Avanços em Ciência e Tecnologia de Alimentos

editora científica

Silvani VerruckOrganizadora

4volume

E

4


4volume

2021 - GUARUJÁ - SP

1ª EDIÇÃO

editora científica

Copyright© 2021 por Editora Científica Digital Copyright da Edição © 2021 Editora Científica DigitalCopyright do Texto © 2021 Os Autores

EDITORA CIENTÍFICA DIGITAL LTDAGuarujá - São Paulo - Brasil

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Parecer e Revisão Por ParesOs textos que compõem esta obra foram submetidos para avaliação do Conselho Editorial da Editora Científica Digital, bem como revisados por pares, sendo indicados para a publicação.

O conteúdo dos capítulos e seus dados e sua forma, correção e confiabilidade são de responsabilidade exclusiva dos autores. É permitido o download e compartilhamento desta obra desde que no formato Acesso Livre (Open Access) com os créditos atribuídos aos respectivos autores, mas sem a possibilidade de alteração de nenhuma forma ou utilização para fins comerciais.

CORPO EDITORIAL

Direção EditorialR e i n a l d o C a r d o s oJ o ã o B a t i s t a Q u i n t e l aEditor CientíficoP r o f . D r . R o b s o n J o s é d e O l i v e i r aAssistentes EditoriaisE l i e l s o n R a m o s J r . E r i c k B r a g a F r e i r eB i a n c a M o r e i r aS a n d r a C a r d o s oBibliotecárioM a u r í c i o A m o r m i n o J ú n i o r - C R B 6 / 2 4 2 2JurídicoD r . A l a n d e l o n C a r d o s o L i m a - O A B / S P - 3 07 8 5 2

Robson José de OliveiraUniversidade Federal do Piauí, Brasil

Carlos Alberto Martins CordeiroUniversidade Federal do Pará, Brasil

Rogério de Melo GrilloUniversidade Estadual de Campinas, Brasil

Eloisa Rosotti NavarroUniversidade Federal de São Carlos, Brasil

Ernane Rosa MartinsInstituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia de Goiás, Brasil

Rossano Sartori Dal MolinUniversidade Federal do Rio Grande do Sul, Brasil

Carlos Alexandre OelkeUniversidade Federal do Pampa, Brasil

Domingos Bombo DamiãoUniversidade Agostinho Neto, Angola

Edilson Coelho SampaioUniversidade da Amazônia, Brasil

Elson Ferreira CostaUniversidade do Estado do Pará, Brasil

Reinaldo Eduardo da Silva SalesInstituto Federal do Pará, Brasil

Patrício Francisco da SilvaUniversidade CEUMA, Brasil

Auristela Correa CastroUniversidade Federal do Pará, Brasil

Dalízia Amaral CruzUniversidade Federal do Pará, Brasil

Susana Jorge FerreiraUniversidade de Évora, Portugal

Fabricio Gomes GonçalvesUniversidade Federal do Espírito Santo, Brasil

Erival Gonçalves PrataUniversidade Federal do Pará, Brasil

Gevair CamposFaculdade CNEC Unaí, Brasil

Flávio Aparecido de AlmeidaFaculdade Unida de Vitória, Brasil

Mauro Vinicius Dutra GirãoCentro Universitário Inta, Brasil

Clóvis Luciano GiacometUniversidade Federal do Amapá, Brasil

Giovanna MoraesUniversidade Federal de Uberlândia, Brasil

André Cutrim CarvalhoUniversidade Federal do Pará, Brasil

Dennis Soares LeiteUniversidade de São Paulo, Brasil

Silvani VerruckUniversidade Federal de Santa Catarina, Brasil

Osvaldo Contador JuniorFaculdade de Tecnologia de Jahu, Brasil

Claudia Maria Rinhel-SilvaUniversidade Paulista, Brasil

Silvana Lima VieiraUniversidade do Estado da Bahia, Brasil

Cristina Berger FadelUniversidade Estadual de Ponta Grossa, Brasil

Graciete Barros SilvaUniversidade Estadual de Roraima, Brasil

CONSELHO EDITORIALMestres, Mestras, Doutores e Doutoras

CONSELHO EDITORIAL

Carlos Roberto de LimaUniversidade Federal de Campina Grande, Brasil

Wescley Viana EvangelistaUniversidade do Estado de Mato Grosso, Brasil

Cristiano MarinsUniversidade Federal Fluminense, Brasil

Marcelo da Fonseca Ferreira da SilvaEscola Superior de Ciências da Santa Casa de Misericórdia de Vitória, Brasil

Daniel Luciano GevehrFaculdades Integradas de Taquara, Brasil

Silvio Almeida JuniorUniversidade de Franca, Brasil

Juliana Campos PinheiroUniversidade Federal do Rio Grande do Norte, Brasil

Raimundo Nonato Ferreira do NascimentoUniversidade Federal do Piaui, Brasil

Antônio Marcos Mota MirandaInstituto Evandro Chagas, Brasil

Maria Cristina ZagoCentro Universitário UNIFAAT, Brasil

Samylla Maira Costa SiqueiraUniversidade Federal da Bahia, Brasil

Gloria Maria de FrancaUniversidade Federal do Rio Grande do Norte, Brasil

Carla da Silva SousaInstituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia Baiano, Brasil

Dennys Ramon de Melo Fernandes AlmeidaUniversidade Federal do Rio Grande do Norte, Brasil

Mário Celso Neves de AndradeUniversidade de São Paulo, Brasil

Julianno Pizzano AyoubUniversidade Estadual do Centro-Oeste, Brasil

Ricardo Pereira SepiniUniversidade Federal de São João Del-Rei, Brasil

Maria do Carmo de SousaUniversidade Federal de São Carlos, Brasil

Flávio Campos de MoraisUniversidade Federal de Pernambuco, Brasil

Jonatas Brito de Alencar NetoUniversidade Federal do Ceará, Brasil

Reginaldo da Silva SalesInstituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia do Pará, Brasil

Iramirton Figuerêdo MoreiraUniversidade Federal de Alagoas, Brasil

Moisés de Souza MendonçaInstituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia do Pará, Brasil

Bianca Anacleto Araújo de SousaUniversidade Federal Rural de Pernambuco, Brasil

Pedro Afonso CortezUniversidade Metodista de São Paulo, Brasil

Bianca Cerqueira MartinsUniversidade Federal do Acre, Brasil

Vitor Afonso HoeflichUniversidade Federal do Paraná, Brasil

Francisco de Sousa LimaInstituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia Baiano, Brasil

Sayonara Cotrim SabioniInstituto Federal de Educação Ciência e Tecnologia Baiano, Brasil

Thais Ranielle Souza de OliveiraCentro Universitário Euroamericano, Brasil

Cynthia Mafra Fonseca de LimaUniversidade Federal de Alagoas, Brasil

Marcos Reis GonçalvesCentro Universitário Tiradentes, Brasil

Rosemary Laís GalatiUniversidade Federal de Mato Grosso, Brasil

Maria Fernanda Soares QueirozUniversidade Federal de Mato Grosso, Brasil

CONSELHO EDITORIAL

Letícia Cunha da HungriaUniversidade Federal Rural da Amazônia, Brasil

Dioniso de Souza SampaioUniversidade Federal do Pará, Brasil

Leonardo Augusto Couto FinelliUniversidade Estadual de Montes Claros, Brasil

Danielly de Sousa NóbregaInstituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia do Acre, Brasil

Mauro Luiz Costa CampelloUniversidade Paulista, Brasil

Livia Fernandes dos SantosInstituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia do Acre, Brasil

Sonia Aparecida CabralSecretaria da Educação do Estado de São Paulo, Brasil

Camila de Moura Vog tUniversidade Federal do Pará, Brasil

José Martins Juliano EustáquioUniversidade de Uberaba, Brasil

Walmir Fernandes PereiraMiami University of Science and Technology, Estados Unidos da América

Liege Coutinho Goulart DornellasUniversidade Presidente Antônio Carlos, Brasil

Ticiano Azevedo BastosUniversidade Federal de Ouro Preto, Brasil

Jónata Ferreira De MouraUniversidade Federal do Maranhão, Brasil

Daniela Remião de MacedoFaculdade de Belas Artes da Universidade de Lisboa, Portugal

Francisco Carlos Alberto Fonteles HolandaUniversidade Federal do Pará, Brasil

Bruna Almeida da SilvaUniversidade do Estado do Pará, Brasil

Adriana Leite de AndradeUniversidade Católica de Petrópolis, Brasil

Clecia Simone Gonçalves Rosa PachecoInstituto Federal do Sertão Pernambucano, Brasil

Claudiomir da Silva SantosInstituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia do Sul de Minas, Brasil

Fabrício dos Santos RitáInstituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia do Sul de Minas, Brasil, Brasil

Ronei Aparecido BarbosaInstituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia do Sul de Minas, Brasil

Julio Onésio Ferreira MeloUniversidade Federal de São João Del-Rei, Brasil

Juliano José CorbiUniversidade de São Paulo, Brasil

Alessandra de Souza MartinsUniversidade Estadual de Ponta Grossa, Brasil

Francisco Sérgio Lopes Vasconcelos FilhoUniversidade Federal do Cariri, Brasil

Thadeu Borges Souza SantosUniversidade do Estado da Bahia, Brasil

Francine Náthalie Ferraresi Rodriguess QueluzUniversidade São Francisco, Brasil

Maria Luzete Costa CavalcanteUniversidade Federal do Ceará, Brasil

Luciane Martins de Oliveira MatosFaculdade do Ensino Superior de Linhares, Brasil

Rosenery Pimentel NascimentoUniversidade Federal do Espírito Santo, Brasil

Lívia Silveira Duarte AquinoUniversidade Federal do Cariri, Brasil

Irlane Maia de OliveiraUniversidade Federal do Amazonas, Brasil

Xaene Maria Fernandes MendonçaUniversidade Federal do Pará, Brasil

CONSELHO EDITORIAL

Thaís de Oliveira Carvalho Granado SantosUniversidade Federal do Pará, Brasil

Fábio Ferreira de Carvalho JuniorFundação Getúlio Vargas, Brasil

Anderson Nunes LopesUniversidade Luterana do Brasil, Brasil

Iara Margolis RibeiroCentro Universitário Boa Viagem, Brasil

Carlos Alberto da SilvaUniversidade Federal do Ceara

Keila de Souza SilvaUniversidade Estadual de Maringá, Brasil

Francisco das Chagas Alves do NascimentoUniversidade Federal do Pará, Brasil

Réia Sí lvia Lemos da Costa e Silva GomesUniversidade Federal do Pará, Brasil

Priscyla Lima de AndradeCentro Universitário UniFBV, Brasil

Aleteia Hummes ThainesFaculdades Integradas de Taquara, Brasil

Darlindo Ferreira de LimaUniversidade Federal de Pernambuco, Brasil

Sílvia Raquel Santos de MoraisUniversidade Federal do Vale do São Francisco, Brasil

APRESENTAÇÃO

E s t a o b r a i n t i t u l a d a “A v a n ç o s e m C i ê n c i a e T e c n o l o g i a d e A l i m e n t o s ” , f o i p e n s a d o p a r a a t e n d e r a n e c e s s i d a d e d e u m m a t e r i a l b i b l i o g r á f i c o q u e r e ú n a i n f o r m a ç õ e s n e c e s s á r i a s p a r a a a t u a ç ã o d e p r o f i s s i o n a i s n a s d i f e r e n t e s á r e a s d a Te c n o l o g i a , C i ê n c i a e E n ge n h a r i a d e A l i m e n t o s . E s t e v o l u m e t e m c o m o o b j e t i v o f o r n e c e r a o l e i t o r u m a v i s ã o a m p l a d o s p r i n c i p a i s a s p e c t o s r e l a c i o n a d o s a c a r a c t e r í s t i c a s d o s a l i m e n t o s ( b i o q u í m i c a , c o m p o s i ç ã o f í s i c o - q u í m i c a , m i c r o b i o l o g i a , t o x i c o l o g i a , a n á l i s e s e n s o r i a l , t e c n o l o g i a e i n o v a ç õ e s ) . A l é m d i s s o , s ã o a p r e s e n t a d o s e s t u d o s d e p e r f i l d e p r o d u ç ã o e c o n s u m o d e s s e s a l i m e n t o s n o B ra s i l e o s a s p e c t o s l e g a i s ex i g i d o s e m t o d a s a s e t a p a s d a p ro d u ç ã o , d e s d e a m a t é r i a - p r i m a a t é a a q u i s i ç ã o p e l o s c o n s u m i d o r e s .A g ra d e c e m o s a o s a u t o re s p e l o e m p e n h o , d i s p o n i b i l i d a d e e d e d i c a ç ã o p a ra o d e s e n v o l v i m e n t o e c o n c l u s ã o d e s s a o b ra . Es p e ra m o s t a m b é m q u e e s t a o b ra s i r v a d e i n s t r u m e n t o d i d á t i c o - p e d a gó g i c o p a ra e s t u d a n t e s , p r o f e s s o r e s d o s d i v e r s o s n í v e i s d e e n s i n o e m s e u s t r a b a l h o s e d e m a i s i n t e r e s s a d o s p e l a t e m á t i c a .


SUMÁRIOCAPÍTULO 01

EFEITO DA TERMOSSONICAÇÃO EM PARÂMETROS DE QUALIDADE DE SUCOS DE FRUTASDaniely da Rocha Cordeiro Dias; Alessandra Silva Araújo; Zilmar Meireles Pimenta Barros; Thayza Christina Montenegro Stamford; Patrícia Moreira Azoubel; Tânia Lúcia Montenegro StamfordDOI: 10.37885/210303534 .................................................................................................................................................................................19

CAPÍTULO 02ALIMENTOS SIMBIÓTICOS: USO DA CO-ENCAPSULAÇÃO COMO FORMA DE VEICULAÇÃO DE PROBIÓTICOS E PREBIÓTICOSThaísa Gabriela Silva de Farias; Thayza Christina Montenegro Stamford; Vitória Maria de Souza Ribeiro; Hayane Ferreira Leite Ladislau; José Alberto Costa Medeiros; Thatiana Montenegro Stamford Arnaud; Tânia Lúcia Montenegro StamfordDOI: 10.37885/210303529 ................................................................................................................................................................................ 39

CAPÍTULO 03PROPRIEDADES FUNCIONAIS DO EUGENOL E SUA APLICAÇÃO EM ALIMENTOSMerielly Saeli de Santana; Erilane Castro de Lima Machado; Thayza Christina Montenegro Stamford; Tânia Lúcia Montenegro Stamford

DOI: 10.37885/210303527 ................................................................................................................................................................................. 59

CAPÍTULO 04KOMBUCHÁ: DO “CHÁ DA IMORTALIDADE” A PRODUÇÃO DE CELULOSE BACTERIANADaniella Pereira da Silva; Thayza Christina Montenegro Stamford; Felipe Ravelly Alves de Souza; Erilane de Castro Lima Machado; Tania Lúcia Montenegro StamfordDOI: 10.37885/210303499 ................................................................................................................................................................................. 74

CAPÍTULO 05MAPEAMENTO E ADEQUAÇÃO HIGIÊNICO-SANITÁRIA DE CASAS DE FARINHA EM UM MUNICÍPIO DO PIAUÍLara Bianca de Sousa Oliveira; Rafael Victor Lima Monteiro; Norma Sueli Marques da Costa Alberto; Layana Rodrigues Chagas

DOI: 10.37885/210303422 ................................................................................................................................................................................ 88

CAPÍTULO 06ADEQUAÇÃO À LEGISLAÇÃO SANITÁRIA NA FABRICAÇÃO DE BOMBONS ARTESANAISÂngela Christina Conte Theodoro; Ana Lúcia Lima; Juliana Rodrigues Donadon; Danielle Bogo; Raquel Pires Campos

DOI: 10.37885/210203400 .............................................................................................................................................................................. 100


ASPECTOS RELEVANTES SOBRE AS INTOXICAÇÕES PELO CONSUMO DE PESCADO

Gabriel Domingos Carvalho; Luciano Pinto de Almeida; Vitor Vaz Silva; Silvio Cesar Costa; Cássia Silveira Fim; Felipe Martins Correia Pontes; Fabio Oliveira; Luciana do Nascimento Oliveira; Darlan Gonçalves Azevedo; Carolina de Souza Moreira

DOI: 10.37885/210203365 ...............................................................................................................................................................................116

CAPÍTULO 08PERFIL CINÉTICO DE PIGMENTOS PRODUZIDOS POR MONASCUS RUBER EM EFLUENTE PROVENIENTE DO PROCESSAMENTO DA MANDIOCADaniele Silva Ribeiro; Keila Aparecida Moreira; Monique Renon Eller; Paulo Cesar Stringheta

DOI: 10.37885/210102850 ................................................................................................................................................................................132

CAPÍTULO 09QUALIDADE DE PEIXES: UMA BREVE REVISÃO

Ana Cláudia Silveira Alexandre; Francielly Corrêa Albergaria; Anderson Henrique Venâncio; Ana Paula Lima Ribeiro; Felipe Furtini Haddad; Marcelo Stefanini Tanaka; Roberta Hipólito de Souza; Maria Emília de Sousa Gomes

DOI: 10.37885/210203356 .............................................................................................................................................................................. 144

CAPÍTULO 10AVALIAÇÃO DAS BOAS PRÁTICAS DE FABRICAÇÃO EM UM ESTABELECIMENTO PRODUTOR DE BOLOS CASEIROS EM CUIABÁ-MTMariele Nascimento de Souza; Maxsueli Aparecida Moura Machado; Anaqueli Lucia Pedroso; Luciana Kimie Savay da Silva

DOI: 10.37885/210203335 ............................................................................................................................................................................... 174

CAPÍTULO 11ANÁLISE MICROBIOLÓGICA DO CALDO DE CANA COMERCIALIZADO NA REGIÃO CENTRAL DE VITÓRIA DA CONQUISTA, BAHIAAlana Perez Santos Ferreira; Joanne da Silva Oliveira; Clara Mariana Gonçalves Lima; Jorge Pamplona Pagnossa; Roseane Mendonça de Figueiredo; Renato Novaes Chaves; Silvani Verruck; Renata Ferreira Santana

DOI: 10.37885/210203338 .............................................................................................................................................................................. 182


ANÁLISE COMPARATIVA ENTRE IOGURTE TRADICIONAL E ZERO LACTOSE DURANTE O ARMAZENAMENTOCamila Alves Moreira; Milla Gabriela dos Santos

DOI: 10.37885/210203247 ............................................................................................................................................................................... 189

CAPÍTULO 13ELABORAÇÃO DE MASSAS ALIMENTÍCIAS FRESCAS DE MACAXEIRA: AVALIAÇÃO FÍSICO-QUÍMICA, MICROBIOLÓGICA E DE RENDIMENTO

Sanyelle Lima Sousa; Deborah Silva do Amaral; Aliny Victória da Silva Rocha; Marcos Juliano Gouveia; Hudson Paulo Silva; Danise Medeiros Vieira; Amanda Reges de SenaDOI: 10.37885/210203274 ............................................................................................................................................................................... 196

CAPÍTULO 14QUALIDADE DE PIMENTA-DO-REINO OBTIDA DE PROPRIEDADES RURAIS DO NORTE DO ESPÍRITO SANTO.

Tainã Moulin Fernandes Machado; Maria da Penha Piccolo; Antonio Manoel Maradini Filho; Marcelo Barreto Silva; Maysa do Vale Oliveira; Alexandre Cristiano Santos Junior; Lucas Freire Martins; Yasmin Isidorio Cavalcanti dos SantosDOI: 10.37885/210203267 ............................................................................................................................................................................... 207

CAPÍTULO 15AVALIAÇÃO DA CAPACIDADE FERMENTATIVA DA SACCHAROMYCES CEREVISAE E SACCHAROMYCES PASTORIS IMOBILIZADA PARA PRODUÇÃO DE CERVEJA: PERFIL FERMENTATIVO, CICLOS E PRODUTIVIDADE

Úrsula Tereza Cordeiro Coutinho; Rafael Charles Vasco; Stefano Sabino Vivas da Silva; Enayde de Almeida Melo; Andrelina Maria Pinheiro SantosDOI: 10.37885/210203243 ..............................................................................................................................................................................225

CAPÍTULO 16OPTIMIZATION OF THE ENCAPSULATION OF LACTOBACILLUS RHAMNOSUS ATCC 7469 BY EXTRUSION AND SUBSEQUENT LYOPHILIZATION ON PASSION FRUIT FROM CAATINGA

Mariana de Lucena Soares; Renata Oliveira; Christine Lamenha Luna Finkler; Ester Ribeiro

DOI: 10.37885/210203082 ..............................................................................................................................................................................235


SALMONELLA SPP. EM PRODUTOS LÁCTEOS NO BRASIL E SEU IMPACTO NA SAÚDE DO CONSUMIDORGustavo Luis de Paiva Anciens Ramos; Gabriel Macedo Magalhães Silva; Wesley Alves Ribeiro; Janaína dos Santos Nascimento

DOI: 10.37885/210203163 ...............................................................................................................................................................................254

CAPÍTULO 18TRIAGEM MICROBIOLÓGICA EM MÃOS DE MANIPULADORES DE ALIMENTOS EM SERVIÇOS ALTERNATIVOS DE ALIMENTAÇÃO

Clara Mariana Gonçalves Lima; Lenara Oliveira Pinheiro; Maria Lorena Santos de Oliveira; Jorge Pamplona Pagnossa; Silvani Verruck; Roberta Magalhães Dias CardozoDOI: 10.37885/210203122 ............................................................................................................................................................................... 267

CAPÍTULO 19O VÍRUS INFLUENZA E A CADEIA PRODUTIVA DE ALIMENTOS: PREVENÇÃO À CONTAMINAÇÃO DE ÁGUA, ALIMENTOS E SUPERFÍCIES

Beatriz Bueno Marcolino; Esthela Michalski Puel; Gisieli Megue Pagliarini; Silvani Verruck

DOI: 10.37885/210202997 ................................................................................................................................................................................274

CAPÍTULO 20EFFECT OF THERMOSONICATION ON QUALITY PARAMETERS AND PRODUCTION OF PROBIOTIC JUICES

Zilmar Meireles Pimenta Barros; Thays Lucena Vieira de Melo; Renata de Oliveira Nascimento Silva; João Henrique Fernandes da Silva; Patrícia Moreira Azoubel; Ester RibeiroDOI: 10.37885/210203083 ..............................................................................................................................................................................293

CAPÍTULO 21FILMES BIOPOLIMÉRICOS COMO SUPORTE PARA NANOPARTICULAS DE PRATA: ESTUDO DA ATIVIDADE ANTIMICROBIANA

Taís Port Hartz; Karina Rodrigues de Fraga; Carla Weber Scheeren

DOI: 10.37885/210303546 ...............................................................................................................................................................................317


REVESTIMENTO COMESTÍVEL DE QUITOSANA MODIFICADA POR REAÇÃO DE MAILLARD NA CONSERVAÇÃO PÓS-COLHEITA DE GOIABA (PSIDIUM GUAJAVA L.)Isabella Teodora de Freitas Pontes Macedo; Antônio Vinicius Pinho Sá; Tamarah Raquel de Freitas Pontes Macedo; Thatiana Montenegro Stamford-Arnaud; Tânia Lúcia Montenegro Stamford; Thayza Christina Montenegro StamfordDOI: 10.37885/210303517 ...............................................................................................................................................................................324

CAPÍTULO 23NANOPARTÍCULAS DE QUITOSANA: TÉCNICAS DE OBTENÇÃO E APLICAÇÕES NA INDÚSTRIA DE ALIMENTOS

Ihasmyn dos Santos Nunes; José Alberto da Costa Medeiros; Newton Pereira Stamford; Tânia Lúcia Montenegro Stamford; Thayza Christina Montenegro StamfordDOI: 10.37885/210303528 ..............................................................................................................................................................................345

CAPÍTULO 24BIOPOLIMEROS NA INDÚSTRIA DE ALIMENTOS: DO APROVEITAMENTO DE RESÍDUOS AGROINDUSTRIAIS A PRODUÇÃO DE BIOPOLIMEROS

Felipe Ravelly Alves de Souza; José Sebastião Thiego de Oliveira; Daniella Pereira da Silva; Michelle Galindo de Oliveira; Danielle Dias Neves; Wagner Eduardo da Silva; Thayza Christina Montenegro StamfordDOI: 10.37885/210303531 ............................................................................................................................................................................... 370

CAPÍTULO 25NANOENCAPSULAÇÃO DE ÓLEOS VEGETAIS POR COACERVAÇÃO COMPLEXA

Jucianne Martins Lobato; Thatiana Montenegro Stamford Arnaud; Thayza Christina Montenegro Stamford; Walter Botelho Seixas; Francisco Douglas Dias Barros; Dayane Dayse de Melo Costa; Janaína de Carvalho Alves; Tânia Lúcia Montenegro StamfordDOI: 10.37885/210303497 ...............................................................................................................................................................................389

CAPÍTULO 26PROTÓTIPO DE CANUDO BIODEGRADÁVEL À BASE DE AMIDO E GEL DE ALOE VERA: CARACTERIZAÇÃO E ANÁLISE DA INTEGRIDADE

Leonardo de Araújo Silva; Talisson Dias Souza; Clara Mariana Gonçalves Lima; Luiza Zazini Benedito; Renata Ferreira Santana; Wilson Rodrigues Pinto JúniorDOI: 10.37885/210203344 ..............................................................................................................................................................................403


NANOPARTÍCULAS DE QUITOSANA NA CONSERVAÇÃO E PRODUÇÃO DE ALIMENTOSJosé Alberto da Costa Medeiros; Ihasmyn dos Santos Nunes; Alessandra Silva Araújo; Eduardo Alves Carvalho; Thayza Christina Montenegro StamfordDOI: 10.37885/210203317 ................................................................................................................................................................................417

CAPÍTULO 28ÓLEO ESSENCIAL DE ORÉGANO (ORIGANUM VULGARE L.) NA PRODUÇÃO DE FILMES ATIVOS BIODEGRADÁVEIS

Ana Flávia Sampaio Paulo; Geane Cristiane Balan; Marianne Ayumi Shirai

DOI: 10.37885/210203190 ...............................................................................................................................................................................430

CAPÍTULO 29REVESTIMENTOS COMESTÍVEIS PARA CONSERVAÇÃO PÓS COLHEITA DE BANANA: UMA REVISÃO

Silvio Cesar Fratari; Adriana Paiva de Oliveira; Rozilaine A. Pelegrine Gomes de Faria; Ricardo Dalla Villa

DOI: 10.37885/210203091 ...............................................................................................................................................................................444

CAPÍTULO 30ENTENDIMENTO E USO DA ROTULAGEM NUTRICIONAL DE ALIMENTOS POR ESTUDANTES

Lennon da Silva Barros; Márcia da Conceição Rêgo; Denilson da Conceição Montel; Giovanna de Fátima Ferreira de Sousa Santos; Thaís Vieira PaivaDOI: 10.37885/210203071 ...............................................................................................................................................................................468

CAPÍTULO 31UTILIZAÇÃO DE COBERTURA COMESTÍVEL EM MANGA MINIMAMENTE PROCESSADA

Ígor Henrique de Mello Rodrigues Ciolin; Gláucia Cristina Moreira; Carolina Castilho Garcia; Daiane Cristina Lenhard

DOI: 10.37885/201202648 ..............................................................................................................................................................................480

CAPÍTULO 32PALATABILIDADE E ACEITABILIDADE SENSORIAL EM IDOSOS

Rangel Zagheti dos Reis; Elisandra Vanessa de Moura; Marisa Angela Biazus; Henry Charles Albert David Naidoo Terroso de Mendonça Brandão; Silvana Ligia Vincenzi; William Arthur Philip Louis Naidoo Terroso de Mendonça Brandão; Saraspathy Naidoo Terroso Gama de MendonçaDOI: 10.37885/210303578 ...............................................................................................................................................................................496


APLICABILIDADE DE MATÉRIAS PRIMAS VEGETAIS PARA ELABORAÇÃO DE BEBIDAS FUNCIONAISDaniel Felipe Toro Suárez; Luciana Leite de Andrade Lima; Gerlane Souza de Lima; Vivianne Montarroyos Padilha; Tânia Lúcia Montenegro StamfordDOI: 10.37885/210303521 ...............................................................................................................................................................................503

CAPÍTULO 34ELABORAÇÃO E CARACTERIZAÇÃO DE SOBREMESA LÁCTEA ADICIONADA DE BABAÇU E CUPUAÇU

Natália Tolfo de Souza; Geovanna Lemos Lima; Gabrieli Oliveira Folador; Gisele Teixeira de Souza Sora; Ladyslene Chrístyns de Paula; Luís Fernando PolesiDOI: 10.37885/210303495 .............................................................................................................................................................................. 519

CAPÍTULO 35ELABORAÇÃO E AVALIAÇÃO SENSORIAL DE BEBIDA NÃO ALCOÓLICA OBTIDA UTILIZANDO SÓLIDOS HIDROSSOLÚVEIS DE QUINOA

Mariana Francisco dos Santos; Antonio Manoel Maradini Filho; Suzana Maria Della Lucia; Wallaf Costa Vimercati; Gabriela Fassarella; Wanessa da Costa Fagundes Ferrari SantanaDOI: 10.37885/210303519 ...............................................................................................................................................................................534

CAPÍTULO 36RELAÇÃO SÓDIO/POTÁSSIO EM PRODUTOS CÁRNEOS

Ana Paula Rebellato; Joyce Grazielle Siqueira Silva; Juliana Azevedo Lima Pallone

DOI: 10.37885/210203324 .............................................................................................................................................................................. 555

CAPÍTULO 37BEBIDAS ALTERNATIVAS AO LEITE: TENDÊNCIAS, COMPOSIÇÃO NUTRICIONAL, POTENCIAL BIOATIVO E BIOACESSIBILIDADE

Joyce Grazielle Siqueira Silva; Ana Paula Rebellato; Juliana Azevedo Lima Pallone

DOI: 10.37885/210203322 ..............................................................................................................................................................................565

CAPÍTULO 38LICOR DE FRUTOS DE ORA-PRO-NÓBIS

Amanda de Ávila Silveira; Lara Soares Santos; Lorrayne Mamede Oliveira; Reginaldo Rodrigues de Andrade; Carla Regina Amorim dos Anjos QueirozDOI: 10.37885/210303423 ..............................................................................................................................................................................580


SUSTENTABILIDADE DA PRODUÇÃO DE ALIMENTOS ATRAVÉS DA VALORIZAÇÃO DO POTENCIAL DE RESÍDUOS VEGETAIS – UMA REVISÃOCamyla Vidal Alves; Gerlane Souza de Lima; Wildia Dorvil; Viviane Michele dos Santos; Ícaro Burégio de Lima; Francisco Humberto Xavier-Júnior; Thayza Christina Montenegro StamfordDOI: 10.37885/210203393 .............................................................................................................................................................................. 591

CAPÍTULO 40CHOCOLATE E GOIABA SERRANA: ESTUDO PRELIMINAR SOBRE HARMONIZAÇÃO

Alice Nogueira Novaes Southgate; Ana Clara Dias Galluzzo; Fabiana Mortimer Amaral

DOI: 10.37885/210203381 ...............................................................................................................................................................................605

CAPÍTULO 41ACEITABILIDADE DA BARRA DE CEREAIS ELBORADA COM ADIÇÃO DE MORINGA (MORINGA OLEÍFERA LAM.)

Thamires Queiroga dos Santos; Ana Paula Costa Câmara; Robson Rogério Pessoa Coelho; Lupercio Luizines Cavalcanti Filho; Geraldavane Lacerda LopesDOI: 10.37885/210203262 .............................................................................................................................................................................. 631

CAPÍTULO 42ANÁLISE NUTRICIONAL E SENSORIAL DO MUFFIN DESENVOLVIDO COM A FARINHA DE TRIGO SARRACENO

Dominika Szwagierek Sandoli; Rafael Resende Maldonado; Daniela Soares de Oliveira

DOI: 10.37885/210203237 ............................................................................................................................................................................... 641

CAPÍTULO 43DESENVOLVIMENTO, ACEITABILIDADE E VIDA DE PRATELEIRA DE HAMBÚRGUERES “LIGHT” ENRIQUECIDOS COM CHIA (SALVIA HISPANICA L.)

Jean Ramos Boldori; Andrieli Bassin Cogo; Bibiana Pistoia Ferreira Rabuske; Felix Roman Munieweg; Cristiane Casagrande Denardin

DOI: 10.37885/210203209 .............................................................................................................................................................................. 661

CAPÍTULO 44CARACTERIZAÇÃO SENSORIAL DE DOCES COMERCIAIS DE MARMELO (CYDONIA OBLONGA MILL.)

Alan Almeida Alves; Alan Lopes Cardoso; Walter Alan Andrade; Marina Melliny Guimarães de Freitas; Isabela Cruz Teixeira; Miriam Santos Pacheco de Lima; Victor Valentim Gomes; Clara Mariana Gonçalves Lima; Daniela CaetanoDOI: 10.37885/210203098 ...............................................................................................................................................................................677


SENSORIAL CHARACTERISTICS OF COOKED HAM WITH PARTIAL REDUCTION OF NACLDaiane Perondi; Alexandre da Trindade Alfaro; Alessandra Machado-Lunkes; Evellin Balbinot-Alfaro

DOI: 10.37885/201202369 ..............................................................................................................................................................................683

SOBRE A ORGANIZADORA .................................................................................................................................694

ÍNDICE REMISSIVO .............................................................................................................................................695

“01

Efe i to da termosson icação em parâmetros de qualidade de sucos de frutas

Daniely da Rocha Cordeiro DiasUFPE

Alessandra Silva AraújoUFPE

Zilmar Meireles Pimenta BarrosUFPE

Thayza Christina Montenegro StamfordUFPE

Patrícia Moreira AzoubelUFPE

Tânia Lúcia Montenegro StamfordUFPE

10.37885/210303534

https://dx.doi.org/10.37885/210303534

20Avanços em Ciência e Tecnologia de Alimentos - Volume 4

Palavras-chave: Antioxidantes, Compostos Bioativos, Enzimas, Suco de Frutas, Ultrassom.

RESUMO

O consumo de frutas e sucos é fundamental na alimentação humana, pois além de rica em vitaminas, fibras e minerais, também é conhecida por ter ação preventiva às doenças crônicas não transmissíveis devido à presença de compostos bioativos. Apesar de ex-celente fonte de vitaminas, minerais e compostos bioativos, as frutas possuem enzimas que podem causar alterações em suas características sensoriais, afetando sua qualidade comercial e nutricional. Para inibir a ação das enzimas e manter a qualidade microbiológica aumentando a vida útil da bebida, a indústria utiliza técnicas de conservação pelo calor como pasteurização. Contudo, os tratamentos com uso de calor podem levar à perda de nutrientes termossensíveis e substâncias responsáveis pelo sabor e aroma, afetando a qualidade do produto. Neste sentido, a termossonicação pode ser uma alternativa para aumentar a vida útil das bebidas devido ao seu efeito inibitório em enzimas. Essa técnica causa poucas alterações nas características sensoriais da bebida, além de melhorar o teor de compostos bioativos, ocorrência incomum nos processamentos térmicos tradicionais.

21Avanços em Ciência e Tecnologia de Alimentos - Volume 420Avanços em Ciência e Tecnologia de Alimentos - Volume 4

INTRODUÇÃO

O mercado interno de sucos tem apresentado uma tendência ascendente de vendas, considerando aumento de consumidores que desejam maior diversificação na oferta de pro-dutos com melhor aroma, sabor, cor e valor nutritivo. O apelo saudável dos sucos de frutas é importante, uma vez que além do seu valor nutritivo, apresenta propriedades funcionais, devido à presença de compostos bioativos (COCATE et al., 2014). O consumo de frutas in natura sucos é fundamental na alimentação humana, pois além de ótima fonte de vitaminas, minerais e fibras, também apresentam ação preventiva às doenças crônicas não trans-missíveis (DCNT), certamente pela presença de compostos bioativos (ALINIA et al., 2009; TREMARIN et al., 2019). Esse conhecimento justifica o crescimento de seu consumo nos últimos anos. Sabe-se que hábito alimentar deficiente associado à falta de atividade física, são fatores relacionados com o surgimento dessas doenças. (KHOO et al, 2011; GEORGE et al., 2013; TADAPANENI et al., 2015).

O estilo de vida da sociedade tem levado ao aumento da prevalência de sobrepeso, obesidade e DCNT (ALMEIDA et al., 2016), que tem sido apontado como causa de 72% das causas de morte no Brasil (MALTA et al., 2019). Assim, consumidores têm buscado alimentos mais saudáveis, livres de aditivos químicos, mas que apresentem tempo de vida útil prolongada, sem deixar de lado as características nutricionais e sensoriais naturais do produto (ARJMANDI et al., 2016). Associado a este fator, observa-se que muitos comporta-mentos foram modificados no último ano, devido a pandemia do Covid-19, entre eles o hábito alimentar com a busca de alimentos mais saudáveis visando melhoria no aporte imunológico. Estudo realizado por Steel e colaboradores (2020) aponta um aumento no consumo de frutas quando comparado antes e durante a pandemia; tanto em homens como em mulheres na maioria das regiões do país.

Para atender às exigências do consumidor no quesito praticidade, muitos sucos são comercializados como “prontos para beber”, em caixas ou garrafas, facilitando o transporte e armazenamento. O processamento térmico é um dos métodos de preservação mais uti-lizado nas indústrias de alimentos, porque a alta temperatura pode levar tanto à inativação de micro-organismos, como de atividade enzimática (AGUIAR et al., 2012). Contudo, altas temperaturas também podem causar mudanças na qualidade sensorial do produto, afetando o sabor, aroma, textura e cor (BENLLOCH-TINOCO et al., 2015a).

Assim, a indústria de alimentos tem procurando atender ao consumidor, criando formu-lações com ingredientes naturais, utilizando tecnologias menos invasivas, o que fica evidente no aumento da produção de sucos de 4,4% em países europeus em 2015 e de 5,3% em 2016 nos Estados Unidos (BEAULIEU & OBANDO-ULLOA, 2017). O ultrassom vem sendo utilizado em muitas aplicações, como tecnologia complementar aos processos térmicos


clássicos para conservação de alimentos (CRUZ-CANSINO et al., 2015). Vários estudos têm comprovado o seu efeito isoladamente ou associado a outros métodos, e comprovado sua ação com efeito inibitório em enzimas, aumentando a retenção compostos bioativos como flavonoides totais, fenólicos totais, vitamina C (HASHEMI et al., 2018; ADIAMO et al., 2017).

COMPOSTOS BIOATIVOS

Aos alimentos tem se atribuído, além das funções de nutrição e de prover apelo senso-rial, uma terceira função relacionada à resposta fisiológica específica produzida por alguns alimentos, que são chamados de alimentos funcionais (ZERAIK et al., 2010). Estes, possuem grande concentração de substâncias antioxidantes como o ácido ascórbico e compostos bioativos como os compostos fenólicos, flavonoides e carotenoides.

Os compostos fenólicos podem ser definidos como substância que possui um anel aromático com um ou mais grupo hidroxila e, geralmente, encontram-se conjugados com mono e polissacarídeo (CARDONA et al., 2013; REIN et al., 2013). Estão presentes em to-das as frutas e são produtos do metabolismo secundário dos vegetais. Sua síntese ocorre durante o desenvolvimento das plantas, em resposta a situações de estresse, com função de defesa, além de conferir sabor e cor. Apresentam estrutura variável, atribuindo caracte-rísticas multifuncionais (HAMINIUK et al., 2012; MARÍN et al., 2015). Dentre os vários tipos de fenóis encontrados na natureza, destacam-se os flavonoides, ácidos fenólicos e taninos (ÂNGELO & JORGE, 2007).

Os flavonóides são compostos polifenólicos, amplamente distribuídos em frutas e le-gumes, muitos dos quais tem propriedades antioxidantes e anti-trombóticas (MARTÍ et al., 2016). São pigmentos naturais e têm função de proteção contra agentes oxidantes nas plantas, e atua também como agente terapêutico em grande número de doenças como ar-teriosclerose, câncer e doenças cardíacas. Essas substâncias não podem ser sintetizadas pelo nosso organismo, assim deve ser incluída na dieta humana. Os flavonoides podem ser encontrados em verduras, vinho, chá verde, chá preto e grande variedade de frutas García-Conesa (2017) observou que compostos fenólicos, flavonoides e taninos trazem benefícios como a redução do ganho de peso corporal, melhora da sensibilidade a insulina, diminuição da pressão arterial e inflamação crônica.

A estrutura básica dos flavonoides é constituída por três anéis, onde os carbonos podem passar por várias reações químicas como hidroxilação, hidrogenação, metilação e sulfonação, formando assim mais de quatro mil compostos flavonoides que são agrupados em classes (GEORGIEV et al., 2014). Assim, percebe-se que o mecanismo de ação dos flavonoides depende de sua estrutura química (SILVA et al., 2015). As principais classes


foram são as antocianinas, flavonas, flavonóis, isoflavonoides e flavanas, esta última classe, presente em frutas, chás, nozes e água de coco (LOPES, 2010).

Existe uma preocupação crescente na determinação de fontes adequadas de compos-tos fenólicos antioxidantes (SOUZA et al., 2018). Esses compostos têm papel importante na proteção celular, pois são capazes de sequestrar ou inibir várias espécies de oxigênio reativo, transferir elétrons para radicais livres, ativar enzimas antioxidantes e inibir enzimas oxidases (DUMITRIU et al., 2015); também têm ação na prevenção do estresse oxidativo, relacionado com a incidência de doenças como arteriosclerose, diabetes, câncer e doenças neurodegenerativas (ASADI et al., 2010). Além disso, esses compostos estão associados à inibição do crescimento de células cancerígenas (JARA- PALACIOS et al., 2015), além de ação anti-inflamatória, analgésica, gastroprotetora (LAJILI et al., 2016; SOUZA et al., 2018) e antimicrobiana (CETIN-KARACA & NEWMAN, 2015).

Os carotenoides são um grupo de pigmentos naturais, lipossolúveis, responsáveis pela coloração amarela laranja ou vermelha em grande parte das frutas e vegetais (RODRIGUEZ- AMAYA, 2001). No reino vegetal, o carotenoide tem papel na fotossíntese, sendo responsável pela captação de energia e proteger as células contra dano foto-oxidativo; além disso, alguns carotenoides são precursores de hormônios vegetais (MATUSOVA et al., 2005).

Sua estrutura básica é composta por 40 átomos de carbono. Essa estrutura pode sofrer modificações, formando sete grupos terminais. Também pode ocorrer mudança ao nível de hidrogenação, como a hidrogenação parcial ou desidrogenação ou a introdução de grupos funcionais contendo oxigênio (RODRIGUEZ-AMAYA, 2001). Devido a sua característica estrutural, esses compostos são altamente reativos e absorvem luz na região visível do espectro eletromagnético (390- 750nm) (MERCADANTE et al., 2008). São classificados em dois grupos: xantofilas, que apresentam grupos funcionais contendo oxigênio; e carotenos, que são constituídos apenas por carbono e hidrogênio (RODRIGUEZ-AMAYA, 2001).

Além da função corante, os carotenoides quando consumidos também apresentam importantes atividades biológicas. Além da atividade antioxidante (MIRANDA et al 2013), os carotenoides também agem como precursores da vitamina A (retinol) um nutriente es-sencial ao corpo humano; além disso alguns estudos mostram possível redução de risco de câncer de pulmão associado ao consumo de carotenóides e vitamina C (SHARECK et al., 2017). Estudos epidemiológicos têm associado o consumo de dietas ricas em carotenoides com a redução da incidência de doenças crônico degenerativas, tais como câncer, doenças cardiovasculares.

Os carotenoides têm ainda propriedades benéficas para a saúde, em particular, papel na diferenciação celular, anti-inflamatório e efeito antioxidante (KAULMANN & BOHN, 2014;


KHOO et al., 2011). Além disso, podem minimizar a oxidação lipídica, aumentando a vida útil de produtos alimentícios (SAINI et al., 2015).

O ácido ascórbico, também conhecido como vitamina C, está presente em grande parte das frutas. Apresenta ação antioxidante, sendo responsável por proteger as células de radicais livres. Tem fórmula química C6H8O6 e é uma substância cristalina, de sabor ácido, hidrossolúvel, sendo insolúvel na maioria dos solventes orgânicos. É termolábil, sensível a luz e pode ser degradado por uma variedade de reações (DAMODARAN, PARKIN, FENEMMA, 2010). É ainda considerada um dos mais potentes e o menos tóxico dos antioxidantes natu-rais. É um sequestrador de radicais como: o ânion superóxido, o radical hidroxila, o peróxido de hidrogênio e o oxigênio singlete. Em soluções aquosas, também combate eficientemente espécies reativas de nitrogênio, impedindo a nitrosação de moléculas. Entre as principais fontes de vitamina C, estão os frutos cítricos, acerola, goiaba e kiwi, além de algumas hor-taliças (PERTUZATTI et al., 2015).

REAÇÕES ENZIMÁTICAS EM SUCOS DE FRUTAS

Além dos compostos bioativos presentes nas frutas, estas também contêm enzimas, geralmente envolvidas em reações que afetam a qualidade de frutas e sucos de frutas. As en-zimas são proteínas com atividade catalítica diferente para cada tipo de organismo ou célula (WHITAKER, 1994). Podem ser adicionadas nos alimentos com o intuito de conferir alterações desejáveis, como as enzimas pectinolíticas. Essas são utilizadas na indústria de sucos para degradação de substâncias pécticas, diminuindo a viscosidade e melhorando o processo de clarificação na indústria de sucos (UENOJO & PASTORE, 2007). Contudo, também causam deterioração nos alimentos, como nos casos das oxirredutases, que incluem as enzimas polifenoloxidase e peroxidase.

Polifenoloxidase (PPO) faz parte de um grupo de enzimas conhecidas como oxidor-redutases que oxidam fenóis e o-quinonas na presença de oxigênio. É classificada pela IUBMB (International Union of Biochemistry and Molecular Biology) como EC 1.14.18.1, mas também pode ser denominada de tirosinase, polifenolase, fenolase, catecol oxidase, creolase ou catecolase, dependendo dos vários substratos que podem ser utilizados nas reações, sendo uma das responsáveis pelo escurecimento de vegetais, leguminosas e ce-reais (GOMES et al., 2001; OMS-OLIU et al., 2008).

Sua atividade varia em função da espécie, estágio de maturação e variedade do vegetal, ou mesmo com armazenamento (VIGYAZO, 1981).

A Figura 01 apresenta esquema da reação da PPO, onde acontecem duas reações sequenciais. Na primeira, a enzima monofenol mono-oxigenase (E.C 1.14.18.1) oxida um monofenol para formar um o-difenol incolor (atividade creolase). Na segunda reação (atividade


catecolase), a enzima E.C. 1.10.3.2 oxida o o-difenol em o-quinonas, compostos de cor ligeiramente amarela. Já as quinonas, sofrem reações secundárias, enzimáticas ou não, formando as melanoidinas, compostos marrons, característicos do fenômeno. Essa reação influencia negativamente a qualidade e aceitabilidade comercial dos produtos como sucos, geleias e frutas minimamente processadas, devido à alteração de cor, sabor, aroma e perda de vitaminas (TEREFE et al., 2014; TEOH et al., 2016).

O escurecimento enzimático inicia-se como resposta às injúrias fisiológicas ou mecâ-nicas. Durante o processamento ou manuseio da fruta, há um aumento da atividade enzi-mática em resposta ao estresse sofrido pelo tecido. Essas lesões também levam à ruptura da célula, promovendo o contato de compostos fenólicos com as enzimas envolvidas nas reações de escurecimento (TEOH et al., 2016).

Figura 01. Esquema da reação de oxidação pela enzima polifenoloxidase

Fonte: Química alimentar: < http://www.quimicalimentar.com.br/wp-content/uploads/2015/06/rea%C3%A7%C3%A3o-enzimatica-e1434060681879.png>

A peroxidase (POD), classificada como E.C. 1.11.1.7, também pertence ao grupo das oxirredutases. Não é uma enzima específica, assim, pode catalisar várias reações oxidativas que ocorrem nas plantas, utilizado o peróxido de hidrogênio como substrato (MATHÉ et al., 2010).

A função da POD é proteger o tecido vegetal contra a toxicidade do H2O2 formado durante o metabolismo celular. A remoção do H2O2 evita a formação do oxigênio singlete pela reação com O2. A POD oxida compostos fenólicos apenas na presença de H2O2 (TEOH et al.,2016). A Figura 02 apresenta esquema da reação da POD onde ocorre conversão do guaiacol e peróxido de hidrogênio em tetraguaiacol (composto colorido).

Estima-se que mais de 50% das perdas de frutas é causada pelo escurecimento enzi-mático e que, além das frutas, outros vegetais como a batata e yacon, também são suscep-tíveis ao escurecimento enzimático, provocando um impacto econômico significativo para os produtores de alimentos (VILAS BOAS et al., 2009). Portanto, o controle do escurecimento enzimático torna-se um ponto chave para a diminuição das perdas comerciais para o agri-cultor, bem como para a indústria.

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Figura 02. Esquema da reação de oxidação pela enzima peroxidase

Fonte: http://www.fcfar.unesp.br/alimentos/bioquimica/praticas_proteinas/enzimas.htm (Adaptado)

MÉTODOS DE CONSERVAÇÃO EM SUCOS

O uso de conservantes químicos é comumente utilizado na indústria de polpas por ser menos dispendioso (NASIR et al., 2015). Contudo, a indústria tem buscado diminuir essa ativi-dade devido a crescente demanda dos consumidores por produtos livres de aditivos químicos.

O processo térmico é o mais utilizado para preservação na indústria de alimentos, pois a elevada temperatura garante a qualidade microbiológica, e também alcança a inativação enzimática (AGUIAR et al., 2012). Normalmente a inativação enzimática é completa em temperaturas de 70 ºC – 90 ºC, contudo, estudos mostram que o tratamento térmico a 90 ºC por mais de 100 s pode afetar as qualidades sensoriais dos sucos, além da oxidação de compostos fenólicos (CAMPOS et al., 1996; KIM et al., 2007, CHEMAT et al, 2011).Deste modo, é necessário um controle efetivo do tempo de aquecimento a altas temperaturas para que enzimas sejam inativadas (CHEMAT et al., 2011; FERNÁNDEZ-SESTELO et al., 2013).

Além disso, esses tratamentos demandam alta quantidade de energia. O desafio atual para indústria de alimentos é combinar técnicas de conservação térmica moderada com novas aplicações, a fim de assegurar a conservação dos alimentos sem uso de conservantes e de maneira que mantenha as características sensoriais e valor nutricional, com baixo consumo de energia, valor competitivo, segurança alimentar e respeitando o meio ambiente (CHEMAT et al., 2011; YI et al., 2016; VERRUCK & PRUDÊNCIO, 2018, TREMARIN et al., 2019).

A manutenção do valor nutritivo e das características sensoriais de alimentos que sejam minimamente processados levou ao interesse do uso de tecnologias não térmicas de processamento em sucos de frutas (RAWSON et al., 2011). A introdução dessas novas tecnologias pode reduzir o tempo de processamento e melhorar as condições de operação industrial, resultando em produtos com qualidade, que preservem suas características iniciais (CÁRCEL et al., 2012, COSTA et al., 2013).

Vários estudos de tecnologias convencionais e não convencionais como congelamento, microfiltração, uso de conservantes, tecnologia de alta pressão hidrostática, radiação ultra-violeta, já foram avaliadas, contudo, todas essas alternativas parecem não ser tão eficaz na

http://www.fcfar.unesp.br/alimentos/bioquimica/praticas_proteinas/enzimas.htm


inativação enzimática ou afeta negativamente as qualidades sensoriais de sucos de frutas (ROJAS et al., 2017).

ULTRASSOM

Dentre essas novas tecnologias o ultrassom tem sido reconhecido com a vantagem melhorar a qualidade do produto, diminuir o consumo de energia, favorecendo o meio ambien-te, além de reduzir tempo de processamento e gerar maior rendimento, sendo interessante para aplicação industrial (TREMARIN et al., 2019).As ondas sonoras são ondas mecânicas acústicas e como tal, necessitam de um meio para se propagar (Figura 03). Podem ser classificadas como infrassom (frequência menor de 20 Hz), som (20 Hz-20 kHz) e ultrassom (frequência maior de 20 kHz). Apenas ondas sonoras na freqüência de 20 Hz – 20 kHz são perceptíveis aos seres humanos (CARCEL et al., 2012; AWAD et al., 2012).

Figura 03. Representação da propagação das ondas sonoras

Fonte:< https://pt.wikipedia.org/wiki/Ficheiro:CPT-sound-physical-manifestation.svg>

O ultrassom pode ser classificado de acordo com sua frequência e intensidade. Assim, temos o ultrassom de baixa intensidade (<1 W/cm2) e alta frequência (2-20 MHz), utilizado na tecnologia de alimentos em técnicas para obter informações sobre propriedades físico-quí-micas, composição e estado físico do alimentos, além de sua estrutura, sendo uma técnica rápida, não invasiva, não destrutiva e precisa. O ultrassom de alta intensidade (10-1000 W/cm2) e baixa frequência (20-100 kHz) gera energia suficiente para romper ligações intermole-culares e, em intensidade superior a 10 W/cm2 gera o fenômeno de cavitação, sendo este o principal fenômeno responsável pelo efeito do ultrassom nos alimentos (ALVES et al., 2013).

A cavitação é o fenômeno gerado quando uma onda ultrassônica é aplicada em meio líquido. É formando um ciclo de ondas que oscilam em momentos de compressão (pressão positiva) e rarefação (pressão negativa), gerando uma bolha, “vácuo” ou “cavidade”, daí o nome cavitação (Figura 04).


Figura 04. Representação do ciclo da cavitação

Fonte:< https://pt.altrasonic.com/Ultrasonic-Acoustic-Cavitation-In-Sonochemistry_n34>

Esse ciclo acontece com regularidade causando o aumento do tamanho dessas cavi-dades. É formado então um campo acústico irregular que leva à instabilidade e colapso das bolhas no líquido. O colapso influencia em volta da bolha, gerando uma força de cisalhamento (efeito mecânico), microjatos e atrito na zona de cavitação. Na própria bolha (efeito químico), onde qualquer espécie introduzida durante sua formação é submetida a altas temperaturas e pressão em pontos localizados gerado pelo colapso. Assim, o vapor residual de dentro da bolha, submetido a esse aumento de temperatura e pressão, leva à fragmentação de moléculas. Na água, por exemplo, ocorre a ruptura da ligação de OH, produzindo pequena quantidade de gás oxigênio e H2O2 (MASON et al., 2005; TIWARI et al., 2010; CÁRCEL et al., 2012; ALVES et al., 2013).

A cavitação pode ser classificada como estável, onde as bolhas permanecem inalte-ráveis durante vários ciclos de compressão e expansão; essa é produzida geralmente por ultrassom de baixa intensidade e as bolhas induzem uma microagitação no líquido sem implodir. Na cavitação instável, produzida por ultrassom de alta intensidade, a agitação leva ao crescimento das bolhas de forma progressiva ao longo de vários ciclos (compressão/rarefação), até ocorrer sua implosão. A capacidade do ultrassom de gerar a cavitação de-pende das características do ultrassom (frequência e intensidade), da matriz alimentar (vis-cosidade, tensão superficial), bem como de condições ambientais (temperatura e pressão) (DOLATOWSKI et al., 2007; TIWARI et al., 2010; JAMBRAK et al., 2017)

A sonicação é produzida através de um transdutor que converte energia elétrica em energia mecânica com frequências ultrassônicas. Estes transdutores podem ser magne-tostritivo constituído de ligas metálicas de alta resistência e podem atingir altos níveis de potência, mas com eficácia abaixo de 50% quando comparado com os transdutores pie-zoeléctricos, que têm uma eficiência de 95%. Este fato sugere tais transdutores são mais


utilizados. O procedimento para aplicação de ultrassom em tecnologia de alimentos são os banhos e as sondas. Nos banhos ultrassônicos, os transdutores são ligados a um sistema vibratório na base ou parede do tanque que transmite a energia ultrassônica para o líquido, geralmente água, do recipiente que transmite a vibração para o alimento imerso no líquido (CÁRCEL et al., 2012).

No sistema de sondas, o sinal acústico é aplicado diretamente no alimento através de uma haste metálica, onde o sinal acústico é amplificado e direcionado ao alimento. Nesse caso, a distância entre a ponta da sonda e a amostra deve ser levada em consideração e controlada devido à diminuição do campo ultrassônico com a distância (ALVES et al., 2013).

O ultrassom é amplamente utilizado na área de ciências por ser uma tecnologia não térmica e de muitas funções, o que lhe confere diferentes aplicações na indústria de ali-mentos. Tem sido estudado para aplicação no processamento e preservação de alimen-tos, além da extração de várias substâncias alimentícias (OLIVEIRA et al., 2016). Estudos mostram sua utilização em frutas e sucos de frutas (PANIWNYK et al., 2017; TOMADONI et al., 2017), especialmente nos processos de congelamento e descongelamento (CHENG et al., 2015), extração (AGCAM et al., 2017; CHEMAT et al., 2017), transferência de massa, secagem e desidratação (SILVA et al., 2014; MEDEIROS et al., 2016), inativação enzimá-tica (BALTACIOGLU et al., 2017; DIAS et al., 2015) e em diversas matrizes alimentares (DOLATOWSKI et al., 2012; CHEMAT et al., 2011, CÁRCEL et al., 2012; CHANDRAPALA et al., 2012; ALVES et al., 2013).

Também tem sido referido como efetivo contra Escherichia coli, sozinho ou em combi-nação com temperaturas moderadas, em cidra de maçã (UGARTE ROMERO et al., 2006). Estudo de Raju & Deka (2018) mostrou redução de microrganismos em suco de frutas através da termossonicação.

O uso combinado de ultrassom e calor (termossonicação) tem sido empregado como substituto ao tratamento térmico em suco de frutas, pois oferece menor dano à bebida, sendo esta considerada de boa qualidade nutricional e sensorial (ANAYA-ESPARZA et al., 2017; MISRA et al., 2014; ZULUETA et al., 2013). MARTÍNEZ-FLORES et al. (2015) e JABBAR et al. (2014) mostraram efeito positivo no uso da termossonicação em sucos quando compa-rado ao tratamento térmico, com o aumento do teor de carotenóides, vitamina C e polifenois. Além de oferecer vantagens em termo de produtividade e rendimento, é considerada uma tecnologia “amiga do ambiente” por oferecer menor gasto de energia e água, contribuindo para o desenvolvimento sustentável (CHEMAT et al., 2011; CAO et al., 2018).

O processo de termossonicação tem sido eficaz devido a um “efeito aditivo” causado pela combinação de calor e cavitação. Este efeito, ou choque térmico, aumenta a região de letalidade bacteriana e inativação enzimática. O calor e ondas sonoras agem simultaneamente


aumentando a sensibilidade nas paredes das células bacterianas, podendo ocorrer danos na estrutura celular (ANAYA-ESPARZA et al., 2017). Contudo, quando essa temperatura é muito elevada, geralmente maior que 55 ºC, este “efeito aditivo” pode não acontecer, isso porque altas temperaturas podem prejudicar a formação de grandes bolhas durante a cavitação (ANAYA-ESPARZA et al., 2017). O calor das bolhas de cavitação causa um aumento gra-dual da temperatura do meio e o efeito da cavitação pode diminuir devido ao aumento dessa temperatura. Assim, para eficiência do processamento com termossonicação, é importante considerar variáveis como tempo de processamento e temperatura, visto que a temperatura afeta o teor de compostos bioativos, atividade enzimática e microbiana (ABID et al., 2014).

A termossonicação pode ser classificada como contínua ou descontínua. A termosso-nicação descontínua é mais comum, e consiste na utilização de transdutor ultrassônico tipo sonda e um banho de água circulante externo (Figura 8); já a contínua consiste numa célula de fluxo que contém a sonda, com temperatura controlada. Estudos mostram que a aplicação de ultrassom pode gerar aumento de temperatura em sucos devido a intensidade ultrassônica e tempo de aplicação do processo (FONTELES et al., 2012; COSTA et al., 2013; DIAS et al., 2015). Assim, é necessária a circulação de água para garantir o controle da temperatura.

A melhora da eficiência na produção na indústria de leites (JULIANO et al., 2014) e na extração de óleo (JULIANO et al., 2013) mostra o efeito positivo do uso do ultrassom. Isto demonstra que este tem potencial promissor para uso em escala industrial (ZISU et al., 2010; PANIWNYK et al., 2017).

A atuação do ultrassom para controle da atividade enzimática é influenciada por fatores extrínsecos e intrínsecos, como composição do alimento, temperatura, pH e concentração (O’DOONELL et al., 2010). Para inativação enzimática é necessário utilizar ultrassom de alta intensidade, pois a principal causa para inativação de enzimas através da sonicação é a cavitação. Portanto, o nível de intensidade do ultrassom influencia fortemente, estando relacionado com a atividade ou inatividade de muitas enzimas (KADKHODAEE & POVEY, 2008; O’DONNELL et al., 2010).

Estudos relatam com êxito o uso do ultrassom para inativação de enzimas. Raviyan et al. (2005) mostraram que a combinação entre pressão e calor tem um efeito colabora-tivo na inativação da pectinametilesterase (PME) em suco de tomate com temperaturas entre 50 e 72 ºC. O aumento da inativação foi dependente da intensidade cavitacional, que foi considerada como dependente da temperatura. Tiwari et al. (2009) verificaram que a sonicação isolada não foi suficiente para inativar a PME em suco de laranja. Contudo, a redução da PME em suco de limão resultou na diminuição de partículas suspensas durante o armazenamento de 18 dias a 4 ºC, quando comparado com o suco de limão processado termicamente (KNORR et al., 2004).


