo deste, durante o período de armazenamento (24 dias) sendo mais acentuado para os frutos tratados com BFM a 2%, isso significa que os frutos recobertos com polietileno a vácuo apresentaram os maiores teores até o fim do armazenamento, apontando esse revestimento como sendo eficiente na manutenção das características dos frutos. As diferenças aparentes na cor do fruto são devidas à presença e distribuição variável de outros pigmentos associados, como os carotenoides, os quais sempre acompanham as clorofilas (14). A via de degradação da clorofila normalmente aceita inclui a perda do grupo fitol pela enzima clorofilase, sendo removida parte da cadeia anexa à molécula tetrapirrólica e ocorrendo a liberação de Mg²⁺ do centro do núcleo forbina (15).

Os teores de carotenoides observados na polpa dos frutos diferiram significativamente (Figura 2A), destacando-se o tratamento com polietileno a vácuo com valores bem superiores em relação aos encontrados em goiabas tratadas com BFM a 2%, chegando ao fim do período de conservação com o dobro deste, onde os frutos revestidos com polietileno a vácuo apresentaram teor igual a 10,66µg.100g^-1 e revestidos por BFM a 2% teor de 5,33µg.100g^-1. Pode-se constatar mais uma vez que a embalagem de polietileno a vácuo permite o amadurecimento satisfatório do fruto no decorrer do armazenamento.

            A literatura reporta que valores elevados de carotenoides são desejados porque estes compostos apresentam propriedades antioxidantes, sendo conhecidos por reagirem com o oxigênio singleto. Dessa maneira, essa característica apresenta-se como uma forma altamente reativa do oxigênio molecular, o qual apresenta dois elétrons de spins opostos ocupando orbitais diferentes ou não. Os carotenoides são, por conseguinte, capazes de retirar do meio espécies altamente reativas (16).

Para os valores antocianinas totais na polpa de goiabas recobertas com BFM a 2%, observou-se que não diferiram estatisticamente entre si (Figura 3A). com isso, o maior teor deste composto foi observado ao 8ºdia de armazenamento refrigerado para frutos recobertos com polietileno a vácuo (0,38 mg.100g^-1).

Em relação ao teor de antocianinas encontrado na casca dos frutos com polietileno (Figura 3B), observou-se que os resultados não diferiram significativamente, entretanto os valores médios mais elevados foram observados para o tratamento com polietileno a vácuo (1,32mg.100g^-1 ao 16ºdia).

Já o menor teor de antocianinas evidencia sua oxidação em função do amadurecimento do fruto, ou seja, notou-se uma queda na concentração dessa substância. Isso pode ocorrer, visto que as antocianinas são pigmentos solúveis em água, as quais conferem as várias mudanças de cores, mas não são majoritariamente as responsáveis por conferir coloração em frutos tropicais (17).

Os teores de flavonoides da polpa diferiram significativamente conforme observado na Figura 4, para o tratamento com BFM a 2% observou-se uma tendência a aumentar o teor deste composto durante o armazenamento (com valor máximo de 3,31mg.100g^-1 ao 24º dia), enquanto foi observado o inverso para o tratamento com polietileno a vácuo onde a tendência foi reduzir ao longo do período de conservação (com valor mínimo de 1,72 mg.100g^-1 ao 24º dia).

Para a casca, o tratamento com polietileno a vácuo não houve diferença significativa, verifica-se que o comportamento foi o oposto do observado na polpa, onde o tratamento com polietileno a vácuo teve tendência a aumentar seu conteúdo de flavonoides durante o armazenamento (valor máximo de 19,56.mg 100g^-1 ao 16º dia), entretanto o tratamento com BFM a 2% tendeu a diminuir no mesmo período (valor mínimo de 15,75 mg.100g^-1 ao 24º dia).

Ao observar sua estrutura química, os flavonoides atuam como doadores de elétrons. Eles representam estruturas químicas conjugadas em anel, ricas em grupos hidroxilas, que têm potenciais antioxidantes por reagirem e inativarem ânions superóxido, oxigênio singleto, radicais peróxidos de lipídios e/ou estabilizando radicais livres envolvidos no processo oxidativo através da hidrogenação ou complexação com espécies oxidantes (18).