Sener, Apar & Özbek (2006) obteve redução de 25% da atividade da β-galactosidase utilizando intensidade de 20 W/cm2 em leite. Estudo de Tiwari et al. (2009) relata uma esta-bilidade na aparência durante o armazenamento de suco de laranja tratado com ultrassom. Essa melhora na estabilidade durante o armazenamento pode ser justificada pelo dano mecânico à estrutura da PME durante a sonicação (TIWARI et al., 2010).

CONCLUSÃO / CONSIDERAÇÕES FINAIS

Diante do exposto, considera-se que a termossonicação, em condições adequadas de processamento, é uma tecnologia eficiente em substituição aos processamentos térmicos tradicionais, para redução da atividade enzimática e manutenção dos compostos bioativos em suco de frutas. Assim, trazendo como benefício uma bebida menos susceptível à alte-rações enzimáticas e com características funcionais, valorizando sua qualidade nutricional, além de ser uma tecnologia amiga do ambiente, com baixo gasto de energia.

REFERÊNCIAS

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“02

Alimentos simbióticos: uso da co-encapsulação como forma de veiculação de probióticos e prebióticos

Thaísa Gabriela Silva de FariasPPGN/UFPE

Thayza Christina Montenegro StamfordPPGN/UFPE

Vitória Maria de Souza RibeiroUFPE

Hayane Ferreira Leite LadislauPPGN/UFPE

José Alberto Costa MedeirosPPGN/UFPE

Thatiana Montenegro Stamford ArnaudPPGN/UFPE

Tânia Lúcia Montenegro StamfordPPGN/UFPE

10.37885/210303529

https://dx.doi.org/10.37885/210303529


Palavras-chave: Alimentos Funcionais, Lactobacillus spp,, Fruto-Oligossacarídeo, Alginato de Cálcio, Quitosana.

RESUMO

O grande interesse e consumo de alimentos funcionais devem-se aos comprovadosbenefícios trazidos à saúde. No grupo dos alimentos funcionais, encontram-se os pro-bióticos, os prebióticos e os simbióticos. Os probióticos são microrganismos vivos que podem conferir efeitos positivos quando consumidos em quantidades adequadas. As fi-bras prebióticas são capazes de estimular a multiplicação dos probióticos no intestino humano, potencializando seus efeitos. Portanto, os alimentos simbióticos consistem na composição sinergética entre desses dois grupos, trazendo impactos positivos sobre a saúde do hospedeiro. A redução da viabilidade celular dos microrganismos probióticos dificulta sua veiculação em alimentos. A tecnologia de encapsulação, sobretudo a co--encapsulação com um prebiótico, tem se tornado uma efetiva ferramenta de proteção contra as injúrias sofridas pelas células na matriz alimentar ao longo da vida de prateleira e durante a passagem pelo trato gastrointestinal.


INTRODUÇÃO

Probióticos podem ser definidos como “microrganismos vivos que, quando administra-dos em quantidades adequadas, conferem benefícios à saúde do hospedeiro” (FAO/WHO, 2002). Estes microrganismos têm sido amplamente adicionados em produtos alimentícios denominados “alimentos funcionais” (SONG et al., 2014).

Para que o microrganismo seja capaz de promover os efeitos benéficos citados é re-comendada a ingestão mínima de 108-109 unidades formadoras de colônia (UFC) por dia (BRASIL, 2002). Além disso, a concentração mínima de bactérias vivas não deve ser inferior a 107UFC/g de alimento (FAO/WHO, 2002), já que muitas células morrem durante a pas-sagem pelo trato gastrointestinal (TGI). Os benefícios exercidos pelos probióticos incluem sua capacidade de prevenir e tratar infecções intestinais, estimular o sistema imunológico, aumentar a utilização da lactose em indivíduos intolerantes, atuar no controle dos níveis de colesterol sérico e na prevenção de alergias, além de possuir atividade anticarcinogênica (KRASAEKOOPT; WATCHARAPOKA, 2014).

Probióticos são incorporados em uma grande variedade de produtos alimentícios, principalmente em derivados lácteos, como leite, sorvete, iogurte, queijo. Sua aplicação também tem crescido em outros tipos de alimentos, como leite de soja, maionese, patês, carnes, comidas para bebês, confeitaria, doces, bolos e gomas de mascar (CHAMPAGNE et al., 2015; GARCIA- CEJA et al., 2015; KINGWATEE et al., 2015).

A tecnologia da microencapsulação com alginato/quitosana aumenta a sobrevivência dos probióticos no alimento durante a estocagem e ao longo do trato gastrointestinal. Devido à estrutura, as microcápsulas podem proporcionar um ambiente mais anaeróbico para as bactérias, além de formar uma barreira física contra condições desfavoráveis, tais como o suco gástrico e intestinal (DE PRISCO et al., 2015).

Assim como os probióticos, as fibras prebióticas podem conferir funcionalidade a um alimento. Os prebióticos, como o fruto-oligossacarídeo, por sua vez, são aditivos alimenta-res não digeríveis que promovem o crescimento de microrganismos benéficos no intestino através de fermentação seletiva (CUELLO-GARCIA et al., 2017)

A co-encapsulação do probiótico com prebiótico contribui, de forma mais significativa, para redução de injúrias celulares e, consequentemente, aumento na viabilidade das células (CHÁVARRI et al., 2010; KRASAEKOOPT; WATCHARAPOKA, 2014). Dessa forma, con-tribuindo na elaboração de alimentos com verdadeiras características funcionais ao longo de sua vida de prateleira.


ALIMENTOS FUNCIONAIS

O interesse do consumidor por um estilo de vida mais saudável tem levado ao desen-volvimento de alimentos que supram necessidades nutritivas, de saúde e que ao mesmo tempo sejam atrativos, saborosos e com boa aceitação no mercado. Os produtos que ofere-cem efeitos positivos sobre a saúde ou ingredientes com estas características, alegados ou comprovados, são denominados “alimentos funcionais” (ADRIANA et al., 2017). O termo foi descrito pela primeira vez no Japão, referindo-se a um alimento com ingredientes específicos e satisfação sensorial, nutrição e modulação dos sistemas biológicos (BIGLIARDI; GALATI, 2013). Apesar de se tratar de um campo de estudo relativamente novo, a crença do alimento como “remédio”, atualmente chamado de “medicalização do alimento” (VIANA et al., 2017) e cura para doenças, remonta a era medieval, onde profissionais de saúde persas escreve-ram tratados sobre nutrição, saúde e dietas (NIKAEIN; ZARGARAN; MEHDIZADEH, 2012).

No presente século a literatura científica reporta os alimentos funcionais como aliados no tratamento da obesidade (SOUZA et al., 2018), prevenção de doenças cardiovasculares (RYAN et al., 2015), balanço de colesterol plasmático (REIS et al., 2017) e prevenção de câncer (REIS et al., 2014). Dentre os alimentos funcionais a literatura relata os prebióticos (adicionados de fibras não digestíveis), fortificados (com vitaminas, ômega-3), alterados (removendo componentes nocivos) e os probióticos (BIGLIARDI; GALATI, 2013).

PROBIÓTICOS

Bactérias ácido-láticas e leveduras que exercem efeito positivo sobre a saúde do hos-pedeiro podem ser denominados probióticos (FAO/OMS, 2002). Tendo como sítio de ação e fixação o intestino grosso, sua primeira atividade no organismo hospedeiro é restaurar a microbiota (SÁNCHEZ et al., 2016) e promover o crescimento de outros microrganismos benéficos presentes no local (BUTEL, 2014).

Os probióticos são capazes de estimular uma resposta imunológica no seu hospedeiro, atuando na prevenção e tratamento de doenças infecciosas e inflamatórias (LEE et al., 2014). Possuem propriedades anticarcinogênicas – embora ainda não completamente elucidadas (SO et al., 2017), antialérgicas (LEE et al., 2014), anti-hipertensivas (LOLLO et al., 2015), auxiliam na digestão da lactose através da enzima bacteriana lactase (OAK; JHA, 2018), no combate a microrganismos patogênicos (LI et al., 2018) e outras doenças e como hepa-topatias (MA et al., 2013). Com relação aos mecanismos de ação no intestino, sítio-alvo da colonização dos probióticos, Szymánski et al. (2006) destacam a produção de substâncias antimicrobianas, competição pela adesão na parede intestinal, competição por nutrientes, acidificação do local e aumento da secreção de mucina.


Para que o microrganismo possa exercer suas atividades metabólicas e auxiliar na melhoria da saúde, é necessário que o mesmo seja capaz de permanecer ativo no intestino. Para tanto, a célula bacteriana precisa resistir ao ambiente ácido do estômago e às enzi-mas digestivas (VEMURI et al., 2018). Pithva et al. (2012) adicionam outros critérios para a seleção de bactérias probióticas, como a origem, que deve ser humana (não patogênica), capacidade adesiva à mucosa intestinal e colonização do trato gastrintestinal produzindo compostos antimicrobianos.

Para produzir um alimento probiótico e, portanto, funcional, é necessário levar em conta algumas questões importantes. Os pontos mais críticos são a concentração do inóculo, as técnicas de processamento, o transporte e a temperatura de armazenamento (PERRICONE et al., 2015). Além disso, é necessário considerar as características do produto, como seu conteúdo de proteína, gorduras, açúcares, aditivos alimentares (espessantes, flavorizantes, estabilizantes etc.), pH, acidez titulável, concentração de oxigênio dissolvido e presença de peróxido de hidrogênio (PERRICONE et al., 2015).

Os principais microrganismos intitulados probióticos pertencem aos gêneros Lactobacillus, Bifidobacterium, Streptococcus e Lactococcus (KUMAR; VIJAYENDRA; REDDY, 2015). Destes, porém, as espécies bacterianas aprovadas pela Agência Nacional de Vigilância Sanitária (ANVISA, 2008) são: Lactobacillus acidophilus, L. casei varieda-des shirota, rhamnosus e defensis, L. paracasei, Lactococcus lactis, Bifidobacterium bi-fidum, B. animallis (incluindo a subespécie B. lactis), B. longum e Enterococcus faecium.

Entretanto, mesmo havendo certo consenso referente às alegações funcionais dos Lactobacillus acima citados, é necessário que a cepa demonstre ao menos in vitro tais características. De acordo com Baldassarre (2018) as atividades probióticas são cepa-de-pendentes. Em outras palavras, antes de atribuir o título de “probiótico” é necessário testar a funcionalidade da linhagem. A seguir, serão abordadas três espécies de Lactobacilli.

Lactobacillus rhamnosus

Os lactobacilos são células bacterianas em formato de bastonetes. São gram-positivos, não esporulados, imóveis, anaeróbios ou anaeróbios facultativos (SLOVER; DANZIGER, 2008). Lactobacillus comumente empregados na indústria alimentícia são compostos de bac-térias ácido-lácticas. O principal produto metabólico desses microrganismos é o ácido lático, produzido através da fermentação de carboidratos (BURITI; SAAD, 2007). Essas bactérias podem ser encontradas em diferentes nichos ecológicos, tais quais plantas (cereais, frutas e vegetais), silagem, alimentos fermentados e no próprio corpo humano, nas mucosas oral, intestinal e vaginal (PITHVA et al., 2012).


No intestino, os principais produtos da fermentação dessas bactérias ácido-láticas são ácidos graxos de cadeia curta, acetato, propionato, butirato, gases H2 e CO2, amônia, aminas e fenóis e energia. Embora sejam absorvidos no intestino, os compostos atuam em diferen-tes locais do corpo através da corrente sanguínea (MaCFARLANE; MaCFARLANE, 1997).

Lactobacillus parecem ser mais resistentes a bacteriófagos e produzem mais produtos finais que o gênero Enterococcus. Alimentos fermentados, devido ao baixo pH, podem dificul-tar mais a sobrevivência dos probióticos. Durante a fermentação os lactobacilos apresentam alguns produtos do metabolismo secundário com atividade biológica, como a produção de vitamina B e peptídeos bioativos (STANTON et al., 2005).

L. rhamnosus é uma espécie aceita mundialmente, utilizada na elaboração de produtos probióticos, tais quais iogurtes (KRASAEKOOPT; WATCHARAPOKA, 2014), sucos (SILVA et al., 2014a), maionese (BIGDELIAN et al., 2014), pães (SILVA et al., 2014a), queijo (AMINE et al., 2014) e néctares (GARCIA-CEJA et al., 2015). Em nível clínico costuma ser uma opção no tratamento de diarreia causada por antibioticoterapia (SZAJEWSKA; KOŁODZIEJ, 2015). Dentre as linhagens de L. rhamnosus, encontra-se L. rhamnosus GG. L. rhamnosus GG apre-senta pili, uma estrutura proteica externa que permite a troca de material genético durante a conjugação (reprodução).

O pili, que é formado por proteínas da pilina, permite o deslocamento da bactéria e confere a capacidade de maior fixação, inclusive no epitélio intestinal. Em estudos obser-vou-se que a atividade aderente ao muco do trato intestinal se deve à presença da proteína SpaC, produzida pela pilina, elucidando o motivo da maior persistência da cepa às células epiteliais do intestino ainda que em longa distância, em relação a outras espécies investi-gadas (KANKAINEN et al., 2006; REUNANEN et al., 2012). Contudo, apesar de se atribuir às bactérias ácido-láticas o rótulo de “probióticas”, é preciso se avaliar in vitro e in vivo as características da alegada funcionalidade, uma vez que essas propriedades são cepa-de-pendente (CHEN et al., 2015; BALDASSARRE, 2018).

Lactobacillus acidophilus

Lactobacillus acidophilus é alvo antigo de investigações genotípicas e, sobretudo, fenotípicas. É uma bactéria capaz de se reproduzir em ambientes microaerófilos ou mesmo totalmente anaeróbios, em até temperaturas de 41 °C (JAFAREI; EBRAHIMI, 2011). Geneticamente as cepas de L. acidophilus apresentam homologia, indicando uma ances-tralidade comum. De forma geral, a espécie é grande produtora de ácido lático, fermen-tadora de carboidratos, inapta a produzir lipase e sensível a cloranfenicol e eritromicina (JOHNSON et al., 1980).


Um estudo verificou que cepas da espécie são capazes de modular funções analgésicas intestinais e assim reduzir desconforto abdominal, ampliando a já larga janela de possibilida-des de aplicações de probióticos na saúde (ROUSSEAU et al., 2006). Em estudo conduzido por Gilliland, Nelson e Maxwell (1985) L. acidophilus mostrou crescimento favorável em pre-sença de bile, sobretudo em ambiente anaeróbio. Os pesquisadores correlacionaram ainda a capacidade de assimilação do colesterol pelas cepas estudadas com a redução desses lipídios séricos em cobaias suínas.

Além da redução do colesterol é possível atribuir à espécie a possibilidade de ação hipoglicemiante (TIDERENCEL et al., 2019), observada em modelos murinos (NIKBAKHT et al., 2016). A literatura retrata a capacidade antioxidante como sendo uma característica proeminente do L. acidophilus, tanto no que diz respeito à proteção de alimentos e sua vida de prateleira, como também em seus efeitos sobre células humanas (HOUGAARD et al., 2016; CHEN et al., 2018; BAGHBANI-ARANI et al., 2019).

Lactobacillus casei

O grupo Lactobacillus casei comporta diferentes subespécies e é o mais estudado das bactérias ácido-láticas. A taxonomia encontra dificuldades de classificação devido às mutações que as cepas sofrem, especialmente pela perda ou ganho de plasmídeos (HILL et al., 2018).

Diferentemente das duas espécies descritas anteriormente, o L. casei apresenta aeroto-lerância, que o permite crescer em presença de oxigênio (ASHRAF; SHAH, 2011; SÁNCHEZ et al., 2019). Trata-se de uma espécie amplamente conhecida, inclusive pelo consumidor final, graças à popularização de leites e outros produtos fermentados. Assim como o L. acidophilus, acredita-se que o L. casei seja hábil a reduzir a glicose plasmática (NIKBAKHT et al., 2016).

Junto com os diversos produtos alimentícios encontram-se os diversos estudos tam-bém e, por consequência, diferentes alegações de propriedades funcionais e benéficas à saúde. O L. casei é utilizado tanto de forma profilática como de forma terapêutica para as afecções associadas ao desbalanço da microbiota intestinal (HILL et al., 2018). Contudo, devido à grande variedade de características genéticas dentro de um mesmo grupo, reitera-se a necessidade de estudos que avaliem cepa a cepa, sem generalização, a fim de verificar se os atributos funcionais são de fato encontrados no espécime que está sendo estudado.

PREBIÓTICOS: FRUTO-OLIGOSSACARÍDEOS

Os carboidratos da dieta que se evadem da digestão no intestino delgado sofrem fermentação bacteriana no cólon. A fermentação interfere na microbiota presente no trato


gastrintestinal e influencia na função do intestino. Essa atividade intestinal é represen-tada sobretudo na redução do tempo do trânsito intestinal, graças à capacidade dessas moléculas de aumentar a retenção de água e assim promover a gelificação das fezes (NUNES; GARRIDO, 2018).

Para que um ingrediente seja considerado prebiótico e possa desempenhar alguma atividade biológica é necessário que este não seja digerível na parte superior do TGI, nem mesmo absorvido pelo intestino delgado. A outra característica básica que o composto deve ter é ser um substrato seletivo para alguma bactéria, de forma que a estimule no crescimento (ROBERFROID et al., 2010; PANDEY; NAIK; VANDIL, 2012).

A maioria dos prebióticos são oligossacarídeos, como fruto-oligossacarídeo, inulina, xilooligossacarídeo, galactooligossacarídeo e isomaltooligossacarídeo. A grande importância na saúde que o prebiótico possui se deve, sobretudo, à sua ação como substrato de fermen-tação bacteriana, em especial de lactobacilos e bifidobactérias (BLAUT, 2002).

No ambiente anaeróbio do cólon, os substratos são hidrolisados a ácidos graxos de cadeia curta, acetato, butirato, propionato e gases, produzindo energia (CUMMINGS et al., 1987). Blaut (2002) destaca ainda que os prebióticos são capazes de atuar como imuno-moduladores e dificultar a proliferação de microrganismos patógenos. Estudos clínicos têm destacado o sucesso na redução do tempo de tratamento de diarreias com o emprego de prebióticos e simbióticos (NATH et al., 2018).

Apesar de os mecanismos ainda não estarem completamente elucidados, são atri-buídos aos prebióticos: redução do tempo de trânsito intestinal, aumento da absorção mi-neral e redução da chance de desenvolvimento de doenças crônicas não transmissíveis (DOMINGUEZ et al., 2014). Os prebióticos são seguros, atóxicos e não despertaram into-lerância nos consumidores (AL-SHERAJI et al., 2013). O seu efeito é definido como uma “estimulação seletiva do crescimento e/ou atividade(s) de um ou um número limitado de gênero/espécie microbiana na microbiota intestinal que confere benefícios à saúde do hos-pedeiro” (ROBERFROID et al., 2010).

Os fruto-oligossacarídeos (FOS) são oligômeros de frutose, sendo produzido sintetica-mente da sacarose ou através de plantas. Mais especificamente FOS é um termo genérico para oligossacarídeos com ligações glicosídicas do tipo beta (2 1) frutosil-frutose (CHEN; LI; CHEN, 2018). Esses oligossacarídeos apresentam baixo grau de doçura e praticamente não possuem calorias (DOMINGUEZ et al., 2014).

Os FOS, enquanto carboidratos, servem às plantas como reserva energética (DOMINGUEZ et al., 2014; CHEN; LI; CHEN, 2018). Pequenas quantidades são encontra-das na natureza, através de vegetais, como chicória, bardana e cebola.


FOS é reconhecido como prebiótico por não se hidrolisar no intestino delgado, graças a suas ligações glicosídicas beta (2 1) frutosil-frutose. Essa característica lhe classificou como oligossacarídeo não digerível, que o torna um substrato à microbiota do cólon (CHEN; LI; CHEN, 2018).

O principal substrato para a multiplicação da microbiota residente no intestino grosso é justamente carboidratos não digeríveis provenientes da alimentação. O FOS resiste às enzimas hidrolíticas contidas nas porções superiores do intestino e fermenta no cólon (CHEN; LI; CHEN, 2018).

Os benefícios à saúde promovidos pelos FOS incluem: estimular o crescimento de bactérias benéficas autóctones do cólon (BOUHNIK et al., 2007; SIVIERI et al., 2014; DELGADO; TAMASHIRO, 2018), reduzir eventos metabólicos atrelados à obesidade (DELGADO; TAMASHIRO, 2018; NUNES; GARRIDO, 2018), promover sensação de sa-ciedade (PERDERSEN et al., 2013; DAUD et al., 2014), reduzir o risco de inflamações e de câncer colorretal (PURAMA et al., 2018) , diminuir a população de microrganismos nocivos à saúde intestinal (OKU; NAKAMURA, 2017; DELGADO; TAMASHIRO, 2018), aumentar a absorção de minerais (HOOSHMAND et al., 2010; LOBO et al., 2014; CHRISTIDES; GANIS; SHARP, 2018) e melhorar a resposta imune de forma geral (SHOKRYAZDAN et al., 2016; PURAMA et al., 2018; STEFANIAK et al., 2019). Ainda não existem estudos suficientes que elucidem completamente a origem, as dosagens diárias necessárias e os mecanismos de fermentação dos FOS (PANDEY; NAIK; VANDIL, 2012).

SIMBIÓTICOS

A interação sinergética entre probióticos e prebióticos denomina-se simbiose (DE VRESE; SCHREZENMEIR, 2008). Para que um produto seja considerado simbiótico é pre-ciso que haja comprovação de que o composto prebiótico interaja positivamente com a cepa microbiana incorporada ao alimento.

A relação entre o efeito potencializador, por parte de prebióticos, sobre a viabilidade de probióticos inicia-se na amamentação. Na composição do leite materno encontra-se uma gama de oligossacarídeos. A grande população microbiana encontrada e identificada nas fezes de recém-nascidos saudáveis, alimentados exclusivamente com leite materno, é composta de Bifidobacterium sp., que é um gênero que compreende diversas espécies probióticas. Esses bebês apresentam menos problemas de caráter intestinal e respiratório (AL-SHERAJI et al., 2013). Assim sendo, estabeleceu-se uma conexão entre essas bactérias com características benéficas a seus hospedeiros e o consumo dessas fibras não digeríveis.

Por possuírem uma estrutura química relativamente complexa, os prebióticos consti-tuem um grupo de carboidratos que não são digeríveis por todo tipo de bactérias. Portanto,


é acertado dizer que eles possuem uma ação “seletiva” no crescimento de microrganismos. Apenas poucos, considerando os milhões de espécies existentes na natureza, são capazes de fermentá-los (AL-SHERAJI et al., 2013).

Composições simbióticas aparentam ser vantajosas ao sistema imunológico. Há relatos da redução de proteína C reativa (ASKARI et al., 2016), inflamações intestinais (PLAZA-DÍAZ et al., 2008) e supressão de tumores e atividades antineoplásicas (GREENHALGH et al.; THILAKARATHNA; LANGILLE; RUPASINGHE, 2018; VAFA et al.; NAVAEI et al., 2020). Nunpan, Suwannachart e Wayakanon (2019) indicam que os simbióticos podem atuar na supressão de microrganismos patógenos.

MICROENCAPSULAÇÃO

O desafio enfrentado pela indústria interessada em produzir alimentos probióticos é a inserção das células para que resistam às condições oferecidas, tanto em relação à composição do produto, quanto ao tempo de armazenamento. Além destas circunstâncias, Martín et al. (2015) ainda acrescentam que o microrganismo precisa sobreviver ao baixo pH do estômago, à alcalinidade dos sais biliares no intestino, às enzimas digestivas e aos produtos metabólicos gerados durante a digestão.

A microencapsulação é uma forma de revestimento de partículas, produzindo cápsulas sólidas e esféricas com tamanho entre 1 e 1000 µm (RATHORE et al., 2013). As microcáp-sulas estabilizam as células, através da formação de uma parede semipermeável, e são totalmente preenchidas com o probiótico (GBASSI; VANDAMME, 2012).Para a elaboração das cápsulas são utilizadas matrizes poliméricas biodegradáveis. Estes materiais têm como objetivo liberar o conteúdo de seu interior em condições específicas (ULLOA et al., 2017). Mesmo sob situações adversas, as microcápsulas são capazes de manter boa parte de sua estrutura, dissolvendo-se e liberando o material encapsulado no intestino grosso para exercer a função desejada.

A cápsula é responsável pela proteção mecânica e ambiental às células microbia-nas. Ao mesmo tempo, permite sua sobrevivência por longos períodos, dado à carac-terística de permeabilidade do material, que possibilita a nutrição da bactéria isolada (RATHORE et al., 2013).

AGENTES ENCAPSULANTES: ALGINATO E QUITOSANA

Para a escolha dos materiais utilizados na encapsulação, sejam eles sintéticos ou de origem natural, devem ser levados em conta alguns critérios, como sua morfologia, toxicidade, estabilidade nos fluidos gastrintestinais e facilidade de esterilização (LIU et al.,


2017). Dentre os materiais usados como encapsulantes, Liu et al. (2017) destacam: algi-nato, quitosana, carragena, gelatina, proteína do soro do leite, carboximetilcelulose, goma arábica e amido. Graças à disponibilidade e características, discutiremos sobre o alginato de sódio e a quitosana.

Devido à capacidade de formação gel através da interação com íons Ca2+ (MARTINSEN; SKJAK-BRAEK; SMIDSROD, 1991), a encapsulação utilizando alginato é de fácil e simples realização. Os íons formam ligações cruzadas, ligando os resíduos gulurônicos e induzin-do a solidificação. Estas ligações cruzadas criam uma estrutura semelhante a uma caixa de ovo (Figura 1), conferindo característica visco-elástica ao material (SRIAMORNSAKA et al., 2008). O alginato apresenta a característica de gelificação em condições suaves (WAWRZYŃSKA; KUBIES, 2018), o que aumenta a chance de aprisionamento das células sem comprometer a sua viabilidade.

Figura 1. Representação da gelificação do alginato na presença de cálcio – modelo caixa de ovo.

Fonte: adaptado de SRIAMORNSAKA et al., 2008.

As condições desejadas de tamanho e formato das cápsulas podem ser obtidas pela manipulação de fatores como temperatura, agitação, velocidade da agitação e a concen-tração da própria solução de alginato. O método de extrusão por vibração tem mostrado resultados satisfatórios na homogeneidade das partículas formadas, variando de 200 µm a 5 mm de diâmetro (DHAMECHA et al., 2019).

Com relação à entrega das substâncias no sítio de ação desejado, as cápsulas de alginato são capazes de se romper no ambiente intestinal, disponibilizando drogas e prote-gendo competentemente probióticos ao longo do tubo gástrico (DHAMECHA et al., 2019). Contudo, as cápsulas elaboradas a partir de alginato naturalmente apresentam relativa po-rosidade. Esta desvantagem, porém, pode ser contornada com a aplicação de uma camada


polimérica, que sirva de barreira protetora. Um dos materiais efetivamente empregados ao desempenho dessa função é a quitosana (AGÜERO et al., 2017).

A quitosana (Figura 2), segundo agente encapsulante usado nesta pesquisa, é um polissacarídeo catiônico linear formado por unidades glucosaminas e N-acetilglucosamina, através de ligações glicosídicas do tipo β (1,4) (WU, LIN; YAO, 2014). Pode ser encontrada na parede celular de certos microrganismos ou extraída do exoesqueleto de crustáceos aquáticos através de reação de desacetilação da quitina (FONTES et al., 2016).

A quitosana obtida de crustáceos possui a desvantagem do alto teor de resíduos po-luentes resultantes do processo. Este polímero de origem animal costuma apresentar pro-teínas potencialmente nocivas a indivíduos alérgicos a crustáceos (BERGER et al., 2018).

Já a quitosana extraída biotecnologicamente de fungos como os do gênero Mucorales não costuma provocar reações alérgicas no consumidor. Outro fator benéfico é o fato de poder controlar a produção, sem depender de fatores sazonais da reprodução animal (BERGER et al., 2018). Chang et al. (2019) apontam que a quitosana fúngica apresenta maior grau de desacetilação, o que aumenta a sua já conhecida atividade antimicrobiana.

Além da antimicrobiana, a quitosana vem sendo estudada e aplicada com diferentes funções biológicas. Jiang et al. (2019) observaram um efeito antioxidante em pacientes com doenças coronarianas.

Figura 2. Estrutura molecular da quitosana.

Fonte: WU; LIN; YAO, 2014.

Tanto o alginato como a quitosana apresentam biocompatibilidade, atoxicidade, apre-sentam a característica de maleabilidade e são de origem natural. O alginato é carregado negativamente e a quitosana apresenta carga positiva; ao interagir, as substâncias formam ligações fortes, tornando as cápsulas mais robustas (SIMEONI et al., 2014). A compatibili-dade entre os dois polímeros parece aumentar a viabilidade de probióticos durante o trânsito gastrintestinal (SHORI, 2017), uma vez que já são descritos como bons carreadores de substâncias (OSHI et al., 2018).

A quitosana já é conhecida como adjuvante em encapsulação e mostra-se como um protetivo eficaz, entregando de forma satisfatória as substâncias revestidas no intestino (HUANG et al., 2019). Falco et al. (2017) correlacionaram seu papel de revestimento com


uma ação prebiótica, desempenhando funções semelhantes aos frutooligossacarídeos pre-viamente descritos.

CO-ENCAPSULAÇÃO

Acredita-se que o mecanismo ligado aos benefícios da associação de ingredientes probióticos e prebióticos esteja baseado no fornecimento de carbono e nitrogênio, pro-duzidos durante a fermentação dos prebióticos e que são fontes para o crescimento dos microrganismos, favorecendo a colonização de um maior número de bactérias probióticas no intestino, onde estes organismos podem crescer e proporcionar os benefícios à saúde do hospedeiro (BADARÓ et al., 2008; RAJAM et al., 2015). Além disso, as interações que ocorrem entre prebióticos e probióticos podem ser favorecidas devido à adaptação do mi-crorganismo ao substrato, resultando em uma vantagem competitiva para a célula probiótica (YONEKURA et al., 2013).

Chen et al. (2005) estudaram a encapsulação de diferentes probióticos utilizando pre-bióticos (FOS e isomalto-oligossacarídeos), um peptídeo, e alginato como agentes encapsu-lantes e verificaram que o emprego de 1% de alginato, 1% de peptídeo e 3% de FOS resultou em uma maior sobrevivência dos microrganismos. Além disso, os resultados demonstraram que a adição de prebióticos às cápsulas de alginato forneceu maior proteção às bactérias durante estocagem.

Fritzen-Freire et al. (2012) avaliaram o efeito da adição de prebióticos (inulina, oli-gofrutose e inulina enriquecida com oligofrutose) na viabilidade de Bifidobacterium BB-12 encapsulada pela técnica de spray drying em matriz constituída por leite desnatado recons-tituído (LDR), durante 180 dias de estocagem. Foi observado que a adição de oligofrutose enriquecida com inulina aumentou a contagem inicial de bifidobactérias nas microcápsulas e que as microcápsulas produzidas com oligofrutose e inulina enriquecida com oligofrutose ofereceram melhor proteção para as bactérias durante estocagem.

Outros estudos também concluíram que a microencapsulação de culturas probióticas com substâncias prebióticas é capaz de promover maior resistência aos microrganismos encapsulados em sistema digestivo simulado. Também é relatado uma maior sobrevivência durante armazenamento dos produtos, resultando em um maior número de células viáveis quando comparadas as bactérias encapsuladas sem adição de prebiótico (KRASAEKOOPT & WATCHARAPOKA, 2014; WU; ZHANG, 2016; DAMODHARAN et al, 2017; YOHA, MOSES, ANANDHARAMAKRISHNAN, 2020).


CONSIDERAÇÕES FINAIS

Os probióticos são microrganismos que desempenham inúmeras funções benéficas à saúde do hospedeiro. Os prebióticos, como as fibras alimentares, favorecem o crescimento desses organismos no sítio de ação (o intestino grosso), estabelecendo uma relação de simbiose. Os alimentos simbióticos tem ganhado cada vez mais espaço, por meio de pes-quisas com novas espécies probióticas e novos prebióticos. Contudo, a indústria encontra desafio de desenvolver um alimento funcional e com boa vida de prateleira. A tecnologia de encapsulação mostrou-se uma eficaz alternativa na incorporação dos elementos simbióticos (co-encapsulação) em uma matriz alimentar.

AGRADECIMENTO

Os autores agradecem à Fundação de Amparo a Ciência e Tecnologia do Estado de Pernambuco (FACEPE) pela concessão da bolsa de doutorado.

REFERÊNCIAS

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2. AGÜERO, L. et al. Alginate microparticles as oral colon drug delivery device: A review. Car-bohydrate Polymers, v. 168, p. 32-43, 2017.

3. AL-SHERAJI, S. et al. Prebiotics as functional foods: A review. Journal of Functional Foods, v. 5, n. 4, p. 1542-1553, 2013.

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“03

Propriedades funcionais do eugenol e sua aplicação em alimentos

Merielly Saeli de SantanaUFPE.

Erilane Castro de Lima MachadoUFPE.

Thayza Christina Montenegro StamfordUFPE.

Tânia Lúcia Montenegro StamfordUFPE.

10.37885/210303527

https://dx.doi.org/10.37885/210303527


Palavras-chave: Óleo Essencial, Atividades Biológicas, Alimentação.

RESUMO

A demanda por alimentos com propriedades funcionais tem aumentado durante os últimos anos. São identificadas diversas atividades biológicas no eugenol, como ações antifún-gica, antiviral, antibacteriana, antiparasitária, antioxidante e anti-inflamatória. Porém, os componentes como ácidos graxos poli-insaturados encontrados neste óleo são instáveis ou apresentam um sabor residual, o que limita a sua aplicação na indústria alimentícia. Neste sentido, a encapsulação do eugenol é vista como uma alternativa para a proteção deste composto evitando a sua degradação química além de aumentar a estabilidade e a biodisponibilidade durante um período. Neste sentido, o presente estudo tem por objetivo abordar as propriedades funcionais do eugenol, bem como a eficácia destas ações quando aplicado em alimentos.


INTRODUÇÃO

Há um constante aumento, tanto por parte dos consumidores quanto pela indústria alimentícia, da busca por produtos mais seguros diante dos riscos que podem ser causados à saúde do consumidor advindos de substâncias sintéticas utilizadas principalmente para garantir a qualidade microbiológica do alimento. Consequentemente tem crescido a demanda do uso de substâncias naturais, como óleos essenciais e seus componentes com potencial ação em alimentos (OLIVEIRA et al, 2012).

Estes óleos essenciais (OEs) são classificados como um grupo diverso de compostos aromáticos voláteis oriundos principalmente de materiais vegetais, sendo produzidos como metabólitos secundários por plantas aromáticas. São líquidos oleosos categorizados como GRAS (geralmente reconhecido como seguro) pela Food and Drug Administration (MANSO et al., 2013; MAJEED et al., 2015).

Dentre os óleos utilizados, o óleo essencial de cravo-da-índia se destaca como subs-tituinte de conservantes alimentares sintéticos devido a sua propriedade antimicrobiana, a qual está atribuída a presença do seu composto majoritário, o eugenol. Neste sentido, o uso do eugenol de forma isolada tem sido observado em diversos estudos e constatado a sua eficácia contra as principais bactérias contaminantes de alimentos, como Escherichia coli, Listeria monocytogenes, Salmonella typhimurium e Staphylococcus aureus. Além dis-so, é destacada que a ação antimicrobiana do eugenol é mais eficaz contra cepas Gram-positivas como Listeria monocytogenes e Staphylococus aureus (IRKIN e ESMER, 2015; RESENDE et al., 2017).

Além da propriedade antibacteriana, o eugenol apresenta diversas atividades, como: anti-inflamatória, antioxidante, modulador de respostas imunes, anticarcinogênica, cardio-vasculares, antinoceptiva e anestésica local. Podem ser destacadas também atividade es-pasmolítica, antisséptica, anti-helmíntica em ruminantes, relaxante muscular e antipirética (SANTOS et al., 2014).

A aplicação de eugenol em alimentos e produtos alimentícios tem se mostrado pro-missora diante das pesquisas realizadas até o presente momento. E o uso da técnica de microencapsulação sugere proteger e potencializar as atividades biológicas deste composto. Assim, o presente estudo tem como objetivo abordar as propriedades funcionais do eugenol encapsulado, bem como a eficácia destas ações quando aplicado em alimentos.

MICROENCAPSULAÇÃO

A técnica de microencapsulação é definida pelo processo de aprisionamento de uma substância ativa dentro de um material de revestimento. Esta técnica permite a redução da


volatilidade, higroscopicidade e reatividade do composto, aumentando a estabilidade em condições adversas e melhorando a vida útil do produto (SILVA et al., 2014; COMUNIAN et al., 2016). O resultado desta técnica são micropartículas que podem ser classificadas de acordo com o seu núcleo, dividindo-se em dois grupos: microcápsula e microesfera (Figura 1).

Figura 1. Tipos de micropartículas.

Atualmente, a microencapsulação é utilizada para diversas aplicações, como na indús-tria têxtil, indústria farmacêutica, alimentícia e em cosméticos. O número de artigos publica-dos sobre esta técnica aumentou entre os anos de 2009 e 2020, havendo alguns períodos com diminuição no número de publicações como os anos de 2016 e 2020, o que mostra o gráfico 1 (CAPES, 2020).

Gráfico 1. Número de artigos publicados nos últimos anos, retirados da base de dados CAPES, palavra-chave “microencapsulation” – tipo de documento “artigo” – ano. (CAPES, 2020).

Diante disso, a escolha do protocolo de microencapsulação é de grande importância para os resultados a serem obtidos. Dentre as diversas opções de técnicas, a seleção da mes-ma dependerá de uma análise geral de determinados fatores, como: objetivo da aplicação, tamanho da partícula desejada, características do material(is) de parede e material(is) ativo(s), além do custo e segurança (FAVARO-TRINDADE et al., 2008; COMUNIAN et al., 2016).


EUGENOL

O eugenol é extraído do cravo-da-índia e responsável pelo seu aroma. O cravo-da-índia (Syzygium aromaticum) corresponde ao botão seco da flor da família das mirtáceas, encon-tradas principalmente na Indonésia, Índia e Madagascar (BARCELOUX, 2008; CORTÉS-ROJAS et al., 2014). A extração dos compostos voláteis a partir das folhas, caules e botões florais do Syzygium aromaticum apresenta como principal constituinte (70 a 90%) da sua composição química o eugenol (OLIVEIRA et al., 2009).

Figura 2. Estrutura química do eugenol (C10H12O2). (MEHER; CHAKRABORTY, 2018).

Denominado como 4-Alil-2-Metoxifenol (Figura 2) de acordo a IUPAC (International Union of Pure and Applied Chemistry), o eugenol (C10H12O2) é um óleo incolor ou amare-lado com forte odor que apresenta peso molecular de 164,20 g/mol, densidade de 1,0664 g/L (OLIVEIRA et al., 2009). Este composto é classificado como um fenilpropanóide, sendo um ácido fraco pouco solúvel em água e solúvel em álcool etílico, éter, clorofórmio e óleo (OLIVEIRA et al., 2009; FARMAKOLOJIK e ÖZELLIKLERI, 2017). A sua extração, em es-cala laboratorial, é realizada por meio da hidrodestilação. O uso do sistema de destilação por arraste de vapor é preferível quando a sua extração é realizada em escala industrial. Porém, métodos de extração com solventes e CO2 supercrítico também podem ser aplicados quando se almeja resultados mais eficazes (CORTÉS-ROJAS et al., 2014).

PROPRIEDADES FUNCIONAIS

Atividade antioxidante

Ao avaliar o potencial antioxidante do cravo-da-índia e de seus componentes, alguns autores concluíram que o seu uso pode prevenir ou reduzir a oxidação lipídica em produtos alimentícios e farmacêuticos. Sendo uma alternativa eficaz a fim de ser usado para a for-mação de conservantes naturais, retardando a formação de produtos de oxidação tóxicos e prolongando a vida de prateleira não só dos alimentos como dos fármacos (GÜLÇIN et al., 2012; EL-MAATI et al., 2016).

Assim como o óleo essencial de cravo-da-índia, estudos têm demonstrado a capacida-de de eliminação de radicais livres pela ação do eugenol de forma isolada. Foi relatado que


este composto é capaz de inibir o radical DPPH e hidroxila radical de maneira dependente das concentrações utilizadas. Porém, a medida que a concentração do eugenol foi elevada, ocorreu paralelamente a formação de radicais livres, indicando uma atividade pró-oxidante a partir deste estudo. Os isômeros do eugenol, como o isoeugenol, também foram testados como agente antioxidante por meio da peroxidação lipídica mediada pelo ferro e da auto--oxidação do Fe2+. As pesquisas encontradas na literatura também nos trazem resultados que indicam a eliminação de óxido nítrico e forte poder redutor do eugenol, bem como um efeito protetor contra a neurotoxicidade induzida por N-metil-D-aspartato (CHOGO e CRANK, 1981; ITO et al., 2005; RAJA et al., 2015).

Atividade anti-inflamatória

O eugenol apresenta ação anti-inflamatória devido a sua capacidade de inibir a sínte-se de prostaglandinas e quimiotaxia de neutrófilos e macrófagos. Também é visto que esta substância é capaz de inibir a ativação do fator nuclear-kB induzida pelo fator de necrose tumoral. Além disso, alguns estudos relatam que o eugenol apresentou ação anti-inflamatória por bloquear a atividade da ciclooxigenase em macrófagos estimulados por lipopolissaca-rídeo. A redução da inflamação por diminuir o fator de necrose tumoral e atingir neutrófilos durante a infecção pulmonar em animais é outro exemplo desta propriedade do eugenol. Além disso, foi identificado a eficiência deste composto em proteger a disfunção celular de macrófagos induzida por produtos químicos e equilibrar os mediadores pró/antiinflamatórios em macrófagos peritoneais de camundongos (KIM et al, 2003; KAR, 2011).

Atividade antiviral

A atividade antiviral do eugenol tem sido identificada pelos pesquisadores na inibição do vírus herpes, seja pela ação isolada do eugenol ou pelo efeito sinérgico com outras subs-tâncias, sendo esta mais eficaz (RAJA et al., 2015; MAK et al., 2019). Outros vírus, como citomegalovírus humano, citomegalovírus humano murino, hepatite vírus C e influenza-A, também sofreram inibição devido a ação do eugenol. A inibição do vírus influenza-A ocorreu por meio da inibição da ativação das vias de sinalização ERK, p38MAPK e IKK/ NF-kB e antagonização dos efeitos ativadores dessas vias. Desta forma, os autores sugerem que o eugenol é um inibidor promissor para autofagia e infecção por este vírus (RAJA et al., 2015; MAK et al., 2019).


Atividade antifúngica

Os mecanismos do eugenol que ditam a sua atividade antifúngica englobam a alteração da parede celular do microrganismo, bem como o enfraquecimento do sistema de defesa através da lipooxigenase mediada por cascata de radicais livres, o que resulta em lesões na membrana. Além disso, estudos demonstram que a interferência com as pemeases de aminioácidos auxilia para a atividade fungicida do eugenol (RASTOGI et al., 2008; LEE e JIN, 2008; KARUMATHIL et al., 2016). Efeitos sinérgicos entre o eugenol e outros compos-tos também foram observados pelos pesquisadores, resultante da influência na síntese da parede celular do microrganismo ou da destruição da parede celular (RAJA et al., 2015; MAK et al., 2019).

Atividade antiparasitária

As plantas produzem em seu metabolismo secundário substâncias tóxicas aos nema-toides. O eugenol é um exemplo de substância com potencial nematicida, caracterizando-se como uma matéria-prima para a produção de nematicida natural (BALA e SUKUL, 1987; CHITWOOD, 2002; FERRAZ e FREITAS, 2004). Além da ação nematicida, estudos indicam o potencial anti-giardial, antileishmania, tripanocida e antimalárico do eugenol, sendo o último em concentrações mais altas do composto. A atividade anti-parasitária do eugenol citadas nos estudos ocorreram por meio de alterações morfológicas que englobaram modificações na forma celular, presença de precipitados no citoplasma, vesículas autofágicas, entre outras (MACHADO et al., 2011).

No combate da leishmaniose o eugenol (100 a 1000 µg/mL) se mostrou eficaz na res-trição do crescimento de Leishmania amazonesis, causando alterações morfológicas como colapso da membrana interna e inhaço. Esta atividade também foi observada em acetilados de eugenol, os quais apresentaram atividade contra a leishmaniose superior a forma contra promastigotas e amastigotas de Leishmania infantum chagasi (NAKAMURA, et al., 2006; MORAIS, et al., 2014).

Atividade antibacteriana

A atividade antibacteriana do eugenol, in vitro e in vivo, é largamente estudada e reconhecida por diversos autores. Este composto exibe ação antimicrobiana contra várias cepas bacterianas, tanto Gram-postivas (Bacillus cereus; Bacillus subtilis; Staphylococcus aureus, Staphylococcus epidermidis, Streptococcus pneumonia, Streptococcus pyoge-nes, Enterococcus faecalis, Listeria colellera monocytogenes, Salmonella colírica) quanto


Gram-negativa (Pseudomonas aeruginosa, Helicobacter pylori, Yersinia enterocolitica, Proteus vulgaris) (RAJA et al., 2015).

O mecanismo antibacteriano do eugenol se dá por meio da indução da lise celular das bactérias o que resulta na danificação da parede celular e da membrana, causando vaza-mento proteico e lipídico. A inibição de cepas resistentes (MRSA e MSSA) por meio da ação do eugenol também foi identificada (RAJA et al., 2015).

A aplicação do eugenol em combinação com outras substâncias (ex. cinamaldeído) destaca o efeito sinérgico reconhecido contra diversas cepas bacterianas, como S. pneumo-nia, L. innocua, E. coli, B. subtilis, S. typhimurium, S. aureus, entre outras (MAK et al., 2019).

APLICAÇÃO EM ALIMENTOS

Com base na atividade antimicrobiana identificada no eugenol, a indústria de alimentos vem introduzindo-o gradualmente contra algumas bactérias patogênicas de origem alimentar como S. aureus, E. coli, S. entérica, S. typhimurium e L. monocytogenes (MAK et al., 2019).

Produtos de Origem Vegetal

Em frutas o eugenol é comumente utilizado devido a sua atividade antifúngica (MAK et al., 2019). Tem sido visto que este óleo inibe o crescimento de fungos em maçãs, como observado por SCHORR (2018) ao avaliar a atividade biológica de substância presentes em óleos essenciais frente a fungos do gênero Colletotrichum spp. a fim de buscar alternativas para o combate da doença Mancha Foliar de Glomerella (MFG). Dentre as substâncias ava-liadas, o eugenol foi um dos compostos que se destacaram no controle da MFG causada por Colletotrichum nymphaceae.

Da mesma forma, VIEIRA et al. (2018) também avaliaram o efeito do eugenol, a partir do óleo de cravo-da-índia, no controle de fungos em maçã. Este estudo observou redução no crescimento, no número e na viabilidade de esporos de P. expansum 24 horas após o estímulo à germinação. Também foi observada a redução do diâmetro de lesões de mofo--azul em maçãs. No entanto, não foi possível identificar alterações físico-químicas dos frutos tratados com diferentes concentrações dos óleos nas condições avaliadas.

Em morangos, o revestimento com eugenol por WANG et al. (2007) alcançou após 12 dias de armazenamento a 10 °C em torno de 30 a 50% de deterioração dos fungos em relação ao tratamento controle que resultou em deterioração de 85%. SING et al (2007) também observaram que o eugenol inibe o crescimento fúngico que causa decomposi-ção nos morangos.


Nesta perspectiva, sabe-se que o uso de embalagem plásticas para a proteção de alimentos vem sendo largamente estudada visando a obtenção de plásticos biodegradáveis com atividades antimicrobianas. Neste sentido, FARIAS (2015) observou que a aplicação de filmes de amido com eugenol apresentaram superfície lisa, indicando filmes densos e uniformes. E os resultados obtidos nos testes microbiológicos indicam que filmes de amido contendo eugenol, dentre outros, podem ser empregados com o intuito de aumentar o tem-po de vida de prateleira dos alimentos, diminuir a taxa de oxidação e controlar a qualidade microbiológica destes alimentos.

A sanitização de vegetais minimamente processados tem enfrentado questionamentos a respeito da eficiência do tratamento com cloro, visto que foram identificados surtos asso-ciados à contaminação por patógenos proveniente do consumo destes produtos. Além do prejuízo a saúde do consumidor, é possível ocorrer reações com a matéria orgânica forman-do produtos indesejáveis. Neste sentido, a indústria na busca por alternativas seguras vem utilizando óleos essenciais e seus componentes de forma isolada. BERALDO et al. (2013) concluiu que, dentre outros, o óleo essencial de cravo-da-índia se mostrou mais eficiente que o hipoclorito de sódio na inibição das bactérias avaliadas. Além disso, os autores percebe-ram que são necessárias menores concentrações de óleo para atingir a inibição microbiana desejada (ÖLMEZ e KRETZSCHAMAR, 2009; ARTS et al., 2009).

O eugenol também é destacado como um composto capaz de prevenir a deterioração de bebidas acidificadas, além de diminuir o custo para a indústria alimentícia do controle microbiológico especificamente de sucos de laranja. OLIVEIRA e FILHO (2012) avaliaram a propriedade antimicrobiana do eugenol frente às amostras de Alicyclobacillus spp. isoladas de suco de laranja. Esta avaliação resultou na eficácia do eugenol contra Alicyclobacillus spp. e demonstrou ser significativo o isolamento das linhagens deste microrganismo nas indústrias.

Com base no efeito nematicida do eugenol, uma pesquisa realizada a fim de avaliar o efeito da aplicação de concentrações de eugenol (0,25 mL L -1, 0,75 mL L -1 e 1,00 mL L-1) no controle de nematoides em tomateiro concluiu que o eugenol reduziu o número de galhas e ovos dos nematoides avaliados, sendo a adição ao solo o método mais eficiente de se aplicar o composto. Os autores consideraram o eugenol como um potencial para ser utilizado no manejo do nematoide das galhas (MOREIRA et al., 2013).

Por outro lado, em grãos o uso do eugenol engloba a inibição do crescimento de con-taminantes frequentes identificados no armazenamento destes produtos, como a ocratoxi-na A causada por A. ochracenus. Além disso, a redução de Salmonella no solo, por meio deste composto, diminui o possível risco de contaminação em grãos orgânicos frescos (MAK et al., 2019).


Ao avaliar a atividade inseticida, de diversos óleos em milho armazenado COITINHO et al. (2006) observaram que o eugenol estava entre os óleos mais repelentes para a espé-cie de inseto estudada (adultos de S. zeamais) com percentual de repelência entre 87,7 e 97,3. Na dose de 50 µL/20g o eugenol estava entre os óleos que apresentaram maior toxi-cidade aguda causando 100% de mortalidade dos insetos testados, sendo também eficaz na redução da emergência destas pragas em grãos de milho.

Produtos de Origem Animal

Os bovinos podem ter a produção de leite e carne afetada devido à presença de carra-patos, os quais são vetores de doenças que podem ser transmitidas para os seres humanas e ainda são responsáveis pela danificação do couro do animal. Nesta perspectiva o uso do eugenol visando uma ação carrapaticida é visto como um recurso frente a formação de resistência dos carrapatos aos produtos químicos, causando assim menor impacto ambien-tal e obtendo eficácia oriunda de um produto natural. Assim, foi observada a capacidade do eugenol em promover 100% de mortalidade em larvas. Porém o uso do óleo essencial de cravo-da-índia demonstrou superioridade na eficácia de tratamento como carrapaticida (FERREIRA, 2018).

Por outro lado, as pesquisas também abordam a influência da suplementação deste composto sobre a qualidade da carne bovina. MONTESCHIO (2017) ao submeter novilhas a dietas suplementadas com misturas de óleos protegidos, as quais continham eugenol, concluiu que a adição destes óleos a dieta reduziu a oxidação lipídica na carne durante a maturação, assim como obtiveram menor perda de cozimento, suavidade e intensidade da cor vermelha. Também foi observado melhor aceitação pelo consumidor e maiores pontua-ções no sétimo dia de maturação.

A propriedade antimicrobiana também é aproveitada neste grupo de alimentos. ALMEIDA et al. (2013) aplicaram o óleo essencial de cravo-da-índia em carne moída de ovinos con-taminados experimentalmente com Staphylococus aureus. Ao comparar o potencial antimi-crobiano com outros óleos, o de cravo-da-índia apresentou maior efeito inibitório em relação aos demais, onde o aumento do tempo de exposição potencializou o efeito antimicrobiano do composto. Este óleo também apresentou maior efeito na redução das contagens médias de microrganismos.

Ainda sobre o óleo de cravo, o mesmo é sugerido para ser usado como controle de Aeromonas hydrophila em carne não curada cozida, em temperatura definida principalmente se utilizado em combinação com embalagem à vácuo, visto que STECCHINI et al. (1993) evidenciaram que este óleo apresentou efeito letal contra A. hydrophila em amostras de carne


tratadas com óleo de cravo-da-índia e armazenada 10 °C, efeito este que foi potencializado pela embalagem à vácuo.

Em aves o eugenol tem sido observado como eficaz contra microrganismos patogênicos. Neste sentido, MAK et al. (2019) abordaram a descoberta de estudos acerca desta temática e demonstraram que foi identificada a capacidade antibacteriana do eugenol contra S. ente-retidis, a qual é resistente ao ácido nalidíxico, encontrada em ovos contaminados. Também foi detectada a inibição do crescimento e da colonização no trato reprodutivo das galinhas. Além disso, o eugenol se mostrou eficaz no aumento da segurança e estabilidade alimentar, sem promover adaptação bacteriana de S. typhimurium e S. entérica.

Entre os anos de 2015 e 2017 a Autoridade Europeia para a Segurança dos Alimentos concluiu pareceres nos quais afirmam que o eugenol, nas condições avaliadas, não apresenta efeitos adversos na saúde animal, na saúde humana, tampouco no meio ambiente. Desta forma, o Regulamento de Execução (UE) 2019/898 autorizou a preparação de eugenol como aditivo em alimentos para frangos de engorda, classificando-o como “aditivo zootécnico”, visto que foi concluída pela Autoridade a eficácia deste composto em melhorar o crescimento dos frangos de engorda e que não há necessidade de estabelecer requisitos específicos de monitorização pós-comercialização (JORNAL OFICIAL DA UNIÃO EUROPEIA, 2019).

A suplementação de eugenol em ração para galinhas foi capaz de inibir a coloniza-ção bacteriana induzida por Salmonella entérica serovar Enteritidis. O eugenol também mostrou eficácia na capacidade de estimular a formação de lactato em dejetos de suínos. (SHARMA et al., 2016).

Devido aos estresses causados nos peixes durante o intenso manuseio proveniente dos manejos utilizados na piscicultura, o eugenol tem sido largamente utilizado como um anestésico para evitar este problema. Trata-se de um produto de baixo custo, facilmente disponível no mercado, natural e com bons resultados de eficiência anestésica bem como na redução de algumas respostas ao estresse. Além disso, o eugenol não apresenta ca-racterísticas tóxicas para os peixes, trabalhadores e nem para o meio ambiente. Sendo eliminado da corrente sanguínea dos animais por volta de 48 horas e isenta a necessidade de um período de carência para o consumo e/ou liberação no ambiente destes peixes que foram previamente anestesiados (EMBRAPA. 2007).

Além disso, o eugenol também pode ser utilizado na prevenção e no tratamento de doenças bacterianas em algumas espécies de peixe, como jundiás, visto que apresenta bons resultados in vivo contra um patógeno de peixes denominado Aeromonas hydrophyla sem causar efeitos tóxicos aos animais (SUTILI et al., 2014).


CONCLUSÃO

O eugenol tem sido usado para várias atividades biológicas por meio de diversas téc-nicas e aplicações na indústria alimentícia, direta ou indiretamente, bem como em outras áreas. A eficácia do eugenol identificadas em estudos in vitro e in vivo demonstram o seu potencial a ser utilizado como conservante alimentar natural, por exemplo. Os efeitos si-nérgicos apresentados por este composto também ampliam o seu uso na indústria. Muitas propriedades e atividades biológicas do eugenol não estão muito bem elucidadas, o que requere mais estudos que explorem as concentrações necessárias, efeitos e mecanismos de ação do eugenol.

AGRADECIMENTOS

Os autores agradecem a Fundação de Amparo a Ciência e Tecnologia do Estado de Pernambuco (FACEPE) pelo apoio financeiro e pela bolsa concedida a M. S. Santana.

FINANCIAMENTO

O presente estudo foi realizado com apoio financeiro da Fundação de Amparo a Ciência e Tecnologia do Estado de Pernambuco (FACEPE) (Processo IBPG-0462-5.07/20).

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Kombuchá: do “chá da imortalidade” a produção de celulose bacteriana

Daniella Pereira da SilvaUFPE


Felipe Ravelly Alves de SouzaUFPE

Erilane de Castro Lima MachadoUFPE - CAV

Tania Lúcia Montenegro StamfordUFPE

10.37885/210303499

https://dx.doi.org/10.37885/210303499


Palavras-chave: Fermentação, Biopolímero, Alimento Funcional, Acetobacter Xylinum, Substratos Alternativos.

RESUMO

Kombuchá é uma bebida milenar com alegação de propriedades funcionais, apresenta duas fases, uma liquida onde se encontram uma complexa comunidade de microrganis-mos com alegação probiótica, os quais estão em parte aderidos a fase solida constituída por uma membrana celulolítica produzida especialmente por bactéria Acetobacter xyli-num. Essa rede de celulose é resultado de um metabólito secundário da fermentação da Kombuchá, onde sua principal função é estruturar fisicamente o desenvolvimento simbiótico, sendo essa a característica mais relevante. A película de celulose bacte-riana produzida pela Kombuchá, possui pureza única e estrutura fina. Essa matriz de celulose se mostra um biopolímero com várias possibilidades de aplicações, possuindo características como a biodegradabilidade e biocompatibilidade. Sua produção se dá a partir do suprimento das necessidades nutricionais dos microrganismos que estão presentes no SCOBY, para o preparo da fermentação durante muito tempo foi utilizado a infusão de chás e sacarose para a produção da bebida, atualmente essa fabricação não se limita apenas a chás, compreendendo qualquer extrato comestível associado a uma fonte de carbono.


INTRODUÇÃO

A Kombuchá consiste numa associação simbiótica de bactérias e leveduras, acomoda-das numa matriz de celulose sintetizada por bactérias acéticas (SANTOS, 2016). Essa cultura simbiótica é responsável pelo processo de fermentação. A sua origem ainda é incerta, mas acredita-se que tenha surgido na Manchúria, no nordeste da China, sendo conhecida como o chá da imortalidade (KAUFMANN, 2013). O preparo dessa bebida acontece por meio de uma infusão de folhas fresca, sendo o chá a base da fermentação. Suas características va-riam dependendo de diversos fatores, tais como a solução que será utilizada como substrato, os microrganismos presentes na cultura mãe e o tempo de fermentação (CHAKRAVORTY et al., 2016; JAYABALAN et al., 2014).

Durante a fermentação além do ácido acético são produzidos diferentes compostos como etanol, ácido lático e glucurônico, isso se dá devido a presença de várias cepas de bactérias e leveduras. A bebida final também contém uma grande quantidade de polifenóis derivados do chá (CHAKRAVORT et al., 2016; JAYABALAN et al., 2007). É importante também citar que durante a fermentação as bactérias de ácido acético produzem um filme composto por fibrilas de celulose pura, que possui grande capacidade de retenção de água, alta cristalinidade e termo estabilidade (EMILJANOWICZ, 2019). A matriz de celulose bac-teriana da kombuchá é rica em proteínas, fibra e aminoácidos essenciais e possui efeitos de inibição de crescimento de bactérias contaminantes.

Matriz de celulose fermentada por bactérias tem se mostrado como um biopolímero com amplas possibilidades de aplicações, devido as suas características como a biode-gradabilidade, pureza e biocompatibilidade que permitem sua aplicação em diversas áreas (KESHK, 2014). Os usos potenciais para uso da celulose bacteriana são nas áreas de cosmético, eletrônica, tratamento de efluentes, biomédica. Porém os altos custos de meio de cultivo e os baixos rendimentos obtidos durante o cultivo tornam esse tipo de produção em larga escala inviável. Alguns autores têm apostado em alternativas mais viáveis tanto economicamente quanto ambientalmente para a produção de celulose bacteriana com o uso de resíduos agroindustriais ou coprodutos como substrato para a fermentação, uma vez que estes contêm fontes de carbono e nitrogênio que podem ser utilizadas para produção de celulose bacteriana (CARREIRA et al., 2011; JOZALA et al., 2014; LESTARI et al., 2014)

CONCEITUAÇÃO E EVOLUÇÃO HISTÓRICA DA KOMBUCHÁ

A Kombuchá é uma bebida histórica caracterizada por ser refrescante, adocicada e levemente ácida. Sua obtenção se dá por meio da fermentação realizada a partir de chá ado-çado que passa pela ação de um filme constituído por celulose obtido através da associação


simbiótica entre bactérias e leveduras, denominada tecnicamente de SCOBY (simbiotic culture of bacteria and yeast). Desse modo, a bebida é formada, essencialmente, por duas partes distintas: uma película celulósica e um caldo em forma líquida que é principalmente acidificado (BLAUTH, 2019).

Figura 1. Kombuchá: SCOBY imerso em chá verde.

Fonte: própria do autor.

De acordo com a condução que é dada ao processo de fermentação, a Kombuchá pode ser, inclusive, caracterizada como bebida alcóolica, a depender das concentrações de etanol que lhe são características ao final da produção. Tecnicamente, outros nomes podem ser atribuídos à bebida, tais como Fungus japonicus, Olinca, Pichia fermentans, Combuchu, dentre diversos outros (EL-SALAM, 2012).

De toda forma, é preciso salientar que se trata de uma bebida consumida em vários lugares do mundo, ainda que sua origem remonte ao nordeste da China, sendo, nesta região, inicialmente valorizada por suas propriedades energizantes e desentoxicantes. Em meados de 220 a.C. foi identificada como o divino “Ling-tche”. Já em 414 a.C. foi apresentada ao povo japonês, por meio do médico coreano cujo nome era Kombu. A proposta da bebida, segundo Kombu, era a de curar problemas digestivos enfrentados pelo então rei Ikyo. Dessa forma, foi a partir daí que a bebida passou a ser conhecida, inicialmente no Japão, como Kombuchá (BLAUTH, 2019).

Nesse mesmo tempo histórico, a bebida foi introduzida na Europa, mas foi somente após a Segunda Guerra Mundial que o seu consumo verdadeiramente se popularizou. Em deter-minados países da Ásia, que acreditam serem berço de sua origem, ainda existem certas


crenças associadas a esta bebida. Tanto que a Kombuchá, nesses locais, era constantemente preparada em casas religiosas (SANTOS, 2016).

Contudo, nas últimas décadas, o consumo da kombuchá, como chá ou refrigerante, tem aumentado devido a suas alegações funcionais. Os consumidores da kombuchá têm referido que a ingesta dessa bebida alivia dores de cabeça, tem propriedades desintoxican-tes, reduz o nível de colesterol, promove bom funcionamento do fígado, previne problemas digestivos e circulatórios, retarda o envelhecimento, melhora o metabolismo e visão, diminui a incidência de inflamações, entre outros efeitos (DUFRESNE, 2000; JAYABALAN et al., 2014). Apesar dos estudos atuais não comprovarem totalmente os efeitos desta bebida no organismo humano, ela apresenta potencial como alimento com alegação funcional por ser um produto rico em termos nutricionais e deve ser consumido como parte de uma dieta saudável (SANTOS, 2016).

No Brasil, especificamente, não existem registros que atestem informações sobre o consumo da kombuchá ou sua produção. Apesar disso, é certo que a produção e comerciali-zação da Kombuchá é inegável, de maneira que no ano de 2019 foi editada pelo Ministério da Agricultura, Pecuária e Abastecimento (MAPA), a Instrução Normativa n. 41 que estabelece o Padrão de Identidade e Qualidade (PIQ) da Kombuchá (BLAUTH, 2019).

SCOBY PARA PRODUÇÃO DA KOMBUCHÁ

O uso do SCOBY é voltado, principalmente, para a fermentação da Kombuchá, con-sistindo em uma matriz esponjosa celulósica que se constitui em forma de sino, identificado, também, como tea fungus. O seu crescimento acontece em condições adequadas tanto de pH quanto de temperatura. Além disso, uma de suas denominações mais comuns, atribuídas a esse tipo de filme e responsável pela cultura de espécies de bactérias acéticas e levedu-ras é nome que se atribui à própria bebida estudada, ou seja, Kombuchá (BLAUTH, 2019).

O mencionado filme celulósico é adicionado ao chá ou mesmo ao substrato que so-frerá a fermentação, de maneira que passa a se chamar “cultura mãe”. Ao passo em que a fermentação evolui, uma camada nova de SCOBY é percebida na superfície do líquido que, por sua vez, poderá ser utilização na inoculação de outro substrato (SANTOS, 2016).

A microbiota para a Kombuchá pode ser fracionada em duas partes distintas: a que está presente no filme celulósico e a que se encontra nos microrganismos localizados na porção líquida da bebida. Apesar da microbiota relacionada com o processo de fermentação da Kombuchá ser diferente conforme a localização geográfica em que se encontra, é possível destacar as suas principais famílias, espécies e gêneros de leveduras e de bactérias que estão presentes em todas as porções da Kombuchá (EL-SALAM, 2012).


Sendo assim, vale ressaltar que os procariotos mais frequentes no SCOBY são as bactérias pertencentes ao gênero Gluconobacter e Acetobacter, de maneira que a principal bactéria capaz de criar a rede celulósica flutuante na superfície da bebida é Acetobacter xy-linum. A descrita rede compreende um metabólito secundário da fermentação da Kombucha que serve, principalmente, para estruturar fisicamente o desenvolvimento simbiótico, sendo essa uma das mais relevantes características dessa cultura (OLIVEIRA et al., 2007).

Além das próprias bactérias acéticas, são identificadas diversas outras espécies de leveduras na Kombuchá. Chakravorty et al. (2016) estudaram precisamente a cinética mi-crobiológica dessa bebida e identificaram que o gênero Candida foi a espécie de levedura mais frequente nas porções de filme celulósico e líquido. Já Marsh et al. (2014) constataram a predominância incontestável de Saccharomyces e Zygosaccharomyces nas amostras selecionadas no seu estudo.

Quadro 1. Principais gêneros de bactérias e leveduras encontradas em Kombuchá.

PRODUÇÃO DA KOMBUCHÁ: CONSTITUIÇÃO E INGREDIENTES

A Instrução Normativa n. 41 editada pelo MAPA especifica quais são os ingredientes básicos e obrigatórios que fazem parte da constituição da bebida kombuchá. Os ingredientes relatados na normativa são água potável, extrato aquoso ou infusão de Camellia sinensis, açúcares, leveduras e cultura de bactérias próprias para viabilizar a fermentação alcóolica e acética, considerando sempre os cuidados necessários à preservação da saúde huma-na (BLAUTH, 2019).

Além dos mencionados ingredientes, é possível utilizar na fabricação da bebida a in-fusão de determinadas espécies vegetais em água ou mesmo os seus respectivos extratos, mel, frutas, vegetais, especiarias, outros tipos de açúcares de origem vegetal e até mesmo o gás carbônico industrialmente puro. Ademais, de acordo com a legislação vigente, é possível que sejam adicionadas vitaminas, fibras, sais minerais e outros aditivos em Kombuchá não alcóolica (EL-SALAM, 2012).

É importante ressaltar que, para que aconteça o processo fermentativo e, consequen-temente, a produção de Kombuchá, é fundamental suprir as necessidades nutricionais dos


microrganismos que estão presentes no SCOBY. Muito embora sejam diversificados, tais microrganismos usam nutrientes relativamente simples em suas vias metabólicas, a exem-plo da água, carbono e alguns elementos minerais específicos. Para melhor viabilizar a compreensão desse referencial teórico, no próximo subtópico serão apresentados os mais comuns ingredientes utilizados na produção da Kombuchá (BLAUTH, 2019).

• Chás e infusões variadas

O chá ou qualquer outro tipo de infusão, desempenha uma função muito importante em todo o processo produtivo da Kombuchá, visto que disponibiliza muitos dos componentes necessários ao crescimento dos microrganismos. Além disso, exerce considerável influên-cia na obtenção de características sensoriais do produto, logo depois de sua fermentação (EL-SALAM, 2012).

A cafeína e a teofilina, por exemplo, que se apresentam como elementos do grupo das purinas e que estão presentes nos chás. Esses alcaloides da família das metilxantinas são essenciais para que os microrganismos sejam capazes de produzir ácidos nucléicos, servindo, ainda, como fonte principal de nitrogênio.

Nesse sentido, é válido destacar que os chás são infusões obtidas por meio da escalda de folhas e, no decorrer do seu processamento, diversas alterações químicas acontecem. Para a fabricação da Kombuchá, por muito tempo, foram utilizados, prioritariamente, o chá preto e o chá verde, como já mencionado anteriormente.

Atualmente, a fabricação da Kombuchá não se limita apenas a esses tipos de chás. Compreende-se que, qualquer extrato de planta comestível associado à quantidade correta de açúcar pode servir de base para o preparo dessa bebida, sendo que a única restrição é que nenhum dos componentes utilizados iniba o crescimento do SCOBY.

• Açúcares

Quando se trata de microrganismos relacionados na produção de Kombuchá, a sua fonte de energia é a fonte de carbono, uma vez que eles são quimiorganotróficos. Dessa maneira, a sacarose é a fonte mais usada para possibilitar a fermentação da bebida. Esse tipo de fonte é essencial para proporcionar a biossíntese de vários constituintes celulares desses microrganismos, de forma que os caminhos metabólicos deles são utilizados com o objetivo de transformar compostos como carboidratos, lipídeos e ácidos nucléicos em compostos metabólicos que possam, efetivamente, ser metabolizados por vias centrais (RIGO, 2006).

Nesse sentido, as leveduras e as bactérias existentes no SCOBY estão envolvidas no processo metabólico que acontece impulsionado por meio da sacarose. As leveduras, por sua vez, possuem a função de fermentar a Kombuchá, ao passo em que se responsabilizam


por hidrolisar a sacarose, convertendo-a em açúcares mais simples tais com a glicose e a frutose. Esses açúcares são convertidos em etanol por meio de glicólise e, consequente-mente, produzem gás carbônico. Assim, as bactérias acéticas fazem uso da glicose para produzir o ácido glucónico, utilizam, ainda, a glicose e a frutose visando produzir celulose e, por fim, o etanol para que seja possível produzir o ácido acético.

• Substratos alternativos

Além dos ingredientes mencionados, alguns substratos alternativos estão sendo uti-lizados para possibilitar a fermentação da Kombuchá. Essa utilização tem como objetivo principal criar um produto, potencializar as suas propriedades, principalmente aquelas que se destacam como antioxidantes e sensoriais. De acordo com os estudos de Vitas et al. (2013), já se tem registro de uso de substratos, compreendidos como não convencionais, tais como sucos de frutas, leite, vinho e cerveja.

O primeiro substrato alternativo a ser analisado é o suco de uva vermelha, já utilizado por Ayed, Abid e Hamdi (2016) em sua pesquisa. Os autores fizeram a pesquisa buscando avaliar o potencial de tal alternativa, de maneira que essa avaliação aconteceu para as bebidas sob fermentação entre 6 e 12 dias e considerando os quesitos como intensidade, doçura, aroma, acidez, aceitabilidade e cor. Por meio das avaliações, observou-se que o suco em processo de fermentação por 12 dias teve uma aceitação inferior no que diz respeito ao conjunto de atributos considerados. Sendo assim, perceberam que 6 dias é o suficiente para a obtenção de uma bebida sensorialmente satisfatória.

Zubaidah et al. (2019) fizeram uso de suco da fruta relacionados à espécie de palma Salak para o preparo de Kombuchás. Com esse experimento, os autores perceberam que a bebida produzida apresentava um considerável potencial para possuir propriedades fun-cionais, visto que elevou significativamente as atividades antioxidantes e antibacterianas do suco natural quando ainda não fermentado.

RESÍDUOS AGROINDUSTRIAIS

A preocupação com a contaminação ambiental pelo descarte incorreto de subprodu-tos agroindustriais pela indústria de alimentos e pela população tem incentivado a utiliza-ção desses subprodutos pelas indústrias alimentícias e farmacêutica. Assim, a utilização de subprodutos vegetais vem recebendo atenção especial dos pesquisadores, devido às suas valiosas propriedades nutricionais e bioativas, tais como antioxidante e antimicrobiana (TEIXEIRA, 2013).


O Brasil tem sua economia baseada na agricultura, sendo produzido alimentos como: café, cana-de-açúcar, soja, mandioca, frutas, cereais entre outros. Essa grande produção gera elevadas quantidades de resíduos. Esse tipo de resíduo é considerado fonte de energia renovável, sendo excelente substrato para o crescimento de microrganismos podendo ser utilizado com grande potencial para as demandas de bioprocessos no preparo de meio de cul-tura na produção dos compostos de interesse biotecnológicos (PROFISSÃO BIOTEC, 2020).

Atualmente, diversos processo já tem sido desenvolvido com a utilização desses re-síduos. Apesar da grande diversidade metabólica, estes resíduos não são sempre de fácil utilização e requer diversos estudos para otimizar suas melhores condições de uso antes da aplicação final (SINGH, 2009).

Dessa forma, os resíduos agroindustriais são excelentes fontes de matérias-primas para bioprocessos, garantindo uma redução de custos para a indústria. Porém, com certe-za, o principal apelo é a sustentabilidade, garantida pelo aproveitamento de resíduos, que seriam jogados fora pela indústria (PROFISSÃO BIOTEC, 2020). A obtenção de produtos biotecnológicos por via fermentativa a partir dessas fontes agrega valor, pois além de reduzir o impacto ambiental, reduz custos dos produtos ou processos que estão sendo desenvol-vidos (LIMA, 2015).

FERMENTAÇÃO DA KOMBUCHÁ

A fermentação da Kombuchá acontece de maneira espontânea e rápida, em razão do filme celulósico reter diversas espécies de bactérias e leveduras que se organizam em biofil-me. Já se sabe que as comunidades de bactérias e leveduras características da bebida atuam em uma relação simbiótica durante o procedimento de fermentação. O biofilme, presente na rede celulósica, realiza o processo de fermentação da bebida e faz com que ele seja extre-mamente similar ao processo do vinagre, de modo que cada fermentação dá origem a uma nova camada de celulose, capaz de ser utilizada em futuras fermentações (BLAUTH, 2019).

As fermentações espontâneas, de maneira geral, são compreendidas como mais di-fíceis de se controlar quando comparadas às fermentações induzidas. Isto se deve, uma vez que no primeiro processo não se conhece a microbiota por completo, o que impacta nas condições para proporcionar o ambiente de fermentação adequado (EL-SALAM, 2012).

TECNOLOGIA PRODUTIVA

De modo tradicional, a Kombuchá é produzida posicionando o SCOBY em um caldo específico de chá levemente açucarado para que seja possível o processo de fermenta-ção. O quantitativo de chá, açúcar e SCOBY podem sofrer variações de acordo com o volume


de água a ser utilizado (m/V). Seguindo essa lógica, tem-se que: 0,5% de folhas de chá para posterior infusão; 5% (m/V) para sacarose; 24% (m/V) do SCOBY e um total de 20% (V/V) de caldo de Kombuchá após fermentação (SHADE, 2011).

Passado o resfriamento da infusão açucarada, considerando uma temperatura que varia, impreterivelmente, entre 20º e 22ºC, adiciona-se o SCOBY dentro de um recipiente que deve ter sido anteriormente e devidamente esterilizado. Após a adição da Kombuchá fermentada, se perceberá a diminuição do pH, chegando a uma média de 5, de maneira que o crescimento de microrganismos não desejados seja completamente inibido (BLAUTH, 2019).

Com isso, o recipiente em que foi adicionado a bebida deve ser integralmente coberto por meio de um anteparo que seja permeável a gases e que, ao mesmo tempo, evite a entrada de insetos e impurezas. Além disso, deve-se considerar que a temperatura mais propícia para a realização do processo de fermentação é uma variável entre 18º e 26ºC (SHADE, 2011).

Logo depois dos primeiros dias de fermentação, uma fina colônia de bactérias e leve-duras será formada e se acumulará na superfície do líquido. No decorrer dessa fase, o chá passará a exalar um odor característica da fermentação e, ao mesmo tempo, será possível visualizar bolhas de gás decorrentes da produção de gás carbônico.

A cultura mãe continua com o seu volume inicial, sempre abaixo da nova cultura que se formou e, por causa disso, se posiciona na base do recipiente, afundando no líquido fermentado. Após alguns dias, é possível notar a formação de uma nova cultura. Assim, as culturas são removidas, o líquido que sobrar deve ser filtrado e disposto em garrafas que precisam ser tampadas e armazenadas de forma refrigerada (BLAUTH, 2019).

É importante afirmar, ainda, que o tempo de fermentação destinado à Kombuchá é essencial para a definição do seu sabor, sendo esse processo separado um tempo que varia entre 2 e 14 dias. A concentração e composição de açúcar, de chá e da própria procedência do SCOBY se modifica conforme as preferências daqueles que consomem e/ou produzem a bebida (EL-SALAM, 2012).


Figura 1. Fluxograma do processo produtivo da Kombuchá


CELULOSE BACTERIANA

A celulose bacterina é um polímero natural que apresenta características especiais: estrutura nanométrica, alto índice de cristalinidade, alta capacidade de absorção de água, pureza e biocompatibilidade. As bactérias do gênero Gluconacetobacter são as principais responsáveis pela síntese de celulose bacterina (DONINI et al., 2010).

A celulose é um polissacarídeo natural, biocompatível e bastante aceito. A celulose vegetal comumente usada é impura, pois, apresenta grande quantidade de lignina ou hemi-celulose o que confere a ela resistência às reações químicas. A celulose bacterina possui a mesma fórmula molecular da celulose vegetal (C6H10O5)n, mas seus aspectos físicos e químicos são diferentes (REZAEE et al., 2008), possui diversas vantagens como alta pureza, melhor resistência mecânica, cristalinidade e hidrofilicidade (PHISALAPHONG, 2008). A ce-lulose bacterina, tem sido amplamente investigada como um novo tipo de material de suporte devido à sua organização estrutural, complexo reticular de de fibra fina, biocompatibilidade, alta capacidade de retenção de água, e alta resistência à tração. Tais propriedades tornam a celulose bacteriana um material com potencial para várias aplicações (PUTRA, 2008).


Figura 2. Celulose bacteriana da Kombuchá.



O aumento do consumo de bebidas derivadas da Kombuchá em decorrência de suas alegações funcionais tem promovido a realização de estudos em relação a utilização da Kombuchá no preparo de alimentos com propriedade simbiótica e consequentemente fun-cional. Isto também, tem estimulado pesquisas sobre a produção de celulose bacteriana obtida pelo processo fermentativo da Kombuchá. Neste sentido, o SCOBY da Kombuchá surge como uma alternativa de baixo custo no desenvolvimento de matérias biodegradáveis a base de celulose. Entretanto, se faz necessário a realização de pesquisas para investigar o rendimento de produção de celulose bacteriana utilizando o scoby da Kombuchá, assim como, a caracterização físico-química do biopolímero, bem como suas possíveis aplicações visando o uso comercial e biotecnológico.

AGRADECIMENTOS

CAPES, CNPq e FACEPE pelas bolsas de estudo.


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Mapeamento e Adequação higiênico-sanitária de Casas de Farinha em um Município do Piauí

Lara Bianca de Sousa OliveiraUNINOVAFAPI

Rafael Victor Lima MonteiroUNINOVAFAPI

Norma Sueli Marques da Costa AlbertoUNINOVAFAPI

Layana Rodrigues ChagasUNINOVAFAPI

10.37885/210303422

https://dx.doi.org/10.37885/210303422


Palavras-chave: Farinha; Mandioca, Segurança Alimentar e Nutricional.

RESUMO

O processamento da mandioca para obtenção de seus derivados ocorre tradicionalmente na região nordeste durante o evento da Farinhada, onde familiares e moradores locais se reúnem nas Casas de Farinha. Estes estabelecimentos geralmente apresentam caráter rústico, não possuindo em sua construção o critério necessário para garantir a segurança sanitária do produto final. Em vista disso, este trabalho teve como objetivo analisar as condições higiênico-sanitárias destes ambientes assim como a importância da produção de farinha para a renda familiar e subsistência dos agricultores. Para tal, estes locais foram localizados e mapeados através do contato direto com moradores e com auxílio de um aplicativo de posicionamento geográfico. Em seguida, foi aplicado junto aos pro-prietários dos estabelecimentos um formulário contendo questões de natureza pessoal e laboral; também foi realizada uma observação da ambiência das Casas através de uma lista de verificação adaptada das RDC nº 275/2002 e 216/2004, da ANVISA. Conforme os dados obtidos, a produção de farinha possui impacto na renda familiar e no acesso à alimentação, entretanto os estabelecimentos avaliados demonstraram-se inadequados segundo os critérios definidos, constituindo risco para os consumidores dos produtos ali fabricados. É necessária a capacitação dos produtores quanto a Boas Práticas na Manipulação de Alimentos e maior participação da gestão municipal no que se refere à Vigilância em Saúde desta população.


INTRODUÇÃO

A mandioca (Manihot esculenta Crantz) é uma planta tuberosa da família Euphorbiaceae, de origem brasileira e amplamente cultivada pelo mundo, particularmente na África e América do Sul (EMBRAPA, 2014). Atualmente, o Brasil é o 4º maior produtor de mandioca no mundo, atrás apenas da Nigéria, Tailândia e Indonésia, respectivamente. A razão da popularidade desta espécie em países em desenvolvimento é seu fácil cultivo e valor nutricional, cons-tituindo uma importante fonte energética, principalmente na forma de amido e proteínas, garantindo o título informal de “pão dos pobres”. (FAO, 2013; SOARES, 2007).

As raízes de mandioca possuem seu uso difundido em todas as regiões do Brasil, tanto para processamento quanto para consumo de mesa. A produção de farinha de mandioca depende de uma escala de operações nas indústrias de processamento, que compreendem desde as pequenas unidades artesanais de processamento (casas de farinha comunitárias ou privadas), que produzem entre 06 a 10 sacas de farinha por dia, existentes em todo Brasil, principalmente na região Norte/Nordeste, até as unidades de grande porte que processam, em média, 100 sacas de farinha por dia (SOUZA et al, 2006; DIAS; LEONAL, 2006).

O estado do Piauí tem uma produção média de mandioca de 8.498,3 kg/ha, permane-cendo atrás da média nacional e regional, de 14.137 kg/ha e 10.798 kg/ha, respectivamen-te. A razão para isso é apontada como sendo a utilização de métodos de plantio tradicional e variedades de baixo potencial produtivo. No estado, destaca-se o município de Altos, a cerca de 40 km da capital, como importante produtor de derivados da mandioca, sendo estes exportados para outros municípios e mesmo outros estados, onde os produtos da mandioca são usados mais do que como ingrediente base para o beiju e a tapioca, mas como um meio de perpetuação e transmissão das tradições locais (AZEVEDO; 2002; SILVA et al, 2011; SANTOS; BEZERRA, 2014).

O processamento da mandioca para a obtenção de farinha no Nordeste brasileiro se dá tradicionalmente através da “Farinhada”, evento familiar que reforça a importância deste alimento na cultura regional, onde se transforma a mandioca em farinha, ingrediente usa-do na fabricação de vários alimentos, e cada Casa de Farinha é compartilhada por várias famílias de agricultores, constituindo um lugar de trabalho onde acabam se desenvolvendo relações entre indivíduos (DAMASCENO, 2005; VELTHEM; KATZ, 2012).

As Casas de Farinha, ou Casas de Forno, geralmente configuram ambientes de cará-ter rústico, e por muitas vezes sem condições higiênico-sanitárias adequadas para garantir a qualidade e segurança do produto final, gerando um risco potencial de contaminação e prejuízos à saúde do consumidor. Entretanto, acabam materializando a confecção de um alimento que, por um lado, compreende a tradição e, por outro, representa o sustento ali-mentar. A Casa de Farinha ajuda a fixar o homem à terra, transformando a mandioca num


importante alimento, responsável pela diminuição da fome em algumas regiões brasileiras (BONFIM et al, 2013).

Além do seu aspecto cultural, a produção de farinha representa importante fonte de renda para os agricultores, como relatado em estudo realizado em Alcântara – MA, onde a fome está relacionada à ausência de farinha, base da alimentação local, e que o ideal fami-liar é a produção da própria farinha, dando a eles autonomia ante a comunidade e relativa independência à dinâmica comercial e da lógica econômica (ANDRADE; FILHO, 2006 apud COUTINHO, 2012).

Este quadro reflete o papel da mandioca como instrumento para o alcance da Segurança Alimentar da população, dentro dos conceitos dados pela Lei 11.346/2006, também deno-minada Lei Orgânica de Segurança Alimentar e Nutricional (LOSAN), que em seu artigo terceiro, define:

A segurança alimentar e nutricional consiste na realização do direito de todos ao acesso regular e permanente a alimentos de qualidade, em quantidade suficiente, sem comprometer o acesso a outras necessidades essenciais, tendo como base práticas alimentares promotoras de saúde que respeitem a diversidade cultural e que sejam ambiental, cultural, econômica e socialmente sustentáveis (BRASIL, 2006).

A mandioca e seus derivados “entram na dieta sertaneja carregada de valores sim-bólicos, crenças, mitos e é responsável por boa parte das estratégias de sobrevivência do homem do campo”. Valorizar a mandioca e seus derivados como uma das bases da cultura alimentar brasileira, assim como o evento da Farinhada como expressão popular e tradição que data de períodos pré-coloniais, depende não somente de manter a prática, mas princi-palmente de aprimorá-la à luz do conhecimento moderno (COUTINHO, 2012).

Para que isto se concretize, é salutar primar pela confecção segura dos produtos, o que requer, entre outros aspectos, estabelecimentos em condições físicas e operacionais adequadas em termos sanitários, segundo critérios definidos pela Resolução de Diretoria Colegiada (RDC) Nº 275, de 21 de outubro de 2002, do Ministério da Saúde, que versa sobre aspectos sanitários em estabelecimentos de produção de alimentos.

OBJETIVO

O presente estudo tem por objetivo analisar as condições higiênico-sanitárias de Casas de Farinha no município de Altos – PI, assim como descrever a estrutura e ambiência des-tes estabelecimentos, avaliar a contribuição da produção de farinha para a renda familiar e verificar o apoio técnico-operacional da vigilância sanitária municipal aos produtores.


MÉTODOS

Trata-se de uma pesquisa de campo, descritiva, transversal, realizado na zona rural do Município de Altos-PI, escolhido por ser uma referência na produção de derivados da man-dioca. Pesquisas dessa natureza são utilizadas para descrever a ocorrência de determinado evento de acordo com as características de um grupo, local e tempo, e para analisar fatores que não sofrem influência do tempo (CARVALHO; ROCHA, 2008).

A primeira etapa da pesquisa consistiu no levantamento in loco do número de Casas de Farinha ativas instaladas na zona rural, tendo em vista que já se dispõe de mapeamento desses estabelecimentos na zona urbana do município. Nesta etapa contou-se com a contri-buição de veteranos moradores locais, e a localização foi confirmada através de coordenadas geográficas obtidas através do aplicativo KarhuKoti© GPS Satellite para Windows Phone® .

De posse da autorização formal dos proprietários, realizou-se entrevista auxiliada por um formulário semiestruturado sobre dados pessoais e laborais. Em seguida, aplicou-se uma lista de verificação do estabelecimento, baseada na RDC nº 275/2002, adaptada por Ferreira, Alberto e Nogueira, (2014), no prelo, englobando os seguintes aspectos: Edificação e Instalações, que avalia aspectos estruturais, como condição de tetos, paredes, pisos, instalações sanitárias, controle de pragas, higienização do ambiente e etc; Manipuladores, onde são consideradas questões de vestuário, higiene pessoal e saúde dos manipuladores; Matérias-primas, Ingredientes e Embalagens, no tocante à seleção e recepção das matérias primas e seu armazenamento; Preparação do Alimento, que analisa pontos como cuida-dos na preparação, fracionamento do alimento, tratamento térmico, resfriamento, higiene e controle de qualidade; Armazenamento e Transporte do Alimento Processado, que trata dos cuidados após o preparo, com armazenamento do alimento e seu transporte ao con-sumidor; Exposição ao Consumo do Alimento Preparado, onde são avaliadas as áreas de exposição e consumo, assim como possíveis contaminantes como utensílios e ornamentos; e Documentação e Registro, que observa a existência de manuais de boas práticas, registros e procedimentos operacionais padronizados (POP).

Para análise dos resultados encontrados na lista de verificação foi utilizada a seguinte fórmula: Ad = Itens “Conformes” x 100 /Total de Itens – Itens “Não Aplicáveis”. “Ad” representa o percentual de adequação. Conforme o resultado, as condições encontradas nas Casas de Farinha foram classificadas conforme a escala:

Classificação Percentual de Adequação (Ad)

BOM > 75%

REGULAR > 50% e ≤ 75%

RUIM ≤ 50%.


Para itens que constam no check list, mas que as Casas de Farinha não apresentam em suas estruturas físicas ou condições higiênicas para serem avaliados, definiu-se como “Não se aplica” (NA). Para os itens que não correspondem aos critérios estabelecidos pela legis-lação vigente, considerou-se “Inadequados” (IN). Os dados foram consolidados e analisados através do software Microsoft Excel® 2010, e apresentados em frequência absoluta e relativa.

A pesquisa foi realizada segundo os princípios éticos contidos na Resolução CNS 466/2012, que regulamenta a pesquisa com seres humanos, sendo executada somente após aprovação pelo Comitê de Ética em Pesquisa do Centro Universitário UNINOVAFAPI, conforme Parecer CAAE de nº 52881415.0.0000.5210.

RESULTADOS E DISCUSSÃO

O mapeamento, realizado no período compreendido entre março e maio de 2016, permitiu identificar 19 Casas de Farinha ativas na zona rural do município, distribuídas nos seguintes povoados: Malhada de Fora, Tinguís, Soturno, Anajás, Quilombo, Baixinha, Centro Seco, Zundão, Baixão dos Paivas, Montanhas, Serra do Cedro e Serra Negra (Figura 1). Dessas, 16 proprietários permitiram a realização da pesquisa, conforme Tabela 1.

A maior concentração de Casas de Farinha no norte do munícipio pode ser explicada pelas características do terreno que, segundo os moradores, é mais propício ao plantio da mandioca, enquanto que nas demais regiões prefere-se o cultivo de arroz e milho. Somado à polarização do plantio da mandioca e produção comercial de farinha no norte, o êxodo rural, especialmente de jovens, também pode estar relacionado à desativação de casas existentes em outras localidades.

Figura 1. Localização geográfica das Casas de Farinha avaliadas.

Fonte: Pesquisa Direta


Em geral, os proprietários das Casas são trabalhadores rurais aposentados, do gê-nero masculino, com baixa escolaridade, reunidos em núcleos familiares pequenos e com renda per capita menor que o salário mínimo vigente. Verificou-se concentração de idosos responsáveis pela produção de farinha, o que pode sugerir pouca atração da agricultura na população mais jovem (Tabela 1).

Tabela 1. Perfil socioeconômico de proprietários de Casas de Farinha de Altos- PI. Teresina-PI, 2016.

Variável N. %

GêneroMasculinoFeminino

115

68,8%31,2%

Idade em anos (média) 67 -

Estado CivilCasado/aViúvo/a

124

75,0%25,0%

EscolaridadeAnalfabetoAlfabetizadoFundamental IncompletoMédio Completo

10321

60,0%20,0%13,3%6,7%

Número de membros na casa (média) 03 -

Renda per capita (média R$) 559,24 -

Tempo na função de farinheiro em anos (média) 26 -


Segundo relato dos entrevistados, os jovens deixam o campo em busca de melhores condições de estudo e emprego nas zonas urbanas, limitando a força de trabalho disponível para esse setor e desmotivando a continuidade da prática da farinhada, principalmente para fins comerciais. Esse fato é corroborado por Rosseti (2013).

O comércio de derivados da mandioca ainda possui papel significativo na renda dos produtores, alcançando mais de 25% do total (Tabela 2). Entretanto, este valor pode estar superestimado, já que foi calculado com base na venda de toda a produção no período de um ano. Ainda assim, o excedente ou a parte não comercializada são utilizados para consumo próprio ou como ração para animais, mantendo assim sua participação na subsistência das famílias. Desta forma, a farinhada representa não apenas meio de subsistência, mas opção promissora do agronegócio sustentável e estímulo contra o êxodo rural (SANTOS et al, 2009).


Tabela 2. Aspectos da produção e venda dos derivados da mandioca em Casas de Farinha em Altos- PI. Teresina-PI, 2016.

Variável Valor

Matéria prima adquirida por ano (média kg) 10.286

Produção anual (média kg)FarinhaGoma

1.9472.892

Valor de venda (média R$/Kg)FarinhaGoma

1,244,20

Renda Mensal per capita derivada dos produtos (média R$) 206,61

Renda Mensal per capita (média R$) 765,85

Contribuição dos produtos na Renda (%) 26,98


Mais que isso, esse evento agrega valor não apenas no espectro econômico, mas na afirmação cultural da população nordestina, reforçando aspectos como a reunião familiar, as técnicas repassadas de pais para filhos e os hábitos alimentares regionais, traduzidos na preparação do beiju, do bolo de goma, da puba e outros.

A avaliação da estrutura das Casas de Farinha (Tabela 3) apontou adequação média de 14,2% do item “Edificações e Instalações”, muito abaixo do mínimo de 50% para ser considerado “Regular”. Dentre as falhas mais recorrentes destacam-se: Presença de objetos estranhos e em desuso, tanto na área interna quanto externa; a ausência de paredes, afe-tando diretamente o controle no acesso ao ambiente, especialmente por parte de animais, sendo que de todas as Casas avaliadas, apenas uma possuía alguma barreira física (telas) ao redor das instalações; a ausência de lavatórios e coletores de resíduos; falta de acesso a água corrente e tratada.

Tabela 3. Percentual de adequação higiênico- sanitárias em Casas de Farinha de Altos- PI. Teresina-PI, 2016.

Variável % Adequação (média) % Itens não aplicáveis em relação ao Total

Edificações e Instalações 14,2 22,0

Manipuladores ... ...

Materiais, Ingredientes e Embalagens 22,9 36,4

Preparação do Alimento 21,5 70,0

Armazenamento e transporte 0,0 0,0

Exposição e consumo 10,0 80,0

Documentação e registro 0,0 0,0


Estes pontos, apesar de serem comuns desse tipo de estabelecimento, conforme de-monstrado por estudos anteriores como Bonfim, Dias e Kurozawa (2013) e Ferreira, Alberto e Nogueira, (2014), no prelo, estão em desacordo com a legislação vigente, que exige uma estrutura que ofereça a possibilidade de controle de acesso, higienização frequente,


iluminação e ventilação adequados, prevenção e controle de pragas e vetores, entre ou-tros (BRASIL, 2004).

A segunda unidade da lista de verificação, relativa aos manipuladores, não pode ser avaliada no período em que foi realizado o estudo, visto que as atividades nos estabeleci-mentos encontravam-se em hiato, dada a natureza sazonal da produção de farinha, que na zona rural é limitada ao espaço de tempo entre Junho e Setembro.

No que se refere à unidade “Materiais, Ingredientes e Embalagens”, as principais ina-dequações observadas eram acerca da higienização e descarte das cascas da mandioca, assim como a recepção, que ocorria em ambiente aberto e eventualmente, em contato direto da matéria prima com o solo. Segundo Oliveira (2008), no processo de recepção e preparo da matéria prima existem pontos que interferem diretamente na qualidade do produto e devem ser observados: O descarregamento inadequado pode provocar danos às raízes, acelerando sua deterioração; a lavagem e descascamento inadequados podem levar à contaminação da polpa por sujidades externas; a utilização de facas de aço inoxidável no processo de descasque manual pode evitar o escurecimento enzimático.

A unidade “Preparação do Alimento” apresentou um dos maiores valores de itens não aplicáveis, juntamente com a referente à exposição e consumo, por conta do grande número de itens relacionados a preparações alimentares mais elaboradas ou destinadas ao consumo imediato, utilização de óleos e gorduras, processos de descongelamento, resfriamento e conservação a frio. Ainda assim, foram identificadas falhas como o risco de contaminação cruzada, ausência de meios de descarte de resíduos adequados e ausência de responsáveis qualificados, não atendendo às exigências da legislação (BRASIL 2004).

Em relação à unidade “Armazenamento e transporte” das casas de farinha pesquisadas, não havia um armazenamento adequado do produto, que era ensacado e não identificado, mantido em cômodos completamente fechados, sem forro e em contato direto com o chão por períodos superiores a um ano. Além disso, o transporte geralmente é feito por meio de animais ou caminhões abertos. Tais situações aumentam os riscos de contaminação por microrganismos patogênicos.

Quanto à Documentação e Registro, não havia nenhuma forma de registro ou controle documental das atividades desenvolvidas, caracterizadas pela informalidade e sazonalidade, não envolvendo condutas administrativas formais com registros dos colaboradores ou de prá-ticas. Dentre os documentos exigidos pela legislação, estão o Manual de Boas Práticas (MBP) e de Procedimentos Operacionais Padronizados (POP), documentos que descrevem as operações e cuidados de higiene a serem realizadas pelo estabelecimento, (BRASIL, 2004).

Quanto ao apoio da Vigilância Sanitária, apenas um dos proprietários relatou ter rece-bido algum tipo de visita e orientação por parte dos órgãos competentes. Valores elevados


de inadequações higiênico-sanitárias em estabelecimentos produtores de gêneros alimen-tícios representam um risco para os trabalhadores do local e para os consumidores do ali-mento. No caso da farinha e goma de mandioca, consideradas bases do padrão alimentar regional, amplamente comercializados e utilizados na alimentação humana, a vigilância deve ser frequente e criteriosa.


A Farinhada é uma fonte de renda e emprego para os agricultores, além de forma de acesso à alimentação, contudo os estabelecimentos onde ocorre apresentam-se inadequados para a fabricação de produtos alimentícios segundo os critérios da legislação vigente, o que pode comprometer a segurança de trabalhadores e consumidores, assim como a qualidade do produto final.

Para que isto seja corrigido, ações por parte da sociedade, de gestores e de membros da comunidade acadêmica devem cooperar de diversas formas, através da capacitação dos responsáveis pelos estabelecimentos acerca dos critérios sanitários adequados, execução de cursos por parte da gestão com apoio da vigilância sanitária municipal, elaboração de meios de garantir a viabilidade econômica deste método de produção ou mesmo pela elaboração de ferramentas adequadas para avaliação e vigilância da produção.

Além disso, a Farinhada representa também importante meio de expressão cultural e afirmação da identidade alimentar da população estudada, devendo por isso ser preservada e suas técnicas, atualizadas à luz dos conhecimentos técnico-científicos atuais, para garantir condições de consumo que não ponham em risco a população a que serve, como maneira de alcançar um ponto comum entre o rigor técnico necessário para garantir a segurança da população atendida sem descaracterizar a Casa de Farinha, mantendo seu locus histórico, social e cultural preservado.

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Adequação à legislação sanitária na fabricação de bombons artesanais

Ângela Christina Conte TheodoroUFMS

Ana Lúcia LimaUFMS

Juliana Rodrigues DonadonUFMS

Danielle BogoUFMS

Raquel Pires CamposUFMS

10.37885/210203400

https://dx.doi.org/10.37885/210203400


Palavras-chave: Chocolate, Segurança, Qualidade.

RESUMO

A comercialização de produtos alimentícios fabricados de forma artesanal tem aumentado consideravelmente e os bombons artesanais têm importante aceitação pelo consumidor, o que eleva a preocupação com a qualidade e segurança desses alimentos. Objetivo: avaliar a adoção das Boas Práticas de Fabricação, a regularização para o exercício de atividade de interesse sanitário, identificar os pontos críticos de controle durante a produ-ção, além de propor um quadro de informações nutricionais segundo a legislação vigente. Métodos: estudo de caso com realização de observação in loco da produção de bombons artesanais no município de Campo Grande – MS. Resultados: o estabelecimento de pro-dução de bombons artesanais apresentou 54,79% dos itens em conformidade na lista de verificação das Boas Práticas de Fabricação. Os seguintes Pontos Críticos de Controle foram identificados: retirada dos moldes, embalagem, refrigeração, armazenamento e transporte. Considerando as legislações vigentes, a produção do bombons artesanais pode ser considerada como baixo risco, viabilizando a regularização sanitária. Conclusão: é necessário a padronização do processo de fabricação artesanal e realizar um controle higiênico-sanitário adequado, tanto do local de produção, quanto dos manipuladores e a forma que os bombons serão comercializados. Ainda, é possível orientar o microem-preendedor individual, assim como o empreendimento familiar rural e o empreendimento econômico solidário sobre as legislações necessárias para regularização da produção dos bombons artesanais.


INTRODUÇÃO

O bombom é um produto constituído de massa de chocolate ou por um núcleo for-mado de recheios diversos, elaborados com frutas ou pedaços de frutas in natura ou se-cas, licores e outras substâncias alimentícias, recobertos por uma camada de chocolate (RICHTER e LANNES, 2007). O chocolate é definido como uma mistura de derivados de cacau (Theobroma cacao L.), massa, pasta ou licor de cacau, cacau em pó e/ou manteiga de cacau, de forma e consistência variada, com adição de outros ingredientes, contendo no mínimo 25 % (g. 100 g-1) de sólidos totais de cacau, podendo conter recheio e/ou cobertura (BRASIL, 2005; LUBAS et al., 2016).

Durante a fabricação dos bombons podem ocorrer diferentes graus de contamina-ção dependendo da diferença entre os ingredientes, principalmente frutas quando usados nos recheios, que podem não passar por uma higienização adequada no processamento (FAZIO et al., 2015).

Os produtos elaborados em casa, sem equipamentos próprios tendem a ter maior chan-ce de contaminação, sendo necessária fiscalização de órgãos competentes, padronização de procedimentos de higiene operacional e implementação de Boas Práticas de Fabricação (BPF) (BRASIL, 2013). Segundo a Organização Pan-Americana de Saúde (OPAS, 2011), as BPF constituem um conjunto de princípios e regras para o correto manuseio do alimento abrangendo desde as matérias-primas até o produto final.

A RDC n° 49 de 31 de outubro de 2013 apresenta diretrizes de proteção da produ-ção de alimentos em pequena escala que convergem com ações da Política Nacional de Segurança Alimentar e Nutricional (PNSAN) que visam a valorização das culturas alimen-tares e o estímulo a circuitos regionais de produção, distribuição e consumo de alimentos (CINTRÃO, 2017).

É necessário a avaliação das Boas Práticas de Fabricação nas entidades que produzem alimentos, tensionando assim a melhoria das condições de higiene e saúde que abrangem a fabricação dos produtos, de modo que se obtenha um diagnóstico da situação, propondo ajustes e/ou aperfeiçoamento (DE OLIVEIRA et al., 2020). A fabricação dos bombons ca-seiros tem um caráter puramente artesanal, podendo originar um produto sem garantia de segurança microbiológica, com consequências danosas aos consumidores.

O sistema APPCC é uma das ferramentas de qualidade, prevista em legislação, com a finalidade de prevenir e garantir a inocuidade e segurança dos alimentos por meio do controle de perigos. A implementação dessa ferramenta deve ser elaborada com base nas características do estabelecimento. Associado aos programas de BPF e aos POPs, são ferramentas essenciais para a gestão da qualidade nos locais produtores de alimentos (SALGADO et al., 2020).


O sistema é baseado em etapas inerentes ao processamento industrial dos alimentos, desde a obtenção da matéria-prima até o consumo e fundamenta-se em identificar os pe-rigos potenciais à saúde do consumidor e medidas de controle de condições que possam gerar riscos. Os perigos analisados podem ser físicos, químicos e/ou biológicos (RIBEIRO-FURTINI e ABREU, 2006).

No Brasil, a rotulagem dos alimentos é regulamentada pela RDC nº 429, de 8 de outubro de 2020, que dispõe sobre a rotulagem nutricional de alimentos embalados (BRASIL, 2020) e a IN nº 75 de 8 de outubro de 2020, que estabelece os requisitos técnicos para declaração da rotulagem nutricional nos alimentos embalados. No documento constam informações obrigatórias que devem estar presentes em todos os rótulos de alimentos embalados, o que possibilita ao consumidor maior conhecimento sobre o produto que está adquirindo (STANGARLIN-FIORI et al., 2020).

OBJETIVO

Avaliar por meio de observação in loco a adoção das Boas Práticas de Fabricação, a regularização para o exercício de atividade de interesse sanitário, estimar os possíveis perigos na fabricação de bombons artesanais e identificar os pontos críticos de controle, além de propor um quadro de informações nutricionais, garantindo um produto de qualida-de ao consumidor.

MÉTODOS

Foi utilizada uma abordagem qualitativa na modalidade de estudo de caso (GIL, 2008). Um diagnóstico do local e do processo de produção de bombons foi realizado com base na estrita observação in loco da produção artesanal numa residência na cidade de Campo Grande, Mato Grosso do Sul, entre os meses de março a junho de 2017.

De maneira mais detalhada foram avaliados os seguintes itens: edificação e instala-ções, equipamentos, móveis e utensílios, manipuladores, produção e transporte do alimento e documentação. O instrumento utilizado foi o checklist contido na RDC nº. 275 de 21 de outubro de 2002, como método de identificar a aplicação dos pré-requisitos: Boas Práticas de Fabricação e Procedimento Padrão de Higiene Operacional. A porcentagem em confor-midade foi classificada de acordo com a legislação: GRUPO 1 – 76 a 100 % de atendimento aos itens; GRUPO 2 - 51 a 75 % de atendimento aos itens; GRUPO 3 - 0 a 50 % de atendi-mento aos itens (BRASIL, 2002).

Foram analisadas ainda, a Instrução Normativa - IN nº 66, de 1 de setembro de 2020 que estabelece a lista de Classificação Nacional de Atividades Econômicas – CNAE, classificadas


por nível de risco para fins de licenciamento sanitário e RDC N° 49, de 31 de outubro de 2013 que dispõe sobre a regularização para o exercício de atividade de interesse sanitário do microempreendedor individual, do empreendimento familiar rural e do empreendimento econômico solidário e outras providências (BRASIL 2013). A tabela de informações nutricio-nais foi proposta segundo as orientações da RDC nº 429, de 8 de outubro de 2020 e da IN nº 75, de 8 de outubro de 2020.

Acompanhou-se a rotina de produção, armazenamento e expedição sem interven-ção. Um diagrama de blocos foi elaborado com todas as etapas de produção. Os Pontos Críticos de Controle foram apontados por meio da observação do processamento dos bombons e uso de árvore decisória conforme a ocorrência dos perigos físicos, químicos e microbiológicos.

RESULTADOS

Avaliação higiênico-sanitária

Os resultados da avaliação das condições higiênico-sanitárias e de conformidades dos itens do checklist de Boas Práticas de Fabricação da produção de bombons artesanais estão apresentados na Tabela 1.


Tabela 1. Avaliação da conformidade dos itens verificados no checklist das Boas Práticas de Fabricação na produção de bombons artesanais em Campo Grande – MS.

Itens de Verificação Conformidade (%)

1. Edificação e instalações 67,67

1.1 Área externa 50

1.2 Acesso 0

1.3 Área interna 100

1.4 Piso 100

1.5 Tetos 100

1.6 Paredes e divisórias 66,6

1.7 Porta 66,6

1.8 Janelas e outras aberturas 66,6

1.9 Escadas, elevadores de serviço, estruturas auxiliares NA

1.10 Instalações sanitárias e vestiários para os manipuladores 19,9

1.11 Instalações sanitárias para os visitantes e outros 100

1.12 Lavatórios na área de produção 100

1.13 Iluminação e instalações elétricas 66,6

1.14 Ventilação e climatização 50

1.15 Higienização das instalações 44,4

1.16 Controle integrado de vetores e pragas urbanas 66,6

1.17 Abastecimento de água 38,46

1.18 Manejo dos resíduos 100

1.19 Esgoto sanitário 100

1.20 Leiaute 50

2 Equipamentos, móveis e utensílios 76,35

2.1 Equipamentos 50

2.2 Móveis (mesas, bancadas, vitrines, estantes) 100

2.3 Utensílios 100

2.4 Higienização dos equipamentos e maquinários, móveis e utensílios 55,5

3 Manipuladores 41,65

3.1 Vestuários 33,3

3.2 Hábitos higiênicos 66,6

3.3 Estado de saúde 0

3.4 Programa de controle de saúde 0

3.5 Equipamentos de proteção individual 0

3.6 Programa de capacitação dos manipuladores e supervisão 0

4 Produção e transporte do alimento 26,24

4.1 Matéria-prima, ingredientes e embalagens 9

4.2 Fluxo de produção 0

4.3 Rotulagem e armazenamento do produto final 22,22

4.4 Controle de qualidade do produto final 0

4.5 Transporte do produto final 0

5 Documentação 0

5.1 Manual de Boas Práticas de Fabricação 0

5.2 Procedimentos Operacionais Padronizados 0

Média geral de conformidades 54,79

Fonte: Adaptado da RDC n° 275 (2002).

Quanto ao quesito edificação e instalações (Tabela 1) obteve-se média de 67,67 % de conformidade, onde foi observado que o acesso ao local de preparo é de uso comum


a outros usos, as janelas e portas não tem proteção contra insetos e animais domésticos, assim como a falta de proteção adequada nas luminárias.

As paredes eram todas revestidas de material impermeável e de fácil limpeza, assim como o piso que estava em boas condições de conservação e era de cor clara. Porém, al-guns problemas graves foram observados, destacando-se a falta de lavatórios específicos para a higienização das mãos e descarte de resíduos inadequados.

Referente aos equipamentos (Tabela 1), obteve-se média de 50 % de conformidade. Móveis como mesas, bancadas, vitrines e estantes e os utensílios estavam 100 % em con-formidade segundo a RDC 275 (BRASIL, 2002). Porém, no quesito higienização desses itens, o índice de conformidade reduziu para 55,5 %.

Observou-se que os manipuladores não dispunham de equipamentos de proteção in-dividual e vestimentas adequadas para a produção de alimentos, além de hábitos higiênicos incorretos devido à falta de local adequado para lavagem das mãos. Notou se a ausência de um programa de controle do estado de saúde dos funcionários, de um programa de ca-pacitação dos manipuladores e supervisores (Tabela 1).

Em relação à produção e transporte do alimento obteve-se 26,24 % de conformidade (Tabela 1). A principal falha encontrada nesse quesito é que os produtos produzidos eram armazenados no mesmo refrigerador de uso comum com os demais moradores da residência.

Constatou-se que o estabelecimento não possuía Manual de Boas Práticas (BPF) e os Procedimentos Operacionais Padronizados (POPs). Ao serem questionados, os proprietários e manipuladores informaram não ter conhecimento a respeito do assunto, o que resultou em 100 % de inconformidade para o item documentação (Tabela 1).

Classificação segundo as BPF

Quanto as conformidades nos itens da lista de verificação das Boas Práticas de Fabricação em estabelecimentos produtores/industrializadores de alimentos, pelo valor médio das conformidades de 54,79 % este estabelecimento pertence ao GRUPO 2 - 51 a 75 % de atendimento dos itens avaliados (BRASIL, 2002).

Processo produtivo e identificação dos Pontos Críticos de Controle

O processo de produção é manual e artesanal, e os utensílios e equipamentos são de uso comum com os demais moradores da residência. A formulação básica do bombom elabo-rado tem como insumos o chocolate em barra, leite condensado, creme de leite e coco ralado.

O processo produtivo e pontos críticos de controle foram descritos em diagrama de blocos (Figura 1). No processo de produção, foram introduzidos pontos de controle às etapas de armazenamento, transporte, resfriamento, retirada dos moldes e embalagem. Os pontos


identificados passaram a ser controlados, pois sabe-se que o chocolate não pode ser ma-nuseado em ambiente com temperatura elevadas ou muito baixas como também, deve ser manuseado em ambiente com umidade relativa controlada.

Figura 1. Diagrama de blocos da produção de bombons artesanais em Campo Grande – MS.

O espaço disponível para produção, armazenamento de matérias-primas, insumos e produtos é limitado e de uso comum com outras atividades dos manipuladores, e a produção é realizada em uma cozinha doméstica de uso comum entre os moradores da residência, sendo inviável um fluxo de produção ordenado. No processamento do bombom as etapas que requerem atenção são: resfriamento, retirada dos moldes, embalagem, armazenamento e transporte, conforme apresentado nos Quadro 1 e 2.

Quadro 1. Perigos, riscos, severidade e limite crítico das etapas.

Etapas Resfriamento Retirada dos moldes e emba-lagem Armazenamento e transporte

Perigo para qualidade e segurança

Físico: temperatura inade-quada a

Biológicos: microrganismos patogênicos a

Recontaminação e/ou multi-plicação de microrganismos

patogênicos a

Biológico: multiplicação de microrganismos patogênicos a

Físicos: insetos, poeira, materiais estranhos a

Risco Alto a Baixo a Médio a

Severidade Alto a Alto a Alto a

Limite crítico Estocagem ≤ 7 ºC b

Coliformes a 45 ºC: 10 UFC/cm2 plástico d

Salmonella sp: ausência em 25g de amostra d

Temperatura ambiente ≤ 15 ºC b

Coliformes a 45 ºC: 10 UFC/g de amostra d

Staphylococcus aureus (Estaf. coag. Positiva): 5x102 UFC/g de amostra b

Salmonella sp: ausência em 25g de amostra d

Fonte: Própria (2020) a, adaptado de SEBRAE (2000) b, adaptado da RDC 275 (BRASIL, 2002) c e RDC nº 12 (BRASIL, 2001) d.


Quadro 2. Medidas preventivas, monitoramento, ação corretiva, verificação e registro de cada etapa.

Etapas Resfriamento Retirada dos moldes e em-balagem Armazenamento e transporte

Medidas preventivas

Equipamento de uso exclusivo b

Controle de tempo e tempera-tura de refrigeração com uso de medidores de temperatura b

Resfriamento rápido b

Uso de EPI adequado na eta-pa de retirada do bombom dos moldes a

Armazenamento adequado das embalagens a

Higiene adequada do mani-pulador b

Controle de temperatura do ambiente b

Controle de tempo/temperatura para evitar proli-feração de microrganismos que aumente o risco b

Condições de armazenamento adequadas b

Limpeza e sanitização dos equipamentos e ambiente b

Monitoramento

O quê? Temperatura adequada e tempo de resfriamento a

Como? Medição e registro de tempo e temperatura de res-friamento a

Quando? Controle diário de es-toque e registrador contínuo de temperatura a

Quem? Funcionário respon-sável pelo processamento do bombom a

O quê? Controle de tempera-tura ambiente a

Como? Observação visual do laudo e instrumento de con-trole (termômetro) a

Quando? Durante a retirada do molde e embalagem a

Quem? Funcionário responsá-vel pelo processo a

O quê? Condições de armazenamento e transporte a

Como? Limpeza e sanitização a

Quando? A cada lote recebido a

Quem? Funcionário responsável pelo recebimento do lote de chocolate a

Ação corretivaControle de tempo e tempera-tura de resfriamento (4 ºC – 5 ºC) a

Ajustar condições de traba-lho a Não aceitar o lote fora do limite crítico de segurança a

VerificaçãoCalibração dos instrumentos de medição de temperatura. Supervisão a

Supervisão a Verificar a veracidade dos laudos, realizando testes microbiológicos semanais a

Registro

Registrar planilhas de controle de temperatura de resfriamento com assinatura do responsável e data de recebimento a

Registrar os laudos recebidos e as análises de verificação com assinatura do responsá-vel e data de recebimento a

Registrar os laudos recebidos e as análises de ve-rificação com assinatura do responsável e data de recebimento a

Fonte: Própria (2020) a, adaptado de SEBRAE (2000) b, adaptado da RDC 275 (BRASIL, 2002) c e RDC nº 12 (BRASIL, 2001) d.

A classificação de risco das atividades econômicas cuja determinação do risco dependa de informações está relacionada no anexo III da Instrução Normativa - IN nº 66, de 01 de setembro de 2020, onde se localiza o item “1093-7/01 Fabricação de produtos derivados do cacau e de chocolates”. A pergunta para determinar o risco: “O resultado do exercício da atividade econômica será diferente de produto artesanal?”, e as respostas positivas classifi-cam a atividade como nível de risco III e negativas como nível de risco II, onde se enquadra o estabelecimento do estudo.

Informação nutricional

A informação nutricional foi elaborada conforme a RDC nº 429 de 2020 e a IN nº 75 de 2020 e está apresentado na Quadro 3.


Quadro 3.Informação nutricional para fins de rotulagem dos bombons artesanais de chocolate com recheio de leite condensado, creme de leite e coco ralado.

INFORMAÇÃO NUTRICIONALPorção de 25 g (1 unidade)

Quantidade por porção 25 g % VDR (*)

Valor energético 119 kcal = 498 KJ 6

Carboidratos 14 g, dos quais 6

Açúcares totais 14g -

Açúcares adicionados 4,6 g 9,2

Proteínas 1,7g 3

Gorduras totais 6,2 g 9

Gorduras saturadas 3,4 g 17

Gorduras trans 0g 0

Fibra alimentar 0g 0

Sódio 21,71 mg 1

(*) Valores diários de referência com base em uma dieta de 2000 Kcal ou 8400 KJ. Seus valores diários podem ser maiores ou menores dependendo de suas necessidades energéticas.

Fonte: adaptado da RDC n° 429 (BRASIL, 2020) e IN n° 75 (BRASIL, 2020).

DISCUSSÃO

Avaliação higiênico sanitária

Segundo a avaliação de conformidade dos itens do checklist da RDC 275 de 2002 (Tabela 1, itens 1 e 2), pode-se avaliar que devido à ausência telas de proteção nas portas e janelas, luminárias inadequadas, descarte irregular de resíduos e higienização incorreta dos utensílios, a produção de bombons artesanais está exposta a contaminações microbio-lógicas e físicas, como insetos, demais animais e materiais estranhos (pedaços de vidro, sujidades, entre outros).

O local de produção dos bombons é de uso comum com moradores da residência que não fazem parte na linha de produção, aumentando o risco de contaminação por agentes externos. A adoção das Boas Práticas de Fabricação é necessária em todos os estabeleci-mentos que produzem e/ou industrializam alimentos, a fim de garantir a qualidade do produto e a segurança do consumidor (SOUSA et al., 2010).

Não há lavatórios específicos disponíveis para que os manipuladores façam a correta higienização das mãos, apenas lavatórios comuns da área de produção (Tabela 1, itens 1.10 e 1.12). A higienização correta e frequentemente das mãos e a higiene pessoal são hábitos essenciais para a manutenção da qualidade dos alimentos (LOVATTI, 2004). Os manipulado-res de alimentos são os principais agentes associados às DTAs, caso façam a manipulação de maneira incorreta ou não tenham cuidados com as boas práticas (SCHIAVO et al., 2015).

As etapas, frequência e princípios ativos usados para a higienização das mãos dos manipuladores devem estar documentadas em POPs e disponibilizadas em diferentes locais


para fácil visualização. As medidas adotadas em casos de lesões nas mãos e sintomas e suspeitas de problemas de saúde que comprometam a segurança do alimento produzido também devem ser documentadas (BRASIL, 2002).

O local não dispõe de um Programa de Controle de Saúde dos funcionários (Tabela 1, item 3.4). A adoção do programam é necessária para que haja um controle sanitário rígido. Deve-se especificar os exames aos que os manipuladores são submetidos e a periodicidade de sua execução. Foi constatado ausência de um programa de capacitação de manipula-dores em higiene (Tabela 1, item 3.6) que deve ser implementado e mantido em arquivos com registros da participação dos funcionários (BRASIL, 2002). Essas medidas minimizam possíveis contaminações nos alimentos produzidos e maior adesão às recomendações das Boas Práticas.

Em relação ao item 4 da Tabela 1, Sousa et al. (2010), também citaram o armaze-namento como uma das principais falhas observadas durante a produção de bombons de chocolate com recheio de frutas, pois as possíveis falhas durante essa etapa podem ser determinantes para a qualidade do produto final.

Referente à documentação (Tabela 1, item 5), o resultado encontrado é similar ao de Sousa et al. (2010), que também constataram que os fabricantes de bombom com recheio de frutas não possuíam o Manual de Boas Práticas de Fabricação e nem os Procedimentos Operacionais Padronizados (POPs). A adoção dessas ferramentas tem importância funda-mental em locais produtores de alimentos, pois descrevem as operações realizadas, como requisitos sanitários, manutenção e higienização das instalações, equipamentos e utensílios, o controle da água de abastecimento, o controle integrado de vetores e pragas urbanas, controle da higiene e saúde dos manipuladores, tendo em vista a garantia da qualidade do produto final (SILVA JUNIOR, 2002).

Desta forma a implementação das BPFs e POPs favorecem um melhor desempenho na produção de alimentos, garantindo segurança e qualidade dos produtos (BRASIL, 1997) e são considerados pré-requisitos do APPCC (BRASIL, 1998).

Classificação segundo as BPF

O valor médio de conformidades para o estabelecimento foi de 54,79% (Tabela 1), o enquadrando no GRUPO 2 – 51 a 75% de atendimento aos itens avaliados, segundo o checklist da RDC 275 de 2002 (BRASIL, 2002). Em seu trabalho, Sousa et al. (2010) encon-traram valores de 67% de conformidade dos itens para um estabelecimento de produção industrial e apenas 35,6% de conformidade em um estabelecimento de produção artesanal de bombons de chocolate com recheio de frutas.


Processo produtivo e identificação dos Pontos Críticos de Controle

No decorrer da cadeia produtiva, o alimento pode ser exposto a contaminações com substâncias tóxicas ou microrganismos. O manuseio e/ou armazenamento do alimento em temperaturas inadequadas favorece o desenvolvimento e multiplicação dos microrganismos, que eventualmente, podem ocasionar surtos de Doenças Transmitidas por Alimentos (DTAs) (SCHIAVO et al., 2015).

A Análise de Perigos e Pontos Críticos de Controle tem grande importância na indústria de alimentos pois, possibilita a garantia de produtos sem quaisquer contaminantes. A análise é realizada durante a fabricação, permitindo o controle da transformação da matéria-prima em produto final. Esse controle rigoroso proporciona maior qualidade e segurança, redução de perdas e retrabalho no processo produtivo (QUINTINO e RODOLPHO, 2018).

A etapa de resfriamento (Quadros 1 e 2) foi identificada como Ponto Crítico de Controle pois, os manipuladores compartilham o uso de apenas um refrigerador com os membros da casa. A temperatura inadequada identificada durante a etapa de resfriamento possibilita alto risco de contaminação por microrganismos patogênicos, tornando-o impró-prio para o consumo.

As etapas de desenforme e embalagem (Quadro 1 e 2) são Pontos Críticos de Controle, pois o desenforme e o acondicionamento são as últimas etapas do processo de fabricação do bombom, não podendo haver recontaminação e/ou multiplicação de microrganismos patogênicos. As medidas preventivas sugeridas podem minimizar esses problemas. É im-portante que o recebimento e estocagem da embalagem seja em local adequado até ser levada a linha de produção do bombom.