A vitamina C desempenha várias funções biológicas relacionadas ao sistema imune, formação de colágeno, absorção de ferro, inibição da formação de nitrosaminas e atividade antioxidante, além de facilitar o uso de cálcio na construção dos ossos e vasos sanguíneos (19). Para o teor de ácido ascórbico avaliado na polpa de goiabas, observou-se destaques para os frutos recobertos com BFM a 2% pois apresentaram um acréscimo de 16,14% deste conteúdo durante o armazenamento (24 dias) apresentando valores máximos ao 12° dia de 42,93 mg.100g^-1, enquanto que as goiabas recobertas com polietileno à vácuo perderam na ordem de 26% do teor deste composto durante o período de conservação, apresentando valores máximos ao 16º dia de 40,34 mg.100g^-1 (Figura 5A).

Observou-se diferença significativa, para os teores de ácido ascórbico da casca dos frutos tratados, sendo que para ambos os casos, verificou-se incremento nos conteúdos destes, como observado na Figura 5B, em que os frutos tratados com BFM a 2% destacaram-se quando comparados aos tratados com polietileno a vácuo, com acréscimo de 21% e 15%, respectivamente. Para o tratamento de polietileno a vácuo destaca-se valores máximos de 68,87 mg.100g^-1 ao 16º dia, enquanto que para o tratamento de BFM a 2% os valores máximos obtidos foram 66,97 mg.100g^-1 ao 20º dia de armazenamento.

Observando os valores representados na Tabela 1, observou-se diferença significativa entre os períodos para cada tratamento avaliado, bem como entre os tratamentos durante o armazenamento, com exceção do período zero. O revestimento com BFM a 2% apresentou menor perda no teor de polifenóis extraíveis da polpa (aproximadamente 5%) durante o período de conservação quando comparados com o tratamento com polietileno a vácuo que apresentou uma redução de aproximadamente 22% para o mesmo período.

Além disso, verificou-se diferença significativa entre os períodos para cada tratamento avaliado na avaliação de polifenóis extraíveis para a casca de goiabas ‘Paluma’, porém entre os tratamentos durante a conservação não diferiram entre si com exceção do último dia de armazenamento. Observou-se uma redução destes ao fim do armazenamento para ambos tratamentos, sendo que os frutos revestidos com polietileno a vácuo apresentaram a menor redução com aproximadamente 10% e os revestidos com BFM a 2% maior redução, aproximadamente 19% (Tabela 2).

Os compostos fenólicos foram extraídos em teores relevantes, ressaltando que estes compostos agregam valor ao fruto por possuírem alegações de apresentarem atividade antioxidante, ajudando o nosso organismo a se proteger contra as espécies reativas de oxigênio que provocam danos nas células.

Na Tabela 3, observou-se diferença significativa entre os períodos avaliados para cada tratamento, já entre os tratamentos foram observados diferença significativa somente ao 8º e 16º dia com relação à capacidade antioxidante da polpa dos frutos, apresentando maior redução desta capacidade para o tratamento utilizando polietileno a vácuo (aproximadamente 30%) quando comparado com o BFM a 2% (aproximadamente 18%).

Com relação à capacidade antioxidante avaliada para casca dos frutos notada na Tabela 4, verificou-se comportamento similar ao observado para polpa. A capacidade antioxidante para os frutos revestidos com polietileno a vácuo aproximadamente reduziu a metade ao fim do armazenamento (157,52g de polpa.g DPPH^-1) e a terça parte para os revestidos com BFM a 2% (222,97 de polpa.g DPPH^-1), para o mesmo período.

Em síntese, as goiabas revestidas com biofilme de fécula de mandioca a 2% se destacaram-se por apresentar maior capacidade antioxidante quando comparadas com as mesmas revestidas com polietileno a vácuo, principalmente no início do período de conservação e a casca como tendo maior capacidade para reduzir 50% de radical DPPH livre no organismo, necessitaria de aproximadamente 70 g casca.g DPPH^-1, constatando que goiaba ´Paluma` trata-se de uma fonte potencial de antioxidante natural, devendo ser estimulado seu consumo na dieta, principalmente da fruta íntegra, tendo em vista seu alto conteúdo de antioxidantes na região correspondente da casca.

CONCLUSÕES

As goiabas ‘Paluma’ revestidas com polietileno e recobertas com biofilme de fécula de mandioca a 2% apresentaram teores consideráveis de compostos bioativos, constituindo fontes potenciais de compostos bioativos naturais para a dieta humana;

Os frutos recobertos com biofilme de fécula de mandioca a 2% apresentaram maior ação antioxidante, sendo considerado eficiente o uso deste biopolímero;

A goiaba deve ser consumida íntegra na (polpa e casca), pois a casca apresenta excelentes teores de ácido ascórbico, carotenoides, compostos fenólicos e capacidade antioxidante.

REFERÊNCIAS

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