A etapa de armazenamento é um ponto crítico de controle, pois não há nenhuma eta-pa posterior que elimine os perigos, caso estejam presentes, assim o armazenamento do bombom elaborado deve ser monitorado.

É importante que o produto final fique armazenado em local adequado até ser levado para o transporte, e controle de temperatura, preferencialmente com transporte refrigera-do. As condições de embalamento e armazenamento são importantes na manutenção das características organolépticas, sobretudo aromas e aparência. Quando o chocolate é exposto a altas temperaturas durante o armazenamento pode haver alteração em sua aparência, cor e brilho (DIOGO et al., 2015).

Quanto aos riscos microbiológicos, pode-se relacionar a presença de Salmonella, à sanidade do produto, enquanto coliformes totais são utilizados como indicadores de higiene durante a produção, transporte e armazenamento dos produtos (TEJEDA et al., 2012). A fim de garantir a qualidade na produção e comercialização destes bombons, além da saúde do consumidor, é necessária a padronização do processo de fabricação caseira e um adequado


controle higiênico-sanitário tanto do local de produção, quanto dos manipuladores e onde os bombons serão comercializados.

O controle do processo de fabricação de produtos alimentícios influencia diretamen-te em sua qualidade final. Para se obter excelência, todo o processo deve ser analisado, controlado e monitorado para que os requisitos desejados e especificações técnicas sejam atendidos (QUINTINO e RODOLPHO, 2018). São várias as etapas do processamento que apresentaram possibilidade da ocorrência de contaminação do alimentos neste estudo de caso, dentre eles o momento de retirar o bombom dos moldes. Etapa necessária chamada de “casquinha” de chocolate, onde moldes são preenchidos de chocolate derretido, vibrados para se retirar as bolhas de ar e invertidos em uma superfície lisa para retirar excesso de chocolate (RICHTER e LANNES, 2007).

Informação nutricional

Segundo a IN nº 75 de 2020, a declaração da tabela nutricional é voluntária nos ali-mentos em embalagens com superfície visível para rotulagem menor ou igual a 100 cm2 (BRASIL, 2020), como é o caso das embalagens de bombons. O desenvolvimento de um quadro de informação nutricional para fins de rotulagem de produtos artesanais com base nas legislações específicas é necessário pois, o rótulo é o principal meio de comunicação entre o fabricante e o consumidor sobre as informações nutricionais e componentes do produto, auxiliando em uma escolha mais consciente (SOUSA, et al., 2020).

No Anexo XV da instrução normativa, é indicado o valor limite de açúcares adicionados para fins de rotulagem no painel frontal. Quando a quantidade de açúcares adicionados for maior que 15 gramas por 100 gramas de alimento, é obrigatório apresentar a informação no painel frontal (BRASIL, 2020). O bombom artesanal produzido no estabelecimento do estudo, apresenta quantidade de 18,4 gramas de açúcar adicionado por 100 gramas de alimento, sendo necessário apresentar os dados no painel frontal da embalagem.

Os valores apresentados no Quadro 3 foram calculados a partir da casquinha de choco-late, considerando o uso de chocolate ao leite, e recheio de leite condensado, creme de leite e coco ralado, podendo variar de acordo com o tipo de chocolate e recheio utilizados, sendo necessário a padronização das informações nutricionais para cada tipo de bombom produzido.

CONCLUSÃO

A qualidade e segurança na produção dos bombons artesanais se iniciam com a adoção das Boas Práticas de Fabricação que necessitam dos Procedimentos Operacionais Padrão


para contribuir na manutenção das condições higiênico-sanitárias adequadas à produção de alimentos, o que aumentaria a porcentagem de conformidade.

Os Pontos Críticos de Controle detectados na observação in loco para a segurança dos consumidores de bombom artesanal podem ser sanados seguindo as medidas preventivas e ações corretivas propostas. As informações nutricionais apresentadas contribuem para que o consumidor esteja ciente do seu conteúdo e julgue adequado ou não a compra do produto.

REFERÊNCIAS

1. BRASIL. Ministério da Agricultura, Pecuária e Abastecimento. Portaria nº 46, de 10 de fevereiro de 1998. Manual genérico para APPCC em indústrias de produtos de origem animal. Diário Oficial da União, Brasília, DF, 1998. Disponível em: https://www.defesa.agricultura.sp.gov.br/legislacoes/portaria-ma-46-de-10-02-1998,687.html. Acesso em: 29 de jul. de 2020.

2. BRASIL. Ministério da Saúde. Anvisa - Agência Nacional de Vigilância Sanitária. RDC n° 12 de 2 de janeiro de 2001. Aprova o regulamento técnico sobre padrões microbiológicos para alimentos. Diário Oficial da União, Brasília, DF, 2001. Disponível em: http://bvsms.saude.gov.br/bvs/saudelegis/anvisa/2001/res0012_02_01_2001.html. Acesso em: 23 de fev. de 2020.

3. BRASIL. Ministério da Saúde. Anvisa - Agência Nacional de Vigilância Sanitária. RDC n° 49, de 31 de outubro de 2013. Dispõe sobre a regularização para o exercício de atividade de interesse sanitário do microempreendedor individual, do empreendimento familiar rural e do empreendimento econômico solidário e dá outras providências. Diário Oficial da União, Brasília, DF, 2013. Disponível em: http://bvsms.saude.gov.br/bvs/s audelegis/anvisa/2013/rdc0049_31_10_2013.html. Acesso em: 24 de jul. de 2020.

4. BRASIL. Ministério da Saúde. Anvisa - Agência Nacional de Vigilância Sanitária. RDC n° 275, de 21 de outubro de 2002. Dispõe sobre o Regulamento Técnico de Procedimentos Operacio-nais Padronizados aplicados aos Estabelecimentos Produtores/Industrializadores de Alimentos e a Lista de Verificação das Boas Práticas de Fabricação em Estabelecimentos Produtores/Industrializadores de Alimentos. Diário Oficial da União, Brasília, DF, 2002. Disponível em: http://portal.anvisa.gov.br/documents/10181/2718376/RDC_275_2002_COMP.pdf/fce9dac-0-ae57-4de2-8cf9-e286a383f254. Acesso em: 24 de jul. de 2020.

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“07

Aspec tos r e l evan tes sob re as intoxicações pelo consumo de pescado

Gabriel Domingos CarvalhoIfes Campus Piúma

Luciano Pinto de AlmeidaIfes Campus Piúma

Vitor Vaz SilvaIfes Campus Piúma

Silvio Cesar CostaIfes Campus Piúma

Cássia Silveira FimIfes Campus Piúma

Felipe Martins Correia PontesIfes Campus Piúma

Fabio OliveiraIfes Campus Piúma

Luciana do Nascimento OliveiraIfes Campus Piúma

Darlan Gonçalves AzevedoIfes Campus Piúma

Carolina de Souza MoreiraIfes Campus Piúma

10.37885/210203365

https://dx.doi.org/10.37885/210203365


Palavras-chave: Biotoxinas, Frutos do mar, Marisco, Peixes, Toxinas.

RESUMO

As Doenças Transmitidas por Alimentos (DTA) veiculadas pelo pescado podem ser cau-sadas por diferentes tipos de agentes etiológicos (biológicos, químicos e físicos), sendo que as biotoxinas são responsáveis por um número considerável de intoxicações relacio-nadas ao consumo de pescado, com destaque para as toxinas presentes nos mariscos e nos baiacus. Além destas toxinas conhecidas, ainda existem espécies de pescado que possuem compostos não digeríveis, que podem causar agravos e transtornos à saúde dos consumidores. As intoxicações causadas pela ingestão de pescado necessitam de atenção, uma vez que estas não são de notificação obrigatória, sendo então subnoti-ficados pois, em muitos casos, os consumidores afetados não procuram assistência médica. O consumo de espécies potencialmente danosos deveria receber mais atenção, uma vez que o consumo dessas pode causar transtornos graves e, consequentemente, gerar custos ao sistema de saúde pública. Dessa forma, neste capítulo serão abordados os aspectos relevantes sobre os possíveis casos de intoxicação e transtornos causados pelo consumo de pescado, com relação à presença de biotoxinas e outras substâncias não digeríveis presentes em algumas espécies comumente consumidas.


INTRODUÇÃO

As Doenças Transmitidas por Alimentos (DTA) constituem um problema de saúde pú-blica frequente no mundo contemporâneo. No Brasil, somente alguns estados e municípios dispõem de estatísticas e dados sobre a ocorrência de surtos de DTA, quem relacionam os agentes etiológicos mais comuns, os alimentos mais frequentemente envolvidos, a população de maior risco e outros fatores contribuintes. Ademais, a maioria dos casos de DTA não é notificada pois, muitos dos agentes etiológicos envolvidos causam sintomas brandos e as vítimas comumente não procuram assistência médica (Santos, 2010).

Dados divulgados pelo Ministério da Saúde sobre o perfil epidemiológico das doenças transmitidas por alimentos e água no Brasil, de 2009 a 2018, apontou, dentre os alimentos incriminados em surtos de DTA, o pescado como estando envolvido em 2,1% dos casos ocorrentes no país, neste período (Brasil, 2018).

As DTA muitas vezes estão associadas à deficiência no manejo de produção e ado-ção de boas práticas, uma vez que os agentes biológicos responsáveis pela contaminação dos alimentos estão presentes em toda cadeia de produção (Assis, 2014). A Organização Mundial da Saúde (OMS) considera que uma alimentação saudável envolve vários aspec-tos dos alimentos, dentre eles está a segurança na manipulação permitindo que o alimento permaneça oferecendo ao consumidor tanto os valores nutricionais como a iniquidade no que diz respeito à contaminação do alimento (OMS, 2020).

As DTA veiculadas pelo pescado podem ser causadas por agentes biológicos, químicos e físicos (Santos, 2010), sendo que as biotoxinas são responsáveis por um número substan-cial de agravos relacionados com o consumo de pescado, com destaque para a tetrodotoxina (TTX), ciguatera, toxinas paralisantes (PSP), toxinas diarreicas (DSP), neurotoxinas (NSP) e toxinas amnésicas (ASP) (Huss, 1997). No pescado, as intoxicações por biotoxinas, se-guidas das doenças parasitárias, seriam aquelas DTA cuja prevenção e controle merecem uma maior concentração de esforços (Santos, 2010). Neste capítulo serão abordados os aspectos relevantes sobre os possíveis casos de intoxicação e transtornos causados pelo consumo de pescado, com relação à presença de biotoxinas e outras substâncias não di-geríveis presentes em algumas espécies de peixes.

DESENVOLVIMENTO

A Cadeia Produtiva do Pescado

Entende-se por pescado os peixes, os crustáceos, os moluscos, os anfíbios, os rép-teis, os equinodermos e outros animais aquáticos usados na alimentação humana (Brasil,


2017). De forma geral, o pescado comercializado no Brasil, tanto da pesca quanto da aqui-cultura, pode ser encontrado em mercados, peixarias, feiras-livres, restaurantes, entre ou-tros, sendo ofertado de várias maneiras: cortado em postas, em filé, inteiro, pré-processado, fresco ou congelado (Lopes et al., 2016).

A pesca e a aquicultura são importantes fontes de renda, alimento e nutrição para cen-tenas de milhões de pessoas ao redor do planeta. Organizações internacionais destacam o grande potencial e importância dos oceanos e águas interiores, na provisão de alimento para uma população global esperada de 9,7 bilhões até 2050 (FAO, 2016). O pescado é um dos alimentos mais comercializado no mundo. Em 2016, cerca de 35% da produção mundial de pescado foi comercializada de várias formas, para fins não comestíveis e para o consumo humano, havendo um acréscimo no consumo sendo estimado em 20,3 kg per capta (FAO, 2018). A produção mundial de pescado foi de aproximadamente 178,5 milhões de toneladas em 2018, tendo a pesca contribuído com 96,4 milhões de toneladas e a aqui-cultura com 82,1 milhões de toneladas, apresentando um crescimento de 527% nos últimos 28 anos (FAO, 2020).

Dentre os países com maior potencial para pesca e aquicultura, o Brasil tem papel de destaque, em especial por sua disponibilidade hídrica, clima favorável e ocorrência natural de espécies aquáticas que compatibilizam interesse zootécnico e mercadológico (Brasil, 2013). O Brasil se destaca na produção mundial de alimentos de origem animal e, cada vez mais, os mercados consumidores buscam alimentos seguros (Rossi et al., 2014). O sistema de alimentação global baseado na indústria alimentícia protagoniza uma demanda relativa à inocuidade e sanidade dos alimentos, estabelecendo uma pressão intensificada sobre formas familiares de produção, pequenos produtores em geral e pequenas agroindústrias e, portanto, gerando mais controle, fiscalização e contenção de recursos públicos para este segmento produtivo (Chalita, 2020).

Preservar a qualidade dos produtos é um dever de todo profissional atuante da cadeia produtiva de alimentos. Toda manipulação do pescado deve ser feita em conformidade com os princípios das boas práticas de fabricação e de manipulação de alimentos. Tais proce-dimentos devem ser adotados com a finalidade de garantir a qualidade higiênico-sanitária e a conformidade dos alimentos com a legislação sanitária, incluindo a higienização de instalações, equipamentos e utensílios, o manejo de resíduos, a saúde dos manipuladores, o controle integrado de pragas, entre outros (Brasil, 2007).

Toxinas em Moluscos Bivalves

Os moluscos bivalves são animais invertebrados aquáticos filtradores, caracterizados pela presença de concha carbonatada formada por duas valvas. São exemplos de moluscos


bivalves as ostras, os berbigões, os mexilhões e as vieiras (Brasil, 2012). Os bivalves são organismos que se alimentam retirando sedimentos da coluna d’água, por meio filtragem ciliada, captando pequenos seres do fitoplâncton e zooplâncton (Dame, 2012).

Como a dieta desses animais é baseada em partículas heterogêneas, um mexilhão, por exemplo, chega a filtrar 5 litros de água por hora (Anandraj et al., 2002). Durante o proces-so de filtração, alguns elementos potencialmente tóxicos podem estar associados à essas partículas e se fixarem no organismo dos bivalves (Toro et al., 2003). Os bivalves filtradores podem acumular, nos seus tecidos, concentrações de 1.000 a 10.000 vezes superior às verificadas na fonte de exposição de contaminantes (Unep, 2004). Assim, estes organismos estão mais expostos a agentes tóxicos presentes no meio aquático do que outras espécies (Galvão et al, 2009).

Esses organismos são indicadores de qualidade da água, devido ao processo de bioacumulação, tornando possível determinar a concentração de contaminantes nos tecidos dos bivalves, sendo estes utilizados em todo o mundo como bioindicadores, até mesmo por grandes agências como a National Oceanic and Atmospheric Administration (NOAA) e o United Nations Environment Programm (UNEP) - Programa de meio ambiente das Nações Unidas (Unep, 2004).

Para o Programa Nacional de Controle Higiênico-Sanitário de Moluscos Bivalves (PNCMB/ MPA/MAPA), as biotoxinas marinhas são definidas como sendo toxinas termoes-táveis, provenientes de fitoplâncton produtor de toxinas, que, no processo de filtração, são incorporadas pelos moluscos bivalves. Tais toxinas, quando ingeridas pelo homem junto aos moluscos contaminados, podem levar a sérias complicações à saúde do consumi-dor (Brasil, 2012).

As principais síndromes associadas ao consumo de moluscos contaminados com bio-toxinas marinhas são: intoxicação paralisante - PSP (Paralytic Shellfish Poisoning); intoxica-ção diarreica - DSP (Diarrhoeic Shellfish Poisoning); intoxicação amnésica - ASP (Amnesic Shellfish Poisoning); intoxicação neurológica - NSP (Neurologic Shellfish Poisoning); in-toxicação por consumo de azaspirácidos - AZP (Azaspiracid Shellfish Poisoning) (Tabela 1) (Brasil, 2012).


Tabela 1. Intoxicações causadas por biotoxinas marinhas associadas ao consumo de moluscos contaminados.

Síndrome Intoxicante Sigla Toxinas envolvidas Ação Tóxica

Intoxicação paralisante PSPParalytic Shellfish Poisoning PSPs; saxitoxina (STX)

formigamento ou dormência nas extremida-des até parada respiratória e óbito, que ocor-re em média de 2 a 12 horas após a ingestão

Intoxicação diarreica DSPDiarrhoeic Shellfish Poisoning

DSPs; ácido ocadaico (OA); dinofisistoxinas (DTXs); yesso-

toxinas (YTXs)

diarreia, náuseas, vômitos e dor abdominal a partir de 30 minutos a algumas horas após

a ingestão

Intoxicação amnésica ASPAmnesic Shellfish Poisoning ácido domóico (DA)

vômitos e uma síndrome de neuropatia sen-sório-motora axonal, amnésia, convulsões,

coma e morte

Intoxicação neurológica NSPNeurologic Shellfish Poisoning brevetoxinas (BTX)

distúrbios respiratórios com sintomas seme-lhantes à asma, incluindo broncoespasmos,

redução da frequência respiratória, distúrbios cardíacos e diminuição da temperatura

corporal

Intoxicação por consumo de azaspirácidos

AZPAzaspiracid Shellfish Poiso-

ningazaspirácidos (AZP) náuseas, vômitos, diarreia severa e cólica

Fonte: Brasil, 2012.

No mundo, o consumo e o cultivo de bivalves têm um crescimento ascendente (FAO, 2009). Em 2018, apesar da produção aquícola ser predominantemente de peixes (54,3 mi-lhões de toneladas) os moluscos, principalmente os bivalves, representaram 17,7 milhões de tonelada (FAO, 2020). O Brasil, em 2012, produziu mais de 15.000 tonelada do produto, correspondendo a 3% da produção aquícola do país (Brasil, 2012).

No Brasil, em algumas regiões litorâneas do país, as condições climáticas permitem a extração de grandes quantidades de mexilhão nos costões rochosos, devido à alta taxa de recuperação do estoque desses animais (Fernandes, 1981). Há um crescimento consi-derável na produção desses organismos no país, devido ao clima favorável para o cultivo de moluscos, cujo consumo vem ganhando destaque, sendo estes consumidos crus ou pré-cozidos (Pereira et al., 2007).

Os moluscos bivalves também estão presentes na alimentação de grande parte dos marisqueiros e maricultores, no entanto, os mariscos são vistos por eles como fonte de ren-da, sendo utilizados mais para a comercialização do que para o consumo próprio. Apesar das experiências e vivências que os marisqueiros e maricultores possuem, ainda lhes falta conhecimento no que se refere aos agentes intoxicantes e as intoxicações que podem ocorrer com os mariscos, bem como os danos para a saúde dos próprios trabalhadores como das pessoas que consomem esse tipo de produto (Almeida, Silva e Carvalho, 2020).

A Toxina do Baiacu

Os peixes das famílias Tetraodontidae e Diodontidae são comumente denominados, no Brasil, de baiacus ou peixes-bola, no Japão de fugu e de pufferfish ou blowfish em comuni-dades de língua inglesa (Oliveira, et al., 2003). Os baiacus têm como estratégia de defesa,


quando se sentem ameaçados, a capacidade de inflar seu corpo com a ingestão de ar ou água, mantendo sob pressão no estômago ou numa invaginação deste órgão, promovendo assim um aumentando de tamanho corporal que impede seus predadores de engoli-los (Haddad Jr, 2000).

Os baiacus mais importantes no Brasil (Tabela 2) são os baiacus-araras ou baiacus--lisos (Lagocephalus sp.), que atingem até dois quilogramas de peso e os baiacus-pinta-dos (Sphoeroides sp.), que são menores, chegando a pesar até um quilograma, sendo a carne desses peixes bem apreciada em determinadas regiões do Brasil (Haddad Jr, 2009 apud Santana Neto et al., 2010). Em algumas regiões litorâneas do Brasil, como na região Sudeste, mais especificamente no estado do Espírito Santo, são identificadas cinco espé-cies diferentes de baiacus, sendo duas da família Diodontidae (Chilomycterus reticulatus e Cyclichthys spinosus), conhecidos como baiacu-de-espinho, sem valor comercial e três da família Tetraodontidae (Sphoeroides testudineus, Sphoeroides greeleyi e Lagocephalus laevigatus) Basílio et al. (2020), sendo o baiacu-arara (Lagocephalus laevigatus) um peixe muito popular no litoral sul do Espírito Santo (Carvalho, 1945) e dentre as espécies consu-midas a que apresenta maior valor comercial (Costa et al., 2020).

Os peixes da família Tetraodontidae são classificados como tóxicos pois, apresentam a tetrodotoxina (TTX), que é considerada a biotoxina marinha mais potente relacionada à casos de intoxicações alimentares (Gomes et al., 2011). Em estudos com baiacus presentes na costa do Brasil (Lagocephalus laevigatus, Linaeus 1766 e Sphoeroides spengleri, Bloch 1785) foram demonstrados altos níveis de TTX na pele, músculos, e vísceras desses baiacus. Embora se saiba que a fonte da produção de TTX e seus análogos são bactérias simbióticas, os mecanismos envolvidos na incorporação, transporte e acúmulo dessas toxinas nos ór-gãos-alvo dos nos organismos marinhos permanecem desconhecidos (Oliveira et al., 2003).

Tabela 2. Principais espécies de baiacus encontrados no litoral brasileiro.

Família Espécie Nome comum

DiodontidaeCyclichthys spinosus baiacu-de-espinho

Chilomycterus reticulatus baiacu-de-espinho-pintado

Tetraodontidae

Sphoeroides spengleri baiacu-pintado; baiacu-pinima; baiacu-mirim; baiacu-panela;

Sphoeroides tyleri baiacu-mirim

Sphoeroides testudineus baiacu-pintado

Sphoeroides greeleyi baiacu-pintado

Lagocephalus laevigatus baiacu-arara ou baiacu-liso

A TTX é provavelmente produzida por bactérias (Vibrio sp., Pseudomonas sp., Photobacterium phosphoreum) e pode ser acumulada além dos baiacus (famílias Diodontidae e Tetraodontidae), por algumas espécies de “peixe-papagaio” e “peixe-anjo” e por vários


crustáceos -especialmente os caranguejos dos oceanos Índico e Pacífico, além do polvo de anéis azuis (Hapalochlaena sp.) e também algumas espécies de salamandras e pequenas rãs tropicais da família Dendrobatidae (Haddad Jr, 2016).

No Brasil, não existem dados concretos sobre este tipo de envenenamento envolvendo a TTX, embora existam relatos esparsos de óbitos e casos graves de intoxicação registra-dos (Haddad Jr et al., 2004), o que impossibilita ter uma percepção real da dimensão deste problema no Brasil (Haddad Jr, 2003). A TTX é uma neurotoxina termoestável, não sendo inativada pelo calor ou congelamento. Ela bloqueia os canais de sódio nas membranas celulares interrompendo o potencial de ação, tanto no sistema nervoso central quanto no periférico, deprime a respiração e os centros vasomotores da área (Anderson, 1988; Mills, 1988; Oda, et al., 1989).

A tetrodotoxina é a principal neurotoxina encontrada nos baiacus e pode ser isolada em maiores concentrações nas vísceras (especialmente gônadas, fígado e baço) e na pele do peixe (Haddad Jr, 2003), sendo que o envenenamento por baiacu ocorre diretamente pela ingestão toxina presente na pele e no trato digestivo dessas espécies (Kodansha, 1983). O envenenamento por ingestão de baiacus é uma das mais graves formas de intoxi-cação por animais aquáticos, podendo após o consumo provocar a morte em alguns minutos (Neto e Sillos, 2009 apud Santana Neto et al., 2010).

Em um levantamento de dados de pacientes tratados em Centros Toxicológicos dos estados de Santa Catarina e Bahia, realizado entre os aos de 1984 e 2008, foram descritos 27 casos de intoxicações resultantes da ingestão de baiacu, sendo a maioria dos casos classificada como casos moderados (52%) e um terço como casos severos (33%), havendo o registro de dois óbitos (Silva et al., 2010).

No estado do Espírito Santo foram registrados 12 casos de intoxicação por baiacu de 2016 a 2018. Como a moqueca é um prato típico na culinária capixaba, o consumo de baiacu neste preparo foi o apontado em todos os casos de intoxicação registrados pelo Centro de Atendimento Toxicológico (Toxcen) da Secretaria de Estado da Saúde do Estado do Espírito Santo (Albuquerque, 2018). Além da tradição do consumo desse tipo de prato, para o preparo da moqueca, utiliza-se o peixe em postas, contendo a pele e, em alguns casos, algumas vísceras - principalmente as gônadas (“ova”). A moqueca passa por um processo lento de cocção, o que poderia facilitar a dispersão da toxina, contaminando todo o alimento durante seu preparo. As partes do peixe usadas para o preparo da moqueca são justamente aquelas onde a toxina dos baiacus pode ser isolada em maiores concentrações: nas vísceras, espe-cialmente no fígado e gônadas (ovários), além da pele dos peixes nas postas (Haddad Jr, 2003). Simões et al. (2014) reportaram a ocorrência de intoxicação por consumo de baiacu


por 11 pessoas na região da baixada fluminense, Estado do Rio de Janeiro, Brasil, durante um almoço em família.

Santana Neto et al. (2010) relataram uma alta frequência de consumo de baiacus do tipo baiacu-pinima/baiacu-pintado (Sphoeroides testudineus) na região do litoral de Pernambuco, Brasil. Esses autores registraram uma total ausência de informações sobre a possibilidade de intoxicação por parte dos pescadores e suas famílias, sendo uma contradição com re-lação à experiência adquirida pela população local ao longo dos anos de prática pesqueira (Santana Neto et al., 2010).

Embora haja o conhecimento por parte dos consumidores sobre a presença da toxina no baiacu, nota-se que o desconhecimento ainda é relevante, considerando-se o alto risco que o consumo inapropriado deste peixe pode acarretar. Mesmo tendo conhecimento dos riscos à saúde, uma parcela considerável dos consumidores faz uso deste tipo de peixe (Costa et al, 2020).

A comercialização do baiacu não é proibida, mas é necessário ter muito cuidado desde a pesca até o preparo do peixe, em função da presença da toxina (Albuquerque, 2018). As es-pécies de baiacu usadas na alimentação devem ter o seu preparo feito por pessoa habi-litada, para a retirada das partes tóxicas (Funasa, 2001). Cavaline (2019) apontou para a necessidade de incentivos, informações e capacitação dos profissionais que trabalham com o pescado, principalmente no que se refere aos aspectos de interesse para a saúde pública.

Os Peixes Oleosos (Oilfish)

Muitos peixes de profundidade armazenam grandes quantidades de ésteres de cerídeos no organismo para controle da flutuabilidade. Alguns deles são frequentemente capturados como fauna acompanhante da captura de atum e de outros peixes. Dentre esse tipo de pei-xe, mais notáveis são o escolar ou “peixe óleo” (oilfish) (Ling et al., 2009). Escolar é o nome comum para duas espécies de peixes, Ruvettus pretiosus e Lepidocybium flavobrunneum, sendo o termo oilfish aplicado apenas à R. pretiosus (Canada, 2018). Em algumas regiões do Brasil, Ruvettus pretiosus também é conhecido como anchova-negra ou peixe-prego (Carvalho et al., 2018) (Tabela 3).

As espécies da Família Gempylidae, em geral, apresentam ampla distribuição geográ-fica e já tiveram seus registros e ocorrências confirmadas no litoral Brasileiro, sendo essas espécies apreciadas no mercado interno brasileiro (Lopes et al., 2003). Esses peixes são encontrados em todo o mundo em águas tropicais e temperadas, sendo frequentemente vendidos congelados ou servidos em restaurantes. As duas espécies, R. pretiosus e L. fla-vobrunneum, já foram identificados erroneamente e rotulados como gemfish, peixe-manteiga (butterfish), robalo, bacalhau azul, leme e codorna (Canada, 2018).


Tabela 3. Principais nomes vulgares das espécies de peixes oleosos da Família Gempylidae.

Família Espécie Nome comum

GempylidaeRuvettus pretiosus oilfish; escolar; anchova-negra; peixe-prego

Lepidocybium flavobrunneum escolar; escolar-preto, peixe-prego-liso, peixe-rato

O tecido muscular desses peixes da Família Gempylidae pode naturalmente conter apro-ximadamente 20% do seu peso em óleos não digeríveis, composto por grandes quantidades de ésteres de cerídeos. Esta substância oleosa é denominada gempylotoxin, em referência ao nome da família à qual pertencem R. pretiosus e L. flavobrunneum. A gempilotoxina é considerada derivada naturalmente da dieta dos peixes. Embora seu nome sugira que seja uma toxina, a gempilotoxina não é tóxica para os seres humanos, mas é indigestível, tendo um efeito laxante que pode causar respostas gastrointestinais. Os humanos são incapazes de digerir os ésteres de cerídeos que contém gempilotoxina, e assim eles passam direta-mente pelo sistema gastrointestinal (Canada, 2018).

O acúmulo de ésteres de cerídeos não digeríveis na porção final do trato digestório, devido ao consumo desses peixes, gera descargas intestinais com aspecto oleoso, de co-loração laranja ou verde acastanhado, mas sem perda perceptível de água. Essa resposta fisiológica é chamada de keriorrhea, queriorreia ou ceriorreia, que é descrita como “diarreia oleosa”, “diarreia oleosa laranja” ou “vazamento oleoso de laranja”, muito divulgada por alguns meios de comunicação e blogs de internet. Surtos de ceriorreia já foram relatados repetidamente em todos os continentes (Ling et al., 2009).

Em alguns países onde é comum o consumo desses tipos de peixes, como o Canadá, as agências de saúde governamental divulgam informações sobre os riscos envolvidos no consumo excessivo desse tipo de pescado. Como medida preventiva, alguns órgãos de saúde recomendam o consumo moderado desses peixes, cuja porção, para um indivíduo adulto, não deve ultrapassar 150g (Canada, 2018). Os peixes R. pretiosus e L. flavobrunneum são proibidos de importação e venda na Itália, Japão e Coréia do Sul. A detecção desses peixes é imprescindível para garantir a rotulagem e a proteção adequadas do público antes e depois de qualquer surto de ceriorreia (Ling et al., 2009).

Outros tipos de peixes comumente consumidos no litoral sul do Espírito Santo, conforme levantamento realizando por Oliveira et al. (2020), como o meca ou espadarte (Xiphias sp.) e o olho-de-boi (Seriola sp.) também tiveram um percentual considerável dos consumidores entrevistados (16%) relatando ter passado mal ou tido algum outro problema ao consumir esses peixes, sendo que nenhum desses procurou assistência médica para tratar os sinto-mas apresentados (Oliveira et al., 2020).

Os sintomas intestinais comumente relatados pelos pacientes com esse quadro são náusea, vômito, cólicas abdominais e diarreia (Ling et al., 2009). Em estudo preliminar


realizado com consumidores de peixe-prego (Ruvettus pretiosus), no litoral sul do estado do Espírito Santo, observou-se que que 20% dos consumidores entrevistados que já haviam consumido este peixe afirmaram ter passado mal após o consumo. Porém, eles não tinham conhecimento de que esta espécie poderia provocar algum agravo em função da ingestão excessiva e, apenas 4% desses entrevistados associaram o mal-estar sofrido ao consumo do peixe, na época da ocorrência do fato (Carvalho et al., 2018). Oliveira et al. (2020) também observaram que parte dos consumidores de pescado desconheciam os efeitos gastrointes-tinais adversos que o consumo excessivo deste pescado pode causar. Cabe ressaltar que este desconhecimento também está presente em boa parte (40%) dos proprietários e fun-cionários de estabelecimentos que comercializavam peixes (Carvalho et al., 2018). Apesar das experiências de vida e de profissão, muitos trabalhadores do setor de pesca ainda desconhecem os perigos envolvidos no consumo de algumas espécies de pescado, como é o caso dos peixes oleosos. Além disso, muitos consumidores informaram que, mesmo sabendo dos perigos do consumo, voltariam a consumir esses peixes sob a justificativa de que a carne é saborosa, saudável, de baixo custo, mesma observação (Oliveira et al., 2020)

Moura e Masquio (2014) consideram que o desconhecimento sobre os alimentos con-sumidos esteja associado à baixa escolaridade dos consumidores. Cavaline (2019) observou que a maioria dos pescadores e peixeiros não possuem uma qualificação formal e, apontou para a necessidade de incentivos, informações e capacitação dos profissionais que traba-lham com o pescado. Isso se faz necessário uma vez que os consumidores associam o consumo de peixes à manutenção da saúde e do bem-estar, não sabendo que o consumo excessivo de algumas espécies pode ser prejudicial e, tampouco sabem determinar uma quantidade máxima de peixes desse tipo a ser consumida, como observado neste trabalho. (Oliveira et al, 2020)

O consumo de peixes potencialmente danoso deveria receber atenção do Poder Público, uma vez que o consumo excessivo desses peixes pode causar certos transtornos e, conse-quentemente gerar custos ao sistema de saúde pública. Portanto, é necessário que sejam realizados trabalhos de conscientização da população em relação aos cuidados a serem tomados em relação ao consumo desses pescados, além de alertar os profissionais de saúde sobre a importância de observar os sintomas a fim de realizar um diagnóstico correto e preciso para que sejam adotadas as ações para mitigação desses problemas (Oliveira et al, 2020).

Doença de Haff (doença da “urina preta”)

A doença de Haff foi descrita pela primeira vez em 1924, na região litorânea de Königsberg Haff, costa do Mar Báltico. Esta síndrome está associada com a ingestão de certos tipos de peixes, geralmente cozidos, e é caracterizada por sintomas de rabdomiólise,


com início súbito de grave rigidez muscular frequentemente acompanhada de urina escura (Zu Jeddeloh, 1939). Nesta síndrome clínica ocorre um rabdomiólise causada por lesão no músculo esquelético que resulta na liberação na circulação sanguínea do conteúdo das cé-lulas musculares, principalmente a mioglobina, o que leva ao escurecimento da urina (CDC, 1998). A rabdomiólise associada à doença de Haff é correlacionada com a ingestão de certos peixes e crustáceos, sendo causada por uma toxina não identificada (Tolesani JR, 2013).

Devido à ausência de febre e pelo rápido início dos sintomas após ingestão de peixe cozido, acredita-se que a doença de Haff seja causada por uma toxina termoestável (Langley e Bobbitt, 2007). Foram propostas diversas etiologias tóxicas para esta doença (Lockemann, 1929) porém, nenhuma etiologia específica foi confirmada (Tolesani JR, 2013).

O primeiro relato de um surto de doença de Haff no Brasil ocorreu em 2009, com o registro de 27 casos da doença em Manaus/AM, entre junho e setembro de 2008. Os casos relatados envolviam, 24 horas antes do início dos sintomas, o consumo de peixes fritos ou assados como o pacu (Mylossoma spp.), tambaqui (Colossoma macropomum) e pirapitinga (Piaractus brachypomus) (Santos et al., 2009). A doença de Haff é considerada uma doença emergente, cuja importância tende a aumentar com o crescimento populacional, levando a um incremento do consumo de peixes, principalmente os de água doce oriundos da região amazônica (Tolesani JR, 2013).

De acordo com dados da Secretaria de Saúde do Estado da Bahia, o número de casos da doença de Haff no estado teve um crescimento de cera de 206% de 2020 para 2021 (G1 BA, 2021). Bandeira et al. (2017) registram a ocorrência de 67 casos de doença de Haff registradas em Salvador, Bahia, Brasil, onde os pacientes consumiram peixe “olho-de-boi” ou “arabaiana” (Seriola sp.) e badejo (Mycteroperca sp.).

O diagnóstico da doença de Haff baseia-se na suspeita clínica, história epidemiológica (ingestão de peixe nas 24 horas antes do início dos sintomas) e níveis elevados de marcado-res de necrose muscular, particularmente mioglobina e creatinofosfoquinase. O diagnóstico diferencial deve incluir outras síndromes tóxicas nas quais ocorra rabdomiólise. Também é importante a notificação dos casos e a obtenção de amostras do alimento ingerido. São necessários estudos para identificar a toxina envolvida e o mecanismo que induz à sua ex-pressão, já que as espécies de pescado citadas nos relatos clínicos são espécies comumente ingeridas por várias pessoas, sem que ocorra o desenvolvimento da doença, em todos os locais em que os surtos são descritos (Tolesani JR, 2013).


O conhecimento dos profissionais que atuam na cadeia produtiva do pescado, sobre boas práticas e as biotoxinas é essencial para se produzir um alimento de qualidade e livre


de agentes indesejáveis. Além disso, é necessário também o incentivo às ações de qualifi-cação desses profissionais. Sendo assim, os órgãos públicos de Vigilância em Saúde e de Vigilância Sanitária e os empreendedores do setor devem realizar ações para sensibilizar e conscientizar os profissionais que atuam na produção e na manipulação do pescado, de forma a minimizar os riscos aos trabalhadores e evitar a contaminação dos produtos que chegam aos consumidores. Os consumidores também devem ser informados sobre os pos-síveis casos intoxicação e transtornos causados pelo consumo de determinados tipos de pescado, bem como devem ser orientados sobre como proceder na ocorrência desses casos.

AGRADECIMENTOS

Agradecimento aos cursos de Graduação em Engenharia de Pesca e de Pós-graduação em Controle de Qualidade e Segurança de Alimentos do Instituto Federal do Espírito Santo – Ifes Campus Piúma.

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“08

Perfil cinético de pigmentos produzidos por Monascus ruber em efluente proveniente do processamento da mandioca

Daniele Silva RibeiroUFAPE

Keila Aparecida MoreiraUFAPE

Monique Renon EllerUFV

Paulo Cesar StringhetaUFV

10.37885/210102850

https://dx.doi.org/10.37885/210102850


Palavras-chave: Pigmentos de Monascus, Parâmetros Cinéticos, Resíduo Agroindus-trial, Manipueira.

RESUMO

Tradicionalmente, a produção dos pigmentos por Monascus sp. é realizada por fermenta-ção em estado sólido, utilizando como principal matéria prima o arroz. O presente estudo teve como objetivo avaliar o perfil cinético da produção de pigmentos da cepa Monascus ruber URM 4530, utilizando a manipueira como único substrato. Os parâmentros cinéticos: velocidades específicas (de crescimento celular, consumo de substrato e produção de pigmentos); fatores de conversão (de substrato em biomassa, de substrato em produto e de pigmentos em relação ao crescimento celular); produtividade média da biomassa e de pigmentos e tempo de geração do micro-organismo foram calculados. Como resposta, o crescimento da cepa apresentou-se parcialmente associado à produção de pigmen-tos e não houve esgotamento completo do substrato. A biomassa máxima, 10,3 g/L, foi observada na fase estacionária, em 96 h de cultivo. O pH final atingiu valores alcalinos após 72 h de fermentação. A maioria dos parâmetros cinéticos avaliados apresentou correlação significativa entre si. Os maiores rendimentos de pigmentos foram alcançados com 336 h de cultivo. Assim, o uso da manipueira como substrato mostrou ser viável para a produção de pigmentos Monascus, tendo em vista o perfil cinético apresentado, bem como apontou para uma alternativa biotecnológica de destinação deste efluente.


INTRODUÇÃO

Os pigmentos produzidos por Monascus sp. são usados há séculos por países do leste asiático como a China, onde se deu a origem do arroz fermentado vermelho (Arunachalam & Narmadhapriya, 2011). Sua produção em escala comercial a partir da fermentação do arroz é voltada principalmente para a indústria de corantes alimentícios e medicamentos (Srianta et al., 2014).

O gênero Monascus produz uma mistura de pigmentos pela via policetídica, sendo as principais estruturas os pigmentos amarelos (monascina e ankanflavina), laranja (monasco-rubrina e rubropunctatina) e vermelhos (monascorubramina e rubropunctamina) (LV et al., 2017). Estes metabólitos têm caráter lipofílico e são formandos no interior celular.

Todavia, podem reagir com grupos amino presentes no meio de cultura, levando a formação de pigmentos extracelulares, solúveis em água (SHI et al., 2015). Deste modo, o estudo do perfil cinético tem sido aplicado em diversos estudos para avaliar o crescimento do micro-organismo, bem como a produção dos pigmentos (Bühler et al., 2013; Kongruang, 2011). Contudo, os parâmetros do processo fermentativo são melhores controlados e mo-nitorados em fermentação submersa (Wang et al., 2018). Tal processo vem se desen-volvendo rapidamente na produção industrial de pigmentos por Monascus sp. na China (Srianta et al., 2014).

Atrelado a este contexto, atualmente as pesquisas voltadas para produção de pig-mentos por Monascus sp. têm se pautado também no uso de fontes de carbono baratas ou renováveis, em especial resíduos agroindustriais. Assim, o uso da mandioca como fonte alternativa de carbono, seja do amido ou do resíduo sólido, tem sido incentivado (Sroykesorn, et al., 2011), por ser um carboidrato de baixo custo e disponível. Todavia, a manipueira é o resíduo gerado em maior quantidade durante o processamento da mandioca e também contém quantidades apreciáveis de nutrientes. O seu potencial tóxico ao meio ambiente em virtude do ácido cianídrico presente e da alta carga de matéria orgânica, impulsiona ainda mais o uso deste efluente em processos biotecnológicos.

Diante do exposto, o presente estudo teve como objetivo avaliar o perfil cinético de crescimento e da produção de pigmentos da cepa M. ruber URM 4530 em fermentação submersa utilizando a manipueira como substrato.


MATERIAL E MÉTODOS

Micro-organismo

A cepa M. ruber URM 4530 foi cedida pela Coleção de Culturas Micoteca URM (University Recife Mycologia), do Departamento de Micologia do Centro de Biociências da Universidade Federal de Pernambuco, Brasil. A cultura estoque foi mantida em tubos incli-nados contendo meio estéril BDA (Batata Dextrose Ágar) a 4 °C e repicada periodicamente.

Obtenção do substrato

A manipueira foi adquirida em uma casa de farinha localizada na microrregião de Garanhuns, no Agreste Pernambucano e imediatamente transportada à temperatura ambiente para o Laboratório de Biotecnologia do Centro de Laboratórios de Garanhuns – CENLAG, da Universidade Federal Rural de Pernambuco. Após tratamento térmico a 100 °C por 5 min, foi resfriada, filtrada e armazenada a -18 °C até o momento do uso.

Inóculo e condições de fermentação

Para obtenção do inóculo para fermentação, após 8 dias de incubação no meio BDA a 30 °C, os esporos de M. ruber foram suspensos em 20 mL de solução estéril – Tween 80 0,3% (v/v) + NaCl 0,9% (v/v) e padronizados para uma concentração final de 105 esporos·mL–1 em câmara Neubauer. Todos os ensaios foram conduzidos em frascos Erlenmeyer de 125 mL contendo 50 mL do substrato esterilizado (121 °C por 15 min). Os meios inoculados foram incubados a 30 °C, 130 rpm, na ausência de luz, para avaliação da produção dos pigmentos.

Medidas analíticas

Após a fermentação, o meio de cultura referente a cada ponto da curva, foi filtrado sob vácuo em papel filtro quantitativo (Quanty, Brazil), previamente pesado. O material retido foi submetido à determinação da biomassa e no permeado, após centrifugação a 4500 × g por 20 min, foi avaliado o pH final (pHmetro digital), a produção extracelular de pigmentos e o consumo de substrato.

Determinação da biomassa e Consumo de substrato

A concentração da biomassa fúngica foi determinada pelo método do peso seco, uti-lizando uma estufa à temperatura de 105 °C para secagem das amostras, seguida do res-friamento e pesagem até peso constante.


O consumo de substrato foi mensurado por meio da quantificação de açúcares redutores presentes nas amostras utilizando o método do DNS (ácido 3,5-dinitrosalicílico), seguindo a metodologia clássica de Miller et al., 1959.

Quantificação dos pigmentos extracelulares

Ao final do cultivo, o meio fermentado foi filtrado sob vácuo utilizando papel filtro quan-titativo. O sobrenadante foi centrifugado a 4.500 x g por 20 min e encaminhado para a quantificação dos pigmentos.

A produção dos pigmentos extracelulares por M. ruber URM 4530 foi expressa em Unidade de Absorbância (UA) utilizando o espectrofotômetro Libra S22 UV-VIS (Biochrom, UK), nos comprimentos de onda 510 nm, 470 nm e 400 nm, para a quantificação de pigmento vermelho, laranja e amarelo, respectivamente ( Kang et al., 2014; Shi et al., 2015).

Parâmetros cinéticos

A cinética de crescimento do fungo foi descrita em termos de velocidade específica de crescimento celular (µX), de consumo de substrato (µS) e de produção de pigmentos (µP); fatores de conversão: de substrato em biomassa (YX/S), de substrato em produto (YP/S) e de pigmentos em relação ao crescimento celular (YP/X); produtividade média (ou volumé-trica) da biomassa e pigmentos (PX e PP) e tempo de geração (tG) do micro-organismo, de acordo com as equações de 1 a 4, respectivamente. O perfil de produção dos pigmentos, em função de µX e µP, foi determinado pelo modelo de Luedeking e Piret (2000), equação 5.

(1)

em que µX é igual a µmáx nas condições utilizadas.

(2)

(3)

(4)

(5)


Onde: Xmáx é a concentração máxima de biomassa (células) (g.L–1); X0 é a concen-tração celular inicial (g.L–1); X* é a concentração celular em cada ponto da fase exponencial (g.L–1); S0 e Sf é a concentração inicial e final de substrato (glicose) (g.L–1); Absmáx e Abs0 é a absorbância máxima e inicial dos corantes; t é tempo (h) e tG é tempo de geração (h); θ é a constante empírica que descreve a dependência da produção de pigmentos associa-do ao crescimento celular e β é a constante empírica que descreve a não dependência da produção de pigmento associada ao crescimento celular.

Análise estatística

Os ensaios foram realizados com três repetições e com os resultados correspondentes obtidos o desvio padrão foi calculado. As diferenças estatisticamente significativas (p < 0,05 e p < 0,1) foram identificadas pelo teste de Tukey usando software Statistica 8.0 (StatSoft Inc., Tulsa, OK, USA).


Avaliação da cinética de crescimento e produção de pigmentos

O comportamento cinético da cepa M. ruber URM 4530 em cultivo submerso em fras-cos agitados, utilizando a manipueira como única fonte de substrato está representado na Figura 1. Observa-se, dentro de 48 h, um crescimento exponencial da biomassa paralelo ao consumo de substrato e o início da formação dos pigmentos. Na fase de crescimento desacelerado o crescimento máximo celular, de 10,28 g.L–1, foi alcançado em 96 h. A partir desse tempo, a quantidade de substrato presente no meio, manteve-se praticamente inal-terada e não houve esgotamento da glicose durante o período de monitoramento da curva.


Figura 1. Perfil do crescimento e produção de pigmentos da cepa Monascus ruber URM 4530 em manipueira.

De acordo com Yang, et al., (2015), em fermentação submersa sob agitação, a deple-ção de carbono é sempre observada depois da fase exponencial de crescimento. Nessas condições, diminui a regulação de compostos primários como aminoácidos e ácidos graxos, necessários ao metabolismo celular, favorecendo assim, a rota biossintética de metabólitos secundários, como por exemplo, a degradação de ácidos graxos e acetato que fornece os percursos para formação de pigmentos. Este comportamento foi observado na produção dos pigmentos avaliados (Figura 1), o qual aumentou à medida em que o teor de substrato no meio diminuía drasticamente (no final da fase logarítmica de crescimento), alcançando rendimentos máximos de pigmentos amarelos, laranja e vermelhos de 4,44 AU400, 2,12 AU470 e 1,57 AU510, em 336 h de fermentação, respectivamente.

Em relação ao pH final, observa-se que este manteve-se praticamente estável (pH variou de 6,0 a 6,3) durante a fase de consumo acelerado do substrato e crescimento da biomassa. Deste ponto em diante (48 h), houve um aumento progressivo, atingindo valores mais alcalinos (pH entre 8 e 9) em 96 h de fermentação, que se manteve até o monitora-mento final. Observa-se também que a mudança do pH no meio acompanhou a produção de pigmentos. De acordo com Orozco; Kilikian, (2008), o pH alcalino auxilia a liberação do pigmento do meio intra para o meio extracelular, o que possivelmente pode estar atrelado a alterações na permeabilidade da membrana.

A partir do perfil metabólico e de crescimento do micro-organismo, durante a fase exponencial, os parâmetros cinéticos foram calculados (Tabela 1). A velocidade específica máxima (µX) para o crescimento celular foi de 0,045 h–1, para o consumo de substrato (µS)


foi de 2,13 g.g–1.h–1 e para a produção dos pigmentos (µP) amarelos, laranja e vermelhos foram 0,012 AU400.g–1.h–1, 0,005 AU470.g–1.h–1 e 0,003 AU510.g–1.h–1, respectivamente.

Hajjaj et al., (2000) observaram um µmáx de 0,04 h–1 para uma cepa de M. ruber ATTCC 96218, o qual foi alcançado após 18 h de fermentação e uma velocidade específica de pro-dução do pigmento de 1,52 mg.g–1.h–1, equivalente a 0,10 UA480.g–1.h–1, utilizando um meio sintético, cultivada em biorreator por 120 h. Bühler et al., (2013) também utilizando a espé-cie M. ruber CCT 3802 e glicerina e glicose como fonte de carbono, cultivada em biorreator por 72 h, encontraram um µmáx de 0,087 h–1, atingido em torno de 24 h de fermentação e µP para o pigmento vermelho de 0,167 UA510.g–1.h–1.

Tabela 1. Parâmetros cinéticos do cultivo de da cepa M. ruber URM 4530 em manipueira.

Parâmetros µ* tG(h)

P *(por hora)

YX/S(g/g)

YP/S(UA/g)

YP/X(UA/g)

Biomassa (x) 0,045 15,5 0,107 0,031 - -

Consumo de substrato (s) 2,13 - - - - -

Pigmentos amarelos (UA40 0,012 - 0,013 - 0,004 0,118

Pigmentos laranja (UA470) 0,005 - 0,006 - 0,001 0,044

Pigmentos vermelhos (UA5 0,003 - 0,005 - 0,001 0,030

*µX: h–1; µS: g.g–1.h–1; µP: UA.g–1.h–1; PX: g.L–1.h–1; PP: UA.h–1

Observa-se que as velocidades específicas máxima de crescimento dos trabalhos ci-tados foram alcançadas em um espaço de tempo menor que o da cepa M. ruber estudada (Figura 2a) e que a maior velocidade específica de crescimento observada no estudo (0,045 h–1, em 48 h) foi similar ao encontrado por Hajjaj et al., (2000) e menor que o verificado por Buhler et al., (2013). Além do fator afinidade, tais diferenças podem, possivelmente, estar atreladas também à especificidade de cada cepa, à técnica de inoculação, visto que os au-tores citados fizeram pré-inóculo de no mínimo 24 h, enquanto que a pesquisa em questão utilizou suspensão de esporos, bem como a uma maior quantidade de substrato no meio (relação C:N foi de 20:1) e condições operacionais de processo, uma vez que a fermentação do presente estudo foi conduzida em frascos agitados.


Figura 2. Velocidades específicas de crescimento celular (µX), consumo de substrato (µS) e produção de pigmentos (µP) em função do tempo (a) e µP vs. µX (b), durante a cultivação do Monascus ruber URM 4530 em manipueira.

Em relação a velocidade específica de consumo de substrato, o valor encontrado no presente trabalho (µS, 2,13 g.g–1.h–1) foi superior ao relatado por Hajjaj et al., (2000) (0,15 e g.g–1.h–1), que fizeram uso de um meio de cultura formulado com 20 g.L–1 de glicose, como fonte carbono. No estudo em questão, a manipueira apresentou uma alta quantidade de açúcares redutores, na ordem de 345 g.L–1, e foi utilizada no seu estado natural, passando somente por tratamento térmico.

Os valores de produtividade média de formação dos pigmentos, que corresponde à diferença entre o maior valor de absorbância (UA) e a absorbância inicial (UA0), dividida pelo intervalo de tempo correspondente, foram menores que os encontrados por Bühler et al., (2013) em biorreator (0,13 AU400.h–1, 0,09 AU470.h–1 0,10 AU510.h–1). Tais parâme-tros são importantes para avaliar o desempenho do processo fermentativo na formação dos pigmentos, tendo em vista que essas avaliações cinéticas visam o aumento da escala da produção desses metabólitos.

Nas condições experimentais, a cepa M. ruber URM 4530 obteve um tempo de gera-ção (tG) 15,5 h (Tabela 1). O perfil de produção dos pigmentos foi descrito como parcial-mente associado, uma vez que os valores θ e β foram diferentes de zero (θ = 0,1926 e β = 0,0015, Figura 2b). Esse perfil cinético de produção de pigmentos também foi observado por Vendruscolo et al., (2017), que avaliaram a cinética de produção de pigmentos laranja em biorreator pela cepa M. ruber CCT 3802.


Os fatores de conversão de substrato em biomassa (YX/S) e em pigmentos amarelos, laranja e vermelhos (YP/S) foram 0,031 g.g–1, 0,004 AU400.g–1, 0,001 AU470.g–1 e 0,001 AU510.g– 1, respectivamente (Tabela 1). O valor de YX/S encontrado foi baixo, quando com-parado com outros estudos (Kongruang, 2011; Hajjaj et al., 2000). Tal fato também pode estar associado ao alto teor de açúcar presente, além de fatores inerente ao metabolismo da cepa. Quanto aos metabólitos, observa-se um maior valor para a conversão do substrato em pigmentos amarelos, assim como na conversão de pigmentos em relação ao crescimento celular (YP/X: 0,118 AU400.g–1, 0,044 AU470.g–1 e 0,030 AU510.g–1).

Correlação entre os parâmetros da curva de crescimento

Em relação a correlação dos parâmetros avaliados na curva de crescimento (Tabela 2), todos os parâmetros avaliados tiveram correlação significativa entre si (p < 0,05), com exceção para a biomassa versus tempo de fermentação.

Tabela 2. Coeficientes de correlação de Pearson dos parâmetros cinéticos da curva de crescimento do Monascus ruber URM 4530 em manipueira.

Parâmetros cinéticos Tempo (h pH fin Biomass UA400n UA470n UA510n

pH final 0,74

Biomassa (g.L–1) 0,37* 0,67

UA400nm 0,85 0,96 0,58

UA470nm 0,83 0,94 0,54 1,00

UA510nm 0,82 0,94 0,54 0,99 1,00

Consumo de glicose (1) -0,53 -0,72 -0,90 -0,71 -0,67 -0,67

* Corresponde a uma correlação não significante a nível de p-valor 0,05.

De acordo com os parâmetros estabelecidos por Mukaka, (2012) para avaliar a correla-ção de Pearson, o coeficiente de correlação (r) entre o consumo de substrato e a biomassa indicou uma forte correlação negativa (valor de r de 0,7 a 0,9), mostrando a dependência do aumento da biomassa em função do consumo da glicose. Para a produção dos pigmentos, a correlação foi interpretada como muito forte com o pH final (r > 0,9) e forte com o tempo de fermentação, demostrando que ao longo do cultivo a formação de pigmentos e o pH final aumentaram, praticamente, de forma linear.

Observa-se também que, apesar de estatisticamente significativa, a correlação entre a biomassa e a produção dos pigmentos foi moderadamente positiva (valor de r de 0,5 a 0,7). Este resultado é condizente com o perfil de formação dos pigmentos, haja vista que o mesmo foi descrito neste estudo como parcialmente associado ao crescimento celular.


CONCLUSÃO

A cepa Monascus ruber URM 4530 foi capaz de metabolizar a manipueira como único substrato, produzindo pigmentos parcialmente associados ao crescimento celular. O maior rendimento na produção dos biopigmentos foi observado em 336 h de fermentação. A maioria dos parâmetros cinéticos avaliados mostraram correlação significativa entre si, demostrando que estes fatores podem ser controlados durante a fermentação submersa.

O uso do efluente manipueira como substrato para produção de biopigmentos mostrou ser uma boa estratégia para a produção desses metabólitos, tendo em vista o perfil ciné-tico de crescimento e de produção dos pigmentos da cepa Monascus ruber apresentados neste trabalho, bem como apontou para uma alternativa ambientalmente viável de destina-ção deste efluente.

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“09

Qualidade de peixes: uma breve revisão

Ana Cláudia Silveira AlexandreUFLA

Francielly Corrêa AlbergariaUFLA

Anderson Henrique VenâncioUFLA

Ana Paula Lima RibeiroUFLA

Felipe Furtini HaddadUFLA

Marcelo Stefanini TanakaUFLA

Roberta Hipólito de SouzaUFLA

Maria Emília de Sousa GomesUFLA

10.37885/210203356

https://dx.doi.org/10.37885/210203356


Palavras-chave: Índice de Qualidade, Frescor de Peixe, Rigor Mor t is, Metodo-logias Analíticas.

RESUMO

Qualidade e segurança alimentar são questões de grande importância para os con-sumidores, no caso do pescado, o aspecto frescor tem grande relevância pelo fato de constituir o principal critério que determina a sua aceitação. Os pescados são avaliados pelos consumidores com um rigor ainda maior do que muitos outros alimentos, pois o peixe é um alimento mais sensível e perecível quando comparado com outros produtos de origem animal, seja por fatores inerentes ao pescado, seja por fatores extrínsecos relacionados ao transporte e armazenamento. Como a carne de peixe é muito suscep-tível às alterações enzimáticas, oxidativas e microbiológicas, é de grande importância a avaliação de sua qualidade e de seu frescor por meio de métodos sensoriais, químicos, físicos, físico-químicos e microbiológicos. Neste sentido, este capítulo buscou apresen-tar os principais fatores relacionados à perda de qualidade em pescado e as análises comumente utilizadas para avaliar o seu frescor e sua segurança. Reafirma-se que a utilização, em conjunto, de métodos objetivos e subjetivos torna-se essencial tanto para os consumidores, quanto para o setor pesqueiro e de serviços de inspeção.


INTRODUÇÃO

O consumo de produtos oriundos da pesca tem sido impulsionado pelo reconhecimento da carne de peixe como um alimento saudável, em função do elevado teor de proteínas, a presença de aminoácidos essenciais, vitaminas, minerais, como ferro, fósforo e cálcio, devido à sua boa digestibilidade em comparação a outros produtos de origem animal e, em especial, a seus ácidos graxos poli-insaturados, como o ômega-3 (PASTRO et al., 2019). Todavia, os peixes são muito vulneráveis às modificações bioquímicas e à contaminação por microrganismos por terem um alto teor de umidade e de atividade de água, pH próximo à neutralidade, elevado conteúdo de nutrientes facilmente assimiláveis pelos microrganismos e menor percentual de tecido conjuntivo, quando comparado com carnes de outras espécies (VELIOĞLU, TEMIZ e BOYACI, 2015; SOARES e GONÇALVES, 2012; HUSS, 1995). Além disso, a carne de peixe é dominada pela abundância de músculo branco em segmentos relativamente curtos, conferindo à sua estrutura características similares a escamas, que apresentam menor barreira física de proteção (SOARES e GONÇALVES, 2012; HUSS, 1995). A rápida instalação do rigor mortis e a liberação de muco também são fatores impor-tantes que contribuem para a maior perecibilidade da carne de peixe (BARTOLOMEU, 2011).

Normalmente, o processo de deterioração do peixe segue quatro estágios: o rigor mor-tis, a dissolução do rigor, a autólise (perda de frescor) e a deterioração microbiana. Esses estágios podem ocorrer de forma rápida ou lenta, dependendo da espécie, das condições fisiológicas, das populações microbianas presentes no ambiente aquático ou da contami-nação durante o processamento e das temperaturas de transporte e estocagem, que além de afetar a qualidade da carne de peixe, reduzem sua vida útil (OCAÑO-HIGUERA et al., 2011). O músculo estéril do peixe se torna vulnerável à contaminação por microrganismos principalmente devido ao processo de autólise. Após a morte, os sistemas que controlam os processos vitais do pescado param de funcionar e as enzimas presentes nos tecidos e nas vísceras continuam agindo (GALVÃO e OETTTERER, 2014). A ação dessas enzimas resulta na hidrólise de proteínas (proteólise) e lipídeos (lipólise) e a deterioração prossegue devido à auto oxidação de lipídios insaturados e devido à atividade metabólica de micror-ganismos presentes no peixe, os quais causam alterações químicas e físicas irreversíveis (OCAÑO-HIGUERA et al., 2011; JAY, 2005). Essas reações podem ser aceleradas devido ao manuseio inadequado, condições de sangria, tempo de pós-processamento e em função da espécie de peixe (CHEN et al., 2017).

Logo, a decomposição da carne de peixe pode ocorrer por meio de processos enzi-máticos, microbiológicos e oxidativos, podendo oferecer riscos à saúde dos consumidores. Isso faz com que as pesquisas sejam concentradas no controle microbiológico e em rea-ções bioquímicas a fim de controlá-las e, desta forma, estender a vida útil da carne de peixe


(TSIRONI e TAOUKIS, 2010). Para tanto, a avaliação da qualidade e do frescor da carne de peixe mostra-se indispensável para a garantia da segurança alimentar. Nesse sentido, diversos métodos sensoriais, químicos, físicos, físico-químicos e microbiológicos são co-mumente utilizados para avaliar o frescor do pescado (ZHELYAZKOV e STRATEV, 2018; Chen et al., 2017). Frente ao exposto, este capítulo teve como objetivo relatar os principais fatores que podem interferir na qualidade da carne de peixe e apresentar as principais aná-lises empregadas para mensurá-la.

DESENVOLVIMENTO

Qualidade sensorial, química, física e físico-química de peixes

Existem diversos fatores que podem expor o peixe ao risco de deterioração e, conse-quentemente, reduzir o seu frescor e sua qualidade, como os diferentes modos de captura, as áreas de pesca, o tempo de arraste, o método de resfriamento e as formas de processamento ou comercialização (SOARES e GONÇALVES, 2012). Após a captura, o peixe pode ser ar-mazenado no barco ou navio por períodos que variam de horas a várias semanas utilizando diferentes métodos de refrigeração, como o emprego de gelo, salmoura resfriada ou água do mar refrigerada a -2 °C. Se a salmoura refrigerada não circular adequadamente, pode resultar no crescimento de microrganismos anaeróbicos e, consequentemente, na produção de odores desagradáveis. Bactérias deterioradoras psicrotróficas também podem crescer na salmoura, não sendo recomendada a sua reutilização devido ao risco de contaminação cruzada de outros peixes com esses microrganismos. A fim de evitar a deterioração durante as capturas, é recomendada a utilização de instalações de congelamento (ASHIE, 1996).

Diversas técnicas de abate/atordoamento são utilizadas na aquicultura, como a hipo-termia (imersão em água salgada e gelo), atordoamento elétrico, narcose por gases, sangria por perfuração das brânquias, atordoamento percussivo, entre outros. As implicações do estresse decorrente da utilização de cada técnica determinam o metabolismo e a redução da qualidade do produto post mortem. Muitos dos métodos tradicionais de abate não são considerados humanitários, pelo fato de provocarem sofrimentos desnecessários, dor, es-tresse e além disso, impactarem na qualidade do produto final. No entanto, essas questões relacionadas ao abate humanitário, juntamente com o bem-estar durante toda a fase de desenvolvimento dos peixes, têm sido atualmente discutidas e avaliadas, principalmente em países europeus (VIEGAS et al., 2012).

Em relação ao processamento post mortem, deve-se realizar com muito cuidado a etapa de evisceração a fim de remover todo o conteúdo do intestino, sem que este seja perfurado. Posteriormente, a carcaça deve ser lavada completamente antes da refrigeração

https://onlinelibrarywiley-com.ez26.periodicos.capes.gov.br/action/doSearch?ContribAuthorStored=Tsironi%2C%2BTheofania%2BN

https://onlinelibrarywiley-com.ez26.periodicos.capes.gov.br/action/doSearch?ContribAuthorStored=Taoukis%2C%2BPetros%2BS


ou do congelamento (SAFAEIAN e KHANZADI, 2018), visto que a vida útil e a segurança dos peixes refrigerados estão diretamente relacionadas à presença de microrganismos de-terioradores e patogênicos. O crescimento destes microrganismos é indesejável, reduzindo a qualidade do produto e a aceitação do consumidor (GRAM e DALGAARD, 2002).

A deterioração do pescado é marcada por mudanças sensoriais, podendo acarretar modificação em cor, textura e odor. A aparência é um parâmetro utilizado para selecionar os peixes aptos para continuar na cadeia de produção, armazenamento e estocagem, e descartar os que possuem aspectos de deterioração (COSTA et al., 2013). Como as altera-ções que mais caracterizam a deterioração em peixes estão relacionadas principalmente a alterações sensoriais, a análise sensorial é o principal método de avaliação do frescor em peixes (DEHAUT et al., 2015; SOARES e GONÇALVES, 2010).

Entretanto, na análise de qualidade de pescados, geralmente, combinam-se um mé-todo sensorial (subjetivo) e um método não sensorial (objetivo) (SOARES e GONÇALVES, 2010). Dentre os métodos objetivos, têm-se as análises químicas, físicas, físico-químicas e microbiológicas. A composição dos peixes pode ser avaliada por meio das metodologias de determinação da composição centesimal, incluindo umidade, cinzas, proteínas, lipídeos e carboidratos. A constituição da carne de peixe pode ser influenciada por muitos fatores, como o tamanho, a espécie, o gênero, o estado fisiológico, o ambiente aquático e a estação do ano. Entretanto, a composição aproxima-se muito da composição das carnes suína, bovina e de aves, em que o principal constituinte é a água, com percentuais variando entre 60 e 85%, seguido pelo percentual de proteínas, em torno de 20%, e pelos lipídeos, que podem apresentar uma ampla variação, entre 0,6 e 36%. Em relação as cinzas e aos carboidratos, os percentuais ficam em torno de 1 a 2% e 0,3 a 1%, respectivamente (CORRÊA et al., 2016).

Os métodos químicos mais utilizados para medir a qualidade de pescados são ni-trogênio das bases voláteis totais (N-BVT), nitrogênio de trimetilamina, histamina, valor de K, hipoxantina (Hx), aminas biogênicas e aminoácidos livres, TBARS e reação de Éber para detecção de gás sulfídrico. Entre os métodos físicos, têm-se as análises de textura (tensão das fibras musculares e dureza do músculo), cor, propriedades elétricas, índice de rigor mortis, entre outros (SOARES e GONÇALVES, 2010). Já em relação aos métodos físi-co-químicos, citam-se principalmente as análises de pH e atividade de água. Considerando a alta perecibilidade da carne de peixe e a importância do controle de qualidade para garantir maior shelf life ao produto, reuniram-se informações relevantes encontradas na literatura em relação aos métodos sensoriais, químicos, físicos e físico-químicos mais comumente utilizados para avaliar o frescor e a qualidade de pescados.


Método Sensorial

O Método do Índice de Qualidade (MIQ) é um método rápido e objetivo, considerado promissor na avaliação do frescor de peixes (AMARAL e FREITAS, 2013). Foi desenvolvi-do pelo Serviço Alimentar da Tasmânia (Tasmanian Food Research Unit) em meados de 1980 e é utilizado na avaliação de parâmetros sensoriais de peixes brancos, peixes azuis, seláceos, crustáceos e cefalópodes (BRASIL, 2011). O MIQ destaca-se por ser específico para cada espécie, o que o torna mais fidedigno. É um teste muito utilizado para medir a qualidade do produto durante o tempo de armazenamento. Além de ter um baixo custo, re-quer pouco treinamento em relação aos outros métodos e não destrói a amostra (AMARAL e FREITAS, 2013).

De acordo com Amaral e Freitas (2013) e Araújo (2013), o MIQ deve ser realiza-do em três etapas:

1. Recrutamento e treinamento: no mínimo 8 provadores devem ser previamente treinados em relação aos atributos que serão avaliados, por exemplo odor, apa-rência e textura. O julgador será familiarizado com a espécie a ser analisada. Ele deve ser treinado para descrever cada atributo que representa a qualidade daquele pescado.

2. Protocolo de análise: será gerada uma tabela (protocolo de análise) com os atri-butos descritos pelos julgadores, como aparência da pele, limo, firmeza da carne, odor, cor e forma dos olhos, cor e odor das brânquias.

3. Aplicação do teste: para medir a qualidade do produto durante armazenamento, é necessário que o teste seja realizado durante o período de 30 dias, em intervalos pré-estabelecidos de acordo com o objetivo da pesquisa.

O objetivo do método é avaliar o pescado de maneira visual e olfativa utilizando uma escala que varia de 0 a 3 pontos. A pontuação de todos os atributos é somada para dar uma pontuação global sensorial, o chamado Índice de Qualidade (IQ). Dessa maneira, é possível realizar o teste durante a estocagem do produto, obtendo uma relação linear entre o índice de qualidade e o tempo de armazenamento em gelo, estimando a vida útil do pro-duto (BRASIL, 2011).

De acordo com Araújo (2013), após recrutar os provadores que estejam dispostos a participar do teste, se faz necessário informá-los sobre a importância da pesquisa e sobre a metodologia MIQ. Nessa etapa, o pescado em estudo será apresentado aos provadores e os principais atributos sensoriais (cor, aparência e odor) de um pescado fresco serão de-terminados em consenso pelos julgadores.


Para cada teste realizado, uma nova lista com atributos deve ser implementada pelos julgadores, fazendo que este teste seja específico para cada espécie de pescado analisado. Sendo assim, atributos considerados importantes serão listados e utilizados posteriormente na fase final de aplicação do teste para avaliação da qualidade sensorial de pescado. O Quadro 1 mostra os principais atributos de tambaqui fresco avaliados por julgadores treinados, em trabalho realizado por Araújo (2013).

No teste final, o julgador deverá pontuar cada atributo separadamente, por meio de uma escala que varia de 0 a 3 pontos. Os atributos que receberem notas mais próximas de 0, significa que estão com melhores características sensoriais, de acordo com o pro-vador. Já as notas que se aproximam de 3, considera-se baixa qualidade sensorial para o pescado. Essas notas serão somadas para a pontuação global final do produto, resultando no Índice de Qualidade (TEIXEIRA et al., 2009). As respostas de cada julgador devem ser analisadas, apresentam-se as avaliações individuais, observando-se o aumento dos escores com o aumento do tempo de estocagem em gelo.


Quadro 1. Protocolo de análise sensorial MIQ desenvolvido para o Tambaqui (C. macropomum) eviscerado e estocado em gelo.

Parâmetros Características Escore

Aspecto geral

Aspecto superficial

Brilho intenso, Pigmentação intensa 0 ( )

Brilhante, ligeira perda de cor, presença de muco transparente 1 ( )

Pouco brilho, perda de cor, muco opaco, pequenas lesões 2 ( )

Sem brilho, cor opaca, muco opaco e amarelado, lesões 3 ( )

Rigidez/ Firmeza da carne

Firme e elástica (a pressão digital a pele retorna rápida e completamente ao normal) 0 ( )

Redução na firmeza e elasticidade (a pressão digital a pele retorna completamente ao normal, mas lentamente) 1 ( )

Pouco elástica (a pressão digital a pele não retorna completamente) 2 ( )

Flácida, com deformação no corpo 3 ( )

Olhos

Transparência (globo ocular)

Transparente, claro 0 ( )

Levemente opaco 1 ( )

Opaco 2 ( )

Pupila

Visível, bem delineada 0 ( )

Enevoada, delineada 1 ( )

Cinzenta, sem delineamento 2 ( )

Forma

Convexo 0 ( )

Plano 1 ( )

Côncavo 2 ( )

Côncavo, Deformado, com perda de volume 3 ( )

Sangue

Ausente 0 ( )

Levemente sanguinolento 1 ( )

Sanguinolento 2 ( )

Brânquias (guel-ras)

Cor

Vermelho vivo a púrpura 0 ( )

Vermelho menos vivo 1 ( )

De vermelho menos vivo a marrom, com bordas pálidas 2 ( )

Descoradas 3 ( )

Odor

Algas 0 ( )

Neutro, algas menos intenso 1 ( )

Ligeiramente metálico, acre ou rançoso 2 ( )

Rançoso, característico de putrefação 3 ( )

Forma

Íntegra 0 ( )

Ligeiramente disforme 1 ( )

Disforme 2 ( )

Cavidade abdo-minal

Cor

Rósea claro 0 ( )

Rósea, ligeiramente opaco 1 ( )

Rósea, ligeiramente escuro 2 ( )

Odor

Algas 0 ( )

Neutro 1 ( )

Ligeiramente acre e rançoso 2 ( )

Acre e rançoso 3 ( )

Pele Escamas

Firme, fortemente aderidas 0 ( )

Aderidas 1 ( )

Levemente soltas 2 ( )

Soltas 3 ( )

Nadadeiras Elasticidade

Muito elástica (sob tensão retorna instantaneamente) 0 ( )

Elástica (sob tensão retorna mais lentamente) 1 ( )

Pouco elástica (sob tensão não retorna completamente) 2 ( )

Sem elasticidade (sob tensão não retorna) 3 ( )


Fonte: ARAÚJO (2013).

Os dados do MIQ podem ser analisados por meio de regressão linear, em que é es-perado a pontuação aumentar durante o período de armazenamento, considerando que o peixe se deteriora e perde qualidade ao longo do tempo. Soares e Gonçalves (2012) e Araújo (2013) mostram que é possível obter dados de cada parâmetro separadamente, para avaliar como esses parâmetros se modificam no decorrer do tempo (Figuras 1, 2 e 3).

Figura 1. Representação gráfica da evolução das médias dos escores MIQ obtidos para o tambaqui eviscerado e estocado em gelo, com modelo de equação de regressão linear.


Figura 2. Evolução dos escores médios do atributo “Brânquias” avaliados no protocolo MIQ do tambaqui (C. macropomum) eviscerado e estocado em gelo por 30 dias.



Figura 3. Representação gráfica da evolução dos escores médios obtidos por julgador para o tambaqui eviscerado e estocado em gelo.


Métodos químicos

Umidade

Todos os alimentos, independentemente do método de industrialização, contêm água em maior ou menor proporção. Uma das principais formas de se determinar a umidade de um alimento é por meio da perda de peso decorrente da secagem em estufa. Além da água que é evaporada, alguns compostos voláteis também são removidos, ficando somen-te um resíduo seco (ZENEBON et al, 2008). A umidade está diretamente relacionada com a vida útil, portanto, os alimentos com maior umidade deterioram-se mais rapidamente (FOGAÇA et al, 2009).

O método termogravimétrico para determinação da umidade de um produto se dá pela diferença de peso da amostra de peixe in natura e após o aquecimento em estufa a 105 ºC por 24 horas. Após esse período, o conjunto amostra e cadinho (previamente seco em estufa e pesado) deve ser pesado em intervalos de 1 hora, até obtenção de peso constante (PARTHASARATHY, NARAYANAN e AROCKIAM, 2013; FOGAÇA et al, 2009).

Cinzas

As cinzas representam o resíduo mineral presente na carne de peixe e sua determi-nação é feita por meio da incineração da amostra, em que ocorre a combustão da matéria orgânica. Essa análise não expressa o perfil de minerais no pescado, apenas representa o teor de minerais de maneira geral. A análise de cinzas é realizada a partir de 2 gramas de


amostra em cadinho calcinado (previamente incinerado em forno mufla a 550 °C, resfria-do e mantido em dessecador), carbonização da amostra em chama de bico de Bunsen e posterior incineração em forno mufla a 550 °C até obtenção de cinzas brancas (FOGAÇA et al, 2009; MÁRSICO et al., 2009). Alguns compostos inorgânicos podem sofrer redução ou volatilização durante o aquecimento (ZENEBON et al, 2008).

Proteínas

A análise de proteína geralmente é feita pelo método Kjeldahl, que consiste em três etapas: digestão, destilação e titulação. A amostra é adicionada de ácido sulfúrico juntamente com uma mistura de catalisadores e é submetida a aquecimento gradual de 50 em 50 °C, até cerca de 400 °C em bloco digestor. O carbono presente na amostra é oxidado e o nitrogênio é convertido em sulfato de amônio, fazendo com que a solução anteriormente de cor escura apresente coloração translúcida azul/verde clara após o término da digestão. Na etapa de destilação, a amônia é liberada do sal amoniacal quando reage com o hidróxido de sódio em aquecimento, sendo incorporada ao ácido bórico, formando o borato de amônio. Na última etapa da análise, a quantificação de nitrogênio é feita por meio da titulação do borato de amônio com solução de ácido clorídrico (HCl) padronizada, obtendo-se como produto final o nitrogênio total. Considera-se que as proteínas têm, em média, 16% de nitrogênio. Logo, o teor de proteína bruta na amostra de peixe é calculado aplicando-se o fator de correção de 6,25 (MELO et al, 2020; FOGAÇA et al, 2009; ZENEBON et al, 2008).

Lipídeos

O método Soxhlet é um dos mais empregados na quantificação do teor de lipídeos de alimentos. A amostra (previamente seca em estufa) é pesada e colocada em cartucho de Soxhlet ou papel filtro. O material lipídico é extraído com éter, em lavagens consecutivas no aparelho extrator de Soxhlet por 8 horas. Após evaporação do éter, o balão contendo o material lipídico é pesado e o teor de lipídeos é calculado em relação à amostra inicial (BORGES et al, 2020; FOGAÇA et al, 2009; ZENEBON et al, 2008).

Teor de carboidratos

O conteúdo de carboidratos pode ser obtido pela diferença das porcentagens de pro-teína, lipídeos, umidade e cinzas (DA SILVA, 2008). De acordo com Corrêa (2016), o teor de carboidratos pode não ser significativo devido ao estresse pré-abate.


Nitrogênio das Bases Voláteis Totais (N-BVT)

A determinação de Nitrogênio das Bases Voláteis Totais consiste na quantificação de aminas como a trimetilamina (TMA), dimetilamina (DMA) e amônia, que são produzidas devido a ação enzimática endógena ou a ação de microrganismos. É um importante parâ-metro para avaliação do frescor do pescado, embora algumas espécies possam apresentar valores elevados de N-BVT sem que estejam deterioradas (CÍCERO et al., 2014; ZENEBON, 2008). A metodologia para análise de N- BVT consiste em homogeneizar a amostra em ácido tricloroacético (TCA), filtrar e digerir a amostra em bloco digestor de proteínas. O TCA preci-pita as proteínas e libera o nitrogênio proteico da amostra, que depois de filtrada, resulta em um extrato contendo nitrogênio volátil. O óxido de magnésio (MgO) é utilizado como agente alcalinizante antes da destilação por arraste de vapor. A amostra destilada é titulada com ácido clorídrico e o resultado é expresso em mg de N em 100g de músculo (CÍCERO et al., 2014; FOGAÇA et al, 2009).

Nitrogênio de Trimetilamina

A trimetilamina pode ser resultado da ação enzimática bacteriana após a morte do pescado, sendo um parâmetro de qualidade (EVANGELISTA et al, 2000). A análise descrita por Malle e Tao (1987) consiste na mesma utilizada para determinação de N-BVT, sendo adicionado formaldeído ao filtrado para que apenas a TMA seja destilada. O teor de TMA é calculada a partir do volume de 0,1 N de ácido sulfúrico (n mL) utilizado na titulação da amostra, conforme a equação seguinte: TMA = n x 16,8 mg de nitrogênio/100 g.

Histamina

A histamina é formada principalmente por atividade bacteriana, devido à ação dos microrganismos sobre o aminoácido histidina. A presença dessa amina é correlacionada à deterioração do pescado, sendo mais comumente encontrada em pescados marítimos e de musculatura com coloração mais escura. A sua determinação se dá pelo método fluorimétrico, em que a histamina reage com o o-ftalaldeído (OPT) formando um composto fluorescen-te. As amostras são pesadas e homogeneizadas com metanol. Depois são aquecidas em banho-maria a 60 ºC, por 15 minutos, e após resfriamento, são filtrados. O reagente OPT é adicionado à amostra e a leitura é realizada em espectrômetro de fluorescência. É necessária a realização de uma curva padrão e o resultado é expresso em mg de histamina por kg de produto (SOUZA et al, 2015; FOGAÇA et al, 2009).


Valor de K e Hipoxantina (Hx)

Os produtos formados pela degradação da adenosina trifosfato (ATP) podem ser usa-dos como parâmetro para monitorar o frescor do pescado, pelo fato do ATP ser degradado devido à ação tanto de enzimas endógenas quanto de enzimas bacterianas. Um dos produtos da degradação é a inosina monofosfato (IMP), que é convertida em hipoxantina por ação da enzima inosina ribohidrolase, de origem bacteriana. Essa relação pode ser descrita pelo valor K, definida pela soma da INO e hipoxantina pela razão de catabólitos ATP, adenosina difosfato (ADP), adenosina monofosfato (AMP) e IMP. A cromatografia líquida de alta pre-cisão (HPLC) é utilizada para determinar a concentração de cada composto (SOARES e GONÇALVES, 2012; VARGAS, 2011).

Aminas biogênicas e aminoácidos livres

As aminas biogênicas são oriundas do metabolismo de microrganismos ou da ação de enzimas endógenas e são formadas devido à descarboxilação de aminoácidos, sendo sua presença em alimentos um indicativo de atividade bacteriana. As aminas biogênicas cadaverina, putrescina, histamina, espermina e espermidina podem ser utilizadas como parâmetro de qualidade, em que a soma das três primeiras aminas pela razão da soma das duas seguintes indica o índice QI, conforme a equação seguinte: QI = (cadaverina + putrescina + histamina)/ (1 + espermina + espermidina). Consideram-se valores inferiores a 1 de alta qualidade e valores acima de 10 indicam uma qualidade microbiológica muito ruim. A cromatografia em camada delgada (CCD) pode ser utilizada para quantificar as aminas biogênicas (GUIMARÃES, 2005).

Substâncias Reativas ao Ácido tiobarbitúrico

O processamento e a exposição dos alimentos ao ar e a luz são fatores que podem afetar a estabilidade dos lipídeos nos alimentos, sendo a mensuração da oxidação lipídica um importante indicador da qualidade do pescado. Entre as metodologias que avaliam a oxi-dação lipídica de peixes, a análise de Substâncias Reativas ao Ácido Tiobarbitúrico (TBARS) é a mais comumente utilizada, na qual quantifica-se os produtos da oxidação lipídica, em que o malonaldeído é o principal deles. A amostra é homogeneizada com TCA 7,5%, filtrada e adicionada de ácido tiobarbitúrico (TBA). A mistura é aquecida em banho-maria por 10 minutos e resfriada em banho de gelo. Posteriormente, é realizada a leitura em espectro-fotômetro e o resultado é expresso em mg de malonaldeído/ kg de amostra (LIMA-JÚNIOR et al, 2013; FOGAÇA et al, 2009).


Reação de Éber

A liberação do enxofre por bactérias deteriorantes no pescado leva a formação de enxofre, que em meio ácido, é convertido em gás sulfrídrico (H2S). A presença do gás sul-frídrico é avaliada por meio da reação de Éber, sendo essa também um indicativo do frescor do pescado. A amostra deve ser homogeneizada em frasco Erlenmeyer e tampada com papel filtro devidamente fixado, com uma solução de acetato de chumbo. O frasco deve ser aquecido em banho-maria, por 10 minutos, sem contato direto com a amostra. O apareci-mento de manchas pretas no papel de filtro indica presença do gás sulfídrico (SOARES e GONÇALVES, 2012; ZENEBON, 2008).

Métodos físicos

Avaliação da textura

A textura e as propriedades reológicas são características importantes que determinam a qualidade e aceitabilidade de um alimento. Por definição, a textura, assim como a maciez, é um termo relacionado à percepção sensorial e, portanto, está ligada à impressão subje-tiva. Porém, a análise objetiva da textura de um alimento pode ser realizada utilizando-se instrumentos capazes de avaliar os diversos parâmetros reológicos envolvidos, sob condi-ções similares a que ele é submetido na prática (durante a degustação), gerando gráficos de força em razão do tempo ou distância, conhecidos como perfis de textura ou curvas de deformação (RAMOS e GOMIDE, 2017).

Quando um corpo é submetido a forças externas, diferentes tipos de forças internas podem ser distinguidas: tração, forças que tendem a esticar o material; compressão, forças que tendem a comprimir o material; e cisalhamento, forças que tendem a distorcer ou defor-mar a matéria de alguma forma. As técnicas instrumentais que têm sido usadas para tentar medir a resistência de carnes aos efeitos mecânicos e desagregação durante o ato de de-gustação podem ser baseadas em três tipos de teste: cisalhamento, compressão ou tração. Cada um desses métodos de análise possui suas vantagens, desvantagens e limitações e, nenhum deles, isoladamente, fornece informações completas (RAMOS e GOMIDE, 2017).

Dentre os testes realizados nos alimentos pelo texturômetro, tem-se os testes funda-mentais, os quais determinam uma ou mais constantes físicas, como módulo de Young (E) e módulo de cisalhamento (G); testes empíricos, como penetração, cisalhamento, compressão e tração; e testes imitativos, desenvolvidos na tentativa de se imitarem as condições a que o alimento é submetido na prática, ou seja, durante a degustação/mastigação, por exemplo o Teste de Perfil de Textura (TPA – Texture Profile Analysis). O teste de TPA, originalmente conduzido em um instrumento denominado General Food Texturometer, foi desenvolvido


por Szczesniak e colaboradores no início da década de 1960, sendo constituído de uma abordagem completamente distinta da análise convencional que considerava um único pa-râmetro na curva de deformação. O método de TPA consiste em dois ciclos completos de compressão e descompressão de uma pequena amostra do alimento, de forma a simular a ação dos dentes durante o processo de mastigação. Uma vez que o método é usado na ten-tativa de refletir a percepção humana da textura, o primeiro e segundo ciclos de compressão são geralmente referidos como “primeira mordida” e “segunda mordida”, respectivamente, gerando gráficos relacionando força versus tempo (RAMOS e GOMIDE, 2017).

Da curva de deformação, conforme descrito em RAMOS e GOMIDE (2017), quatro parâmetros de textura primários são diretamente obtidos, além de outros três parâmetros de textura secundários, direta ou indiretamente associados à coesividade, conforme Tabela 1:

Tabela 1. Parâmetros e definições da Análise do Perfil de Textura (TPA).

Parâmetro Definição

Dureza - hardness (kgf) Firmeza, definida como a força necessária parase alcançar uma determinada deformação.

Coesividade - cohesivenessMedida da força das ligações internas queconstituem o alimento (como o alimento responde à segunda com-pressão).

Adesividade – adhesiveness (kgf.mm)Energia necessária para superar as forças atrativas entre a superfície do alimento e outrassuperfícies (no caso, a sonda).

Elasticidade – springiness Grau em que o material deformado consegueretornar à sua condição inicial (forma e tamanho).

Fraturabilidade – fracturability (kgf) Força necessária para iniciar a fratura do alimento.

Gomosidade – gummines (kgf) Energia requerida para desintegrar um alimento semisólido a um estado pronto para ser engolido.

Mastigabilidade – chewiness (kgf.mm) Energia requerida para desintegrar um alimento sólido a um estado pronto para ser engolido.

Fonte: RAMOS e GOMIDE (2017).

Além da Análise do Perfil de Textura (TPA), outros testes podem ser executados em pescados, como a análise de compressão a fim de se determinar apenas a firmeza, além da análise de cisalhamento, obtendo-se a resistência da amostra ao corte. A avaliação da textura instrumental é um método muito importante para mensurar a qualidade e o frescor da carne de peixe, especialmente por estar relacionada a um atributo de qualidade para a palatabilidade (VITAL et al., 2018). Por esse motivo, as alterações de textura podem ser percebidas sensorialmente (SANTOS, 2008).

A textura de peixes é uma propriedade complexa, que depende de uma série de fatores, tais como: conteúdos de gordura e colágeno, pH, atividade microbiana e processos autolíti-cos, que conduzem a degradação das proteínas miofibrilares e consequente amolecimento muscular (LI et al., 2012). Alguns pesquisadores associam a queda do pH muscular com


textura firme e uma significativa perda de água no descongelamento, enquanto que outros sugerem a participação de várias enzimas na deterioração da textura da carne de peixe du-rante a estocagem (DE VIDO, PAREDI e CRUPKIN, 2001; SATO et al., 1991). De maneira geral, os consumidores tendem a avaliar negativamente os filés que apresentem textura suave (ASHTON, MICHIE e JOHNSTON, 2010).

Avaliação de cor

O primeiro contato do consumidor com um produto, geralmente, é com a apresentação visual, no qual se destacam cor e aparência. Todo produto possui uma aparência e uma cor esperadas que são associadas às reações pessoais de aceitação, indiferença ou rejei-ção. Se ele espera que o produto tenha determinada cor, por exemplo, poderá ocorrer extrema relutância caso exista diferença de tonalidade ou intensidade dessa (FERREIRA et al., 2000).

Aliando-se ao aspecto sensorial frente ao consumidor, a cor pode se tornar um impor-tante atributo de qualidade no que se refere à avaliação do frescor dos alimentos, uma vez que a deterioração, na maioria das vezes, gera mudanças na coloração do produto. Se a cor de um alimento não for atraente, dificilmente o sabor e a textura serão considerados (RAMOS e GOMIDE, 2017). Essa observação é bem recorrente na avaliação de peixes, visto que os consumidores frequentemente avaliam os produtos oriundos da pesca baseados em sua coloração e inferem sobre seu frescor, principalmente, porque as modificações micro-biológicas e autolíticas promovem alterações na cor da carne de peixes. A cor do pescado também pode ser alterada em função das condições de cultivo, no caso de animais oriundos de aquicultura (SKJERVOLD et AL., 2001; HALLIER et al., 2007).

De modo geral, os sistemas de cores tentam criar um modelo matemático abstrato capaz de representar numericamente as cores. O modelo define o espaço de cores (ou sólido de cores), que se refere simplesmente a um sistema organizado de cores, como um mapa, capaz de descrever toda a gama de cores que o modelo pode gerar a partir de seus componentes; a representação de cor pode, então, ser feita à custa da combinação desses componentes (RAMOS e GOMIDE, 2017).

Na área da indústria e pesquisa com alimentos, o sistema CIELAB (ou CIEL*a*b*), ori-ginado a partir do sistema Hunter Lab, se tornou o mais utilizado e adquiriu destaque. Esse sistema possui escala uniforme, em que os parâmetros e suas definições são expressos na tabela abaixo (Tabela 2).


Tabela 2. Parâmetros e definições da análise colorimétrica do sistema CIEL*a*b* com cálculo de C* e h*.

Parâmetro Definição

L Luminosidade, variando entre 0 (preto puro) e 100 (branco puro).

A Índice de vermelho, variando entre -60 (verde) e +60 (vermelho).

B Índice de amarelo, variando entre -60 (azul) e +60 (amarelo).

C Índice de saturação (intensidade) variando entre 0 e 60.

H Tonalidade, angulação no diagrama de cromaticidade, variando entre 0 e 360º.

Fonte: RAMOS e GOMIDE (2017).

Parâmetros como C* (Chroma) e h* (ângulo hue) são bastante utilizados no enten-dimento das cores nos alimentos, e podem ser calculados a partir dos valores de a* e b*, conforme seguintes equações: arctan .

Propriedades elétricas

A medição consiste em avaliar as mudanças na condutividade elétrica da pele e do tecido do pescado à medida que transcorre o tempo após a morte (INPA, 2013). Durante o armazenamento, as proteínas tendem a diminuir sua capacidade de retenção de água (CRA), portanto, existe maior quantidade de água livre no espaço tissular, atuando como meio transmissor de eletricidade (INPA, 2013).

As determinações se realizam diretamente no tecido com equipamento de corrente alternada que conta com uma ponte Wheatstone e eletrodos. É medida a resistência mus-cular ao passar a corrente, sendo a leitura expressa em ohms por cm. Em equipamentos comerciais, a escala de leitura varia entre 0 e 16, correspondendo o valor superior ao má-ximo de frescor (INPA, 2013). Têm sido realizados numerosos trabalhos de correlação dos valores da resistência elétrica com outros índices de frescor em bacalhau e arenque, sendo permitida a medição no pescado inteiro ou em filés. Porém, a variabilidade de valores pode ser influenciada por fatores como teor de gordura, período até o pescado ser resfriado, su-perfície de medição, congelamento, manipulação e forma de abate (INPA, 2013).

Índice de Rigor Mortis

O índice de rigor mortis é uma das maneiras de se avaliar o nível de frescor do pescado, que é caracterizado pela perda da plasticidade e extensibilidade dos músculos como resul-tado da alteração dos ciclos de contração e relaxamento muscular (CONTRERAS, 1994). Esse fenômeno inicia-se algum tempo após a morte, sendo a primeira transformação que ocorre no peixe, seguido pela ação autolítica das enzimas musculares e a ação dos micro--organismos, culminando com a total deterioração da qualidade do pescado. Neste sentido,


observa-se que o retardo do início do rigor mortis é benéfico para a manutenção do frescor do pescado (FONTENELE, 2013).

Para a avaliação do índice de rigor mortis, o peixe inteiro deve ser colocado sobre uma mesa, num plano horizontal, de forma que a metade do corpo (região caudal) fique suspensa, como mostra a Figura 4.

Figura 4. Ilustração da metodologia proposta para determinação do índice de rigor mortis em pescados.

Fonte: BATISTA et al. (2004).

Em intervalos de tempos selecionados, define-se o índice de rigor mortis (IR) de acor-do com a seguinte equação: IR = [D0 − Dt ⁄D0] x 100. Em que: D0 = distância da base da nadadeira caudal à linha horizontal da mesa no início do pré-rigor mortis e Dt = distância da base da nadadeira caudal à linha horizontal da mesa durante a estocagem. Antes de iniciar o rigor mortis, D0 = Dt, então, IR = 0%. No início do rigor mortis, a parte caudal levanta e, consequentemente, há uma redução gradual da distancia Dt. Quando atinge o máximo, Dt = 0 e, com isso, IR = 100% (GONÇALVES, 2011).

Métodos físico-químicos

Potencial hidrogeniônico (pH)

O potencial hidrogeniônico (pH) de um alimento é uma medida quantitativa dos íons H+ que estão dissociados no alimento. Em peixes, essa característica físico-química indica se o músculo se encontra no estado alcalino (acima de 7), neutro (igual a 7) ou ácido (pH menor que 7). O pH é utilizado para avaliar a qualidade de vários alimentos, dentre eles, o frescor de pescado. A concentração dos íons de hidrogênio se altera quando ocorre a decomposição do pescado por ação hidrolítica, oxidativa ou fermentativa, sendo que quanto maior o pH, mais avançadas estão as reações de deterioração (GONÇALVES, 2017).

O conhecimento sobre o pH da carne de peixe pode fornecer informações valiosas sobre sua condição. As medições são realizadas com um peagâmetro, inserindo os eletrodos


diretamente na polpa ou em uma suspensão de polpa de peixe em água destilada (FAO, 1995). Em pescados, os métodos eletrônicos são os mais utilizados para determinar o pH. O pH em peixes vivos é em torno de 7. Algumas horas após a morte do peixe acontece o rigor mortis, no qual ocorrem várias reações bioquímicas que utilizam o glicogênio muscular como fonte de energia e produzem ácido lático, resultando na redução do pH para valores em torno de 6,0 – 6,1. Maiores reservas de glicogênio resultam em uma maior acidificação do músculo e, consequentemente, na maior proteção dele contra à contaminação por mi-crorganismos. Desta forma, se há movimentação excessiva dos peixes na captura, ocor-rerá a redução das reservas de glicogênio muscular, tornando o produto mais susceptível ao ataque microbiano e à ação enzimática (ŠIMAT et al., 2012; RABELO, 1998; KYRANA, LOUGOVOIS e VALSAMIS, 1997).

Durante o armazenamento, transformações bioquímicas ocorrem, produzindo com-postos alcalinos provenientes da degradação do pescado (ŠIMAT et al., 2012). O pH de peixes tende a aumentar a partir do sétimo dia após o abate, podendo chegar a 6,6 em 24 dias. A mudança da acidez para a alcalinidade na carne de peixe ocorre devido a produção de metabólitos bacterianos alcalinos (KYRANA, LOUGOVOIS e VALSAMIS, 1997). Do ponto de vista sensorial, peixes que apresentam valores de pH mais próximos à neutralidade, como ocorre a partir do sétimo dia de congelamento, são mais aceitos pelos consumidores. No en-tanto, microbiologicamente, há uma redução da vida útil do produto (KAYIM e CAN, 2010).

Atividade de água (Aw)

A mensuração de atividade de água nos alimentos é utilizada para controle de qualidade e segurança alimentar, sendo um dos critérios avaliados no programa Análise de Perigos e Pontos Críticos de Controle (APPCC). A análise de atividade de água é realizada com um medidor de atividade de água.

Os peixes frescos são muito susceptíveis ao desenvolvimento de bactérias devido à alta atividade de água, enquanto que os peixes salgados e secos são mais propensos a deterioração por fungos (JAY, LOESSNER e GOLDEN, 2005). O correto monitoramento da Aw em pescado é muito importante, pois afeta sua qualidade sensorial, sua estabilidade microbiológica, as características físicas e o prazo de validade (ABBAS et al., 2009). A par-tir da regulação da atividade de água, podem-se controlar as taxas de reações químicas e enzimáticas, bem como o crescimento de bactérias, fungos filamentosos e leveduriformes. Além disso, é extremamente útil na definição de condições de estocagem ideais, a fim de garantir maior vida útil ao produto (BJÖRKLUND e WADSÖ, 2011).

https://aip-scitation-org.ez26.periodicos.capes.gov.br/author/Bj%C3%B6rklund%2C%2BSebastian

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Qualidade microbiológica de peixes

A microbiota do peixe está intimamente relacionada com a contaminação oriunda do seu ambiente de origem. Peixes provenientes de águas temperadas apresentam micror-ganismos psicrotróficos, aeróbios ou anaeróbios facultativos Gram-negativos, e, comu-mente, Pseudomonas, Acinetobacter, Shewanella putrefaciens, Flavobacterium, Vibrio, Photobacterium phosphoreum e Aeromonas. Em peixes de águas salgadas podem ser en-contrados Vibrio, Photobacterium e Shewanella putrefaciens, já em peixes de águas doces são normalmente encontradas Aeromonas spp. Em ambientes que apresentam temperaturas mais elevadas, entre 15 e 30 °C, pode-se encontrar espécies de bactérias mesofílicas per-tencentes às famílias Vibrionaceae e Enterobacteriaceae, e microrganismos Gram-positivos deterioradores (GHALY et al., 2010; HUSS, 1997).

As bactérias psicrotróficas participam diretamente do processo de deterioração em pescado refrigerado, pelo fato de se multiplicarem bem nessas condições (FRANCO e LANDGRAF, 2008). As bactérias deste grupo que são mais intimamente relacionadas com peixes e derivados são Pseudomonas spp., Alteromonas spp., Shewanella putrefasciens, Acinetobacter spp., Moraxella spp. (FORSYTHE, 2013). Embora a legislação brasileira não exija um limite para microrganismos psicrotróficos, elevadas contagens desses micror-ganismos contribuem para a redução da vida útil dos produtos, em função das atividades proteolíticas e lipolíticas, mesmo em condições refrigeradas (LANZARIN et al., 2011).

A legislação internacional da Food and Drug Administration - FDA (2011) preconiza que o peixe fresco deve ser refrigerado em temperaturas inferiores à 4,4 °C, condições inferiores às requeridas para a multiplicação da maioria de bactérias patogênicas. Por outro lado, a Food and Agriculture Organization of the United Nations – FAO (2009) ressalta que a tem-peratura deve ser mantida a 0 °C e deve ser frequentemente monitorada. Para o pescado refrigerado, comissões internacionais como a International Commission on Microbiological Specifications Foods (ICMSF, 1986), estabelecem como padrão microbiológico a contagem de microrganismos mesófilos máxima de 107 UFC.g–1.

Diversas bactérias patogênicas, como Clostridium, Aeromonas e Vibrio estão presentes naturalmente em ambientes terrestres e, em particular, em ambientes aquáticos. A conta-minação por bactérias patogênicas como Salmonella, Escherichia coli e Shigella ocorre, comumente, por meio do contato com a matéria fecal ou com água poluída. Essa contami-nação pode ocorrer antes ou após a captura do peixe, enquanto que o manuseio inadequado durante a preparação do produto pode resultar na contaminação por Staphylococcus aureus (ONYANGO et al., 2009). Huss (1997) divide as bactérias patogênicas presentes no pescado em dois subgrupos, sendo o Grupo 1 aquelas que são frequentemente encontradas em am-bientes aquáticos, como Clostridium botulinum, Vibrio sp., V. cholerae, V. parahaemolyticus,


Aeromonas hydrophila, Plesiomonas shigelloides e Listeria monocytogenes; e o Grupo 2, aquelas oriundas da contaminação pelo homem ou por animais, como Salmonella sp., Shigella, E. coli e Staphylococcus aureus.

Outro fator que favorece o desenvolvimento de microrganismos é a fração de azoto não proteico, que são aminoácidos livres ou nucleotídeos, usados como substratos por alguns microrganismos. O óxido de trimetilamina (OTMA) é um dos constituintes dessa fração, o qual pode ser reduzido a trimetilamina (TMA) pela ação de enzimas endógenas ou por ação de determinadas bactérias, como Shewanella putrefaciens, Photobacterium phosphoreum, entre outras, em condições de refrigeração e anaerobiose (GHALY et al., 2010).

O frescor microbiológico é um importante critério de qualidade em peixe, já que o desenvolvimento microbiano é um dos principais fatores que levam à deterioração deste produto alimentar (GONÇALVES, 2011). Neste sentido, a legislação brasileira vigente que estabelece os padrões microbiológicos para alimentos, a Instrução Normativa nº 60, de 23 de dezembro de 2019, regulamenta que pescados (peixes, crustáceos, moluscos) e miúdos (ovas, moela, bexiga natatória) crus, temperados ou não, frescos, resfriados ou congelados devem atender aos parâmetros apresentados na Tabela 3.

Tabela 3. Parâmetros microbiológicos para pescados (peixes, crustáceos, moluscos) e miúdos (ovas, moela, bexiga natatória) crus, temperados ou não, frescos, resfriados ou congelados.

Microrganismo n* c** m M

Salmonella/25 g 5 0 Ausente -

Staphylococcus coagulase positiva/g 5 2 102 103

Escherichia coli/g, para produtos não consumidos crus 5 2 50 5x102

Escherichia coli/g, para produtos consumidos crus 5 2 10 102

*n: número de unidades retiradas de um lote que serão analisadas independentemente; **c: número máximo aceitável de unidades do lote que estejam acima do limite mínimo (m) e abaixo do limite máximo tolerado (M).

Fonte: BRASIL (2019).

Neste contexto, é de extrema importância o monitoramento da qualidade microbioló-gica do pescado por meio da realização de análises frequentes para verificar a presença de microrganismos deterioradores e patogênicos em peixes, com o intuito de promover a segurança e a qualidade dos alimentos, dada a séria implicação na saúde pública.

Métodos microbiológicos

Salmonella

A análise de Salmonella pode ser realizada conforme o método da International Organization for Satandardization (ISO) 6579:2007(E) para alimentos, rações e diversas amostras do ambiente de fabricação.


O primeiro passo para análise de Salmonella é o pré-enriquecimento, que consiste em homogeneizar 25 g da amostra em 225 mL de água peptonada (0,1% m/v) tamponada e posteriormente, encuba-la em um frasco de vidro a 37 ºC por cerca de 18 horas. Em seguida, realiza-se o enriquecimento seletivo, que consiste em agitar cuidadosamente o frasco que sofreu a fase de pré-enriquecimento (0,1% m/v) e transferir 0,1 mL para tubos contendo 10 mL de Caldo Rappaport- Vassilidis Soja (RVS) e 1 mL para tubos contendo 10 mL de Caldo Tetrationato Muller Kauffmann Novobiocina (MKTTn). Posteriormente, deve-se incubar os tubos com caldo RVS a 41,5 ºC/24h e para o MKTTn, a 37 ºC/24h.

Após a incubação, realiza-se o plaqueamento diferencial de cada cultura que permane-ceu em RVS. Deve-se realizar uma estria de esgotamento em Ágar Xilose Lisina Desoxicolato (XLD), e uma alçada em meio opcional. Repetir também este mesmo procedimento em caldo MKTTn. A placas devem ser incubadas invertidas a 37 ºC por 24 horas. A seleção de colônias típicas e purificação das culturas consiste em selecionar as colônias com caracte-rísticas definidas e fazer estrias de esgotamento em placas contendo Ágar Nutriente (NA) para ocorrer a purificação. As placas são incubadas por 24 horas a 37 ºC. As colônias bem características são selecionadas para realização dos testes de confirmação de Salmonella.

Testes de confirmação de Salmonella

• Teste de crescimento em Ágar Tríplice Açúcar Ferro (TSI)

Inocula-se a cultura em tubos inclinados de TSI, incubar por 24 horas e manter condi-ções aeróbicas com as tampas afrouxadas. Verificar a produção de gás e se há presença de Salmonella em rampa de cor alcalina (vermelha) e com produção de gás.

• Teste de uréase

Inocula-se a cultura em tubo Ágar Uréia de Christensen inclinado. Incubar os tubos, observar a mudança de cor de pêssego para o rosa-escuro, no caso de teste positivo para Salmonella. Se o Ágar permanecer sem alteração, o resultado é negativo para Salmonella.

• Teste de lisina Descarboxilase

Inocula-se a cultura em tubo de Caldo Descarboxilase, incubar à 37 ºC por 24 horas e observar a alteração de cor para roxo azulado, no caso de teste positivo, ou cor amarela, em caso de teste negativo.

• Teste de Voges-Proskauer


Inocula-se a cultura em tubos com 3 mL de Caldo VM-VP e incubar a 37 ºC por 24 horas. Após a incubação, adicionar 2 gotas de solução aquosa 0,5% de creatina monoidrato, 3 gotas de solução α-naftol 5% e 2 gotas de solução KOH 40%. Agitar o tubo. A cor rosa escura indica teste positivo, e o não desenvolvimento da cor, teste negativo.

• Teste Indol

Inocula-se a cultura em tubo com 5 mL de Caldo Triptona 1% e incuba-lo à 37 ºC por 24 horas. Adicionar 1mL do Reagente de Kovacs. Se verificar a presença de um anel ver-melho-violeta, o teste é positivo e se o anel for amarelado, teste negativo.

• Teste β-galactosidase

Suspender uma alçada da cultura, em tubo com 0,25 mL de solução salina à 0,85% estéril. Adicionar uma gota de tolueno, agitar e incubar em banho a 37 ºC por 5 min. Inserir no tubo 0,25 mL reagente ONPG de β-Galactosidase, agitar e incubar em banho à 37 ºC por 24 horas. A cor amarela no líquido após o intervalo de 20 minutos indica teste positivo.

• Sorológica

Os últimos testes incluem a confirmação sorológica, a detecção dos antígenos somá-ticos (poli O), a detecção do antígeno VI e a detecção dos antígenos flagelares (poliH).

Staphylococcus coagulase positiva

O método utilizado é o de número mais provável (NMP). É recomendado para alimentos com baixa contagem de Staphylococcus e alta quantidade de microrganismos competidores.

A primeira etapa consiste na pesagem de 25 g da amostra e homogeneização desta em 225 mL de água peptonada, sendo considerada a diluição 10–1. Desta, retira-se 1 mL e transfere-se para uma sequência de tubos contendo 9 mL de água peptonada. Em seguida, alíquotas de 1 mL são retiradas dos tubos das diluições e transferida em uma série de 3 tubos com 10 mL de Caldo Tripticase de Soja (TSB) em cada e incubados a 35 ºC por 48 horas.Nos tubos em que houver o crescimento, deve-se estriar uma alçada da cultura em placas de Ágar Bird-Parker (BP) por esgotamento, incubar a 37 ºC por 48 horas e observar se há colônias características. Caso não houver colônias típicas, considerar os tubos como não confirmado. Quando confirmadas, retirar uma alçada da cultura e passar para tubos contendo Caldo Infusão Cérebro Coração (BHI) e incubar a 37 ºC por 18 a 24 horas. Retirar 0,2 mL da cultura e inserir em tubos contendo 0,5 mL de Coagulase Plasma EDTA e deter-mina-lo através de técnicas de contagem de microrganismos pelo NMP (SILVA et al., 2017).


Coliformes a 45ºC

Inicialmente, prepara-se as amostras e a diluição seriada, em que 25 g da amostra são homogeneizados em 225 mL de água peptonada, seguida das diluições seriadas, selecio-nando 3 diluições e inoculando 1 mL da diluição em cada tubo contendo 10 mL de Caldo Lauril Sultato Triptose (LST). Incubam-se todos à 35 ºC por 24 a 48 horas, e observa-se o crescimento e produção de gás. Em caso de tubos positivos, passar para as outras sequên-cias. Em caso negativo, reincubar por 48 horas. Para a contagem de coliformes totais a partir dos tubos contendo LST com produção de gás, é transferido uma alçada da cultura para tubos contendo Caldo Verde Brilhante (VB). Incuba-se à 35 ºC por 24 horas e observa-se o crescimento e a produção de gás. Quando for negativo, reincubar por mais 48 horas. Deve-se anotar os tubos positivos e confirmativos sobre a presença de coliformes totais. Usando as tabelas de NMP, deve-se determinar o número mais provável em g ou mL da amostra (SILVA et al., 2017).

Contagem de coliformes termotolerantes

Verificando os tubos com presença de gás em LST, deve-se transferir uma alçada da cultura, para tubos contendo Caldo E. coli (EC), e incubá-los por 24 horas em banho-maria a 44,5 ºC para alimentos como água, crustáceos e moluscos, e observar a produção de gás. Determinar o número mais provável (NMP) em g ou mL, usando as tabelas de NMP.

Contagem de Escherichia coli

A partir de cada tubo com caldo EC, com crescimento e produção de gás, estriar uma alçada da cultura e transferir para Ágar Levine Eosina Azul de Metileno (EMB). Incubar a 35 ºC por 24 horas e verificar a forma das colônias com característica verde metálica brilhante. Havendo colônias típicas, transferir uma alçada da cultura para Ágar Padrão para Contagem (PCA), com tubo inclinado e incubar à 35 ºC por 24 horas. Após, realizar a coloração de Gram e os testes de confirmação.

Testes de confirmação de Escherichia coli

• Teste de citrato (caldo citrato de koser)

Inocular uma alçada dentro do tubo contendo caldo e incubar à 35 ºC por 96 ho-ras. Se há crescimento, teste positivo. Se não, teste negativo. A E. coli é citrato negativa.

• Teste de indol (caldo triptona 1%)


Inocular uma alçada da cultura e incubar a 35 ºC por 24 horas. Adicionar 5 gotas do reagente de Kovacs e agitar devagar. Se houver a observação do anel vermelho-violeta na superfície do meio, o teste é positivo. Se o anel apresentar coloração amarelada, o teste é negativo. E. coli pode ser tanto positiva quanto negativa quando submetidas ao teste de indol.

• Teste de vermelho de metila e Voges-Proskauer (caldo VM-VP)

Consiste em inocular uma alçada da cultura e incubar à 35 ºC por 48 horas. Transferir assepticamente 1 mL da cultura para tubo de ensaio. Adicionar 0,6 mL de solução de α-naftol 5% e agitar bem. Em seguida, adicionar 0,2 mL de solução de KOH 40%. Deve-se agitar os tubos e adicionar uma pequena quantidade de cristais de creatina para que a reação se acelere. Observar por 1 hora. É característico do teste positivo o desenvolvimento de cor vermelha ou rósea. Já a coloração amarelada ou esverdeada indica teste negativo. As cepas de E. coli são VP negativas.

Só pode-se considerar E. coli quando todas as culturas apresentarem as características a seguir: serem bastonetes Gram-negativas, sendo indol positivo ou negativo, VM positivo e citrato negativo.


A carne de pescado possui uma constituição química que lhe confere riqueza nutricional, porém com alto potencial de deterioração, aliado à iminente contaminação após a captura, manipulação inadequada do produto em temperaturas altas de estocagem e condições pre-cárias de higiene. Dessa forma, os benefícios nutricionais deste grupo alimentar só podem ser aproveitados quando os fatores segurança e qualidade forem garantidos.

A qualidade envolve a soma dos atributos físicos, químicos, sensoriais e microbiológi-cos. Para mensurar a qualidade, a indústria de pescados deve dispor de conhecimentos das reações e agentes deterioradores da matéria-prima, e assim, estudar métodos e barreiras que diminuam a perecibilidade da carne de peixe e prolongue a sua vida útil. Quanto aos métodos de avaliação do frescor dos peixes, os métodos sensoriais (qualitativos) devem ser utilizados juntos com os métodos quantitativos para detectar mudanças no produto que possam causar rejeição sensorial pelo consumidor.

A presente revisão reafirma que, por meio do consumo de pescado, diversos micror-ganismos apresentam-se como um risco potencial para a saúde do consumidor. Dessa forma, a manutenção e o controle de qualidade do pescado são aspectos importantes, pois é desse conjunto que depende a qualidade do produto final e a minimização de qualquer tipo de contaminação que poderia ocorrer no decorrer do processamento.


AGRADECIMENTOS

Os autores agradecem o suporte das instituições: Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES, Brasil), Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq, Brasil), Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de Minas Gerais (FAPEMIG) e Universidade Federal de Lavras (UFLA, Lavras, Minas Gerais, Brasil).

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Avaliação das boas práticas de fabricação em um estabelecimento produtor de bolos caseiros em Cuiabá-MT

Mariele Nascimento de SouzaIFMT

Maxsueli Aparecida Moura MachadoUFMT

Anaqueli Lucia PedrosoUFMT

Luciana Kimie Savay da SilvaUFMT

10.37885/210203335

https://dx.doi.org/10.37885/210203335


Palavras-chave: Lista de Verificação, Alimento Seguro, Controle de Qualidade.

RESUMO

Atualmente é crescente a preocupação com o consumo de alimentos contaminados durante seu processo produtivo, visto que a segurança deles está aliada às condições higiênico-sanitárias, tanto dos processos como das instalações industriais. Desta forma, este trabalho tem como objetivo avaliar as Boas Práticas de Fabricação (BPF) de um estabelecimento que produz e comercializa bolos caseiros em Cuiabá, MT. Para isso, as avaliações foram realizadas in locu, utilizando-se a lista de verificação disponível na RDC Nº 275/2002 da Agência Nacional de Vigilância Sanitária. Segundo a lista de verifica-ção, estabelecimentos produtores e comercializadores de alimentos são classificados de acordo com o atendimento as conformidades exigidas, sendo: Grupo 1 àqueles que aten-dem de 76-100% das conformidades, Grupo 2 que atendem de 51-75% e Grupo 3 aqueles que atendem de 0-50%. Os resultados foram agrupados em cinco categorias para melhor interpretação, sendo P1: Edificações e Instalações; P2: Equipamentos, móveis e uten-sílios; P3: Manipuladores; P4: Produção e transporte de alimento e P5: Documentação. Por fim, observamos que o estabelecimento obedeceu a 52,67% das conformidades presentes na legislação, embora 47,33% estiveram em não conformidade. As categorias que mais apresentaram não conformidades foram P5 (100%) e P4 (65,22%) e as que mais apresentaram conformidades foram P2 (66,67%) e P3 (64,29%). Portanto, o estabeleci-mento avaliado classificou-se como pertencente ao Grupo 2 e atendeu parcialmente aos requisitos de BPF previstos na legislação vigente. Entretanto, ressalta-se a necessidade de atendimento as 47,33% das não conformidades encontradas, pois a inocuidade dos produtos está diretamente relacionada a utilização das BPF.


INTRODUÇÃO

A contaminação dos alimentos, especialmente por microrganismos patogênicos é uma preocupação, tanto para os consumidores quanto para as indústrias processadoras. Essa con-taminação está aliada principalmente as más condições higiênico-sanitárias que podem surgir devido à falhas durante a produção, estocagem e distribuição dos mesmos (SILVA, 2012).

Além disso, o consumo de alimentos contaminados por agentes patogênicos, especial-mente Bacillus cereus, Salmonella sp., Escherichia coli, Staphylococcus aureos e Listéria sp., está relacionado ao surgimento de doenças transmitidas por alimentos (DTA), ocasio-nando quadros de intoxicação e infecção alimentar no organismo humano (PEIXOTO et al. 2009; SILVA, 2012; MANASTIER et al. 2013).

Nesse sentido, é inquestionável os cuidados que devem ser tomados durante todo o processamento dos alimentos. Para isso, a utilização de check list’s, auditorias internas e externas, utilização dos programas de qualidade são imprescindíveis para garantir a quali-dade higiênico-sanitária dos alimentos (VEIROS et al. 2007).

As BPF são um dos programas de qualidade que devem ser implementados nas in-dústrias e são definidas como o conjunto de normas empregadas em produtos, processos e serviços, regida pelas Portarias 1428/93-MS e 326/97-SVS/MS no Brasil. As avaliações das BPF servem de suporte para qualificação e triagem de fornecedores, além de ser a base da implantação do sistema de Análise de Perigos e Pontos Críticos de Controle (APPCC) (TOMICH et. al. 2005).

A implementação das BPF não é uma realidade para todos os estabelecimentos pro-dutores e comercializadores de alimentos, uma vez que nem todos dispõem de treinamen-to e até recursos necessários ao cumprimento e implantação das BPF. Em vista disso, é essencial o monitoramento e vigilância nesses estabelecimentos, pois uma vez ausente, o risco de veiculação de DTA em alimentos prontos para o consumo, no caso de bolos, ainda é um problema com consequências pouco conhecidas.

Portanto, é fundamental a inserção de programas de qualidade, como Boas Práticas de Fabricação (BPF), Procedimentos Operacionais Padronizados (POP) e Análises de Perigos e Pontos Críticos de Controle (APPCC) nas indústrias, pois estes indicam possíveis falhas durante toda a cadeira produtiva do alimento (BUNCIC et al., 2013).

OBJETIVO

Avaliar as Boas Práticas de Fabricação de um estabelecimento que produz e comer-cializa bolos caseiros na cidade de Cuiabá-MT.


MÉTODOS

Foram realizadas duas visitas, no mês de fevereiro de 2017, em um estabelecimento que produz bolos caseiros na cidade de Cuiabá, MT, com o intuito de avaliar as condições higiênico-sanitárias do mesmo.

Para isto foi utilizado a lista de verificação proposta pela RDC nº 275 (BRASIL, 2002). O local trata-se de uma microempresa, que possui somente duas funcionárias, as quais trabalham em turno integral. Durante a primeira visita foi acompanhado todo o pro-cesso de produção dos bolos a fim de avaliar as adequações quanto as Boas Práticas de Fabricação e Procedimentos Operacionais Padrão (POP).

Os itens avaliados na lista de verificação foram classificados como: SIM (o procedimen-to é totalmente aplicado na empresa); NÃO (o procedimento não é aplicado na empresa); NÃO SE APLICA (o procedimento não se aplica às atividades da empresa).

Para melhor discussão e avaliação das conformidades e não conformidades do local, a lista com 164 itens, foi dividida em 5 categorias conforme mostra Quadro 1.

Quadro 1. Categorias avaliadas no estabelecimento conforme lista de verificação.

Sigla Parâmetro Quantidade de itens

P1 Edificação e instalações 79

P2 Equipamento, móveis, utensílios... 21

P3 Manipuladores 14

P4 Produção e transporte do alimento 33

P5 Documentação 17

A partir de um levantamento das conformidades e não conformidades de cada item dos parâmetros, foi elaborado um plano de ação para medidas corretivas nesse local, levando em conta correções a curto, médio e longo prazo. Esse plano de ação também foi baseado na classificação do estabelecimento conforme consta na RDC n° 275, classificando-se como Grupo 1 aquele estabelecimento que atende de 76-100% dos itens, Grupo 2 aquele que atende de 51-75% dos itens e Grupo 3 o estabelecimento que atende de 0-50% dos itens descritos pelo check list.

RESULTADOS

Após realizar a avaliação do estabelecimento, os resultados obtidos da lista de verifi-cação estão descritos na Tabela 1.


Tabela 1. Avaliação do número de conformidades apresentadas pelo estabelecimento.

Descrição N %

Conforme 69 42,07

Não conforme 62 37,80

Não se aplica 33 20,12

Total 164 100,00

N = quantidade de itens

Em seguida, os dados foram tabulados excluindo-se os itens que não se aplicavam a esse tipo de estabelecimento, a fim de verificar a qual Grupo o estabelecimento pertence, segundo a legislação (Tabela 2).

Tabela 2. Avaliação e classificação do estabelecimento quanto ao atendimento aos itens da lista de verificação

Descrição Quant. %

Conforme 69 52,67

Não conforme 62 47,33

Segundo os dados observados, o estabelecimento se classifica como Grupo 2, pois apresentou apenas 52,67% de conformidade nos itens avaliados na lista de verificação. A le-gislação classifica esse grupo como aquele que apresenta 51 a 75% de conformidade.

De acordo com cada categoria avaliada foram calculadas as porcentagens de confor-midade e não conformidade para cada uma delas, sendo possível observar que a categoria documentação (P5) apresentou 100% de não conformidades; e o parâmetro com maior quantidade de conformidades foi equipamentos, moveis e utensílios (P2), apresentando 66,67% de conformidade (Figura 1).

Figura 1. Avaliação das Boas Práticas de Fabricação por categoria avaliada

P1- Edificações e instalações; P2- Equipamentos, móveis e utensílios; P3- Manipuladores; P4- Produção e transporte do alimento; P5- Documentação.

Através da avaliação das cinco categorias observou-se que apenas duas destas apre-sentaram maior quantidade de não conformidades com relação a quantidade e conformidades,


o que demonstra a necessidade de alguns reajustes, principalmente para essas duas cate-gorias que são: Documentação e Produção e Transporte do alimento.

DISCUSSÃO

As condições das instalações se apresentaram limpas e em perfeito estado de conserva-ção, o estabelecimento não apresenta janelas, o que se pode descartar a entrada de insetos por esses locais, assim como as lâmpadas apresentaram proteção. Porém, identificaram-se possíveis não conformidades que necessitavam de correções, como: uma única área de acesso para produção, pois há necessidade de áreas de acesso diferenciadas para recep-ção e depósito de matéria-prima, ingredientes e embalagens; falta de instalações sanitárias somente para funcionários; falta de Controle Integrado de Pragas (CIP), pois uma vez nos alimentos estas podem acarretar surtos de doenças aos consumidores; assim como falta de registro de higienização das instalações e inexistência de área adequada para estocagem da matéria-prima, ingredientes, embalagens e resíduos.

O estabelecimento avaliado apresentou resultados semelhantes aos de outros traba-lhos propostos na literatura, a exemplo de Santos (2009), que observou itens conformes em 60,25% das instalações e edificações de um laticínio de pequeno porte.

Em relação aos equipamentos utilizados, estes apresentavam-se em bom estado de conservação e estavam em número adequado para produção. Apresentavam-se também higienizados de forma correta e com calibração de fábrica por estarem apenas com três meses de uso. Entretanto, o estabelecimento não dispunha de um cronograma para manu-tenção da calibração destes equipamentos, o que poderá comprometer sua produção futura.

Da mesma forma, os móveis apresentaram material apropriado, número suficiente e fácil higienização, reduzindo assim a possibilidade de contaminação. Já os utensílios, embora sejam de material resistente e adequado para atividade realizada, se encontravam arma-zenados de forma inapropriada, encontravam-se desorganizados e em local sem barreiras físicas para proteção contra microrganismos e insetos.

Em um estudo realizado por Oliveira e Gaspareto (2011) observou-se que os estabele-cimentos avaliados através da lista de verificação quanto a higienização de equipamentos, móveis e utensílios alcançaram 60% de conformidades, evidenciando que os equipamentos e utensílios destinados à produção foram higienizados.

Na avaliação dos manipuladores, observamos que estes apresentaram-se com vesti-mentas na cor adequada, limpos e em bom estado de conservação, entretanto não faziam uso de sapato fechado (botas), sendo este um importante item de proteção individual du-rante todo o processo de produção. Por sua vez, os manipuladores não realizavam ações


inadequadas durante a produção dos bolos, como falar, tossir, espirrar, fumar e manipular dinheiro no local de produção, atendendo o recomendado pela legislação.

Alguns autores relatam que 62% das inadequações referentes as BPF são prove-nientes dos manipuladores, destacando a deficiência em relação a lavagem cuidadosa das mãos antes de manipular o alimento (SOUZA et al., 2009). Dessa forma, a condição higiê-nica dos manipuladores é crucial, pois quando ausente durante a produção dos alimentos consistirá em um risco de contaminação microbiológica e consequente transtorno a saúde dos consumidores.

Avaliando a produção e transporte, verificamos que este foi o parâmetro que apresen-tou maior porcentagem de não conformidades (65,22%) e isso ocorreu devido o local não dispor de uma área isolada para recepção da matéria prima e também para o pré-preparo do produto, havendo apenas um acesso para a produção. Sendo assim, o manipulador transita entre as áreas externas, internas e de pré-preparo sem nenhuma barreira, podendo levar possíveis contaminações ao alimento.

Em relação ao produto pronto, embora armazenado em local apropriado, não apresentou a rotulagem exigida pela legislação (BRASIL, 2003), que regulamenta a rotulagem nutricional dos alimentos produzidos e comercializados, a fim de evitar consumo de ingredientes que possam causar danos à saúde do consumidor.

Outra categoria que merece destaque pela falta total (100%) de conformidade do estabelecimento foi a relacionada aos documentos exigidos pela legislação (BRASIL, 2002). O estabelecimento não possuía POP ou Manual de Boas Práticas de Fabricação, que são importantes ferramentas para assegurar procedimentos corretos durante toda a cadeia produtiva do alimento.

De acordo Oliveira et al. (2009), a elaboração de POP e fichas de registro são itens de extrema importância para o desenvolvimento das boas práticas em um estabelecimento. Através deles será possível obter um maior controle do processo produtivo e atendimento as normas regulamentais, garantindo alimentos seguros em todos os seus aspectos.


Verificamos através do check list/lista de verificação proposta pela RDC n° 275/02 – ANVISA, que o estabelecimento pesquisado atende parcialmente (51 a 75%) aos requisitos quanto ao atendimento às BPF e que este pertence ao Grupo 2 de acordo com a legislação mencionada. Entretanto, o estabelecimento necessita adequar-se imediatamente às diretrizes estabelecidas pela norma vigente, sendo um ponto fundamental para garantir a inocuidade do alimento produzido.


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Análise microbiológica do caldo de cana comercializado na região Central de Vitória da Conquista, Bahia

Alana Perez Santos FerreiraUNIFTC

Joanne da Silva OliveiraUNIFTC

Clara Mariana Gonçalves LimaUFLA

Jorge Pamplona PagnossaUFLA

Roseane Mendonça de FigueiredoUESB

Renato Novaes ChavesUNIFTC

Silvani VerruckUFSC

Renata Ferreira SantanaUESB

10.37885/210203338

http://lattes.cnpq.br/0161337771857619

https://dx.doi.org/10.37885/210203338


Palavras-chave: Saccharum, Garapa, Qualidade Microbiológica.

RESUMO

Introdução: O caldo de cana constitui uma bebida alvo da Vigilância Sanitária devido aos seus fatores intrínsecos serem atrativos ao desenvolvimento de diversos microrganis-mos, que atuam na redução da qualidade ou, até mesmo, como causadores de Doenças Transmitidas por Alimentos. Objetivo: Avaliar a qualidade microbiológica do caldo de cana comercializado em estabelecimentos formais e informais (ambulantes) da cidade de Vitória da Conquista-Bahia. Materiais e Métodos: O estudo foi classificado como sendo do tipo descritivo, quantitativo e laboratorial. Foram coletadas seis amostras no total, sendo três de estabelecimentos formais F1, F2 e F3, e três de estabelecimentos informais I1, I2 e I3. As amostras foram coletadas em sacos estéreis e acondicionadas em recipientes térmicos e transportados para análises na Universidade Estadual do Sudoeste da Bahia (UESB), onde foram realizadas as análises de coliformes termotolerantes, Salmonella sp. e bolores e leveduras, sendo todas realizadas em duplicata. Resultados: As análises evidenciaram que todas as amostras estavam dentro das condições higiênico-sanitá-rias consideradas suficientes para serem consideradas seguras ao consumo humano. Conclusão: Apesar de todas as amostras estarem dentro dos padrões estabelecidos pela legislação vigente, ressalta-se ainda a necessidade de um estudo mais abrangente, envolvendo maior número de amostras, principalmente aquelas comercializadas informal-mente. Além disso, é relevante a implementação de ações educativas que visam capacitar os manipuladores para as Boas Práticas e manipulação higiênica dos alimentos, o que irá auxiliar na manutenção da qualidade da bebida comercializada.


INTRODUÇÃO

O caldo de cana, também denominado de garapa, é uma bebida não alcóolica, que apresenta elevado valor energético, por conter em sua composição uma alta concentra-ção de açúcares como a glicose, frutose e sacarose (MOTA et al., 2020; DA SILVA et al., 2020). É uma bebida com grande índice de aceitabilidade devido, principalmente, as suas características sensoriais, tais como: sabor adocicado, agradável, intenso e refrescante, o que agrada ao paladar de várias pessoas, sobretudo em dias mais quentes. Além disso, é uma bebida de custo baixo e facilmente encontrado em vias públicas, feiras livres, parques, praças entre outros (DA SILVA et al., 2020; REIS; SOUZA, 2019; CARVALHO et al., 2016).

O caldo é extraído da cana-de-açúcar em um processo de moagem, geralmente no próprio local de comercialização (CARVALHO et al., 2016; DA SILVA et al., 2020). Neste sentido, Felipe e Miguel (2012) afirmam que essa bebida está propensa ao crescimento microbiano, já que os colmos, folhas e raízes podem conter microrganismos, os quais po-dem ser transferidos à bebida. Porém, Gassen, Peder e Silva (2017) afirmam que o mais marcante na qualidade do caldo, são as más condições higiênicas adotadas nos processos que envolvem a extração do caldo (despalhamento, descascamento e corte), sendo comum entre os vendedores a falta de instalações adequadas, assim como também a má higiene de utensílios, equipamentos e até os próprios manipuladores (SPRENGER et al., 2016).

Dessa forma, cuidados devem ser tomados a fim de evitar a contaminação em níveis inaceitáveis por microrganismos que alteram a qualidade da bebida e/ou até mesmo possam causar prejuízos à saúde do consumidor, originando Doenças Transmitidas por alimentos DTAs) (GERMANO; GERMANO, 2015).

Portanto, faz se necessário, a averiguação da qualidade do caldo de cana comercia-lizado, já que essa bebida é amplamente consumida, principalmente aquelas processadas em ambientes não controlados, com condições higiênico-sanitárias não ideais, o que pode levar ao desenvolvimento de surtos pelo consumo dessa bebida (BRASIL, 2010).

Diante desta situação, o objetivo geral desse trabalho foi avaliar a qualidade micro-biológica dos caldos de cana comercializados nos estabelecimentos formais e vendedores ambulantes da cidade de Vitória da Conquista-Bahia.

MATERIAIS E MÉTODOS

Foram coletadas seis amostras de caldo de cana em estabelecimentos localizados na região central da cidade de Vitória da Conquista-Bahia. Três amostras comercializadas em comércio formal, caracterizado por ambientes regulamentados junto à prefeitura e vigi-lância sanitária, identificados respectivamente em (F1, F2, F3) e três amostras obtidas do


comércio informal, caracterizados por vendedores em barracas/trailers, sem especificações da vigilância sanitária (I1, I2, I3).

As bebidas foram acondicionadas de forma asséptica, em sacos estéreis herméti-cos, devidamente identificados e armazenados em caixas isotérmicas e transportadas ao Laboratório de Microbiologia da Universidade Estadual do Sudoeste da Bahia – Vitoria da Conquista, para imediata realização das análises microbiológicas. As amostras foram cole-tadas e analisadas no mês de setembro de 2019.

Análises Microbiológicas

Foram realizadas análises requeridas pela Resolução da Diretoria Colegiada de nú-mero 12 de 2001, a qual preconiza a quantificação de coliformes termotolerantes e detec-ção de presença ou ausência de Salmonella sp. Além disso, foi realizada contagem de bolores e leveduras.

Contagem de coliformes termotolerantes pela técnica de NMP (Número Mais Provável) ou técnica de tubos múltiplos

Para contagem de coliformes termotolerantes adotou-se os procedimentos descritos por Silva et al (2017). A primeira etapa do processo foi a realização da diluição seriada. Em se-guida, realizou-se o teste presuntivo, o qual consiste na inoculação em tubos triplos de 1 mL de cada uma das diluições em 9 mL de Caldo Lauril Sulfato Triptose (LST). Em seguida, foram incubados a 35 °C/48h. Após esse período, foram identificados os tubos positivos, pela turvação do meio e formação de bolhas, que foram aprisionadas no tubo de Durhan.

Dos tubos positivos identificados no teste presuntivo, prosseguiu-se com o teste con-firmativo para coliformes termotolerantes. Para tanto, uma alçada dos tubos positivos foi transferida para 9 mL do Caldo EC, sendo incubado a 44,5 °C/48h. Transcorrido esse pe-ríodo, identificou-se os tubos positivos (identificação dos tubos com produção de bolhas e turvação do meio. Os resultados foram apresentados em Número Mais Provável por mL de bebida (NMP/mL).

Detecção de presença ou ausência de Salmonella sp

Para detecção de Salmonella sp, adotou-se os procedimentos descritos por Silva et al. (2017), o qual consistiu em cinco etapas distintas: pré-enriquecimento em caldo não seletivo, enriquecimento seletivo, plaqueamento seletivo diferencial, confirmação preliminar das colô-nias típicas de Salmonella e testes bioquímicos para confirmação do microrganismo. O re-sultado foi apresentado como presença ou ausência de Salmonella sp.


Contagem em placa de bolores e leveduras

Foi realizada contagem de bolores e leveduras, seguindo os protocolos descritos por Silva et al (2017). Na análise de bolores e leveduras, após a diluição seriada, 0,1mL de cada uma das diluições foram espalhadas na superfície de placas de Petri contendo o meio Ágar Batata Dextrose, seguido de incubação a 25 °C por 5 dias. Posteriormente, selecionou-se placas que continham de 25 a 250 colônias para contagem e apresentação dos resultados como Unidade Formadoras de Colônia por mL de amostra (UFC/mL).


As análises microbiológicas realizadas com o caldo de cana comercializado em am-bientes formais e informais revelaram que todas as amostras estavam dentro do preconizado pela legislação, conforme pode ser observado na Tabela 1.

Tabela 1. Resultados das análises microbiológicas do caldo de cana de comercializados na região Central de Vitória da Conquista-Bahia.

Estabelecimentos Coliformes termotolerantes(NMP/mL)

Bolores e levedu-ras (UFC/mL) Salmonella sp.

F1 < 3 5,48 x 102 Ausente

F2 < 3 2,76 x 102 Ausente

F3 < 3 5,22 x 102 Ausente

I1 9,4 7,54 x 102 Ausente

I2 3,0 7,72 x 102 Ausente

I3 6,2 8,18 x 102 Ausente

F: estabelecimentos formais; I: estabelecimentos informais.

Analisando os resultados apresentados na Tabela 1 para coliformes termotolerantes, pode se afirmar que todas as bebidas avaliadas estão dentro das condições higiênicas consideradas suficientes para a manutenção da qualidade do produto, segundo os padrões preconizados pela RDC 12/2001, já que o limite máximo tolerado é de 102 UFC/mL.

No estudo de Carvalho, Santos e Lima (2016), avaliando a qualidade do caldo de cana, comercializado por ambulantes em Natal-RN, das 25 amostras, 40% delas estavam impróprias para o consumo quanto aos coliformes termotolerantes, apresentando valores acima do preconizado pela RDC 12/2001 (102 UFC/mL). Enquanto Felipe e Miguel (2012), analisaram 15 amostras de caldo de cana comercializadas por vendedores ambulantes na cidade de Itumbiara–GO, evidenciaram contaminação por coliformes termotolerantes em 20% (3 amostras).

Quanto à análise de Salmonella sp, pode-se afirmar que todas as bebidas avaliadas estão de acordo com o previsto na legislação (BRASIL, 2001), a qual determinada que o aceitável para tal microrganismo é a ausência em 25 mL (YAMAGUCHI et al., 2013). Em es-tudo realizado por Prado et al. (2010) avaliando a qualidade de 90 amostras do caldo de


cana comercializado por ambulantes na cidade de Ribeirão Preto, assim como Sprenger et al. (2016) avaliando 141 amostras, na cidade de Curitiba-Paraná, encontraram resultados iguais ao presente trabalho, constatando ausência de Salmonella sp. em todas amostras analisadas. Enquanto, no trabalho de Brezovskya et al. (2016) realizado no município de Ji-Paraná – Rondônia, foram coletadas três amostras de caldo de cana em cinco pontos diferentes de comercialização evidenciou-se que em três dos cinco pontos analisados houve presença de Salmonella sp.

Nos Estados Unidos, estima-se gastos de um bilhão de dólares anualmente para tratar pacientes infectados pela Salmonella sp. (YAMAGUCHI et al., 2013). Já no Brasil, mesmo ocorrendo subnotificações de casos de salmonelose, sabe-se que esta é a mais perigosa Doença Transmitida por Alimentos (DTAs), devido aos casos agudos apresentados, os quais podem ser fatais (DOS SANTOS et al., 2013).

Quanto à contagem de bolores e leveduras, observou-se que todas as amostras apre-sentaram algum grau de contaminação, porém, esses resultados foram inferiores aos ob-servados no estudo de Felipe e Miguel (2012), em que analisaram 15 amostras de caldo de cana comercializadas por estabelecimentos ambulantes na cidade de Itumbiara–GO, e constataram que todas as amostras tinham a presença de bolores e leveduras, com valores variando de 3,0 x 10⁵ UFC/mL a 7,8 x 10⁵ UFC/mL, o que permite afirmar que as bebidas avaliadas no presente estudo apresentam melhor qualidade higiênico-sanitária.

É importante ressaltar que a RDC 12/2001, não apresenta valores de referência para os bolores e leveduras. No entanto, essa análise serve como indicador da qualidade higiênica dos alimentos, pois há uma correlação negativa entre a sua presença em grande quantidade e a qualidade higiênica dos alimentos (FORTUNA; NASCIMENTO; FRANCO, 2013).


As amostras de caldo de cana analisadas estavam dentro dos padrões microbiológicos exigidos pela legislação vigente no período analisado, podendo a bebida ser considerada segura ao consumidor do ponto de vista microbiológico. No entanto, ressalta-se, ainda, a necessidade de realização de um estudo mais abrangente, já que o caldo de cana é ampla-mente comercializado na cidade, principalmente em feiras livres.

Apesar das análises confirmarem condições higiênico sanitárias satisfatórias, torna-se relevante a inserção de estratégias pelos órgãos competentes, que auxiliem na manuten-ção da qualidade dessa bebida, como a realização de ações educativas, que capacitem os manipuladores nas Boas Práticas e manipulação higiênica dos alimentos.


REFERÊNCIAS

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“12

Análise comparativa entre iogurte tradicional e zero lactose durante o armazenamento

Camila Alves MoreiraUFU

Milla Gabriela dos Santos UFU

10.37885/210203247

https://dx.doi.org/10.37885/210203247


Palavras-chave: Lactose, Lactase, Iogurte, CLAE.

RESUMO

O objetivo deste trabalho foi analisar e comparar dois iogurtes de mesma marca e sabor, no decorrer da vida útil, sendo um tradicional e o outro Zero Lactose. Foram realizadas análises de quantificação de lactose, sacarose e glicose por cromatografia líquida de alta eficiência (CLAE), pH, e contagem de bactérias ácido- lácticas viáveis. Os valores de pH dos iogurtes estiveram de acordo com o esperado, com uma ligeira queda no decorrer dos dias. A lactose se manteve em concentração constante ao longo da vida útil no iogurte tradicional, enquanto a concentração de sacarose reduziu e a de glicose oscilou. No io-gurte Zero Lactose a concentração de sacarose reduziu e a de glicose aumentou. Houve um declínio na contagem de bactérias ácido- lácticas viáveis em ambos os produtos.


INTRODUÇÃO

O iogurte é um produto lácteo produzido através da fermentação do leite, conduzida pelas bactérias ácido-lácticas Streptococcus thermophilus e Lactobacillus delbrueckii subsp. bulgaricus (Tong e Berner, 2016) e desempenha um papel muito importante na alimentação humana devido ao seu alto valor nutricional (Ozturkoglu-Budak et al., 2016).

A lactose, dissacarídeo composto por glicose e galactose, é o principal carboidrato do leite, representando aproximadamente 5% da sua composição. Após sua ingestão, para ser absorvida, a lactose precisa ser hidrolisada por uma enzima β-galactosidase, também chamada de lactase, encontrada no intestino delgado (Tong e Berner, 2016).

Há uma grande ocorrência de pessoas com má digestão de lactose no mundo, e a ingestão deste carboidrato nestes casos, pode causar desconfortos, uma vez que a lactose não digerida é degradada no cólon pelas bactérias intestinais, formando ácidos e gases, e promovendo sintomas tais como dor abdominal, inchaço, flatulência e diarreia, condição conhecida como intolerância à lactose (European Food Safety Authority - EFSA, 2010).

Algumas pessoas com má digestão de lactose toleram o consumo de iogurte (Tong e Berner, 2016). Isso ocorre, possivelmente, devido ao consumo de bactérias ácido-lácticas viáveis, que podem auxiliar na digestão deste carboidrato através da liberação de β-galac-tosidase no intestino e principalmente, em função da menor concentração de lactose em relação ao leite, devido ao processo de fermentação (Hutkins e Goh, 2014; Teixeira, 2014). Porém, apesar do consumo parcial da lactose do leite pelas bactérias ácido-lácticas durante a produção do iogurte, a concentração final ainda é significativa (Cutrim et al., 2016; Vénica et al., 2018). Sendo assim, não é possível garantir que pessoas com má digestão de lactose possam consumir iogurte tradicional sem apresentar os sintomas de intolerância. Para so-lucionar este problema, a indústria alimentícia produz leite e derivados lácteos com teores reduzidos ou isentos de lactose, através da adição de enzima β-galactosidase.

Visando avaliar a interferência da hidrólise da lactose em determinadas característi-cas de iogurte, o presente estudo consistiu na análise comparativa de iogurtes tradicional e Zero Lactose, em relação ao pH, viabilidade das bactérias ácido-lácticas, e concentração de lactose, glicose e sacarose ao longo da vida útil.

MATERIAL E MÉTODOS

Os iogurtes (sabor morango) utilizados nas análises, dos quais a marca será preservada, foram comprados no mercado local. Foram adquiridos dois lotes, fabricados no mesmo dia, sendo um deles de iogurte tradicional e o outro de iogurte Zero Lactose. Os iogurtes foram armazenados sob refrigeração a 7°C ± 1 até o fim da pesquisa.


Bactérias Ácido-Lácticas Totais

A contagem de bactérias ácido-lácticas totais foi realizada conforme metodologia pro-posta por Frank e Yousef (2004). O meio de cultura utilizando foi o MRS Agar (Acumedia) e a técnica de pour plate com sobrecamada de meio foi aplicada para criar uma condição de microaerofilia. As placas foram incubadas a 37 °C por 48 horas, em BOD MA 415 (Marconi, Piracicaba, SP). As análises foram realizadas em duplicata.

Quantificação de Lactose, Glicose e Sacarose por HPLC

Para a quantificação dos açúcares, foi utilizado um HPLC LC-20 AT Prominience, com detector de índice de refração (Shimadzu Corporation, Kyoto, Japan) e coluna Supelcogel K (Supelco), com temperatura de forno de 85°C, K2HPO4 (15 mM) como fase móvel e fluxo de 0,5 mL/min. Antes de serem injetadas no cromatógrafo, as amostras passa-ram por um processo de clarificação, utilizando soluções Carrez I e II, seguindo metodologia reproduzida por Moreira et al., (2019). As amostras dissolvidas em água destilada e adicio-nadas das soluções Carrez foram agitadas e centrifugadas a 3300 rpm por 10 minutos. O so-brenadante de cada amostra foi filtrado em filtro de seringa de 26 mm com membrana de acetato de celulose e poros de 0,2 μm e injetado no sistema cromatográfico. As análises foram realizadas em duplicata.

Análise de pH

As análises de pH foram realizadas em triplicata utilizando um pHmetro (modelo mPA- 210, Tecnopon, Piracicaba, SP) calibrado com soluções tampão 4,0 e 7,0.


Bactérias Ácido-Lácticas Totais

Houve redução de bactérias ácido-lácticas totais ao longo do armazenamento, com uma contagem de aproximadamente 2x109 UFC/g no dia 7, para ambos os iogurtes, e 1,50x109 e 1,17x109 para os iogurtes tradicional e Zero Lactose, respectivamente, no dia 35. Beal et al. (1999) e Ozturkoglu-Budak et al. (2016) também relataram uma redução na contagem de bactérias ácido-lácticas em iogurtes ao longo do armazenamento refrigera-do. Mesmo em temperatura de refrigeração, as bactérias ácido-lácticas podem apresentar uma atividade metabólica residual. Assim, a produção de ácido lático continua durante o


armazenamento, aumentando a acidificação do iogurte e reprimindo o crescimento destas bactérias (Beal et al., 1999).

Em alguns trabalhos que realizaram a contagem individual das bactérias ácido-lácti-cas em iogurtes, os resultados apontam para a predominância de S. thermophilus em re-lação ao L. bulgaricus ao longo do armazenamento (Ozturkoglu-Budak et al., 2016; Vénica et al., 2018), apesar da maior resistência de L. bulgaricus à valores mais baixos de pH (Beal et al., 1999).

Quantificação de Lactose, Glicose e Sacarose por HPLC

As concentrações de açúcares nos iogurtes são apresentadas na Figura 1.

Figura 1. Perfis de concentração de açúcares (g/100 mL) ao longo da vida útil.

Era esperado que a lactose fosse parcialmente consumida ao longo da vida útil no iogurte tradicional, em razão da atividade metabólica residual das bactérias ácido-lácticas no período de refrigeração, o que não ocorreu. Por outro lado, houve uma redução na con-centração de asacarose, assim como no iogurte Zero Lactose.

No iogurte Zero Lactose, houve uma redução mais expressiva na concentração de sacarose e um aumento na concentração de glicose. Possivelmente, a sacarose foi hidroli-sada, devido à presença do S. thermophilus, mas a glicose não foi metabolizada, indicando uma possível utilização de outras fontes de carbono, como frutose (Hutkins e Goh, 2014; Teixeira, 2014) e galactose pelas bactérias durante a atividade metabólica residual. Apesar da maioria das cepas de S. thermophilus e L. bulgaricus não metabolizarem a galactose (Hutkins e Goh, 2014; Teixeira, 2014), resultados obtidos por Sobowale et al. (2011) indicam que a sacarose, em alguns casos, pode atuar como ferramenta de auxílio na absorção de galactose por estas bactérias. O aumento na concentração de glicose não foi equimolar à redução da concentração de sacarose, o que pode ter ocorrido em razão de conversões de monossacarídeos presentes em glicose, por meio do sistema enzimático das bactérias.


Tal comportamento não é bem estabelecido, uma vez que há diferença entre cepas e, além disso, é provável que haja uma dependência entre composição do meio, em relação aos açúcares, e expressão de genes, o que está diretamente relacionado ao metabolismo bac-teriano (Padmanabhan et al., 2020).

A maior concentração de glicose no iogurte Zero Lactose se deve à grande quantidade deste açúcar liberada na hidrólise da lactose pela adição da ß-galactosidase. Tal resultado foi observado também por Vénica et al. (2018). A oscilação na concentração de glicose no iogurte tradicional, provavelmente se deve à conversão de sacarose em glicose ao mesmo tempo em que há consumo de glicose pelas bactérias ácido-lácticas (Cutrim et al., 2016).

As diferenças entre os perfis de açúcares dos iogurtes ao longo do armazenamento, podem estar relacionadas ao pH e à composição destes produtos logo após a produção, já que estes fatores interferem na atividade metabólica das bactérias ácido-lácticas (Beal et al., 1999; Vénica et al., 2018). Sobowale et al. (2011) relataram que o consumo de um açúcar específico pelas bactérias ácido-lácticas depende da presença de outros açúca-res, o que reforça a dependência da atividade metabólica destas bactérias em relação à composição do meio.

Análise de pH

As variações nos valores de pH foram discretas ao longo da vida útil, conforme apre-sentado na Tabela 1. O processo de pós-acidificação, relacionado ao aumento da acidez e redução do pH, é mais intenso na primeira semana de armazenamento devido à maior atividade metabólica das bactérias ácido-lácticas em maiores valores de pH (Beal et al., 1999). Isso pode explicar a pequena variação nos valores de pH dos iogurtes analisados no presente estudo, uma vez que as análises se iniciaram no 7° dia após a produção.

Tabela 1. pH dos iogurtes estocados a 7°C ± 1

Período de armazenamento (dias)

Amostras 7 14 21 28 35 42 49 56

Tradicional 4,16±0,006 4,15±0,012 4,13±0,000 4,11±0,006 4,16±0,006 4,15±0,006 4,15±0,000 4,08±0,006

Zero Lactose 4,24±0,006 4,21±0,006 4,19±0,000 4,18±0,006 4,17±0,006 4,19±0,006 4,17±0,010 4,10±0,000

Beal et al. (1999), Ozturkoglu-Budak et al. (2016) e Vénica et al. (2018) também re-lataram perfis decrescente de pH no decorrer do armazenamento refrigerado em iogurtes, relacionados a perfis crescentes de concentração de ácido lático.


CONCLUSÕES

Os valores de pH e as contagens de bactérias ácido-lácticas foram próximos nos io-gurtes tradicional e Zero Lactose, porém, os perfis de lactose, glicose e sacarose diferiram expressivamente entre eles, já que no iogurte tradicional, houve variações mais amenas nas concentrações destes açúcares ao longo do armazenamento, indicando uma possível relação entre metabolismo das bactérias ácido-lácticas e composição do iogurte.

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https://www.sciencedirect.com/science/journal/00220302/82/4

https://www.sciencedirect.com/science/journal/00220302/82/4

http://dx.doi.org/10.1016/B978-0-08-100596-5.02935-8

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Elaboração de massas alimentícias frescas de macaxeira: avaliação físico-química, microbiológica e de rendimento

Sanyelle Lima SousaIFPE

Deborah Silva do AmaralIFPE

Aliny Victória da Silva RochaIFPE

Marcos Juliano GouveiaIFPE

Hudson Paulo SilvaIFPE

Danise Medeiros VieiraIFPE

Amanda Reges de SenaIFPE

10.37885/210203274

https://dx.doi.org/10.37885/210203274


Palavras-chave: Macaxeira, Massa sem Glúten, Polvilho Azedo, Polvilho Doce, Rendimento.

RESUMO

A macaxeira é uma das raízes mais importantes na alimentação humana, podendo ser usada para elaboração de alimentos livres de glúten. O objetivo deste estudo foi desen-volver massas alimentícias frescas de macaxeira com adição de polvilho azedo e adição de um blend de polvilho azedo e doce, bem como realizar a caracterização físico-química, microbiológica e a avaliação do rendimento de cocção. Foram elaboradas duas formu-lações, em formato cilíndrico, sendo massa fresca de macaxeira com adição de polvilho azedo (F1) e massa fresca de macaxeira com o blend de polvilho azedo e polvilho doce (F2). Os resultados indicaram os carboidratos e a umidade como componentes majo-ritários e traços de proteínas, lipídios e cinzas. O pH embora próximo da neutralidade, foi levemente menor na amostra F1, pois o polvilho azedo passa por um processo de fermentação. As análises microbiológicas foram satisfatórias, indicando que as amos-tras estavam aptas para consumo humano. Quanto ao rendimento de cocção, a amos-tra F2 apresentou maior rendimento do que a amostra F1, bem como maior rendimento no forno, seguido da air fryer e o menor em na fritura em óleo, em ambas amostras. Este comportamento é interessante tendo em vista a busca por alimentos mais saudáveis com redução de gordura. Portanto, o desenvolvimento de massas alimentícias frescas de macaxeira demonstrou ser uma alternativa viável para obtenção de um produto sem glúten, o que pode ser útil para dieta com restrição a esta proteína ou para quem busca esta opção de alimento.


INTRODUÇÃO

Nos últimos anos, o setor de massas alimentícias tornou-se um dos segmentos que mais cresceu na industrialização de cereais para a alimentação humana. A legislação defi-ne massa alimentícia como o produto não fermentado, apresentado em diversos formatos, recheado ou não, sendo elaborado pelo amassamento mecânico de farinha de trigo comum e ou sêmola/semolina de trigo e ou farinha de trigo integral ou farinha de trigo durum ou sêmola/semolina de trigo durum ou farinha integral de trigo comum. Ainda são previstos a obtenção de massas a partir de derivados de cereais, leguminosas, raízes ou tubérculos, adicionado ou não de outros ingredientes e acompanhado ou não de temperos e ou com-plementos, isoladamente ou adicionados diretamente à massa (BRASIL, 2000).

A tendência do consumidor atual é utilizar alimentos práticos e de fácil preparo que, adicionalmente à qualidade nutritiva, tragam bem-estar e benefícios à saúde do consumi-dor. Neste âmbito, têm sido desenvolvidos produtos alimentícios funcionais pela incorpo-ração de, por exemplo, proteínas, fibras e/ou antioxidantes, ou pela redução do teor de gordura. O desenvolvimento de massas livres de glúten ainda é um desafio em virtude da dificuldade de substituição da farinha de trigo nas formulações pelo importante papel tec-nológico nos produtos.

Nesse sentido procurar alternativas que visem substituir o papel do glúten em massas alimentícias explorando formas de utilização de outras fontes de amido como a mandioca mansa é interessante para atender um público consumidor que deseja evitar o consumo de glúten e para portadores de doença celíaca. A mandioca é uma raiz rica em energia, possui baixa quantidade de fibras e proteínas, boa palatabilidade e elevado coeficiente de digestibilidade.

O mercado ainda é carente de produtos elaborados com massa de macaxeira, para o consumo daqueles que são intolerantes ao glúten ou que desejam eliminar da sua dieta. A uti-lização de macaxeira nas receitas caseira para produção de alimentos recheados e fritos são comuns, entretanto, para a elaboração exige tempo e técnica culinária para a elaboração. Nesse sentido, estimular o surgimento de novos produtos é uma perspectiva necessária, em destaque ressaltamos o uso de macaxeira para a elaboração de massas frescas.

OBJETIVO

Desenvolver massas alimentícias frescas de macaxeira com a adição de polvilho azedo e adição de um blend de polvilho azedo e doce, bem como realizar a caracterização físico--química, microbiológica e a avaliação do rendimento de cocção.


MÉTODOS

Formulações e elaboração de massa fresca de macaxeira

Duas formulações de massa fresca de macaxeira foram elaboradas conforme apre-sentada na Tabela 1, sendo F1 com adição de polvilho azedo e F2 com um blend de polvi-lho azedo e doce.

Para a elaboração, inicialmente a matéria prima foi higienizada, em seguida foi des-cascada e submetida a cocção em fogão por 30 min. Depois, realizou-se o amassamento da macaxeira cozida, a mistura manual com o polvilho e os demais ingredientes (sal e álcool). Após a homogeneização, deixou a massa em descanso por cerca de 10 min a temperatura ambiente, quando realizou a cilindragem para abertura e corte da massa fresca de forma cilíndrica com 2 mm de espessura e 13 cm de largura para elaboração de massa de pastel. Por fim, as amostras foram armazenadas a 4°C e submetidas às análises de caracterização físico-química, microbiológica e rendimento em triplicatas.

Tabela 1. Proporção e ingrediente utilizados na elaboração das massas frescas de macaxeira elaborada com polvilho azedo (F1) e elaborada com polvilho azedo e polvilho doce (F2)

Composição Macaxeira (%) Sal(%) Polvilho azedo (%) Polvilho doce (%) Álcool de cereais (%)

F1 49,5 1,5 40,0 0,0 9,0

F2 48,5 1,5 20,0 20,0 10,0

Composição centesimal e pH

Para determinar a umidade, utilizou-se o método gravimétrico, mediante a perda de peso da amostra submetida a aquecimento em estufa a 105 ºC (AOAC, 2005; método 925.09). O teor de proteínas totais foi determinado pelo método de micro Kjeldahl, utilizan-do-se o fator 6,25 para conversão. A determinação de lipídeos foi feita pelo método extrator de Soxhlet (método 945.38), o teor de cinzas por incineração a 550 °C (método 923.03) seguindo as normas de AOAC (2005). O conteúdo de carboidratos foi calculado por meio da subtração de 100 da soma dos percentuais dos quatro compostos descritos.

O pH foi determinado em triplicata utilizando-se um pHmetro digital (DIGIMED, modelo pH 300M, São Paulo, Brasil), provido de um eletrodo de vidro (ANALYSER, modelo 2ª13-HG, São Paulo, Brasil), calibrado com solução tampão pH 7,0 e 4,0, seguindo os parâmetros descritos pelo método no 947.05 da AOAC (2005).


Análise microbiológica

As análises microbiológicas realizadas foram coliformes totais, contagem de bactérias psicrófilas e contagem de bolores e leveduras seguindo a metodologia preconizada pela American Public Health Association (APHA, 2001).

Testes de cocção para análise de rendimento

As massas em formato circular e fechadas como pasteis foram fritadas em óleo, fritadei-ras sem óleo (air fryer) e assadas em forno. Estes métodos foram testados com o objetivo de observar o comportamento das formulações em diferentes métodos de cocção e em formas mais saudáveis de preparo. Com o auxílio de um termômetro culinário procurou-se manter as temperaturas para a fritura em óleo em torno de 220 °C, na fritadeira sem óleo a 200 °C e no forno a 220 °C. A duração aproximada do processo para fritura em óleo, fritadeira sem óleo e forno a gás foram de 5, 10 e 30 minutos, respectivamente. Para a determinação do rendimento foi usada a metodologia descrita por Menegassi e Leonel (2006), uma amostra de massa crua foi pesada e, em seguida, preparada de acordo com o procedimento de coc-ção descritos, e então pesada. O cálculo foi feito através da relação entre o peso da massa crua, m1 e da massa cozida, m2 conforme equação 1.

Análise estatística

Os dados foram submetidos à análise de variância (ANOVA – One way) para verificar se as diferenças observadas eram estatisticamente significativas e as médias complementadas pelo teste de Tukey, em nível de 5% de probabilidade, utilizando os recursos do programa Statistica (versão 7.0).


Os resultados da caracterização físico-química das formulações F1 e F2 estão apre-sentados na Tabela 2. Os dados da umidade foram comparados aos valores recomendados pela Resolução RDC nº 93/00 da ANVISA, a qual estabelece 35% como limite máximo para massa úmida. Assim, os teores de umidade das amostras elaboradas neste estudo (F1: 49,45% e F2: 51,87%) estavam acima do limite estabelecido, sendo necessário submeter as formulações a uma etapa complementar em estufa com circulação de ar forçada com o intuito de adequar o teor de umidade ou reduzir a umidade da massa de macaxeira antes


de realizar a etapa de mistura aos polvilhos. Verificou-se que a amostra F2 apresentou teor de umidade superior a amostra F1. Este comportamento é justificado pela maior adição de álcool de cereal que foi necessário para uniformizar as formulações, tendo em vista que a amostra F2 foi elaborada com mais ingredientes secos (polvilho azedo e doce), assim ele-vando a umidade final do produto.

Tabela 2. Composição centesimal e pH das massas frescas de macaxeira elaborada com polvilho azedo (F1) e elaborada com polvilho azedo e polvilho doce (F2)

Análises F1 F2

Umidade (%) 49,45b ± 0,09 51,87a ± 0,05

Proteínas (%) 0,09a ± 0,01 0,09a ± 0,15

Lipídios (%) 0,08a ± 0,01 0,17a ± 0,03

Cinzas (%) 1,41b ± 0,02 1,59a ± 0,00

Carboidratos (%) 48,41a ± 0,14 45,19b ± 0,17

pH 6,10b ± 0,00 6,31a ± 0,00

Médias seguidas por mesma letra minúscula não diferem estatisticamente, pelo teste de Tukey a 5% de probabilidade.

Os teores de proteínas e lipídios em ambas amostras foram baixo, sem diferença sig-nificativa, conforme já esperado, tendo em vista que as raízes da mandioca possuem baixo teor destes componentes, além disso, não foi utilizado nenhum ingrediente que agregasse mais proteína e gordura às formulações. As proteínas na mandioca se concentram mais em outras partes da planta como folhas e caule, sendo as raízes pobres em proteínas (SILVA et al., 2012). Em relação ao teor de cinzas, a amostra F2 (1,59%) apresentou conteúdo superior a amostra F1 (1,41%), sendo estatisticamente diferentes (p < 0.05), o que também pode ser justificado pela diferença de polvilhos.

Os carboidratos foram o componente predominante nas duas amostras, sendo leve-mente superior na amostra F1. Este efeito pode ser justificado pela adição de 1% a mais de macaxeira na amostra F1 (49,5%) do que na F2 (48,5%). No caso da macaxeira, os carboi-dratos são representados principalmente pelo amido, classificado como um polissacarídeo que proporciona de 70% a 80% das calorias consumidas pelos seres humanos (COUTO, 2013). Visto isto, os produtos podem ser considerados alimentos essencialmente energéticos em função do baixo teor de proteína e elevado teor de carboidratos.

Os valores de pH dos produtos estão na Tabela 2, observa-se que as formulações diferiram estatisticamente entre si, com F2 superior a F1. O menor valor de pH na amos-tra F1 é esperado considerando que o polvilho azedo passa por um processo de fermentação durante seu processamento sendo um produto mais ácido e com menor pH, reduzindo este


parâmetro no produto em questão. As formulações obtidas podem ser classificadas como alimentos pouco ácidos, por isso, as medições do pH foram importantes pois verificou-se a proximidade com a neutralidade (pH igual a 7,0), sendo assim necessário a adição de um agente acidulante para reduzir o pH e favorecer o processo de conservação dos produtos, uma vez que o pH é um fator limitante no desenvolvimento de microrganismos. Os resultados obtidos neste estudo foram superiores aos relatados por Ramos (2018) em massa fresca sem glúten desenvolvida com farinha de banana verde, farinha de arroz, goma de mandioca e ovo.

Os resultados das análises microbiológicas (Tabela 3) foram satisfatórios, indicando que as amostras de massa fresca com álcool estavam aptas para consumo humano, pois apresentaram <1,0 NMP/g para coliforme total e <1,0 UFC/g para bactérias psicrófilas, bem como para bolores e leveduras. Massa fresca para pastel, deve ser preparada em condi-ções higiênico-sanitárias adequadas, além de que são submetidas a processos de cocção resultando na redução e/ou eliminação de perigo microbiológico. Como constatado por Silva, Rosa e Sáber (2017) que analisaram amostras de pastéis de carne, coletadas no município de Pouso Alegre, MG, cujas massas frescas apresentaram 10% de E. coli, enquanto as amostras fritas não apresentaram contaminação por coliformes termotolerantes.

Tabela 3. Análises microbiológicas das massas frescas de macaxeira elaborada com polvilho azedo (F1) e elaborada com polvilho azedo e polvilho doce (F2)

Análises F1 F2

Coliformes totais <1,0 NMP/g <1,0 NMP/g

Bactérias psicrófilas <1,0 UFC/ <3,0 UFC/

Bolores e Leveduras <1,0 UFC/ <1,0 UFC/

Considerando que os principais componentes da mandioca são os carboidratos e que estes são hidrocoloides capazes de reter água é interessante avaliar o rendimento du-rante a cocção. Neste sentido, avaliamos a submissão da massa fresca de macaxeira tipo pastel à fritura em óleo, fritura sem óleo em air fryer e em forno. Os dados, estão apresen-tados na Tabela 4.

Tabela 4. Rendimento de cocção das massas frescas de macaxeira elaborada com polvilho azedo (F1) e elaborada com polvilho azedo e polvilho doce (F2)

Análises F1 F2

Fritura em óleo 13,95aC ± 0,00 14,24aC ± 0,81

Fritura sem óleo (Air fryer) 21,95bB ± 0,04 26,69aB ± 1,26

Forno 28,03bA ± 0,75 31,84aA ± 0,59

Médias seguidas por mesma letra não diferem estatisticamente, minúscula para o mesmo tratamento, maiúscula para tratamentos diferentes, pelo teste de Tukey a 5% de probabilidade.

Analisando a Tabela 4, observa-se o maior rendimento de cocção no forno, seguido da air fryer e na fritura em óleo para as duas amostras. Este comportamento é interessante,


considerando a busca da população por alimentos mais saudáveis pela redução de gordura, a qual tem sido associada a ocorrência de doenças cardiovasculares e obesidade.

O menor rendimento foi observado na fritura em óleo em decorrência da maior evapo-ração da água em contato com o óleo a altas temperaturas. Nota-se neste método que não houve diferença estatística entre as formulações. Em geral, observa-se na Figura 1 poucas diferenças visuais e de aspectos entre as diferentes formulações.

Figura 1. Aspecto do processo de fritura em óleo das massas frescas de macaxeira elaborada com polvilho azedo (F1) e elaborada com polvilho azedo e polvilho doce (F2)

Realizando o corte transversal das massas elaboradas em formato de pasteis apresen-tado na Figura 2, observa-se pouca expansão das formulações após a fritura em óleo e a característica de gel formado em virtude da gelatinização do amido, componente majoritário nas formulações.

Figura 2. Corte transversal das massas frescas de macaxeira elaborada com polvilho azedo (F1) e elaborada com polvilho azedo e polvilho doce (F2) submetidas a fritura em óleo

A fim de se obter produtos mais saudáveis foram testados métodos de cocção sem óleo, na fritadeira air fryer, cujo alimento é frito pela circulação de ar a elevadas temperaturas. Analisando o comportamento das massas submetidas a esse método de cocção observa--se que a amostra F2 apresentou maior rendimento em relação a amostra F1. Isto pode ser explicado pelo maior teor de umidade presente nesta formulação, tendo em vista que a maior quantidade de água livre torna o processo de gelatinização do amido mais fácil de ocorrer, aumentando sua capacidade de reter mais umidade. Analisando a Figura 3, nota-se


que mesmo após o arrefecimento, a amostra F2 manteve uma massa mais expandida ao contrário da amostra F1 que apresentou um aspecto mais enrugado.

Figura 3. Aspecto do processo de fritura sem óleo (air fryer) das massas frescas de macaxeira elaborada com polvilho azedo (F1) e elaborada com polvilho azedo e polvilho doce (F2)

Ao realizar o corte transversal das duas formulações submetidas a fritadeira air fryer (Figura 4), nota-se que ambas as formulações se expandiram bem com a circulação de ar forçada que cozinhou as massas revelando no interior o aspecto de gel formado. As colora-ções externas das massas foram bem esbranquiçadas, pois não foi aplicado nenhum corante nas formulações bem como no exterior como normalmente é feito nestas preparações, pois o objetivo foi observar os comportamentos das massas neste método de cocção.

Figura 4. Corte transversal das massas frescas de macaxeira elaborada com polvilho azedo (F1) e elaborada com polvilho azedo e polvilho doce (F2) submetidas a fritura sem óleo (air fryer)

Na Figura 5, estão as massas submetidas a cocção em forno caseiro. Neste método foram necessários 30 minutos para obter resultados visuais muito semelhantes ao obtido na fritadeira air fryer. Este método foi o que apresentou maiores médias indicando maior rendimento em ambas amostras. As massas expandiram-se com a cocção, mantendo-se fechadas nas extremidades e apresentaram uma coloração mais acentuada no centro em virtude do contato com a forma, a qual foi untada com margarina.


No corte transversal das massas submetidas a cocção em forno (Figura 6), nota-se os aspectos das massas com uma coloração mais intensa devido a maior permanência necessária que o método exigiu para a cocção adequada. A F2 aparentemente apresentou maior expansão enquanto que na F1 foram formadas mais redes internas que possivelmente reduziram uma maior expansão. Observa-se uma crosta mais endurecida e o interior mais macio nas duas formulações. Isto ocorre em virtude do aquecimento continuo que ocorreu mais lentamente neste método. Com isso, a retrogradação do amido foi útil para dar rigidez a massa e também para reduzir a viscosidade da parte exterior (MARIOTTI et al., 2011).

Figura 6. Corte transversal das massas frescas de macaxeira elaborada com polvilho azedo (F1) e elaborada com polvilho azedo e polvilho doce (F2) submetidas ao forno caseiro


Embora seja necessário mais estudo, as formulações estudadas de massa fresca de macaxeira elaborada com adição de polvilho azedo (F1) e massa fresca de macaxeira elaborada com adição de polvilho azedo e doce (F2) apresentaram qualidade nutricional e microbiológico satisfatória. Em relação aos testes de cocção, a amostra F2 apresentou o maior rendimento do que a amostra F1, bem como o maior rendimento de cocção foi no forno, seguido da air fryer e por último na fritura em óleo em ambas amostras. Este compor-tamento é interessante tendo em vista a busca por alimentos mais saudáveis com redução de gordura. Portanto, a massa alimentícia fresca de macaxeira, demonstrou ser uma alter-nativa viável para obtenção de um produto sem glúten, o que pode ser útil para dieta com restrição a esta proteína ou para quem busca esta opção de alimento.


AGRADECIMENTOS

Ao Instituto Federal de Educação, Ciência, e Tecnologia do Pernambuco em especial ao campus Barreiros pela infraestrutura disponível.

FINANCIAMENTO

Os autores agradecem o apoio financeiro do Conselho de Desenvolvimento Cientifico e Tecnológico – CNPq.

REFERÊNCIAS

1. AOAC. Association of Official Analytical Chemists. Official Methods of Analysis. Washington D.C.: AOAC, 2000. 1018 p.

2. APHA. American public health association. Compendium of methods for the microbiological examination of foods. 4th ed. Washington D.C.: APHA, p. 676, 2001.

3. BRASIL. Ministério da Saúde. Agência Nacional de Vigilância Sanitária - ANVISA. Resolução RDC nº 93, de 31 de outubro de 2000. Regulamento Técnico para Fixação de Identidade e Qualidade de Massa Alimentícia. Brasília, DF, 2000. BRASIL. Disponível em < http://bvsms.saude.gov.br/bvs/saudelegis/anvisa/2000/rdc0093_31_10_2000.html>. Acesso em: 23/02/2021.

4. COUTO, E. M. Caracterização de cultivares de mandioca do semi-árido mineiro em quatro épocas de colheita. 2013. 117 f. Tese (Doutorado em Ciência e Tecnologia de Alimentos) – Universidade Federal de Lavras, Lavras.

5. MARIOTTI, M.; LAMETTI, S.; CAPPA, C.; RASMUSSEN, P.; LUCISANO, M. Characterisation of gluten-free pasta through conventional and innovative methods: Evaluation of the uncooked products. Journal of Cereal Science, v. 53, p. 319-327, 2011.

6. RAMOS, R. E. S. Avaliação tecnológica e caracterização físico-química de massa alimen-tícia sem glúten. Trabalho de conclusão de curso (Bacharelado em Engenharia de Alimentos) – Universidade Federal Rural de Pernambuco, Departamento de Engenharia de Alimentos, Garanhuns, BR - PE, 2018.

7. SILVA, J. L.; GOMES, S. D.; COELHO, S. R. M.; EVARINI, J.; FERRI, P.; CEREDA, M. P.; LUCAS, S. D. M. Obtenção de concentrado proteico de folhas e parte aérea da mandioca (Manihot esculenta Crantz) Protein concentrate obtainment from leaves and aerial part cassa-va (Manihot esculenta Crantz). Semina: Ciências Agrárias, v. 33, n. 6, p. 2279-2288, 2012.

8. SILVA, M. A.; ROSA, T. A.; SÁBER, M. L. Contaminação por coliformes totais em pastéis de farinha de milho comercializados na cidade de Pouso Alegre. Rev. Eletrônica Acervo Saúde, v.5, p.413-418, 2017.

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Qualidade de pimenta-do-reino obtida de propriedades rurais do norte do Espírito Santo.

Tainã Moulin Fernandes MachadoUFES

Maria da Penha PiccoloUFES

Antonio Manoel Maradini FilhoUFES

Marcelo Barreto SilvaUFES

Maysa do Vale OliveiraUFES

Alexandre Cristiano Santos JuniorIFES

Lucas Freire MartinsUFES

Yasmin Isidorio Cavalcanti dos SantosUFES

10.37885/210203267

https://dx.doi.org/10.37885/210203267


Palavras-chave: Piper Nigrum L,, Microrganismos, Secagem Natural, Qualidade Microbio-lógica, Condições Higiênico-Sanitárias.

RESUMO

A pimenta-do-reino é um dos condimentos mais consumidos na cultura gastronômica de diversos países. O Brasil se destaca entre os maiores produtores e exportadores desta especiaria, sendo o estado do Espírito Santo o maior produtor do país. A secagem é uma das principais etapas do seu processamento. Objetivou-se neste trabalho avaliar os parâmetros de qualidade de amostras de pimenta-do-reino obtidas de propriedades rurais da região norte do Espírito Santo, visto que o processo de secagem é realizado em terreiro de chão batido e, às vezes, em condições higiênicas inadequadas. As análises microbiológicas foram realizadas segundo a metodologia da APHA, utilizando a técnica de plaqueamento para bolores e leveduras, e técnica de tubos múltiplos para coliformes. Para a detecção de Salmonella sp. foram utilizados kits rápidos 3M™ Petrifilm™ Salmonella Express. As análises físico-químicas foram realizadas de acordo com os métodos da AOAC. As amostras apresentaram elevados valores de bolores e leveduras o que é reflexo de uma condição higiênica inadequada durante os processos produtivos. Para coliformes, os valores se encontraram dentro dos limites preconizados pela legislação. Não foi detectado presença de Salmonella sp. A análise de cinzas apresentou altos teores, mostrando que este condimento apresenta considerável teor de minerais. As amostras apresentaram ainda umidade, pH e granulometria padrão, frente à padrões já estabele-cidos. Os resultados mostraram inadequação nas condições higiênicas durante a produ-ção e armazenamento do produto, podendo favorecer o crescimento de microrganismos deterioradores e patogênicos e, consequentemente, propiciar rejeição do produto no mercado e oferecer riscos à saúde da população.


INTRODUÇÃO

As especiarias são comumente utilizadas para realçar o sabor dos alimentos agregando cor, aroma e picância (GERMANO; GERMANO, 1998). Dentre as especiarias mais consumi-das no mundo, está a pimenta-do-reino (Piper nigrum L.), que é uma planta trepadeira perene da família das Piperáceas, originária da Ásia, introduzida no Brasil no século XVII, também conhecida internacionalmente como pimenta preta ou pimenta-da-Índia (SILVA et al., 2014).

A pimenta-do-reino possui grande produtividade, sendo muito utilizada como condimento na cultura gastronômica de diversos países, devido ao seu sabor único e por conferir aroma aos alimentos, além de possuir propriedades antioxidantes e medicinais (CUNHA NETO; SILVA; MACHADO, 2014).

O Brasil foi o primeiro país ocidental a produzir pimenta-do-reino em escala comercial, desde então, sua produção vem crescendo a cada ano, sendo atualmente um dos principais países produtores dessa cultura, alcançando uma produção na ordem de 101 mil toneladas, no ano de 2018 (IBGE, 2018).

Em 2018, o Espírito Santo assumiu a liderança, pela primeira vez, ultrapassando o estado do Pará, tornando-se o maior estado produtor de pimenta-do-reino no Brasil, com uma produção de pouco mais de 60 mil toneladas (IBGE, 2018).

A pipericultura no estado do Espirito Santo tem se concentrado na cidade de São Mateus, região norte do estado, e tem assumido importância social e econômica relevante, já que a maioria das áreas de plantio são de pequenos produtores, cultivadas em regime de complementação de renda (PARTELLI; DALAZEN; DIAS, 2018; SILVA et al., 2014).

A pimenta-do-reino é considerada um ingrediente fundamental na preparação de di-versos alimentos de origem animal e vegetal, em especial na elaboração de pratos casei-ras, onde é introduzida como um condimento, e após sua adição, geralmente não sofrerá tratamentos térmicos suficientes capazes de destruir eventuais contaminantes introduzidos por esse condimento. Por essa razão os frutos da pimenta-do-reino devem ser colhidos, processados, embalados, armazenados, transportados e conservados de forma que não desenvolvam ou agreguem substâncias físicas, químicas ou biológicas que coloquem em risco a saúde do consumidor (BRASIL, 2005).

Uma das principais etapas do processamento da pimenta-do-reino é a secagem, que tem o objetivo de contribuir para a conservação e melhoraria da qualidade do produto, po-dendo ser feito através dos seguintes processos: secagem em terreiros, em lona, em jirau ou em secador mecânico (EMBRAPA, 2004).

Nas pequenas propriedades, a secagem geralmente é feita em terreiros, onde ficam expostas ao sol, podendo entrar em contato com animais domésticos e/ou silvestres, ou serem manuseadas por trabalhadores sem a correta higienização, tornando esta especiaria


veículo carreador de microrganismos indesejáveis e deletérios oferecendo riscos à saúde do consumidor (SERRANO; NOVAK; LIMA, 2008; WELKER et al., 2010).

OBJETIVO

Avaliar os parâmetros de qualidade físico-químicos e microbiológicos de amostras de pimenta-do-reino obtidas de propriedades rurais da região norte do Espírito Santo, em relação ao processo de secagem que às vezes é realizado em condições higiênicas inadequadas.

MÉTODOS

As análises microbiológicas foram realizadas no Laboratório de Microbiologia de Alimentos e as demais nos Laboratórios de Operações Unitárias e Química de Alimentos do Departamento de Engenharia de Alimentos, do Centro de Ciências Agrárias e Engenharias, da Universidade Federal do Espirito Santo - UFES, campus de Alegre, ES.

Foram coletadas dezesseis (16) amostras de pimenta-do-reino, sendo codificadas como A.1, A.2, A.3, A.4, A.5, A.6, A.7, A.8, A.9, A.10, A.11, A.12, A.13, A.14, A.15, A.16. Foram obtidas em propriedades rurais baseadas em agricultura familiar, pertencentes ao município de São Mateus – ES, que utilizam o chão como método de secagem, ou seja, amostras secas em terreiro, na safra de março/abril de 2019. Após codificadas, as amostras foram acondicio-nadas em embalagens estéreis, sendo transportadas para os Laboratórios do CCAE/UFES.

Análises microbiológicas

Bolores e leveduras

Para a análise de bolores e leveduras, foi utilizado o método descrito pela American Public Health Association (APHA, 2004), utilizando Ágar Batata Dextrose (BDA).

O meio bacteriológico foi preparado e esterilizado em autoclave durante 15 minutos a 121 °C e 15 psi. Após resfriado foi acidificado com ácido tartárico 10% e vertido em placas de Petri estéreis sob condições assépticas.

Foram pesados 25 g de cada amostra em balança semi-analítica, acrescendo-se volume igual à 225 mL de solução peptonada 0,1 % para posteriores diluições. Foram realizados os plaqueamentos, em duplicatas, pela técnica Spread Plate, onde foram transferidos 0,1 mL de cada diluição para placas de Petri contendo BDA, e espalhando com auxílio de uma alça de Drigalski.

As placas de Petri foram incubadas durante cinco dias à temperatura de 25 ºC ± 1 º C. Após o período de incubação foi realizada a contagem das colônias presentes em cada


placa. A leitura foi realizada calculando o número médio de Unidades Formadoras de Colônias por grama de amostra (UFC/g) vezes o fator de diluição.

Salmonella sp.

Para detecção de Salmonella sp. foram utilizados kits rápidos 3M™ Petrifilm™ Salmonella Express, seguindo as orientações do fabricante.

Coliformes

Para a determinação do Número Mais Provável (NMP) foi utilizada a técnica de três tubos múltiplos para coliformes totais e termotolerantes (APHA, 2004).

A amostra foi triturada e posteriormente adicionada 10 g em 90 mL de água peptonada 0,1% constituindo-se a diluição 10–1 (homogenato). A seguir, foram retirados 1 mL desta diluição e transferido para um tubo com 9 mL de solução peptonada 0,1% constituindo-se a diluição 10–2. Retirou-se desta diluição, 1 mL e transferiu-se para outro tubo com 9 mL de solução peptonada 0,1% constituindo-se a diluição 10–3. Para a técnica dos tubos múltiplos, pipetou-se 1 mL da diluição 10–1 (homogenato), 1 mL da diluição 10–2 e 1 mL da diluição 10–3 e inoculou-se em 3 tubos contendo 10 mL de Caldo Lauril Sulfato com tubos de Durhan invertidos. Os tubos foram incubados em estufa bacteriológica a 35 ºC por 24 a 48 horas. Tubos com presença de gás no tubo de Durhan foram considerados positivos.

Coliformes totais e termotolerantes

Todos os tubos positivos na análise anterior, conhecida também como teste presuntivo, foram repicados, utilizando alça de platina, para tubos de ensaio, contendo tubos de Durhan e caldo Verde Brilhante Bile 2% (VB) para coliformes totais e em tubos contendo o meio de cultura caldo E.C. para coliformes termotolerantes.

Para coliformes totais os tubos foram incubados em estufa bacteriológica a 35 °C por 24 a 48 horas e para coliformes termotolerantes os tubos foram incubados em banho-ma-ria, com agitação em temperatura de 44,5 °C por 24 a 48 horas e mediante a turbidez com presença de gás no tubo de Durhan foram considerados positivos.

O cálculo do NMP foi feito utilizando a tabela de NMP, adequada às diluições realizadas de acordo com a APHA (2004).


Análises físico-químicas

Umidade

O teor de umidade foi determinado pela secagem em estufa a 130 ºC, utilizando 5 g de amostra de acordo com o método número 925.10 da Official Methods of Analysis of AOAC Internacional (AOAC, 1998).

Cinzas

As cinzas foram determinadas por incineração de 5 g de amostra em mufla a 550 ºC até peso constante conforme o método número 923.03 da AOAC (1998). As amostras inci-neradas foram colocadas em dessecador para resfriamento antes da pesagem.

Potencial hidrogeniônico (pH)

A determinação de pH foi baseada na metodologia n° 943.02 da AOAC (1998). Preparou-se uma solução com 5 g de amostra em 50 mL de água destilada, que foi agitada por 10 minutos em agitador magnético. Em seguida foi realizada a leitura direta do pH do líquido sobrenadante utilizando um pHmetro digital.

Acidez total

Para a determinação da acidez titulável, 5 g de amostra foram misturadas em 50 mL de água destilada, agitando-se por 10 minutos em agitador magnético. Adicionou-se de 2 a 4 gotas da solução de fenolftaleína e titulou-se com solução de hidróxido de sódio 0,1 M, até coloração rósea (IAL, 2005).

Granulometria

A granulometria (diâmetro) das sementes de pimenta-do-reino foi determinada confor-me a metodologia nº 66-20 adaptada da AACC (2000), para 100 g de amostra. Foi utilizado um conjunto de peneiras redondas com malhas de abertura de 4 mm (5 mesh), 3,35 mm (6 mesh), 2,80 mm (7 mesh), 2,36 mm (8 mesh) e 2,00 mm (9 mesh), submetidas à ação vibra-tória por um período de 5 minutos, as quais, posteriormente, foram pesadas e os resultados expressos em porcentagem do material retido em cada peneira.


Matérias estranhas macroscópicas e impurezas

Foram determinadas conforme os métodos descritos pela AOAC (1998). Pesou-se 50 g de amostra, e analisou a olho nu, se havia presença de matérias estranhas indicativas de riscos à saúde humana, como areia, fragmentos de insetos, pelos, excremento de animais, galhos e folhas.

O experimento foi conduzido utilizando o delineamento inteiramente casualizado (DIC), com 16 amostras de produtores (tratamentos) e duas repetições, totalizando 32 unidades experimentais. Os dados obtidos dos ensaios físico-químicos e microbiológicos foram subme-tidos à análise de variância (ANOVA) e as médias das variáveis respostas foram comparadas pelo teste de Tukey ao nível de 5% de probabilidade (p ≤ 0,05), utilizando-se o programa estatístico Sisvar (FERREIRA, 2019).

RESULTADOS


Bolores e Leveduras

Os resultados das análises microbiológicas para bolores e leveduras estão apresen-tados na Tabela 1.

Tabela 1. Valores médios de bolores e leveduras presentes em amostras de pimenta-do-reino secas em terreiro.

Amostras Bolores e leveduras(Log de UFC g-1)

A.1 6,53 g

A.2 6,02 c d e

A.3 4,90 a

A.4 6,40 e f g

A.5 5,98 c d

A.6 6,48 f g

A.7 6,46 f g

A.8 6,49 f g

A.9 6,15 d e f

A.10 6,14 d e f

A.11 6,15 d e f

A.12 5,73 b c

A.13 6,07 c d e

A.14 6,29 d e f g

A.15 5,54 b

A.16 5,75 b c

Médias seguidas pelas mesmas letras na vertical não diferem estatisticamente entre si (p>0,05) pelo teste de Tukey.


Para a análise de bolores e leveduras foi possível perceber que a maior parte das amostras não diferiram entre si, com exceção da amostra A.3, sendo perceptível a presença desses microrganismos em todas as amostras (Figura 1), o que é reflexo de uma condição higiênica inadequada durante os processos produtivos. Os valores de bolores e leveduras presentes nas amostras avaliadas nesse trabalho, exigem atenção pelo fato destes mi-crorganismos serem poderosos agentes deteriorantes, podendo acarretar modificações indesejáveis ao alimento.

Figura 1. Presença de bolores e leveduras em amostras de pimenta-do-reino

Salmonella sp.

Observou-se ausência de colônias vermelhas com halo amarelo e vermelhas com bolha de gás associada ou flora competidora de colônias azuis, azuis-esverdeadas com bolha de gás associada, o que indica que não se observou a presença de microrganismos patogênicos do gênero Salmonella sp. nas amostras de pimenta-do-reino analisadas (Figura 2).

Figura 2. Resultado da análise de Salmonella sp.


Coliformes

Os resultados das análises de coliformes totais e coliformes termotolerantes a 45 °C estão apresentados na Tabela 2.

Tabela 2. Contagem de coliformes totais e termotolerantes em amostras de pimenta-do-reino secas em terreiro.

Amostras Coliformes totais (NMP g–1) Coliformes termotolerantes(NMP g–1)

A.1 2,0 1,1

A.2 0,73 0,3

A.3 1,5 1,5

A.4 3,6 2,0

A.5 2,3 0,73

A.6 2,0 0,73

A.7 1,1 1,1

A.8 1,5 1,5

A.9 2,9 < 0,3

A.10 9,3 2,1

A.11 11,0 2,8

A.12 2,0 2,0

A.13 2,3 2,3

A.14 1,1 1,1

A.15 0,3 0,3

A.16 11,0 1,1

Análises físico-químicas

Os resultados das análises físico-químicas estão apresentados na Tabela 3.

Tabela 3. Resultado das análises físico-químicas das amostras de pimenta-do-reino secas em terreiro.

Amostras Umidade (g 100 g-1) Cinzas (g 100 g-1) pH Acidez Total (mL NaOH %)

A.1 10,58 a b 5,83 d e 6,53 d e 5,95 c

A.2 12,43 a b 5,19 b c d e 5,59 a 4,96 b c

A.3 11,65 a b 5,05 b c d e 5,60 a 3,94 b

A.4 10,37 a b 5,39 b c d e 6,41 d 5,95 c

A.5 11,18 a b 4,50 b c 6,57 d e 1,98 a

A.6 10,63 a b 5,15 b c d e 6,70 d 3,97 b

A.7 11,65 a b 4,79 b c d 6,95 e 1,98 a

A.8 12,31 a b 6,19 e 7,16 f 3,96 b

A.9 11,18 a b 6,30 e 6,41 d 1,98 a

A.10 14,04 b 2,75 a 5,81 b 3,96 b

A.11 12,16 a b 4,13 b 6,14 c 1,98 a

A.12 12,50 a b 5,16 b c d e 6,14 c 3,97 b

A.13 10,72 a b 4,61 b c d 6,70 d 3,96 b


Amostras Umidade (g 100 g-1) Cinzas (g 100 g-1) pH Acidez Total (mL NaOH %)

A.14 11,23 a b 5,20 b c d e 7,18 f 1,98 a

A.15 9,85 a 5,78 c d e 6,00 b c 3,97 b

A.16 10,85 a b 4,68 b c d 6,71 d 1,98 a

Médias seguidas pelas mesmas letras na vertical não diferem estatisticamente entre si (p>0,05) pelo teste de Tukey.

Granulometria

Na Figura 3 estão apresentados os resultados da granulometria das amostras de pimenta-do-reino.

Figura 3. Gráfico da distribuição granulométrica das amostras de pimenta-do-reino.

As peneiras que concentraram maior número de sementes de pimenta-do-reino foram as peneiras de 5 e 6 mesh, o que significa que mais de 98% das sementes de pimenta-do-reino apresentaram de 3,35 a 4 mm de diâmetro, exceto as pimentas das amostras A.1 e A.9.

A uniformidade nos diâmetros das amostras indica que as pimenteiras estão sadias e que os processos de produção estão sendo eficazes.

Matérias estranhas macroscópicas e impurezas

Nas amostras de pimenta-do-reino avaliadas nesse trabalho, foi possível visualizar a presença de impurezas como areias, terrões, fragmentos de troncos e cascas de madei-ras, folhas, pedras e também presença de outras matérias estranhas macroscópicas como pelos (Figura 4).


Figura 4. Amostras de pimenta-do-reino contendo matérias estranhas e impurezas.

DISCUSSÃO

A RDC 331 e a IN nº 60, de 26 de dezembro de 2019, não preconizam valores para bolores e leveduras, mas a presença destes microrganismos no alimento indica inadequa-ção nas condições higiênicas durante a produção e armazenamento do produto (BRASIL, 2019a, 2019b). Estes microrganismos presentes no alimento causam contaminações além de contribuir para a perda de qualidade do produto (FONTENELE et al., 2015). Em um es-tudo realizado por Oliveira et al. (2016) com o intuito de avaliar a contaminação fúngica em especiarias desidratadas comercializadas no mercado do porto de Cuiabá-MT, observou-se que a pimenta-do-reino e o manjericão, foram os condimentos que apresentaram maior contaminação fúngica, dentre as amostras analisadas. Vieira (2017) encontrou em análises de pimenta-do-reino in natura valores de 104 e 105 UFC g–1, e em pimenta-do-reino secas em terreiros valores próximos a 104 UFC g–1 de bolores e leveduras. Piccolo et al. (2018) e Machado et al. (2019) em trabalhos realizados com 8 (oito) amostras de pimenta-do- reino obtidas da região norte do ES, encontraram valores para bolores e leveduras próximos aos encontrados neste presente trabalho, indicando falhas nas etapas de processamento, mais especificamente nas etapas de secagem e armazenamento, podendo resultar em deterioração das amostras e eventual contaminação quando reidratadas e adicionadas aos pratos prontos.

De acordo com Sousa (2015) e Vieira (2017), foi verificado ausência de Salmonella sp. em 100% das amostras de pimenta-do-reino analisadas, o que vem corroborar com os dados deste trabalho, pois se encontravam de acordo tanto com o preconizado na época que era a RDC 12, de janeiro de 2001, quanto com a atual que é a RDC nº 331, de 23 de dezembro de 2019, que determina ausência de contaminação de Salmonella sp. em 25 g de produto (BRASIL, 2001; BRASIL, 2019a). A veiculação de Salmonella é uma das principais causas de surtos de origem alimentar registrados no Brasil e é considerado um problema de saúde pública (FONTENELE et al., 2015; WEBBER et al., 2019). Lima et al. (2019) não observaram presença de Salmonella sp. analisando pimenta-do-reino produzidas no muni-cípio de São Mateus, no Espírito Santo. Do mesmo modo, Piccolo et al. (2018) e Machado


et al. (2019) também não encontraram presença de Salmonella sp. em 8 (oito) amostras de pimenta-do-reino analisadas e obtidas de produtores rurais de São Mateus, ES, corro-borando com os resultados encontrados no presente trabalho. A presença de Salmonella sp. é um indicativo da ocorrência de falhas durante o processamento e industrialização da pimenta-do-reino, pelo não seguimento das boas práticas higiênicas, responsáveis por uma eventual contaminação do produto e consequentemente risco ao consumidor (MICHELIM et al., 2016; PRATES et al., 2017).

Os resultados obtidos nesse trabalho, nas análises referentes a coliformes totais e coli-formes termotolerantes a 45 °C, apresentaram valores de acordo com o padrão estabelecido pela legislação atual, que preconiza um valor máximo de 5x102 NMP g–1 para E. coli em apenas duas amostras, de cinco amostras analisadas (BRASIL, 2019b). Porém, a presença de coliformes termotolerantes em 81% das amostras, é um indicativo de que as condições higiênico-sanitárias foram ineficientes, podendo ocasionar deterioração do produto e pre-juízos à saúde da população.

Pelo fato de existirem diversas fontes de contaminação ao longo da cadeia produtiva, com destaque nas etapas de manipulação, beneficiamento e armazenamento, é possível observar a variabilidade na ocorrência e na quantidade de coliformes presentes nas amostras de pimenta-do- reino (Tabela 2). Em um estudo com pimenta preta realizado no município de São Mateus, foi observado a presença somente do grupo de coliformes totais, apresentando amostras positivas para esse indicador microbiológico de 83,3%, 66,6% e 100% em amos-tras oriundas de feiras livres e mercado municipal, supermercados e indústria exportadora, respectivamente (LIMA et al., 2019). Estudo realizado por Correia et al. (2017), verificando a qualidade microbiológica de saladas produzidas em cozinhas hospitalares no estado de São Paulo, encontrou valores elevados de coliformes totais e termotolerantes, superiores a 1,1x103 NMP g–1 de alimento, mesmo quando foram submetidas ao tratamento térmico. Silva et al. (2013) analisando as condições microbiológicas de diferentes especiarias comerciali-zadas na feira central de Campina Grande, Paraíba, observaram que 55% das amostras de pimenta-do-reino excediam 1,1x103 NMP g–1 para coliformes totais, sendo que 33% do total de amostras também excediam o limite estabelecido pela Agência Nacional de Vigilância Sanitária (ANVISA) em relação aos coliformes termotolerantes, de forma que estas amostras se encontraram fora dos padrões para comercialização e consumo.

No presente trabalho os teores de umidade não diferiram significativamente entre as amostras (p ≥ 0,05), variando de 9,85% na amostra A.15 até 14,04% na amostra A.10, sendo que na amostra A.10, foi encontrado um valor de umidade ligeiramente acima do permitido pela Instrução Normativa nº 10, de 15 de maio de 2006 (BRASIL, 2006), que estabelece como valor máximo 14% de umidade em pimenta-do-reino, podendo proporcionar crescimento de


microrganismos indesejáveis e ocasionar em uma futura contaminação, colocando em risco a saúde dos consumidores.

Valores de umidade considerados seguros para um adequado armazenamento dos alimentos são conhecidos e devem ser respeitados para que a qualidade destes se man-tenha durante a estocagem (VALENTINI et al., 1998). A determinação de umidade é um parâmetro frequentemente avaliado, e e é utilizado como indicador de qualidade, uma vez que o teor de água presente no alimento tem influência direta tanto no armazenamento quanto na comercialização do produto (AMOEDO e MURADIAN, 2002; VALENTINI et al., 1998). Bouba (2012), ao avaliar a composição centesimal de 20 amostras de especiarias utilizadas em Camarões encontrou teores de umidade variando entre 7,7 a 10,5%. Santos (2015), encontrou umidade em torno de 10,58% em amostras de pimenta-do- reino, sendo este valor, próximo aos obtidos no presente trabalho.

Cinzas em alimentos refere-se ao resíduo inorgânico remanescente após a completa destruição da matriz orgânica do alimento. É utilizada para calcular o valor nutritivo de um alimento em relação ao seu conteúdo de minerais, como índice de refinação de açúcar e farinhas e como indicativo de pureza e adulteração (CECCHI, 2003). Os teores de cinzas encontrados nas amostras variaram de 2,75 (A.10) a 6,30% (A.9) e não diferiram significati-vamente (p ≥ 0,05) entre a maioria das amostras, com exceção da amostra A.10, mostrando que este produto apresenta considerável quantidade de cinzas, e está relacionada a um alto teor de minerais, o que indica um valor nutricional adequado dessa especiaria tornando-a benéfica à saúde do consumidor.

Valores próximos aos deste trabalho foram encontrados por Santos (2015), onde a pimenta- do-reino (Piper nigrum) apresentou o menor teor de cinzas dentre os 15 temperos avaliados. Já Bouba (2012) encontrou teor de cinzas entre 7,7 e 10,4%, nas amostras do gênero piper, sendo superiores aos encontrados no presente trabalho. Otunola (2010), ava-liou o teor de cinzas em amostras de pimenta do tipo Capsicum frutescens L. e observou médias de 4,34%, próximas as dos valores quantificados neste trabalho.

A medida do potencial hidrogeniônico é importante para as indicações de deterioração do alimento pelo crescimento de microrganismos ou pela atividade de enzimas, além de ser um índice que indica a acidez, neutralidade ou alcalinidade de um meio qualquer, cuja determinação é feita eletrometricamente com a utilização de um potenciômetro e eletro-dos (CECCHI, 2003).

Os valores de pH, encontrados neste estudo, apresentaram uma grande variação estando entre 5,59 a 7,18, podendo concluir que a pimenta-do-reino é um condimento de baixa acidez. Porém, em termos de segurança alimentar, outros fatores como a umidade, por exemplo, que também afeta o crescimento microbiano podem ser considerados baixos


e contribuem como obstáculo para o desenvolvimento de microrganismos patogênicos na pimenta-do-reino. Valores de pH próximos aos obtidos neste trabalho também foram en-contrados por Santos (2015), em análise centesimal e de minerais de condimentos comer-cializados em Cuiabá.

Por meio da determinação da acidez total em alimentos observa-se o modo ao qual realizou- se o processamento e o estado de conservação em que se encontram, pois, sabe-se que a acidez é resultante dos ácidos orgânicos existentes no alimento, dos adi-cionados propositalmente e também daqueles provenientes das alterações químicas e/ou microbiológicas dos mesmos (BEZERRA NETO e BARRETO, 2006). Observa-se na análise de acidez total das amostras de pimenta-do-reino que houve diferença significativa entre as amostras (p ≤ 0,05), variando de 1,98 a 5,95, o que evidencia a diferença no modo ao qual cada produtor realiza o processamento de suas colheitas e do estado de conservação pouco efetivo das mesmas.

Tomé et al. (2018) em estudos da determinação das propriedades físicas da pimenta--do-reino, encontraram granulometria das amostras igual a 4 mm, apresentando resultados iguais ao presente trabalho, podendo afirmar que a pimenta-do-reino apresenta formato esférico, como considerado por Wadell (1935). Campos (2010) encontrou resultados seme-lhantes aos deste trabalho em estudo com sementes de feijão-caupi. Vale ressaltar que a pimenta-do-reino é comercializada tanto em grãos, como em pó. Quando comercializadas em grãos, não há uma grande interferência da granulometria em sua comercialização, de-vido ao fato do consumidor moer a pimenta-do-reino na granulometria de sua preferência.

A presença de matérias estranhas macroscópicas e impurezas nas amostras de pimen-ta-do- reino possibilita verificar que a qualidade da matéria-prima, as condições higiênico--sanitárias do processo de fabricação, armazenamento, transporte e distribuição, tem sido ineficientes. É preciso melhoria nas práticas de manejo empregadas em toda cadeia produtiva para obtenção de produtos com qualidade, caso contrário ocorrerá em perda de valor para o produtor além de oferecer riscos à saúde do consumidor. Graciano, Atui e Dimov (2006) observaram que 98,5% das amostras continham fragmentos de insetos, 24,6% continham ácaros e 23,2% continham pelos de roedor além da presença de matérias estranhas prejudi-ciais à saúde, evidenciando a falta de adoção das Boas Práticas Agropecuárias. Gecan et al. (1986) realizaram um estudo com vários tipos de condimentos adquiridos no varejo, para determinação da qualidade sanitária dos mesmos e com relação à pimenta-do-reino, os auto-res verificaram que das 1523 amostras analisadas, 98,4% continham fragmentos de insetos.



A presença de microrganismos deterioradores constatadas nas amostras de pimenta--do-reino é indicativa de procedimentos higiênico-sanitários inadequados, utilizados ao longo do processo da cadeia produtiva e, em especial, nas etapas de pós-colheita.

É preciso a adoção das Boas Práticas Agropecuárias por parte dos produtores rurais com vistas a obtenção de um produto com qualidade e inocuidade. Essas ações contribui-rão positivamente para a saúde da população e para a sustentabilidade da pipericultura no estado do Espírito Santo e no país, além de se consolidar ainda mais este produto no mercado internacional.

AGRADECIMENTOS

Os autores agradecem à Fundação de Amparo à Pesquisa e Inovação do Espírito Santo (FAPES).

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Avaliação da capacidade fermentativa da saccharomyces cerevisae e saccharomyces pastoris imobilizada para produção de cerveja: perfil fermentativo, ciclos e produtividade

Úrsula Tereza Cordeiro CoutinhoUFRPE

Rafael Charles VascoUFPE

Stefano Sabino Vivas da SilvaUFRPE

Enayde de Almeida MeloUFRPE

Andrelina Maria Pinheiro SantosUFPE

10.37885/210203243

https://dx.doi.org/10.37885/210203243


Palavras-chave: Alta Fermentação, Baixa Fermentação, Imobilização, Cerveja, Produtividade.

RESUMO

Este trabalho visa à aplicação industrial do processo fermentativo utilizando as leveduras Saccharomyces cerevisae (Ale fermentação) e Saccharomyces pastoris (Lager fermen-tação) imobilizada em alginato de cálcio. Os resultados demonstraram que a imobilização não afetou o desempenho fermentativo quando comparado com ao desempenho das leveduras na forma livre. Em relação aos ciclos de fermentação também foi verificado que os quatro ciclos para levedura na forma livre e dois ciclos para levedura imobilizada realizados no período de 06 meses os valores de pH, ºbrix e concentração de álcool não apresentaram alterações que possam ser consideradas significativas. Os resultados ob-tidos neste estudo indicam a viabilidade do uso da levedura imobilizada, indicando desta forma a importância da continuidade da pesquisa para otimizar parâmetros e processos.


INTRODUÇÃO

As recentes mudanças nos hábitos de consumo no Brasil têm impulsionado o cresci-mento do mercado de cervejas artesanais, devido à busca por variedades e novos sabores (Koch & Sauerbronn, 2018). Essa demanda foi atendida por microcervejarias locais e cerve-jarias domésticas porque elas têm uma capacidade superior de atender a nichos e mercados especializados em que economias de escala e escopo não são tão importantes, operando com estratégias agressivas de marketing e inovação (Cabras & Bamforth, 2016).

Mesmo existindo uma grande variedade de processos para produção de cervejas, to-dos se baseiam na tecnologia tradicional que utilizam cevada, lúpulo, água e a levedura na forma livre. Apesar da simplicidade das matérias primas envolvidas é importante lembrar que a produção de cerveja é muito mais complexa. Envolvem reações químicas e metabólicas que influenciam no sabor, aroma e cor (Rodman e Gerogiorgis, 2016).

A tecnologia tradicional de fermentação de cerveja usa células de levedura livremente suspensas para fermentar o mosto usando uma variedade de linhagens de levedura para produzir diferentes produtos de cerveja (Verbelen et al, 2009; Lodolo et al, 2009).

Métodos de imobilização incluem aprisionamento físico dentro de uma matriz porosa, fixação ou adsorção a um transportador pré-formado, auto-agregação por agentes de flocu-lação ou reticulação e células contidas atrás de uma barreira. Todos esses métodos têm a intenção de reter altas concentrações de células dentro do biorreator, levando ao aumento da produtividade volumétrica do sistema e à redução dos custos de fermentação. Apesar das vantagens econômicas desse processo, ainda não foi totalmente entendido quais fato-res afetam negativamente a qualidade sensorial do produto desenvolvido pela fermentação contínua (Almonacid et al., 2012; Pilkington, 1998).

Nas duas últimas décadas verifica-se um grande crescimento em pesquisas envolvendo o processo de imobilização de leveduras para produção de cervejas, além de envolver novas características à cerveja, como adição de goji berries (Ducruet et al, 2017), otimização por simulação dinâmica (Rodman e Gerogiorgis, 2016), avaliação de suportes para imobilização de leveduras e sua eficácia (Kourkoutas et al, 2004), influência da levedura imobilizada na redução de aldeído (van Iersel et al., 2000). Estas pesquisas podem ser justificadas pelo crescimento de cervejarias, devido ao aumento do consume desta bebida, e pela estimativa, em 2015, de 500 bilhões de dólares do mercado global de cerveja (Rodman e Gerogiorgis, 2016). Considerando que a levedura representa um dos principais custos no processo de pro-dução de cervejas, a levedura imobilizada poderá se tornar uma opção viável industrialmente.


OBJETIVO

Avaliar a capacidade e viabilidade fermentativa da Saccharomyces cerevisae (alta fermentação – Ale) e Saccharomyces pastoris (baixa fermentação – larger) imobilizada em alginato de cálcio.

MÉTODOS

O estudo foi realizado no Laboratório de Bioprocessos e Nanofabricação (DEQ/UFPE) empregando processo fermentativo de baixa e alta. Para o processo de alta (Ale) fermenta-ção foi utilizada água mineral, malte tipo Pilsen, lúpulo Halertau e Saccharomyces cerevisae US-05 (Fermentis/França). Para o de baixa (Lager) fermentação Saccharomyces pastoria-nus W34/70 liofilizada (Fermentis/França) para produção de uma cerveja estilo lager, malte e lúpulo todos adquiridos em loja de insumos para cerveja. Alginato de sódio (Dinâmica), Cloreto de Cálcio (Merck), glicose (Dinâmica).

Preparo do inóculo

O procedimento foi executado inoculando 1.5g de levedura liofilizada Saccharomyces pastoris (Fermentis/França) e Saccharomyces cerevisae. Para o cálculo da quantidade de levedura ideal (1,5 milhões de célula/ml/°P), foi utilizado o aplicativo Brewersfriend (Android). Assim o inóculo, para as duas fermentações, foi preparado em um Erlenmeyer de 250 mL contendo 200mL de mosto e 1,5 g (com 1,86x105 células/mL) da levedura liofilizada. O sis-tema foi inicialmente mantido sob agitação por 20 minutos para aeração e crescimento celular. O mesmo procedimento foi utilizado para ativação da levedura para imobilização.

Imobilização da levedura

A técnica de imobilização em alginato de sódio foi baseada na metodologia de Santos e Maugeri (2007) para o preparo do gel. A adição de 150 mL inóculo (item 2.1) foi realizada mantendo o sistema em agitação baixa (100 rpm) e a 30°C. Após 10-15 minutos de agitação (100 rpm) baixa, a mistura foi gotejada em solução de cloreto de cálcio para reticulação e formação das esferas contendo a levedura imobilizada (Figura 1B). O mesmo procedimento foi realizado tanto para levedura para alta quanto baixa fermentação.


Figura 1. Microcápsulas de alginato de cálcio sem levedura (A) Microcápsula de alginato de cálcio com leveduras (B)

Brassagem/Mosturação

A mosturação, etapa necessário para ativar as enzimas presentes no malte para pro-dução de açúcares fermentescíveis foi realizada em tanques de fermentação de 1L aonde foram adicionados o malte e água. O sistema com agitação constante foi mantido na faixa de temperatura de 65 – 72°C por 60 minutos. Amostras foram retiradas em intervalo de 10min para determinação do pH e ºBrix.

Fermentação

O processo fermentativo foi realizado segundo o fluxograma (Figura 02). A fermentação foi iniciada com a inoculação do mosto, com o inóculo do item 2.1. O mosto com o inoculo foi mantido sob agitação (260 rpm), em uma mesa agitadora orbital (Quimis), durante 20 a 30 minutos, para aeração e crescimento celular. Finalizando o tempo de agitação, adaptação e aeração, o inoculo foi adicionado no reator na proporção 1:10 (inoculo: mosto de fermen-tação). A fermentação foi conduzida na faixa de temperatura de 8-12°C e amostras foram retiradas para determinação de açúcar, álcool, pH.


Figura 2. Fluxograma do processo de produção de cerveja de alta e baixa fermentação com a levedura nas formas livre e imobilizada.

Análises quantitativas

As determinações analíticas foram realizadas da seguinte forma: A concentração da glicose foi determinada por °Brix e pelo método colorimétrico do açúcar redutor (DNS). A con-centração do teor alcoólico (ABV) foi realizada utilizando o Software BEERSMITH TM- (Home Brewing Software) e refratômetro. A determinação da produtividade utilizou a rela-ção da conversão de glicose em etanol. Para cada 100g de glicose produz 48,5 g de etanol (Aquarone et. al., 2001).

RESULTADOS

A Figura 3 apresenta o resultado obtido do perfil fermentativo das leveduras Saccharomyces cerevisae e Saccharomyces pastoris na forma livre e imobilizada em rela-ção ao pH, consumo de substrato e produção de álcool.


Figura 3. Perfil fermentativo do pH, açúcar, álcool para alta fermentação com a Saccharomyces cerevisae nas formas livre (A) e imobilizada (B), baixa fermentação com Saccharomyces pastoris nas formas livre (C) e imobilizada (D), em função

do tempo de 100 horas para alta fermentação e 600 horas para baixa fermentação.

A Figura 4 apresenta o consumo de açúcar e produção de álcool em cada ciclo de fermentação da Saccharomyces cerevisae em suas duas formas, livre e imobilizada.

Figura 4. Concentração de álcool (A) e ºBrix (B) dos ciclos fermentativos com Saccharomyces cerevisae nas formas livre e imobilizada.

A produtividade da fermentação da Saccharomyces cerevisae em cada ciclo na forma livre e imobilizada é apresentada na Figura 5.


Figura 5. Produtividade dos ciclos fermentativos com Saccharomyces cerevisae nas formas livre e imobilizada.

DISCUSSÃO

Fermentação com Levedura livre e imobilizada

Os resultados do perfil fermentativo em função do pH, açúcar, álcool para alta fermenta-ção com a Saccharomyces cerevisae nas formas livre (Figura 3A) e imobilizada (Figura 3B), e os resultados do perfil da baixa fermentação com Saccharomyces pastoris nas formas livre (Figura 3C) e imobilizada (Figura 3D) demonstram não apresentar diferenças na velocidade de fermentação entre os dois processos com a levedura imobilizada e livre, nos dois tipos de fermentação alta (Figura 3A e B) e baixa (Figura 3C e D). Estudos realizados por Naydenova et al. (2012) observou o mesmo comportamento quando realizaram a fermentação da pro-dução de cerveja de alta fermentação nas formas livre e imobilizada. Resultados similares também foram encontrados por Naydenova et al. (2014). Outros estudos publicados com a levedura imobilizada, como van Iersel et al. (2000), Yamamuchi et al. (1999), Tata et al. (1999), Norton & D’Amore (1994), Mensour et al. (1996), Pilkington et al. (1998), Almonacid et al. (2012), verificaram que a imobilização não afetava o desempenho da levedura no pro-cesso fermentativo, como verificado no presente estudo. Entretanto é importante ressaltar, a necessidade de estudos mais sistemáticos de modo a averiguar efeitos de difusividade, formação de compostos nos dois processos, o efeito do aumento do tamanho da esfera com a levedura imobilizada durante a fermentação, as condições de fermentação em reator de batelada, contínuo, coluna, o uso das leveduras imobilizadas na fermentação primária e secundária ou apenas na secundária.


Ciclos Fermentativos e Produtividade – Saccharmoyces cerevisae

Para avaliar a vitalidade da levedura foram realizados quatro ciclos fermentativos duran-te um período de 06 meses. Com a levedura na forma livre 04 ciclos foram realizados: ciclo 01 (17/10/2017), ciclo 02 (23/10/2017), ciclo 03 (20/02/2018) e ciclo 04 (03/04/2018) e para a levedura imobilizada dois ciclos: ciclo 01 (20/02/2018) e ciclo 02 (03/04/2018). Os resulta-dos da concentração de álcool e ºBrix encontram-se nas Figuras 4A e 4B, respectivamente. Evidencia-se que todas as fermentações apresentaram resultados similares, ressaltando que, com a leveduras imobilizada, as células do inoculo do ciclo 2 foram as mesmas do ciclo 1, demonstrando a viabilidade do reuso da levedura o que pode refletir na redução do custo de produção. Com a levedura na forma livres, a cada ciclo fermentativo novo mosto foi preparado, podendo justificar o menor valor do °Brix obtido no ciclo 2. Na Figura 5, eviden-cia-se que houve similaridade de produtividade em cada ciclo fermentativo dos processos empregando tanto levedura imobilizada como na forma livre.


A produção de cerveja utilizando células nas formas livre e imobilizada não afetou o desempenho da levedura. Os ciclos fermentativos realizados durante 06 meses com a le-vedura imobilizada e livre demonstraram perfil similares de fermentação em relação ao pH, consumo de açúcar e produção de álcool, com boa produtividade e vitalidade. Estudos mais sistemáticos tornam-se necessário para melhorar o desempenho em relação à eficiência, produtividade, efeitos de difusão e o aumento do tamanho da esfera imobilizada, parâmetros importantes para a aplicação industrial. Ressalta-se, portanto, que os resultados obtidos demostraram viabilidade na continuidade dos estudos com levedura imobilizada tanto para baixa quanto alta fermentação.

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Optimization of the encapsulation of Lactobacillus rhamnosus ATCC 7469 by extrusion and subsequent lyophilization on Passion fruit from caatinga

Mariana de Lucena Soares

Renata Oliveira

Christine Lamenha Luna Finkler

Ester Ribeiro

10.37885/210203082

https://dx.doi.org/10.37885/210203082


Keywords: Encapsulation; Lyophilization, Passion Fruit From Caatinga, Probiotic, Storage.

ABSTRACT

Aim: The encapsulation of Lactobacillus rhamnosus ATCC 7469 by extrusion and sub-sequent lyophilization for addition on passion fruit from Caatinga (Passiflora cincinnata Mast.) juice was evaluated. Methods: A central composite rotatable design was employed to investigate the effects of pectin and CaCl2 concentrations on the encapsulation efficiency (EE). Wet beads were lyophilized with or without sucrose as cryoprotectant. Free and encapsulated cells were added on juice to evaluate cell viability during the refrigerated storage. Results: EE achieved 90.56 ± 0.48 % after extrusion method, and values bet-ween 70.36 ± 0.35 and 87.29 ± 0.24 % were observed after lyophilization. Sucrose did not influence the cell viability in lyophilized beads. Higher viabilities were found in free and encapsulated cells without lyophilization (8.2 and 7.28 log CFU/mL, respectively) at 120 days of storage. Conclusion: Passion fruit from Caatinga proved to be an effective vehicle for the incorporation of probiotics.


INTRODUCTION

During the design of new probiotic products, the main technological requirement is micro-bial stability during the processes and the shelf life period. This involves the required number of viable and active microorganisms in the final formula (Tomás et al., 2015). It has been suggested that probiotic-based products should contain at least 6 log CFU/g of viable cells at the time of consumption to provide probiotic benefits (Food and Agriculture Organization & World Health Organization, 2001).

Fruit juices have been reported as novel and appropriate media for probiotic beverage production as they contain essential nutrients and are generally accepted by consumers re-gardless of age, gender, or geographic region (Mantzourani et al., 2018). A variety of fruits are used in the production of commercial beverages. Passion fruit from Caatinga (Passiflora cincinnata Mast.) has been highlighted by Brazilian researchers as a good food matrix for the production of functional juice (Farias et al., 2016; Santos et al., 2017).

An important criterion should be considered when marketing fruit juices containing probiotics: viability until the end of shelf life (Shori et al., 2016). Many methods have been studied to increase the viability of food probiotics, such as cell entrapment or immobilization on various food-grade carriers (Mantzourani et al., 2018). Lyophilization and encapsulation processes via extrusion are methods widely applied to preserve and protect microbial viability (Albadran et al., 2015; Etchepare et al., 2016; Li et al., 2016; Halim et al., 2017).

The entrapment of probiotic cells by encapsulation provides a physical barrier against environmental stressors (Burgain et al., 2011). The selection of a wall material and the en-capsulation process must be compatible with the probiotics. Pectin has been widely used as a microencapsulation material because it is inexpensive and nontoxic, having been evaluated and declared toxicologically harmless by Joint FAO/WHO (Food and Agriculture Organization & World Health Organization, 2001).

Drying is a crucial step in food production processes and aims to lower the moisture content of the product to increase shelf life (Broecky et al., 2016). Despite its potential, a limited number of studies have reported the application of lyophilized beads in foods (Ribeiro et al., 2014; Moumita et al., 2016). As well, the viability of probiotic strains during encapsulation, lyophilization and subsequent storage in fruit juice has not yet been reported.

The main goal of this work was to encapsulate L. rhamnosus ATCC 7469 using pectin as the encapsulating matrix by extrusion method. The effects of lyophilization and subsequent storage on the viability of L. rhamnosus ATCC 7469 were studied. Finally, beads with and without lyophilization were applied to passion fruit from Caatinga juice.

https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/?term=Mantzourani I%5BAuthor%5D&cauthor=true&cauthor_uid=30424527

https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/?term=Mantzourani I%5BAuthor%5D&cauthor=true&cauthor_uid=30424527


MATERIALS AND METHODS

Collection of passion fruit pulp, Microorganism, preservation and inoculums

The passion fruit came from Tapiramutá (Bahia, Brazil), located at latitude 11º50’50”, longitude 40º47’29” and altitude 820 meters. The passion fruit was cut manually and the pulp was stored in a freezer (-20 ° C) in sterile glass vials for use in the next steps of the work. Lactobacillus rhamnosus ATCC 7469 strain was used. A commercial culture, freeze-dried, was purchased from the American Type Culture Collection (ATCC, USA). The culture was rehydrated in 100 mL of MRS broth (MERCK, KgaAGermany) and incubated for 24 h at 37°C. The cellular suspension was inoculated in sloped glass tubes with MRS-agar (MERCK, KgaA Germany) and re-incubated at 37°C for 24 h. Afterwards, the cell culture was resuspended in glycerol (10 % V/V), distributed (1 mL) in Eppendorf tubes and kept in a freezer at -20 °C. For the preparation of the inoculums, the cells maintained in glycerol were cultured in 50 mL of MRS broth at 37ºC for 24 h, then the cells were harvested by centrifuge at 10.000 rpm (3.468 g) for 10 min (THERMO, Electron Corporation) and 4 ºC. The cell pellets were washed and suspended in a sterile saline solution (0.9 % W/V) for further addition in the pectin suspension.

Preparation of beads

Preparation of beads by extrusion method

The beads were prepared by the extrusion method according to the methodology of Nualkaekul et al. (2013). Briefly, a proportion of 1 mL of cell suspension, produced as descri-bed in Section 2.2, was mixed with 9 mL of low-methoxyl pectin suspension (GENU® Pectin Type LM, with metoxilation lower than 50%). Before use, the pectin suspensions were heated at 72 °C for 30 min in a thermostatic bath and immediately put on ice to cool down. The cell/pectin mixture (600 mL) was pumped (Gilson®) at a flow rate of 344.5 ml/min and extruded through four sterile needles (25 × 0.70 mm diameter) into sterile 0.15 M CaCl2 (Vetec®, 100 mL) under constant stirring. The beads were allowed to harden for 30 min and were then harvested using a sieve.

A central composite rotatable design (DCCR) 22 was applied with four axial points and two central points, totalizing 10 trials, to investigate the influence of the pectin and CaCl2 concentrations on the encapsulation efficiency. The central point was selected at 4% (w/v) pectin, since this concentration has been used in the beads formulations with high efficiency of encapsulation ( Nualkaekul et al., 2013). Based on the work of Nualkaekul et al. (2013), the concentration of 0.15 M was used as the central point of CaCl2. Experiments were performed using a random run order to minimize the effects of unexpected variations in the observed


responses due to extraneous factors. The independent variables were x1 for the pectin con-centration and x2 for the CaCl2 concentration (Table 1).

Table 1. Variables and levels of central composite rotatable design.

Levels

Factors -1.41 -1 0 +1 +1.41

Pectin (% w/V) 3.29 3.50 4.00 4.50 4.70

CaCl2 (M) 0.08 0.10 0.15 0.20 0.22

The dependent variable was the efficiency of the encapsulation (EE %), determined in section 2.4. Response surface was drawn by using the analysis design procedure of Statistic (7.0 version) for Windows software. The polynomial model generated was adjusted accor-ding to Equation 1.

+ Eq. (1)

Where is the efficiency of the encapsulation. The validation of the model was per-formed through the analysis of EE% with the best condition proposed by the generated polynomial model and the tests performed in triplicate.

Preparation of beads by lyophilization

Beads were prepared using the selected encapsulation conditions from the experimental design and were subsequently lyophilized. Wet beads were frozen in a freezer at -80°C for 12 hours and then lyophilized at -50°C for 24 hours under vacuum (1.720 mT) in a lyophi-lizer (VirTis SP scientific, Sentry 2.0). Four types of lyophilized beads were analyzed (L1, L2, L3 and L4), varying in the presence of cryoprotectants (L3 and L4) and passion fruit juice (L2). Control beads (L1) were prepared without cryoprotectant and without juice.

The passion fruit juice used in L2 beads lyophilization was composed of 20 % (V/V) pulp and 10 % (w/V) sucrose. These amounts were chosen in order to have a dehydrated functional product containing L. rhamnosus and passion fruit juice. In L3 and L4 lyophilized beads, the cryoprotectant used was sucrose (10 % w/V), which differed in relation to the time of sucrose addition. Under the L3 condition, the wet beads were resuspended in a sucrose solution and then lyophilized. Under the L4 condition, beads were prepared by the addition of sucrose to a pectin solution, still in the extrusion step, and subsequently lyophilized. The flowchart of the four conditions is shown in Figure 1.

After lyophilization, the beads (L1, L2, L3 and L4) were stored at room temperature and the cell viability was analyzed at 0, 30 and 60 days. The efficiency of lyophilization and viability were determined in sections 2.4 and 2.5, respectively.


Figure 1. Scheme summarizing the preparation of encapsulated L. rhamnosus ATCC 7469 with and without lyophilization. Storage conditions: room temperature and 4 °C, respectively.

Efficiency of encapsulation

Non-lyophilized and lyophilized beads were disintegrated to calculate the encapsulation efficiency by extrusion and the lyophilization efficiency. 1.0 g and 0.1 g of non-lyophilized and lyophilized beads, respectively, were disintegrated in 10 ml of sodium citrate buffer (0.1 M) at 37 °C and stirred for 5 min. An aliquot of the suspension (1 mL) was used for the plating, as described in section 2.5. The efficiencies of both extrusion encapsulation (EE)


and lyophilization (EL) were calculated according to Equations 2 and 3, respectively. The efficiency tests were performed in duplicate.

Eq. (2)

Eq. (3)

CV is the number of viable cells in Log, released from the non-lyophilized beads, and CL is the number of free cells in Log added to pectin during bead production by extrusion. CS is the number of viable cells in Log, released from the dry beads after lyophilization, and CV0 is the number of viable cells in Log, contained in the wet beads before to lyophilization.

Viability of L. rhamnosus ATCC 7469

Quantification of cell viability was performed by the spread-plate technique. One mL of samples containing the cells was serially diluted in 9 mL of saline solution (0.9 % w/V) and aliquots were seeded in Petri with MRS agar. The plates were incubated at 37 °C for 48 hours.

Bead characterization

The moisture content of non-lyophilized and lyophilized beads was carried out using a drying oven (BUNKER) at 80 °C for 24 hours until a constant weight was reached. The tests were performed in triplicate. Size measurements and the direct observation of non-lyophili-zed beads were carried out as follows: thirty randomly selected beads were placed on dark paper and photographed with a digital photo camera (Canon EOS 70D) with a 100 mm macro lens. A scale bar was added from a calibrated digital image using the software Image J 1.47v and the bead size was determined (Lopes et al., 2017).

For micromorphological analysis, non-lyophilized beads were stained by 1 ml of con-centrated Giemsa (Sigma-Aldrich, St. Louis, MO) for 1 hour and rinsed with distilled water for 5 minutes. The stained beads were placed on glass slides, covered with a coverslip and photographed using a digital camera (Axiocam ERc5s, Zeiss) coupled to an optical micros-cope (Primostar, Zeiss) immersed in oil at x1000 magnification. The microscopic study of the lyophilized beads was performed on a scanning electron microscope (Hitachi TM3030), ope-rated at 15 kV, equipped with a Quantax70 X-ray dispersive energy system for microanalysis of the constituent elements. Samples were added under a carbon tape and evaluated later.


Application of non-lyophilized and lyophilized L. rhamnosus beads in passion fruit from Caatinga juice

To investigate the influence of encapsulation and lyophilization on the viability of the L. rhamnosus ATCC 7469, the non-lyophilized and lyophilized beads were stored for 120 days at 4 °C. The lyophilized beads L1, L3 and L4 (0.1 g) were added at 10 mL of pas-sion fruit from Caatinga juice (20 % V/V pulp and 10 % w/V sucrose) and named L1*, L3* and L4*, respectively. The L2 condition corresponded to an instant functional juice powder and was not stored under refrigeration. The purpose of this evaluation was to elaborate a product ready for immediate consumption. To compare with the lyophilized beads, 1.0 g of non-lyophilized beads (NL) was placed in 10 mL of passion fruit juice (20% V/V of pulp and 10% w/V of sucrose). The control condition in relation to the encapsulation was passion fruit juice containing the free cells (FC). Cell viability, lactic acid concentration and pH were de-termined during storage. A scheme of storage conditions is shown in Figure 1.

pH measurement and determination of lactic acid concentration

pH variation was analyzed using a digital pH meter (3510, Jenway). The lactic acid con-centrations were determined by high performance liquid chromatography (M20A, Shimadzu) with the following conditions: ionic exchange column (Aminex® HPX-87H, Bio-Rad, USA), sulfuric acid (5 mM) as the mobile phase, detection at 210 nm, flow rate of 0.6 mL/min and 28 °C (Farias et al, 2017).

Statistical analysis

The results were evaluated according to the Analysis of Variance (ANOVA), conside-ring the significance level of 5 % (p < 0.05), using Statistica 7 software and the means were compared by the Tukey test, using Past®.

RESULTS

Application of a central composite rotatable design for optimization of the encapsulation

A Central Composite Rotatable Design (CCRD) was applied to investigate the efficiency of the encapsulation of Lactobacillus rhamnosus ATCC 7469. Assays were carried out as reported on Table 2.


Table 2. Conditions of assays of the central composite rotatable design and response.

Assays Pectin (% w/V) CaCl2 (mol/L) EE (%)

1 3.5 0.10 81.29

2 3.5 0.20 81.28

3 4.5 0.10 77.07

4 4.5 0.20 75.09

5 3.2 0.15 86.74

6 4.7 0.15 80.90

7 4.0 0.08 75.75

8 4.0 0.22 81.74

9 4.0 0.15 92.03

10 4.0 0.15 94.26

The analysis of part of the factorial planning (runs 1, 2, 3 and 4) indicated that when the CaCl2 concentration was increased (from 0.10 to 0.20 mol/L) and the pectin concentration was 3.5 % w/V (runs 1 and 2), there was no variation in encapsulation efficiency. However, an increase in pectin concentration to 4.5 % w/V and variations in chloride concentration (from 0.10 to 0.20 mol/L) led to a decrease in encapsulation efficiency (runs 3 and 4). In general, these assays (runs 1, 2, 3 and 4) indicated that the variation in the encapsulation efficiency was independent of the CaCl2 concentration. In the axial part of the planning, the encapsula-tion efficiency decreased when the pectin was increased from 3.2 to 4.7 % w/V (runs 5 and 6). On the other hand, encapsulation efficiency increased when the CaCl2 concentration was increased from 0.08 to 0.22 mol/L (runs 7 and 8). The highest efficiency was found in the center point (runs 9 and 10), with pectin at 4 % w/V and a CaCl2 concentration of 0.15 mol/L, as shown in the response surface for encapsulation efficiency as a function of independent variables (Figure 2). Equation (4) shows the polynomial quadratic model.

Eq. (4)

Table 3.shows the analysis of variance (ANOVA) for the polynomial quadratic model. The statistical significance of the model was evaluated by the F-test, showing a statistically significant regression. The ratio between the mean square (MS) of regression and MS residual was higher (Fcalc = 17.23) than the F-test, tabulated at 95 % confidence (Ftab = 5.05). The ratio between the MS of lack of fit and MS of pure error, however, was lower (Fcalc = 2.88) than the F-test tabulated at 95 % confidence (Ftab = 224.6). MS were calculated by the ratio between Sum of Squares (SS) and Degrees of Freedom (DF). The coefficient of determination (R2) of the model was 0.9323, which further indicated that the model adequately represented the real relation among the selected variables.


Figure 2. Response surface for efficiency of encapsulation as a function of the pectin and CaCl2 concentrations.

Table 3. Analysis of variance for the polynomial quadractic model.

Source SS DF MS

Regression 430.76 4 107.69

ResidualLack of fit

31.2428.75

54

6.257.19

Pure error 2.50 1 2.50

The concentrations of the investigated variables that allowed the highest efficiency of the encapsulation (EE%) were determined with Statistica software. These concentrations were 3.88 % w/V and 0.15 M of pectin and CaCl2, respectively. To validate the quadratic model, beads were prepared under the optimized conditions and the efficiency was 90.2 %.

Efficiency of the lyophilization

Beads obtained under the optimized condition of encapsulation were dried by lyophili-zation, with and without the addition of sucrose and passion fruit juice. All relative standard deviations were less than 0.38 % (Table 4).

Table 4. Efficiency of the lyophilization of the beads.

Condition of lyophili-zation

Sucrose(% w/V)

Pulp(% w/V) EL (%)

L1 - - 83.36

L2 10 87.51

L3 10 70.45

All conditions of lyophilization resulted in efficiencies higher than 70 %. Higher efficiency was obtained for L3 (beads added to sucrose solution before lyophilization). The efficiency


of lyophilization without sucrose or pulp (L1) was 13 % higher than when the beads were added to the juice (20 % V/V pulp) containing sucrose (10 % V/V) before lyophilization (L2).

When sucrose was added to a pectin solution (L4), the encapsulation efficiency was similar to the L2 condition. The presence of the pulp (L2) or sucrose (L4) when added to pectin solution decreased efficiency; however, efficiency remained above 70% under these conditions. There was no significant difference between the efficiencies obtained under con-ditions L2 and L4 at a 95% confidence level. The difference between the L3 and L4 conditions was the sucrose addition. This difference resulted in a 17.14 % higher level for the L3 condition.

Cell viabilities of the lyophilized beads (L1, L2, L3 and L4) were measured at 0, 30, and 60 days of storage at 25 ºC to investigate the survival of L. rhamnosus. This evaluation aimed to investigate if lyophilized beads could be used as vehicles in some foods, with exception of the material obtained under the L2 condition. L2 was a product ready for consumption after resuspension in water, since the beads had been added to juice containing sucrose before lyophilization.

Figure 3. shows viability and survival of L. rhamnosus ATCC 7469 in lyophilized beads, stored at room temperature after 30 days. There was no significant difference in relation to viability or survival at a level of 95 % confidence. After 60 days, the cells were not viable under any of the four lyophilized conditions.

Figure 3. Viability and survival of L. rhamnosus ATCC 7469 in the lyophilized beads after 30 days under room temperature. L1 – lyophilized beads without juice or sucrose; L2 – beads resuspended in the passion fruit juice (20 % w/V pulp ad 10 %w/v sucrose) before lyophilization; L3 – beads resuspended in sucrose (10 % w/V) solution before lyophilization; L4 –

lyophilized beads contained sucrose in the pectin solution.

In the presence of sucrose and pulp (L2), or sucrose added to obtain the beads (L4), bead survivals were higher than in L1 (without pulp and without sucrose) and L3 (without pulp and with sucrose) (Fig. 3). This was interesting because this was the opposite of what had oc-curred with the lyophilization efficiency (Table 4). This fact is an indication that the efficiency of encapsulation should not be evaluated separately from assessment of survival during storage.


Influence of cell conditions on maintenance of probiotic juices during refrigerated storage

The lyophilized beads under conditions L1, L3 and L4 were added to the passion fruit juice and the cell viability was determined during 120 days under refrigerated storage (4 ° C) for evaluation of the preservation of the probiotic juices (Figure 4). The L1* juice (cells lyophilized without pulp or sucrose, L1 condition) was more viable than the other two juices containing the lyophilized beads under conditions L3 and L4 (Figure 4). Cells obtained un-der the L1 condition remained viable until about 100 days of refrigerated storage in the juice (L1*). However, cells L3 and L4 remained viable only for 30 days (L3* and L4* juices). This result was similar to that observed when the lyophilized beads remained dried and without refrigeration. The difference between the beads L1, L3 and L4 was the presence of sucrose, which had been added after obtaining the beads by extrusion (L3) or in the pectin solution (L4).

Cell viability in the non-lyophilized (NL) beads remained practically constant throughout the storage period (120 days), ending at 7.28 Log CFU/mL. Free cells (FC) decreased by 2.47 Log in the first 15 days of storage, and after this period the cell viability remained constant and above 8.2 Log CFU/mL.

Figure 4. Viability of L. rhamnosus ATCC 7469 free and encapsulated, both maintained in the juice during refrigerated storage. NL – non-lyophilized beads; FC – Free cells; L1*, L3* and L4* – L1, L3 and L4 beads added to the juice, respectively.

The survival of L. rhamnosus ATCC 7469 free and encapsulated in passion fruit juice is shown in Figure 5. In the condition L1*, cell survival was 40% after 90 days of refrigerated storage. For juices containing the lyophilized L3 and L4 beads (L3* and L4*), there was no viability after 30 days. The survival of the probiotic was 92.9 % and 76.7 % for the non-lyophi-lized beads and free cells after 120 days, respectively (Figure 5). There was an increase of almost 20 % in the survival of free cells in relation to those encapsulated without lyophilization.


Figure 5. Survival of L. rhamnosus ATCC 7469 free and encapsulated, both maintained in the juice during refrigerated storage. NL – non-lyophilized beads; FC – Free cells; L1*, L3* and L4* – L1, L3 and L4 beads added to the juice, respectively.

It was observed that the storage of the lyophilized beads in the juice did not provide increase cell survival, regardless of the lyophilization conditions. In beads stored for 30 days and maintained at room temperature (L1, L2, L3 and L4), however, viability remained above 5 Log CFU/mL (survival above 70 %). This is an important result, since in this period the lyophilized beads can be added to some food vehicles. To confirm this hypothesis, however, the lyophilized beads should be added to the juice up to 30 days of storage at room tempe-rature, for further evaluation of cell viability in the refrigerated juice.

The pH decreased during the storage of free or encapsulated cells, with and without lyophilization (Table 5). The lowest decrease was observed for the conditions L3* and L4*, which also presented the lowest productivity of lactic acid. Higher productivity was obtai-ned for free cells.

Table 5. Productivity and decrease pH during refrigerated storage of Caatinga passion fruit juice containing free cells, encapsulated with and without lyophilization.

Passion fruit juice Productivity (mg/L.d) Decrease pH (%)

FC 10.2 10.0

NL 6.2 7.4

L1* 6.4 4.2

L2* 2.1 1.0

L3* 2.4 1.0

Bead characterization

Non-lyophilized and lyophilized beads were characterized according to moisture, size and morphology. The non-lyophilized beads had a spherical shape, opaque in color and ran-ged in size from 2.72 to 3.02 mm (Figure 6a). A cross-section of a bead (x1000 magnification)


shows the integrity of L. rhamnosus cells entrapped within the capsule (Figure 6b). The lyophilized beads formed agglomerates after the drying process, which made it difficult to measure their size. Beads presented porous aspect and without defined format (Figure 6c).

Scanning electron microscopy images for lyophilized beads show dry beads of irregular shapes, presence of multi-cavities and wrinkled surfaces. There was no morphological varia-tion among the four conditions of lyophilized beads (Figure 7). The moisture of the non-lyo-philized beads was 97.1 % ± 0.70. For the lyophilized beads, the moisture content was 6.38 % ± 0.46, 8.38 % ± 0.62, 8.46 % ± 0.54 and 8.65 % ± 0.35 for L1, L2, L3 and L4, respectively.

Figure 6. Photographic images of pectin beads. (a) Direct observation; (b) Cross section of bead (x1000 magnification); (c) lyophilized beads.


Figure 7. SEM pictures of lyophilized beads. (a) Whole capsule. Magnification 40x. (b) Cross section of bead. Magnification 100x. L1 – lyophilized beads without juice or sucrose; L2 – beads resuspended in the passion fruit juice (20 % w/V pulp ad 10 %w/v sucrose) before lyophilization; L3 – beads resuspended in sucrose (10 % w/V) solution before lyophilization;

L4 – lyophilized beads contained sucrose in the pectin solution.

DISCUSSION

Comparison between encapsulation processes becomes complicated, since parameters such as diversity of microorganisms and the type of material used are too diverse to achieve good encapsulation efficiency. Eckert et al. (2018) and Vaziri et al. (2018) found efficiencies above 84 % when encapsulating Lactobacillus spp. by the extrusion method and using a


concentration of 2 % w/v pectin with coating materials. In the present work, it was possible to obtain efficiencies greater than 85 % without the need to add other coating polymers.

Fraeye et al. (2010) and Brinques et al. (2011) reported that higher pectin concentra-tions lead to the greater cross-linking of the pectin molecule. In the present study, we used a LM pectin and Ca2+ for encapsulation of Lb rhamnosus ATCC 7469, and greater encapsu-lation efficiencies were observed at intermediate values in the tested concentration range (4 % w/V pectin and 0.15 mol/L CaCl2 concentration). For lower or higher values, the encapsu-lation efficiency has been decreased. Ngouemazong et al. (2012) reports that for low Ca2+ concentrations occurs a pectin chain entanglements, while at higher Ca2+ concentrations occurs the formation of a cross-linked network, following an egg-box model. The according to the results of the present study, the variation in the encapsulation efficiency was independent of the CaCl2 concentration.

Freeze drying process can destroy membrane structure, as recently reported by Li and coworkers (Li et al., 2016) when studied the effects of cryoprotectants on viability of Lactobacillus reuteri. Sucrose is a disaccharide used as cryoprotectant agent and is rela-ted to prevent membrane damage and maintain the structure of proteins and biomolecules during the freezing stage (Leslie et al., 1995). However, in our study, sucrose did not exert the desired protective effect. The requirements for an effective cryopreservation are specific to each system, including the strain and the complexity of medium. Use of a combination of cryoprotectants agents is related as an alternative to enhance the cells survival after the freeze drying process.

Shoji et al. (2013) evaluated the survival, in yogurt of L. acidophilus encapsulated by coacervation, using pectin and casein, with subsequent lyophilization without cryoprotectant. The authors reported a survival of 84% after 28 days of refrigerated storage. Ribeiro et al. (2014) analyzed the survival of free and encapsulated L. acidophulis by extrusion (with and without lyophilization), using pectin and whey as a coating, in yogurt for 35 days. This condition was similar to L1*, but without use of a coating. The authors reported 89, 97 and 97 % survival for free and encapsulated cells with and without lyophilization, respectively. Moumita et al. (2016) analyzed the viability of L. plantarum and L. bulgaricus encapsulated by extrusion, using alginate and subsequent lyophilization and addition in two dry products. Microorganisms remained viable for only 15 days, in both dry food matrices, with survivals below 40% during this period. In this present work, the survival of L. rhamnosus ATCC 7469 under the L1* condition was 69.5 % for 30 days and about 40% after almost 100 days.

Nualkaekul et al. (2013) produced pectin beads (4% w/V) by extrusion method contai-ning L. plantarum and reported 60 and 90% survival for free and encapsulated cells, respectively, in pomegranate juice for 30 days. Gandomi et al. (2016) encapsulated L. rhamnosus GG with


alginate and chitosan and obtained 15 and 85% survival for free and encapsulated cells, respectively, in apple juice after 90 days. Survival for L. rhamnosus ATCC 7469 was higher in non-lyophilized (99 %) beads followed by free cells (84 %) and finally in lyophilized beads (40 %) with about 100 days of refrigerated storage. The moisture values found in this work for the four lyophilized beads are within the limit defined by Albadran et al. (2015) for beads containing lyophilized probiotic cells, which is below 10%.

CONCLUSION

In this present work, it was possible to optimize the encapsulation of L. rhamnosus ATCC 7469 using pectin and CaCl2. The lyophilization was evaluated in relation to multiple factors, such as efficiency and viability/survival during the storage. Five probiotic juices containing free, encapsulated and encapsulated/lyophilized cells were formulated based on the passion fruit from Caatinga juice. The presence of sucrose and/or pulp in the lyophilized beads of the passion fruit decreased the preservation of the probiotics juices. A better study on the influence of the cryoprotectant should be made for this strain. All probiotic juices presented stability in pH and the production of lactic acid. Products containing free and encapsulated cells could be recommended for 120 days of refrigerated storage.

ACKNOWLEDGEMENTS

The authors acknowledge financial support from the Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq) and also to Professor Dr. Francisco Amanajás, from Federal University of Pernambuco (UFPE), who collaborated with the bead coloring methodology. We thank Professor Dr. Raquel de Melo Barbosa and Department of Materials Engineering (DEMat) of the Federal University of Rio Grande do Norte (UFRN), for analyses of SEM.

FUNDING SOURCE

This work was supported by the Fundação de Amparo a Ciência e Tecnologia do Estado de Pernambuco (FACEPE, PE, Brazil) through the PhD Degree Scholarship.


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“17

Salmonella spp. em produtos lácteos no Brasil e seu impacto na saúde do consumidor

Gustavo Luis de Paiva Anciens RamosUFF

Gabriel Macedo Magalhães SilvaIFRJ

Wesley Alves RibeiroIFRJ

Janaína dos Santos NascimentoIFRJ

10.37885/210203163

https://dx.doi.org/10.37885/210203163


Palavras-chave: Enterobacteriaceae, Boas Práticas de Ordenha, Produto Artesa-nal, Leite, Queijo.

RESUMO

O consumo de leite e derivados lácteos é de extrema relevância mundial, especialmente no Brasil, onde alcança proporções elevadas. Por se tratar de uma matriz alimentícia muito rica do ponto de vista nutricional, o leite se mostra como um potencial reservatório de patógenos, dentre os quais o gênero Salmonella se destaca, sendo o agente causa-dor das febres tifóide e paratifóide e de salmoneloses em humanos. Na literatura, são reportados diversos estudos indicando a presença de Salmonella em produtos lácteos, especialmente em leite e diversos tipos de queijo, em diversos estados e regiões do país. Em um país com dimensões continentais como o Brasil, vários fatores agravam o problema da presença de Salmonella em produtos lácteos, como discrepantes reali-dades de processamento e higiene, e a crescente produção dos chamados “produtos artesanais”. Esses fatores contribuem para a constante necessidade da implementação de boas práticas de ordenha e de fabricação na cadeia produtiva desses alimentos a nível nacional. Estes pontos, associados com a subnotificação de casos relacionados a infecções por Salmonella, exibem um problema de saúde pública cada vez mais difícil de ser controlado.


INTRODUÇÃO

Em todo o mundo, o leite é a base da dieta de famílias pertencentes diversas clas-ses sociais. Somente no Brasil, o Centro de Inteligência do Leite (CILEITE) apontou que o consumo de leite e derivados em 2019 foi, em média, de 170 litros por habitante e que a produção total do alimento no país alcançou, no mesmo ano, mais de 34 bilhões de litros, sendo o estado de Minas Gerais o maior produtor (Cileite, 2020).

Por definição, produto lácteo é aquele que possui o leite como principal componente. Esta matéria prima possui uma grande significância na vida da população mundial, seja pelo aspecto nutricional ou pelo aspecto econômico. Do âmbito nutricional, este alimento é de suma importância no dia a dia dos consumidores, devido ao fato de ser uma fonte de proteínas, vitaminas e minerais, como por exemplo, cálcio, magnésio, selênio, riboflavina, vitamina B12 e vitamina B5 (Singh et al., 2018; Khan et al., 2019).

No entanto, este alto teor de nutrientes do leite e e de seus derivados proporcionam um ambiente ideal para o crescimento de muitos micro-organismos (Amorim & Nascimento, 2017). Além disso, durante as etapas de fabricação, processamento, distribuição, armaze-namento e comercialização, os produtos lácteos podem estar sujeitos a condições de higie-ne inadequadas, podendo causar deterioração e/ou contaminação com micro-organismos patogênicos (Cusato et al., 2013; Amorim & Nascimento, 2017).

Dessa forma, leite e produtos lácteos têm sido incriminados como potenciais veícu-los de transmissão de diferentes patógenos de origem alimentar para os seres humanos (Omar et al., 2018). Bactérias do gênero Salmonella são umas das principais representantes destes patógenos.

Características gerais do gênero Salmonella

Salmonella é um gênero de bactérias Gram-negativas, em forma de bastonete, que pertence à família Enterobacteriaceae. Estas bactérias são capazes de formar ácido e, na maioria das vezes, gás a partir da glicose. Por serem micro-organismos aeróbios facultativos, tendem a crescer com ou sem a presença de oxigênio e podem sobreviver em temperaturas entre 5 e 47°C, sendo completamente eliminadas em temperaturas de cocção, acima de 70ºC (Pui et al., 2011; Popoff & Le Minor, 2015).

Por muito anos, a nomenclatura de Salmonella foi tema de discussão. Em 2005, a co-munidade internacional oficializou esta nomenclatura, com a divisão do gênero Salmonella em duas espécies diferentes: S. bongori e S. enterica. No mesmo ano, foi proposta uma nova espécie, S. subterranea, mas estudos filogenéticos posteriores reclassificaram essa espécie como Atlantibacter subterranea (Hata et al., 2016). S. bongori não possui subspécies, apenas


sorotipos, enquanto que a espécie S. enterica possui seis subespécies diferentes: enterica, salamae, arizonae, diarizona, houtenae e indica (Tindall et al., 2005; Lamas et al., 2018)

Em cada subespécie são reconhecidos diferentes sorotipos. Até o momento, há mais de 2.400 sorotipos descritos, sendo a maioria deles (cerca de 1.450) pertencentes à subespécie enterica. Vale ressaltar que para nomear os sorotipos, estes não são grafados em itálico e a primeira letra deve ser maiúscula (Popoff et al., 2000; Brenner et al., 2000; CDC, 2020).

Os sorotipos Enteritidis e Typhimurium são os mais estudados e estão associados a surtos de doenças de origem alimentar. Já os sorotipos Typhi e Paratyphi estão relacionados à febre tifóide e febre paratifóide, respectivamente (Lamo-Castellví et al., 2007; CDC, 2018).

A principal via de transmissão das salmonelas ocorre através da cadeia alimentar, pois a bactéria está presente em animais criados para fins comerciais. As infecções ocasiona-das por Salmonella sp. ocorrem através do consumo de água ou alimentos contaminados, especialmente produtos de origem animal, como ovos, leite, carne ou ainda, vegetais que tenham sido irrigados com água contaminada ou fertilizados com estrume contendo o pató-geno. Além disso, a falta de higiene na manipulação dos alimentos também pode carrear a bactéria (Brasil, 2011; WHO, 2021). A Figura 1 esquematiza as principais vias de transmissão de salmonelas para o consumidor.

Figura 1. Possíveis vias de transmissão de salmonelas para o consumidor.

Geralmente, no caso de produtos lácteos, Salmonella pode ser transmitida aos hu-manos através do consumo, em especial, de leite cru ou insuficientemente pasteurizado e de queijos fabricados com leite contaminado (Ahmed & Shimamoto, 2014; Cancino-Padilla


et al., 2017). Esta contaminação do leite cru é proveniente de várias fontes, tais como a pele ou as fezes do animal produtor, úbere infectado, insetos e até mesmo dos equipamentos utilizados na ordenha (Omar et al., 2018).

Salmonella spp. em produtos lácteos no Brasil

De acordo com a Instrução Normativa nº 60, de dezembro de 2019 da Agência Nacional de Vigilância Sanitária (Brasil, 2019), os padrões microbiológicos para produtos lácteos preco-nizam a ausência de qualquer sorotipo de Salmonella spp. em 25g do alimento. Ainda assim, não é incomum se verificar a presença dessa bactéria em produtos lácteos comercializados e consumidos no Brasil. A Tabela 1 apresenta alguns trabalhos realizados nos últimos dez anos que destacam a presença de Salmonella em leite e produtos lácteos em nosso país.

Tabela 1.Trabalhos destacando a presença de Salmonella em produtos lácteos no Brasil, nos últimos dez anos.

Produto Sorotipos encontrados Estado/Região do Brasil Referência

Leite de cabra cru ND Paraíba OLIVEIRA et al., 2011

Queijo muçarela ND Bahia CASTRO et al., 2012

Leite cru ND Amazonas MACHADO et al., 2012

Leite pasteurizado ND Ceará MOURA, 2012

Queijo coalho ND Paraíba SOUSA et al., 2014

Leite cru S. HeidelbergS. Schwarzengrund Minas Gerais SOLA et al., 2016

Leite cru ND Rio Grande do Norte MEDEIROS, 2017.

Queijo Minas frescal ND Minas Gerais SOUZA et al., 2017

Leite cru ND Região Sudeste PRATES et al., 2017

Queijo coalho ND Pernambuco CLAUDINO, 2018

Queijo Minas frescal ND Distrito Federal LESSA, 2018

Queijo Minas frescal ND São Paulo QUEIROZ et al., 2018

Queijo pratoe muçarela

S. InfantisS. Schwarzengrund S. Anatum Mato Grosso CUNHA-NETO et al., 2020

Queijo Minas frescal S. Typhimurium Minas Gerais VILLAS BOAS et al., 2020

ND – Sorotipo não determinado

Merussi et al. (2013) executaram um levantamento dos surtos de gastrinterite relacio-nados ao consumo de produtos lácteos que ocorreram entre os anos de 2000 e 2010 no estado de São Paulo. As autoras relatam que dos 239 surtos notificados relacionados a esses alimentos, 79 tiveram o agente etiológico identificado, sendo 10 deles (14,9%) causados por Salmonella spp. (Merussi et al., 2013). No entanto, raros são os levantamentos como este, relatando surtos causados por salmonelas diretamente associados ao consumo de leite e derivados. Este fato, juntamente com a subnotificação de casos, mascaram a importância desses alimentos como fontes potenciais de transmissão de Salmonella spp.

Alguns trabalhos, no entanto, relatam a qualidade microbiológica do leite, no que se refere à presença de Salmonella sp., em diferentes estados do Brasil. No Amazonas, foi avaliada a qualidade do leite cru oriundo de 26 diferentes propriedades, onde a presença


de Salmonella foi detectada em duas delas. Os autores indicam que as localidades onde se encontram estas propriedades eram remotas, com estrutura de ordenha improvisada e precária, sem água potável encanada regular para higienização de utensílios e ambientes relacionados à ordenha, sendo utilizada água de rio. Este estudo exemplifica a grande varie-dade de realidades estruturais em um país tão extenso como o Brasil, exaltando a importância da padronização das boas práticas de higiene, assim como conscientização de pequenos produtores, especialmente os habitantes de localidades remotas (Machado et al., 2012).

Em estudo realizado em Goiás, com 226 amostras de leite cru provenientes de deter-minada espécie de gado, foi detectada a presença de Salmonella spp. em seis, com desta-que para os sorotipos S. Heidelberg e S. Schwarzengrund. Estes sorotipos são usualmente reportados na literatura em produtos avícolas, sendo associados a contaminação cruzada entre animais e entre alimentos de origem animal (Sola et al., 2016). Já em trabalho avaliando a qualidade microbiológica de leite de cabra cru no estado da Paraíba, 2% das amostras apresentaram presença de Salmonella enterica (Oliveira et al., 2011).

Medeiros et al. (2017) relatam que houve presença de Salmonella em leite cru utilizado para a fabricação de queijos artesanais no Rio Grande do Norte, ressaltando a relevância do controle da matéria prima no processo produtivo de derivados lácteos, especialmente em produtos fabricados de forma artesanal.

Moura et al. (2012) identificaram Salmonella spp. em 14% de 90 amostras de leite pasteurizado tipo C distribuídos em um programa social de incentivo ao consumo de leite por crianças da região nordeste, exibindo uma grave falha de segurança microbiológica, especialmente quando relacionado à indivíduos em desenvolvimento. Este estudo indica que mesmo em produtos tratados, a contaminação pode ocorrer por controle inadequado do tratamento térmico ou por contaminação pós-pasteurização.

Queijos, por sua vez, constituem o produto lácteo mais estudado no Brasil quanto presença de salmonela. Analisando queijo coalho de diferentes estados da região nor-deste, Sousa et al. (2014) detectaram presença de Salmonella spp. em uma amostra de queijo sem inspeção, enquanto que as amostras de produtos inspecionados não apresen-taram o patógeno.

Em um estudo conduzido no Rio Grande do Sul, foi avaliada a presença de Salmonella durante o processamento de queijos de média umidade (coalho e prato) em três diferentes unidades de produção, sendo consideradas 24 amostras de cada unidade (6 de leite cru, 6 de leite pasteurizado e 6 do queijo pronto). O gênero foi encontrado apenas em uma amostra de leite cru de um produtor apenas com inspeção estadual, evidenciando, mais uma vez, a importância do rigoroso processamento da matéria-prima, definindo e controlando parâme-tros de processo na pasteurização e posterior processamento do queijo (Prates et al., 2017).


Em Minas Gerais, Souza et al. (2017) verificaram presença de Salmonella em 40% das 50 amostras de queijo minas frescal analisadas. No mesmo estado, comparando amos-tras de queijo minas frescal industrializadas e produzidas artesanalmente, verificou-se a presença apenas nas amostras artesanais, com uma prevalência de 60% e identificação de S. Typhimurium nas amostras de um dos produtores (Villas Boas et al., 2020). Em São Paulo, foi verificada presença do gênero no mesmo tipo de produto (Queiroz et al., 2017).

Em amostras de queijo coalho em Pernambuco, Salmonella foi detectada em 8 de 12 amostras (Claudino, 2018). No Distrito Federal, também foi relatada presença de Salmonella em queijo minas frescal fabricados de forma informal comercializados em feira, evidenciando mais uma vez a importância do controle de produtos artesanais (Lessa, 2018).

Produtos industrializados não têm o risco descartado. Em queijos tipo muçarela comer-cializados na Bahia, foi registrada presença de Salmonella sp. em um terço das amostras coletadas (Castro et al., 2012).

Recentemente, avaliando-se a presença de Salmonella spp. em diferentes tipos de quei-jos industrializados brasileiros, Cunha-neto et al. (2020) verificaram presença de S. Infantis e S. Schwarzengrund em queijo prato, e S. Anatum em queijo tipo muçarela, corresponden-do a três amostras positivas de um total de 225. Os três isolados apresentaram resistência a trimetoprima + sulfametoxazol, evidenciando ainda mais o problema de saúde pública causado pelo gênero.

Impactos na saúde do consumidor: As manifestações clínicas

As manifestações clínicas causadas por salmonelas são vastas, entretanto as desor-dens gastrintestinais são as mais comuns. De acordo com o Manual técnico de diagnóstico laboratorial de Salmonella spp., do Ministério da Saúde, a dose infectante de Salmonella varia em torno de 105 a 108 células, mas em pacientes com o sistema imunológico deficien-te, a dose para uma doença transmitida por alimento se reduz para, aproximadamente, 10³ (BRASIL, 2011).

A severidade e a duração dos sintomas dependem do sorotipo da estirpe presente, da quantidade de alimento ingerida e ainda, da susceptibilidade de cada pessoa envolvida (Lamo-Castellví et al., 2007). É sabido que alguns grupos de pessoas, como idosos, crian-ças com menos de cinco anos de idade e pessoas com sistema imunológico enfraquecido, têm maior risco de adquirir infecções por Salmonella, que podem ainda, resultar em graves consequências para a saúde ou, até mesmo, a morte (CDC, 2020).

A febre tifóide ocorre pela ingestão do sorotipo Typhi de S. enterica, e se manifesta após uma a duas semanas. Por ser uma doença com sintomas diversos, dificulta o diagnós-tico. Geralmente, a febre tifóide se inicia com febre leve no início, que aumenta à medida


que a doença avança. Se o paciente não for tratado, a febre pode persistir por um mês ou mais (Coburn et al., 2007; Eng et al., 2015). Os sintomas da febre tifóide estão des-critos na Figura 2.

A febre paratifóide é causada por S. Paratyphi A, B e C. Como os sintomas clínicos da febre paratifóide são similares e muitas vezes difíceis de serem distinguidos da febre tifóide, o termo ‘febre entérica’ pode ser empregado para ambas as doenças, e os sorotipos envolvidos (S. Typhi e S. Paratyphi) são referidos como salmonelas tifóides, enquanto que todos os demais recebem a denominação de salmonelas não-tifóides (Eng et al., 2015; CDC, 2020). Vale destacar que mesmo após a infecção, os indivíduos podem se tornar portadores assintomáticos, ou seja, podem continuar transmitindo as bactérias por meses ou até anos, passando a atuar como uma fonte de contaminação (Shinohara et al., 2008; Eng et al., 2018).

A salmonelose ou enterocolite é causada pelos sorotipos não-tifóides de Salmonella e é a que possui a ocorrência mais elevada no mundo. Ela se manifesta geralmente entre 6 e 72 horas após o consumo do alimento contaminado (Coburn et al., 2007; Chlebicz & Śliżewska, 2018). Os sintomas da doença estão descritos na Figura 2. Apesar de geralmente não ser considerada grave, vale ressaltar que em crianças pode ocorrer diarreia sanguino-lenta e aumento da duração de infecção, com riscos de complicações (Eng et al., 2015). Não havendo complicações, a doença regride espontaneamente em poucos dias.

Figura 2. Principais doenças causadas por Salmonella.


Nos últimos 20 anos, houve um grande progresso relacionado à vigilância e à pesquisa microbiológica de doenças entéricas em todo o mundo (Besser, 2018). No Brasil, no entanto, acredita-se que a incidência de casos de salmonelose seja extremamente elevada, entretanto, subnotificada, pois os surtos nem sempre são comunicados às autoridades sanitárias, pois a maioria dos casos de gastroenterites ocorrem sem a necessidade de hospitalizações e sem que seja realizado o isolamento do agente causal no alimento. Além disso, dentre as doenças causadas por salmonelas, somente a febre tifóide é de notificação compulsória em nosso país (Brasil, 2008; Shinohara et al., 2008).

CONCLUSÃO

O gênero Salmonella se revela como um dos principais patógenos relacionados a alimentos, especialmente quando considerados os produtos lácteos, que exibem crescente consumo à nível mundial. A presença de diversos sorotipos em leite e queijos comercializados é relatada em diversos estados e regiões do país, com diferentes condições de produção e processamento.

Para evitar a contaminação por Salmonella em alimentos, diversos fatores devem ser considerados. A segurança microbiológica do leite cru pode ser influenciada diretamente por diversos fatores, como sanidade dos animais, nível de higiene durante a ordenha e condições de armazenamento do produto. Sendo assim, é de extrema importância a cons-cientização dos produtores a respeito das boas práticas de ordenha e de boas práticas de fabricação durante toda a cadeia produtiva do leite, incluindo armazenamento e transporte (Sola et al., 2016).

Vale ressaltar que o consumo de leite cru ainda é popular em regiões do interior do país, e oferece um grande risco de contaminação por patógenos, como Salmonella spp.. Assim, a etapa de fervura se revela imprescindível, já que espécies do gênero possuem baixa resistência térmica (Popoff & Le Minor, 2015). Já na produção de derivados lácteos, especialmente queijos, se faz necessário o uso de matéria-prima de qualidade microbiológica assegurada, além de manter parâmetros de processamento bem definidos, com o objetivo de se obter um produto final seguro ao consumidor (Prates et al., 2017).

Medidas de boas práticas de ordenha e fabricação são de extrema importância para o controle destes micro-organismos, especialmente em tempos onde produtos artesanais, sem rigor e controle de processamento adequados, ganham espaço no mercado. Sendo assim, torna-se um problema de saúde pública o controle de contaminação de alimentos por Salmonella, conhecidos os riscos associados às salmoneloses e, em especial, às febres tifóide e paratifóide, que, devido ao grande problema de subnotificação no país, impede a implantação de políticas públicas efetivas neste sentido.


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Triagem microbiológica em mãos de manipuladores de alimentos em serviços alternativos de alimentação

Clara Mariana Gonçalves LimaUFSC/IFNMG/UFSC

Lenara Oliveira PinheiroUFLA

Maria Lorena Santos de OliveiraUFLA

Jorge Pamplona PagnossaUFLA

Silvani VerruckUFSC

Roberta Magalhães Dias CardozoIFNMG

10.37885/210203122

https://dx.doi.org/10.37885/210203122


Palavras-chave: Microbiologia, Alimentos, Mercado Municipal.

RESUMO

O objetivo deste estudo foi realizar análise de coliformes totais e termotolerantes nas mãos de manipuladoras que trabalham produzindo refeições porcionadas em barracas do Mercado Municipal de Salinas-MG, além da realização da capacitação das colabora-doras e distribuição de material didático para conscientizá-las sobre a importância das Boas Práticas de Fabricação (BPF’s). Foi verificada contaminação microbiológica o que comprova possíveis falhas higiênico-sanitárias. Estratégias didáticas foram aplicadas para adequar as etapas do processo de produção das refeições porcionadas. Para tanto, foi desenvolvida uma cartilha e realizou-se uma capacitação para as voluntárias. Após a capacitação, os valores de coliformes totais para as mãos das voluntárias, apresenta-ram-se praticamente os mesmos, exceto para uma das manipuladoras, com a redução do número. Já para coliformes termotolerantes, os resultados encontrados foram mais satisfatórios com a redução da quantificação destes micro-organismos, apenas para uma das manipuladoras não houve alteração. Vale destacar a necessidade de treinamentos contínuos para subsidiar a melhoria das práticas higiênico-sanitárias das manipuladoras.


INTRODUÇÃO

No Brasil, as feiras livres remontam ao período colonial. A importância desses locais se manifesta no abastecimento direto de alimentos e na geração de renda para a população rural. Além disso, sua relevância ultrapassa a economia para compreender também hábitos alimentares, costumes sedimentados e a própria cultura local (Araújo e Ribeiro, 2018).

O Mercado Municipal de Salinas contempla uma estratégia de fortalecimento da iden-tidade cultural salinense, de incentivo ao associativismo rural e do resgate das tradições antigas uma vez que se comercializam além dos produtos alimentícios, refeições porciona-das em barracas. Porém os manipuladores não costumam receber nenhum tipo de treina-mento sobre Boas Práticas em serviços de alimentação. Dentre os fatores determinantes e inter-relacionados que colocam em xeque a segurança do alimento estão o método de preparo, as condições higiênico-sanitárias das instalações, a manipulação, o manuseio e a comercialização (Erdoğan e Pamuk, 2019).

Nesse sentido, as Boas Práticas são procedimentos que visam à produção e comercia-lização de alimentos seguros. Muitos manipuladores de alimentos, em feiras livres, cometem irregularidades devido ao desconhecimento sobre a legislação sanitária. Porém, esses lugares têm sido pouco estudados no Brasil, principalmente em relação aos aspectos sanitários e da segurança dos alimentos.

Os micro-organismos indicadores são grupos ou espécies que, quando presentes em um alimento, podem fornecer informações sobre a ocorrência de contaminação de origem fecal, sobre a provável presença de patógenos ou sobre a deterioração potencial do alimento, além de poder indicar condições sanitárias inadequadas durante o processamento, produção ou armazenamento (Franco, 2005).

Nesse sentido, os critérios para identificação do grupo dos coliformes totais são a produção de gás proveniente da glicose (e outros açúcares) e a fermentação da lactose até a produção de ácido e gás em um período de 24 a 48 horas a 35 °C. O grupo dos colifor-mes termotolerantes ou coliformes fecais é um subgrupo dos coliformes totais, restrito aos membros capazes de fermentar a lactose em 24 horas a 44,5 – 45,5 °C, com produção de gás (Silva et al., 2010).

O presente trabalho foi conduzido com o objetivo de analisar a ocorrência de colifor-mes totais e termotolerantes nas mãos das manipuladoras de alimentos que trabalham, no Mercado Municipal de Salinas – Minas Gerais, produzindo refeições porcionadas. Além disso, foram aplicadas estratégias didáticas como elaboração de cartilha e treinamento a fim de auxiliar na melhoria da qualidade dos serviços de alimentação na cidade supracitada.


MATERIAL E MÉTODOS

As manipuladoras que foram entrevistadas possuíam idade entre 35 e 55 anos. Foram realizadas coletas em sete barracas (A, B, C, D, E, F e G) que comercializavam alimentos preparados e porcionados no Mercado Municipal de Salinas - MG. Para tanto, foram utiliza-dos swabs esterilizados e embalados individualmente. O swab foi umedecido em 10 mL de água peptonada 0,1% contida em tubo e, friccionado na superfície da mão do manipulador partindo-se do punho até a extremidade de cada um dos dedos num total de três vezes (ida e volta). Posteriormente, o swab partiu-se do mesmo ponto do punho, por entre os dedos e retornou-se à posição de partida do punho. As amostras foram acondicionadas em um tubo com água peptonada, identificadas e transportadas para o Laboratório de Microbiologia do Instituto Federal do Norte de Minas Gerais – IFNMG Campus Salinas. As amostras foram mantidas sob refrigeração até a realização do experimento.

Para a condução das análises microbiológicas de coliformes totais, utilizou-se o mé-todo do Número Mais Provável (NMP), com a técnica de três séries de três tubos múltiplos contendo 1 mL da diluição decimal, segundo a International Commission on Microbiological Specifications for Foods (ICMSF, 1996). Para o teste presuntivo, os tubos contendo caldo lactosado foram incubados por até 48 horas a 37 ºC. Devido à produção de gás foi efetuada a prova confirmatória em tubos contendo Caldo EC, incubados à temperatura de 45 °C, em banho-maria, por 24 horas e Caldo Verde Brilhante incubados à temperatura de 35 °C, em estufa, por 24-48 horas. A Tabela de Número Mais Provável foi empregada para a deter-minação da população de coliformes a 45 °C e a 35 °C. Posteriormente, todas as culturas positivas no caldo EC foram replicadas para Ágar EMB em forma de estrias para identificação de colônias típicas de Escherichia coli.

Com base nos resultados das análises, foi elaborada uma cartilha sobre Boas Práticas de Fabricação para as manipuladoras a fim de auxiliá-las quanto à forma correta de preparo, armazenamento e venda dos alimentos. É importante destacar que a linguagem utilizada foi acessível ao público-alvo e prezou-se pela didática.

A capacitação das colaboradoras foi realizada por meio da apresentação dos procedi-mentos propostos pelo Regulamento Técnico de Boas Práticas para Serviços de Alimentação (ANVISA, 2004). O treinamento foi oferecido às manipuladoras com o objetivo de orientar quanto à forma correta de se manipular alimentos, esclarecendo sobre os cuidados que se deve ter durante a prática. Além dos cuidados higiênicos, outros assuntos também foram abordados como o que são micro-organismos, como e quando eles se multiplicam, como ocorrem as Doenças Transmitidas por Alimentos (DTA) e a influência das condições higiê-nico-sanitárias do local de trabalho na qualidade do alimento produzido.


Após a execução do treinamento, realizou-se um acompanhamento das manipulado-ras no seu horário de trabalho, com intuito de verificar se estavam colocando em prática o que foi abordado.

Posteriormente, efetuou-se uma segunda análise microbiológica, seguindo os mesmos métodos da primeira. Vale salientar que das 12 voluntárias na etapa inicial, apenas 7 con-tinuaram participando do projeto.

RESULTADO E DISCUSSÃO

As mãos dos manipuladores de alimentos são consideradas importantes vias de con-taminação cruzada. De acordo com o resultado das análises microbiológicas para contagem de coliformes totais e coliformes a 45 °C expressos em NMP/g dos manipuladores, devido aos altos valores encontrados, fica evidente que existem falhas na técnica de higienização das mãos das voluntárias do projeto (Tabela 1).

Tabela 1. Resultados das análises microbiológicas realizadas nas mãos dos manipuladores antes da capacitação.

Barracas Amostras Coliformes totais (NMP/mão)a Coliformes termotolerantes (NMP/mão)a

AA1 17 17

A2 >24 >24

BB1 >24 24

B2 >24 >24

CC1 >24 >24

C2 >24 17

DD1 >24 >24

D2 >24 >24

E E1 >24 >24

F F1 >24 <1,8

GG1 >24 17

G2 17 17a - Número Mais Provável por mão analisada

Para superfícies de equipamentos e utensílios a American Public Health Association (APHA) recomenda o máximo de 2 UFC/cm2 e a Organização Mundial de Saúde (OMS) o limite máximo de cerca de 50 UFC/cm2. Não há especificações ou padrões para contagem microbiana das mãos de manipuladores. Segundo Almeida et al. (2017), os resultados ob-tidos para mãos dos manipuladores são satisfatórios quando menores que 21 NMP/mão.

Houve, novamente, redução do número de manipuladoras voluntárias do proje-to. De acordo com a Tabela 2, verifica-se que mesmo após a capacitação, os valores de coliformes totais para as mãos das manipuladoras, apresentaram-se praticamente os mes-mos, exceto para a manipuladora B1, com a redução do número. Já para coliformes termo-tolerantes, os resultados encontrados foram mais satisfatórios com a redução da quantifi-cação destes micro-organismos nas mãos, exceto para a amostra A2 que continuou com a


mesma contagem de micro-organismos. Este resultado sugere que o treinamento pode ter contribuído para a melhoria das práticas higiênicas. No entanto, faz-se necessário continuar com os treinamentos a longo prazo para que haja segurança microbiológica dos alimentos comercializados por esse serviço alternativo de alimentação.

Tabela 2. Resultados das análises microbiológicas realizadas nas mãos das manipuladoras após o treinamento.

Barracas Amostras Coliformes totais (NMP/mão)a Coliformes termotolerantes (NMP/mão)a

AA1 >24 6,1

A2 >24 >24

BB1 14 6,8

B2 >24 14

C C1 >24 14

D D1 >24 24

E E1 >24 9,1a - Número mais Provável por mão analisada

Assim como nesse estudo, Medeiros et al. (2017) encontraram altas contagens para co-liformes termotolerantes nas mãos dos manipuladores de um restaurante universitário. Bairros e colaboradores (2017) encontraram valores de coliformes totais e termotolerantes com no máximo 2,3 NMP/mão antes do treinamento, no entanto, após a execução do treinamento, as mãos dos manipuladores apresentaram uma redução satisfatória nos valores observados, sendo que a totalidade das enumerações foram estimativas menores que 0,3 NMP/mão.

CONCLUSÃO

Conforme os resultados obtidos, foi detectada contaminação microbiológica nas mãos das manipuladoras de alimentos no Mercado Municipal de Salinas, atestando possíveis fa-lhas higiênico-sanitárias. Logo, foi necessário aplicar estratégias didáticas para adequar as etapas do processo de produção das refeições porcionadas. Para tanto, foi desenvolvida uma cartilha e realizou-se uma capacitação para as voluntárias do projeto. Após a capacitação, observou-se uma melhora nos resultados das análises microbiológicas. Para coliformes totais, os resultados melhoraram apenas para uma das voluntárias e, para coliformes termotole-rantes, apenas para uma das voluntárias o número dos micro-organismos não reduziram. .Desse modo, sugere-se a necessidade de treinamentos sobre as BPF’s uma vez que há alta rotatividade de troca das colaboradoras.

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O vírus influenza e a cadeia produtiva de alimentos: prevenção à contaminação de água, alimentos e superfícies

Beatriz Bueno MarcolinoUFSC

Esthela Michalski PuelUFSC

Gisieli Megue PagliariniUFSC

Silvani VerruckUFSC

10.37885/210202997

https://dx.doi.org/10.37885/210202997


Palavras-chave: Influenza, Alimentos, Vírus, Surtos, Contágio, Prevenção.

RESUMO

Atualmente existem campanhas de prevenção e conscientização da população sobre as formas de contágio do vírus influenza, sendo este um dos principais agentes etiológicos causadores de doença respiratórias. Todavia, água, alimentos e superfícies podem repre-sentar risco na disseminação de novas cepas e estão associadas à formação de novas epidemias. Devido a sua estrutura viral, o vírus pode facilmente adaptar-se ao hospedeiro humano e formar rearranjos que possibilitam a existência de novas cepas e continuidade de infecção. Deste modo, considerando as possíveis formas de contaminação e a plasti-cidade viral, é crucial a implementação de medidas de proteção e prevenção se tratando do setor alimentício desde o cultivo, transporte até o setor industrial e comercial.


INTRODUÇÃO

A influenza é uma doença infecciosa causada por vírus que afeta aves e mamíferos, inclusive os humanos. Nos humanos, acomete principalmente o trato respiratório supe-rior podendo causar sintomas como febre, calafrios e congestão nasal. Pertence à família Orthomyxoviridae e é classificada em três espécies (A, B e C) (Spickler, 2016). Um novo vírus relacionado à influenza C recentemente detectado em animais foi proposto como “influenza D” (Chiapponi et al., 2016). As espécies de relevância para infecção humana são A e B, sendo que A faz hospedeiros intermediários em aves e outros mamíferos não humanos. A influenza foi descrita pela primeira vez em um surto por Hipócrates e hoje, é considerada uma doença endêmica sazonal por retornar todo ano e acometer o mesmo indi-víduo repetidas vezes (Costa & Merchan-Hamann, 2015). Hoje conhecido, o vírion apresenta uma estrutura única que possibilita que desvios e rearranjos sejam feitos em suas estruturas antigênicas que serão compatíveis com o seu genoma, deste modo possibilitando a conti-nuidade da existência de novas estirpes e a reinfecção temporal da população (Hay, 2001).

A influenza foi responsável por grandes pandemias como a Gripe Espanhola (1918-1920) e a Gripe Aviária (desde 2016), que causaram muitas mortes e mobilizaram a popula-ção na tentativa de frear sua disseminação (O’Shea et al. 2019). O nome “influenza” deriva do italiano influence devido ao fato de a doença causada pelo vírus ocorrer mais frequen-temente no inverno. Acreditava-se que ele retornava devido à influência de movimentos astrológicos. Todavia, o verdadeiro motivo de o vírus tornar a infectar a população é devido a sua estrutura (Luo, 2011). Os vírus respiratórios, como Influenza, podem se espalhar por contato direto (pessoa a pessoa), via aérea por gotículas ou contato indireto (por mãos e/ou superfícies contaminadas) (Brankston et al. 2007). A tosse e espirros causados por espécies de vírus respiratórios facilitam sua transmissão não apenas pela via aérea, mas também pela contaminação ambiental com os aerossóis/gotículas gerados (Hall et al. 1980; Boone & Gerba, 2007). A principal via de transmissão às vezes é difícil de determinar, além dis-so, circunstâncias ou condições incomuns podem levar a uma rota atípica de transmissão de vírus respiratórios (Yépiz-Gómez et al., 2013). Existem evidências crescentes de que superfícies contaminadas desempenham um papel fundamental na disseminação de vírus respiratórios (Kramer et al. 2006; Winther et al. 2007; Yépiz-Gómez et al., 2013; Kampf et al., 2020). As superfícies (locais de manipulação dos alimentos ou embalagens) podem ficar contaminados com vírus respiratórios pelo contato com secreções ou fluidos corporais ou pelo contato com as mãos não corretamente higienizadas. Além disso, os vírus podem tornar-se aerossolizados por meio de conversas, espirros, tosse ou vômito podendo ser depositados em superfícies (Boone & Gerba, 2007).


Como algumas cepas da gripe aviária de alta patogenicidade (GAAP) foram encon-trados na carne e/ou ovos de várias espécies aviárias, práticas de manuseio cuidadoso de alimentos são importantes quando se trabalha com carne de aves ou produtos de aves de caça selvagens em áreas endêmicas (Spickler, 2016), e todos os produtos avícolas devem ser completamente cozidos antes do consumo (FAO, 2019). O vírus da gripe suína também pode ser inativado pelo cozimento, embora esses vírus sejam patógenos respiratórios e provavelmente não estejam presentes no comércio de carne (Spickler, 2016). No entanto, a disseminação dos vírus da influenza por várias commodities alimentares também é foco de várias avaliações de risco (Golden et al., 2009; Métras et al., 2009; Bauer et al., 2010; Sánchez-Vizcaíno et al., 2010) após a atenção dada a esta doença como uma zoonose pree-minente, embora a transmissão transmitida por alimentos permaneça controversa (Bosch et al., 2018). Existem diversas formas de contágio que derivam da clássica disseminação aerossol humano-humano. Alimentos, água e superfícies podem ser cruciais no momento de contágio intra-espécie e neste trabalho abordaremos possíveis rotas de veiculação e como preveni-las na cadeia final de produção de alimentos.

ETIOLOGIA

Os vírus influenza pertencem aos gêneros influenzavirus A, influenzavirus B e influen-zavirus C da família Orthomyxoviridae (ICTV, 2014). Todos os membros de cada gênero pertencem à espécie influenza A, influenza B ou influenza C, respectivamente (ICTV, 2014). Esses vírus também são chamados vírus da gripe do tipo A, tipo B e tipo C. Um vírus influenza presente em gado e suínos foi recentemente reconhecido, originalmente considerado um vírus influenza C, pode representar um quarto gênero, influenza D (Chiapponi et al., 2016).

Os vírus influenza A são os vírus influenza mais amplamente distribuídos em aves e mamíferos. Esses vírus contêm dois antígenos de superfície altamente variáveis, as pro-teínas hemaglutinina (HA) e neuraminidase (NA), que são usadas para classificá-los em subtipos. Atualmente, são conhecidas 18 hemaglutininas (H1 a H18) e 11 neuraminidases (N1 a N11) (Spickler, 2016). Os nomes dos vírus influenza A refletem os hospedeiros aos quais estão adaptados. Atualmente, os vírus da influenza A estão presentes em aves (vírus da influenza aviária), suínos (vírus da influenza suína), cavalos (vírus da influenza equina), cães (vírus da influenza canina) e humanos. Os vírus adaptados às pessoas são chamados vírus influenza A humano, para distingui-los dos vírus influenza B e C, que também são mantidos em populações humanas. Juntos, os vírus influenza A, B e C que circulam nas pessoas são chamados de ‘vírus influenza sazonal’ (Spickler, 2016).

Em humanos, os vírus influenza A tendem a formar uma única população global (Vijaykrishna et al., 2011). Os vírus influenza humano H1N1, H1N2, N2N2 e H3N2 foram


amplamente distribuídos durante o século passado, mas atualmente apenas os vírus H1N1 e H3N2 estão em circulação geral (Grohskopf et al., 2013; Komadina et al., 2014). Os vírus da gripe humana estão sob considerável pressão de seleção da imunidade (por infecção ou vacinação). Como resultado, os vírus predominantes que circulam nas populações huma-nas mudam constantemente, resultando em epidemias e pandemias. As pandemias foram relatadas mais recentemente em 1918, 1957, 1968 e 2009 (Spickler, 2016).

Infecções por influenza no ser humano causam sintomas que incluem febre alta, ca-lafrios, dores no corpo e congestão nasal. De acordo com Ming Luo (2011) a característica única que torna a influenza capaz de causar infecções endêmicas na população é seu RNA segmentado de fita simples com sentido negativo. Indubitavelmente, o fator que fez o vírus influenza tão difícil de controlar e prevenir é sua capacidade única de realizar mudanças antigênicas (Schulman, 1971).

Os vírions de influenza são esféricos (80–120 nm de diâmetro) ou filamentosos (até 20 μm de comprimento) (Noda, 2011) (Figura 1). Vírions são receptáculos dentro dos quais há proteínas estruturais e RNA ou DNA, e são por vezes embrulhados em membrana lipídica e açúcares. Os vírions entregam seu genoma a células hospedeiras usando receptores, fatores de ligação e facilitadores da ativação das células e ligação ao hospedeiro (Wang et al., 2018). O vírion da influenza, especificamente, contém um envelope de membrana lipídica que deriva do plasma da célula hospedeira, este envelope de membrana forma uma barreira dentro da qual são os componentes virais protegidos do meio ambiente quando a partícula do vírus está em circulação. Imediatamente abaixo do envelope da membrana, há uma camada de matriz formada pela matriz proteína. A camada de proteínas da matriz envolve o genoma viral que é composto por oito segmentos de RNA de fita simples envolto em nucleoproteína no sentido negativo. Esses oito segmentos genômicos codificam dez proteínas virais, incluindo três subunidades, PA, PB1 e PB2, da RNA polimerase específi-ca do vírus, duas glicoproteínas de superfície, hemaglutinina (HA) e neuraminidase (NA), a nucleoproteína (NP), a proteína da matriz (MA), a proteína do canal de próton M2 que é traduzida a partir do mRNA emendado de M e duas proteínas não estruturais NS1 e NS2 que são os produtos dos dois oitavos mRNA virais alternados. O NS2 também é conhecido como proteína de exportação nuclear (O’Neill et al., 1998).

De acordo com Luo (2011), durante o processo de replicação, a RNA polimerase pode cometer uma série de erros gerando variantes da proteína HA. Essas variantes podem facilmente escapar do hospedeiro pelas vias aéreas e infectar outros indivíduos. Devido à mutação da proteína HA, os vírions mutantes terão resistência aos anticorpos do novo hospedeiro. O mesmo mecanismo também ocorre devido a variantes na glicoproteína NA. Essas variantes de HA e NA são denominadas “desvio antigênico” (Hay et al., 2001).Sendo


assim, de um ano para outro pode haver uma mudança repentina da proteína HA, deno-minada “realocamento antigênico”. Esse tipo de alteração é o resultado da substituição de um segmento genético de um vírus da gripe circulante com outro segmento genético, um processo chamado rearranjo. Isso só é possível porque o vírion influenza possui seu ge-noma segmentado (Henry et al., 2018). Sendo assim, infecções sazonais recorrentes são causadas principalmente por influenza A tipo H3N2 e H1N1 e influenza B das linhagens B/Victoria/2/87 e B/Yamagata/16/88 (WHO,2016). A co-circulação de ambas espécies duran-te épocas endémicas aumenta significativamente os índices de mortalidade e morbidade. (Sandt et al. 2015).

Figura 1. Estrutura do vírus influenza esférico e filamentoso.

Fonte: Adaptado de Ming Luo 2011. HA: hemaglutinina; NA: neuraminidase; NP: nucleoproteína; MA: proteína da matriz; M2: proteína

do canal de próton.

PRINCIPAIS RESERVATÓRIOS NATURAIS

Existem vários tipos de vírus influenza, sendo que todos os subtipos causam doença em uma variedade de aves (as aves aquáticas são seus hospedeiros evolutivos). Alguns tipos de influenza A, que primariamente afetam as aves, também infectam porcos, cavalos, mamíferos marinhos e, inclusive, humanos. Embora a gripe aviária (subtipo A) afete humanos menos frequentemente, as cepas estão constantemente evoluindo, podendo causar epidemias de gripes sazonais em humanos, caracterizadas por doença de sintomas geralmente leves (Black & Armstrong, 2006), podendo ser agravados. Atualmente, as epidemias de gripes sazonais em humanos são causadas por vírus dos subtipos A(H1N1) e A(H3N2) (Jiang, 2020).

O caráter de raridade nesse acontecimento (quando a influenza A infecta uma espécie que não seu hospedeiro atual) ocorre porque algumas proteínas do vírus são específicas para receptores celulares do seu organismo hospedeiro. Por outro lado, os vírus influen-za B e C têm basicamente como único hospedeiro, o ser humano (Black & Armstrong, 2006).

https://mail.google.com/mail/u/1?ui=2&ik=19416b0b67&attid=0.1&permmsgid=msg-f:1669869838825429711&th=172c91c564541acf&view=att&disp=safe&realattid=172c91b9039fa0574a82


Até o ano de 2016, cepas foram encontradas em aves que contém de H1 a H16 e de N1 a N9. Embora matematicamente possa haver centenas de subtipos possíveis, foram descritos na natureza pouco mais de cem subtipos em aves, não se sabendo se todas as combinações seriam possíveis. Além disso, em morcegos, foram encontrados apenas os subtipos H17N10 e H18N11 (Spickler, 2016).

Cada vírus influenza é adaptado a circular em determinado hospedeiro. Entretanto, ele pode ocasionalmente infectar outra espécie. Na maioria dos casos, o vírus não é transmitido eficientemente a essa nova espécie, então desaparece dela rapidamente. Porém, em alguns casos, um vírus pode infectar outro hospedeiro com sucesso, seja por rearranjo no novo hospedeiro ou no hospedeiro intermediário. Por exemplo: uma influenza aviária pode sofrer rearranjo com uma influenza humana em um suíno, e então ser transmitida para um ser humano. Porém, é mais provável que uma infecção bem-sucedida em um novo hospedeiro ocorra quando diferentes espécies tenham contato frequente (Spickler, 2016).

4. Surtos envolvendo o vírus ou a família viralA primeira descrição sugestiva de surto de influenza na história atribui-se a Hipócrates,

por volta do século V a.C. São conhecidos numerosos relatos de surtos de gripe durante a história, embora a primeira publicação sobre a influenza em revista científica tenha se dado em 1650. Tem-se evidências de possíveis pandemias desde 1590. Os primeiros relatos sobre gripe no Brasil datam de 1552 e 1559, aumentando a partir dos séculos XVIII e XIX. Desde a colonização do Brasil, a população indígena brasileira sofreu grandes perdas devido a doen-ças e epidemias trazidas pelos colonizadores. Dentre as epidemias que mais causaram mor-tes de indígenas, encontram-se as de gripe por influenza (Costa & Merchan-Hamann, 2015).

Há vários estudos que apontam para a ocorrência de eventos da doença pela história, mas as pandemias mais importantes foram: a Gripe Espanhola (H1N1, entre 1918 e 1920); a Gripe Asiática (H2N2, entre 1957 e 1968); e a Gripe de Hong Kong (H3N2, entre 1968 e 1969). Segundo Black e Armstrong (2006), pandemias de influenza são eventos imprevisíveis que ocorrem quando um vírus novo do subtipo A se espalha rapidamente pelo mundo, afetando a população, a qual se encontra totalmente suscetível, visto que se trata de uma cepa nova. Geralmente ocorrem duas ou três ondas de casos, em qualquer época do ano. O quadro 1 apresenta alguns surtos de vírus influenza A de importância humana.


Quadro 1. Surtos de vírus influenza A de importância humana.

Surtos de Vírus Influenza A de importância humana

Subtipo Hospedeiro Natural Observação Referência

H1N1 (Gripe Espanhola, 1918 a 1957) Humanos Reapareceu em 1977 e co-circulou com H3N2 (Spickler, 2016)

H2N2 (Gripe Asiática, de 1957 a 1968) Humanos Substituiu a Gripe Espanhola (Spickler, 2016)

H3N2 (Gripe de Hong Kong, 1968 a 1969) Humanos Rearranjo entre H2N2 e uma gripe aviária (Jester, 2020)

H5N1 (Gripe Aviária, de 2003 a 2004) Aves Infectou humanos (além de outros animais) (Spickler, 2016)

H1N1 (Gripe suína de 2009) Suínos Rearranjo entre as gripes suínas H1N2 e H1N1 infectou humanos (Spickler, 2016)

H7N9 (2013 a 2014) Aves Infectou humanos (além de outros animais) (Watanabe, 2014)

Fonte: as autoras.

Para a Organização Mundial da Saúde (2005), a pandemia da Gripe Espanhola teve início pela mutação de um vírus aviário que adquiriu, ao longo de infecções em seres hu-manos, adaptações para que a transmissão entre humanos fosse sustentada. Enquanto isso, acredita-se que as pandemias de Gripe Asiática e da Gripe de Hong Kong tenham sido reflexo de troca de genes entre vírus influenza humanos e aviários.

Gripe Espanhola (1918-1920)

A Gripe Espanhola (H1N1) aconteceu entre 1918 e 1920 e foi a mais letal da História, tendo infectado em torno de 50% da população mundial e tendo provocado sintomas clínicos em 25% na população. Além disso, é estimado que a doença tenha causado a morte de cerca de 40 e 50 milhões de pessoas na época (Costa & Merchan-Hamann, 2015). A letalidade para esta pandemia foi estimada como maior do que 2,5%, o que é bem superior à letalidade das gripes sazonais, com valor que se aproxima de 0,001% (Bertucci, 2006).

A Gripe Espanhola levou esse nome não porque teve início na Espanha, mas sim, porque este país foi o primeiro a noticiar os acontecimentos desse grande surto de influen-za. O país era neutro durante a Primeira Guerra Mundial, assim, os jornais da época não sofriam a grande censura do governo sobre os trabalhos jornalísticos como acontecia em outros vários países. Porém, a influenza espanhola, provavelmente, se originou nos campos de treinamento militar no interior dos Estados Unidos (Bertucci, 2006; Beveridge, 1978)

No Brasil, estima-se que a Gripe Espanhola tenha atingido aproximadamente 65% da população, levando à morte cerca de 300 mil pessoas. A pandemia, a dizer pela morte do presidente reeleito Rodrigues Alves, em janeiro de 1919, trouxe reflexos de caos sanitário, desordem social e também de crise política. Os primeiros casos da pandemia no Brasil são


atribuídos ao navio inglês Demerara, que saiu de Liverpool (Inglaterra), com escala em Lisboa (Portugal) e atracou em Recife, Salvador e Rio de Janeiro (Costa & Merchan-Hamann, 2015).

Segundo os autores, alguns fatores que se considera importantes para o fracasso da contenção da doença no Brasil são o descaso no noticiamento das informações por parte da imprensa; e falta de conhecimento científico e de técnicas apropriadas para o controle da pandemia. As outras duas pandemias que ocorreram no século XX, e as influenzas H5N1 e H1N1 de 2009 foram causadas por vírus descendentes da cepa H1N1 da Gripe Espanhola (Morens & Taubenberger, 2016).

Gripe Asiática (1957-1968)

A pandemia da gripe asiática, causada pelo vírus H2N2, começou em fevereiro de 1957 na China e se deu em duas ondas com alta morbidade e letalidade. O vírus circulou até 1968 (Costa & Merchan-Hamann, 2015). A maior parte das mortes ocorreu por pneumonia bacteriana secundária à influenza, e a taxa de mortalidade foi de 1/4000 (predominantemente nos grupos de muito jovens ou muito velhos). Estima-se que o total de mortes tenha sido de mais de um milhão de pessoas. A gripe asiática afetou entre 40 e 50% da população mundial, sendo que 25 a 30% delas apresentaram a forma clínica típica da doença (Potter, 2008).

O vírus influenza H2N2 da gripe asiática tinha as glicoproteínas HA e NA diferentes de todos os tipos anteriores, e substituiu o vírus H1N1 que circulava no mundo desde a época da Gripe Espanhola. Em seis meses, o vírus alcançou, principalmente por meio das rotas marítimas, o mundo inteiro. Um estudo realizado na cidade de Porto Alegre, em 1957, indicou que o vírus infectou 54% da população da cidade. 34% adoeceram e 20% não apresentaram sintomas clínicos (Costa & Merchan-Hamann, 2015).

Para os autores supracitados, com a criação do Ministério da Saúde em 1953, este ór-gão passou a ser informado pela Organização Mundial da Saúde sobre a pandemia de gripe e tomou várias medidas, como: abertura de crédito; e criação e nomeação da “Comissão de estudos sobre a gripe e planejamento de seu combate”, a qual trabalhou na organização de reuniões, no planejamento da campanha, na criação de uma cadeia de laboratórios regionais para a identificação do vírus, e na produção de vacina para a nova gripe.

Gripe de Hong Kong (1968)

Segundo a Organização Mundial da Saúde (OMS) (2005), a gripe de Hong Kong teve início em julho de 1968 e acarretou menos mortes e sintomas mais brandos do que a de 1957, admitindo-se um valor em torno de 1 milhão de mortes no mundo. A gripe teve início em Hong Kong e, em alguns dias, o vírus foi isolado e identificado como um novo subtipo. Esta cepa (H3N2) não se espalhou tão rapidamente quanto as pandemias explosivas do


passado, e teve impacto realmente forte em poucos países, sendo o de maior importância os Estados Unidos. Neste país, a epidemia teve início com a chegada das tropas america-nas vindas do Vietnã à Califórnia. Em poucos meses o vírus tomou o país, causando um excesso de 34 mil mortes. Em contraste, o Canadá teve um delicado aumento na ocorrência de doença, mas praticamente não sofreu excesso de mortes.

Ainda segundo a OMS, o vírus de 1968 (H3N2) obteve três genes de vírus aviários e os outros cinco vieram de cepas circulantes em humanos H2N2 (influenza asiática). Acredita-se que os porcos, os quais têm receptores aviários e humanos nas células do seu epitélio respiratório, serviram de local para a troca de genes. Sabe-se, também, que o subtipo N2 da cepa H2N2 (1957) é o mesmo que o da cepa H3N2 da Gripe de Hong Kong. Além disso, houve uma pandemia em 1889, causada pela cepa H3N8, e o subtipo H3 é o mesmo do que o da gripe de Hong Kong. Assim, uma população grande (a que foi infectada pelo vírus de 1957) e uma população menor (os idosos que foram infectados pelo vírus de 1889) estariam protegidos da forma severa da doença devido ao seu contato anterior com os vírus, o que explica o motivo pelo qual essa pandemia não causou tantas mortes quanto as anteriores.

Influenza H5N1 (Gripe Aviária - 1996)

A gripe aviária é uma doença causada pela influenza A e que acomete aves, princi-palmente aquáticas. Seu efeito no hospedeiro depende da patogenicidade da cepa e da espécie infectada. A maior parte das cepas são consideradas de pouca patogenicidade, por causarem poucos ou nenhum sintoma no pássaro infectado (Black & Armstrong, 2006).

Uma exceção importante foi a influenza aviária H5N1, cepa que se espalhou para três continentes, tendo primeiro aparecido em aves domésticas da China em 1996. Esta causou surtos de gripe na Coreia do Norte em 2003, rapidamente se espalhou para outros países asiáticos, e alcançou a Europa e norte da África. A influenza aviária H5N1 é considerada de alta patogenicidade, tendo causado a morte de bandos inteiros em alguns casos (Black & Armstrong, 2006).

Para os autores supracitados, a infecção de humanos por gripe aviária é rara, mas aconteceu, por exemplo, a partir do surto de gripe aviária H5N1 que afetou a avicultura e o mercado de animais, tendo os primeiros casos registrados em humanos em 1997, em Hong Kong. Para que o vírus não se espalhasse para a população humana, destruiu-se toda a criação de galinhas domésticas em Hong Kong, medida que surtiu efeito até 2003, quando voltaram a surgir casos não apenas na região, como também em vários outros países asiá-ticos. Segundo a Organização Mundial de Saúde (2020), ocorreram, entre 2003 e 2019, 861 casos de H5N1 em humanos, resultando em 455 mortes (quase 53 mortes a cada 100 casos).


Segundo Black e Armstrong (2006), chegou-se à conclusão de que a transmissão da H5N1 se dava tanto por contato com animais infectados (secreção, sangue, etc.) quanto por contato com um ser humano infectado, embora essa forma de transmissão tenha se demonstrado limitada. Quase todas as pessoas infectadas pela H5N1 informaram ter tido contato próximo com bandos infectados.

Influenza H1N1 (Gripe Suína – 2009)

O vírus influenza A H1N1 pandêmico de origem suína causou um surto de síndrome gripal em várias regiões do México, levando à notificação à OMS no dia 12 de abril de 2009. No dia 17 de abril, foi emitido um alerta nacional de epidemia no México. No mesmo dia, o Centers for Disease Control and Prevention (CDC) isolou, em duas meninas da Califórnia que não tiveram contato com suínos, um vírus influenza de linhagem suína não conheci-do. No dia 23 de abril, a mesma cepa isolada na Califórnia foi isolada no México. No dia 25 de abril, a OMS decretou Emergência de Saúde Pública de Interesse Internacional por conta do vírus A(H1N1)pdm09 (Cerbino Neto, 2012).

Segundo o autor, visto que o vírus se espalhou por todo o mundo, a OMS decretou, em 11 de junho de 2009, a primeira pandemia depois de 1968. No Brasil, o primeiro caso detectado foi no dia 07 de maio do mesmo ano. Em um ano, no mundo, foram confirmados laboratorialmente 17.700 óbitos pelo vírus pandêmico e, durante a pandemia, o número total de mortos foi 18.156. Este número é mais baixo do que as previsões mais otimistas, que esti-mavam entre 2 e 7 milhões de mortos. A vacina criada para o vírus pandêmico foi avaliada em uma meta-análise de cinco estudos observacionais e demonstrou efetividade média de 69%.

Nos Estados Unidos, verificou-se que 54,4% dos infectados eram assintomáti-cos. No mundo, segundo a OMS, 24 a 50% dos hospitalizados tinham histórico de asma e 36% dos adultos hospitalizados tinham histórico de doença pulmonar obstrutiva crônica (Cerbino Neto, 2012). Nos Estados Unidos a taxa de letalidade entre os sintomáticos foi de 0,048%. De 9 a 31% dos hospitalizados precisaram dos cuidados de uma UTI, onde 14 a 46% faleceram (OMS, 2010).

A idade avançada, porém, não respondeu ao vírus como ocorre nas gripes sazo-nais. As maiores taxas de ataque (taxa de incidência para um grupo de pessoas expostas ao mesmo risco) estiveram entre crianças e jovens adultos. O número menor de casos em pessoas com idade maior que 60 anos provavelmente se deu por conta da exposição dessas pessoas aos vírus influenza relacionados antigenicamente durante a vida, o que resultou em desenvolvimento de anticorpos (proteção cruzada). Aproximadamente 90% das mortes foram em pessoas menores de 65 anos de idade. Porém, a taxa de morte entre pacientes hospitalizados foi maior entre os maiores de 50 anos e menor entre as crianças (OMS, 2010).


Principais sintomas/consequências para a saúde

Os sinais e sintomas clínicos podem variar de acordo com a idade e comorbidades, sendo muitas vezes de difícil diferenciação clínica com outras infecções virais respiratórias (Uyeki, 2014). Os sintomas do vírus da influenza apresentam-se com início abrupto de febre, tosse, cefaleia, dor de garganta, coriza, congestão nasal e mialgia, que se resolvem em um período de 3 a 5 dias, porém a tosse e a fadiga podem persistir por mais tempo. O período de incubação do vírus da influenza é de 1 a 3 dias, e a maioria das pessoas com sintomas tem a doença sem complicações. As crianças, além dos sintomas respiratórios, podem ter diarreia e dor abdominal (Uyeki, 2014).

De acordo com a World Health Organization (2012), em crianças, os sinais de doença grave incluem apneia, taquipneia, dispneia, cianose, má alimentação, desidratação, estado mental alterado e irritabilidade extrema. Dentre as complicações causadas pelo vírus influen-za, pode-se citar: pneumonia, exacerbação de doenças crônicas como asma e insuficiência cardíaca congestiva, além de outras complicações mais graves, como coinfecção bacteriana, miocardite, encefalopatia, dentre outras (Uyeki, 2014). Sendo assim, o vírus da influenza pode causar complicações pulmonares e extrapulmonares.

O comprometimento respiratório pode ocorrer de 3 formas: por ação direta do vírus; por ação do vírus e de bactérias de forma concomitante; ou apenas por infecção bacteriana, que ocorre de 1 a 3 semanas após a gripe e é a mais comum (Cavalcante, 2015). A pneu-monia viral primária é a principal causa de óbito em adultos jovens, sendo uma complicação potencialmente grave, porém rara. E é mais comum em portadores de doenças crônicas, gestantes e imunodeprimidos (Cerbino, 2012). A coinfecção bacteriana apresenta letalida-de elevada, e os principais agentes bacterianos envolvidos concomitantes ao quadro gripal são agentes comuns na flora, como: Streptococcus pneumoniae, Staphylococcus aureus, Haemophylus influenzae e estreptococos do grupo A (Cavalcante, 2015).

A síndrome de Reye é caracterizada por uma encefalopatia que ocorre após uma in-fecção viral, podendo ser causada pelo vírus influenza. Essa síndrome ocorre quase exclu-sivamente em crianças com infecção viral que utilizam aspirina, as manifestações clínicas vão desde letargia, delirium até convulsão e parada respiratória. Por isso a utilização deste medicamento deve ser evitada nesse casos (Treanor, 2010; Cerbino, 2012).

Segundo Cavalcante (2015), o comprometimento do miocárdio é raro, e a síndrome de choque tóxico tem sido descrita quando há infecção associada por Staphylococcus aureus produtores de toxina da síndrome de choque tóxico. De acordo com os autores citados, os sinais e sintomas costumam se resolver sem maiores complicações, porém, isso varia de acordo com a idade e as condições preexistentes, podendo haver complicações mais sérias que necessitam maior atenção.


PRINCIPAIS VIAS DE CONTAMINAÇÃO E ALIMENTOS MAIS FREQUEN-TEMENTE ENVOLVIDOS

Nos últimos anos, tem crescido a preocupação em relação à segurança de alimentos no mundo inteiro, visto que uma variedade de alimentos e agentes estão relacionados a doenças veiculadas por alimentos e água. Todos os dias ingerimos grandes quantidades de microrganismos presentes em alimentos, bebidas e também os que estão em contato com eles, como em nossos dedos (O’Shea, 2019). Para Franco e Landgraf (1996), de forma geral, a contaminação de alimentos por vírus pode ocorrer de diversas formas. Pode ocorrer, por exemplo, a ingestão de verduras que foram contaminadas devido ao uso de água ou adubo contendo o vírus, ou ingestão de carne de animais que consumiram ou foram criados em águas contaminadas. Mas, de forma mais importante, pode ocorrer a contaminação dos alimentos em sua preparação final, sendo por vetores ou até mesmo pelos manipuladores.

Muitos dos agentes causadores de infecção alimentar levam a um quadro de gastroen-terite, que pode levar o corpo a desenvolver doença autolimitada até, em alguns casos, in-fecção fatal, sendo o sintoma mais comum a ocorrência de diarreia. Infelizmente, a diarreia é a maior causa de doença e morte em crianças de países em desenvolvimento, enquanto em países desenvolvidos o quadro é brando (exceto em crianças pequenas, idosos e imu-nocomprometidos) (O’Shea, 2019).

Muitos são os agentes que eventualmente causam doenças veiculadas por alimentos (DVAs). Entre eles estão os parasitas: Giardia lamblia, Entamoeba histolytica, Ascaris lumbri-coides, Taenia saginata; Bactérias: Escherichia coli, Salmonella Enteriditis, Campylobacter spp., Shigella spp., Clostridium perfringens, Bacillus cereus, Vibrio parahaemolyticus; e os vírus, em que destacam-se norovírus, rotavírus, hepatite A e E, adenovírus, astrovírus, coro-navírus, e enterovírus (O’Shea, 2019; Bachofen, 2019). No entanto, os vírus influenza (como H5N1, que causa gastroenterite viral), também foram reportados em alimentos e são objetos de avaliação de risco na cadeia de produção de alimentos (Quadro 2) (Bosch et al., 2018).

Quadro 2.Avaliação de risco para vírus influenza em alimentos e água.

Patógeno Alimento envolvido Ano Referência

Influenza aviária Aves, ovos com casca e ovoprodutos 2010 (Bauer et al., 2010)

Influenza aviária Aves 2010 (Sánchez-Vizcaíno et al., 2010)

HPAI H5N1 Aves domésticas, pássaros selvagens 2009 (Métras et al., 2009)

HPAI H5N1 Frangos 2009 (Golden et al., 2009)

Influenza aviária Água 2005 (Schijven and Teunis, 2006)

Influenza aviária (H5 e H7) Ovos 2004 (Sabirovic et al., 2004)

Fonte: Adaptado de Bosch et al., 2018. HPAI: Vírus influenza de alta patogenicidade.


A globalização, o desenvolvimento dos meios de locomoção, a expansão da produção pecuária e a invasão dos habitats para agricultura contribuem para montar a complexidade da epidemiologia de muitos microrganismos, entre eles a influenza. Vírus influenza de alta patogenicidade (HPAI) causam grande mortalidade na pecuária, além de danos econômicos. HPAI e os vírus influenza de baixa patogenicidade (LPAI) representam riscos também para a vida humana, principalmente em áreas endêmicas. Juntamente com a intensificação da avicultura, intensificaram-se também os surtos de vírus influenza aviários em aves. Embora a preocupação primariamente seja com a saúde das aves, sabe-se que algumas cepas têm propensão a infectar mamíferos, incluindo humanos. Principalmente a partir de 2003, ocor-reu um aumento nos casos de influenza A(H5N1) e A(H7N9) em humanos (Harder, 2016).

Há vários genótipos de influenza A de alta patogenicidade (HPAI), mas um dos mais patogênicos tanto para humanos quanto para animais é a gripe aviária A(H5N1). O reser-vatório natural da gripe A(H5N1) são pássaros selvagens, como aves aquáticas, as quais normalmente ficam doentes. Já entre os subtipos de influenza A de baixa patogenicidade (LPAI), o mais importante é a influenza A(H5N1), em que esses mesmos animais encontram--se assintomáticos, porém também infectantes. Em ambos os casos, o vírus está presente nas fezes e água contaminada pelas fezes das aves selvagens, secreções respiratórias e fecais de aves domésticas, e aerossóis provenientes do aparelho respiratório desses ani-mais (Harder, 2016). Em alguns casos, uma ave infectada pode passar o vírus para um ser humano (O’Shea, 2019).

No caso de aves infectadas, a transmissão do vírus a um ser humano pode se dar por inalação de pequenas partículas aerossóis, contaminação fecal proveniente de aves ou por ingestão de água contaminada (intoxicação alimentar). Já a transmissão do vírus de um pássaro selvagem para aves domésticas como galinhas, patos e gansos se dá pela contami-nação do ambiente com fezes contendo o vírus. Isso pode causar infecções severas nesses animais, além de eles poderem transmitir o vírus para trabalhadores, pessoas em contato e na cadeia alimentar. Além disso, se houver porcos nas proximidades, como no caso de fazendas, eles podem contrair o vírus e, por sua vez, transmiti-lo para humanos. Também há evidências da contaminação de humanos pelo manuseio desprotegido do animal morto, ao abater, e também ao ingerir sangue de pato e sua carne (O’Shea, 2019), embora o cozimento da carne em temperaturas padrões de cozinha (no mínimo 10 segundos a 70°C) e tomando os devidos cuidados na contaminação de utensílios resulte em uma comida totalmente se-gura. Além disso, a infecção humano-humano não pode ser excluída (Harder, 2016).

A gripe H1N1 de 2009, por sua vez, causa doença respiratória em suínos, e esses animais podem transmitir o vírus para o ser humano. De acordo com Oliveira e Iguti (2010), o suíno é considerado um importante hospedeiro intermediário na transmissão do vírus


Influenza A [H1N1] de aves para humanos, considerando que os hospedeiros evolutivos do vírus influenza são as aves. No caso dos suínos, a transmissão do animal infectado para o humano (e vice-versa) se dá através de contato próximo, por meio da propagação de gotas expelidas durante a tosse ou espirro, ou por meio do contato com superfícies recentemente contaminadas. A transmissão pode ocorrer com trabalhadores da suinocultura e veterinários, por exemplo (Oliveira & Iguti, 2010).

MEDIDAS DE PREVENÇÃO DA CONTAMINAÇÃO DE ÁGUA, ALIMENTOS E SUPERFÍCIES

Diversas medidas devem ser tomadas visando a prevenção da contaminação pelo ví-rus Influenza e também outros vírus, dentre elas, pode-se citar: Ministério da Saúde (2010) higiene das mãos com água e sabão depois de tossir ou espirrar, após usar o banheiro, antes das refeições, antes de tocar os olhos, boca e nariz. Evitar tocar os olhos, nariz ou boca após contato com superfícies. Limpeza e desinfecção de superfícies e objetos que são frequentemente tocados (CDC, 2019).

Além dessas medidas gerais, deve haver cuidado no manuseio e preparo de alimentos para consumo. De acordo com a Food and Agriculture Organization of the United Nations (FAO) (2019), a carne bem cozida é segura para consumo, isto porque o vírus Influenza é inativado pelas temperaturas normais de cozimento (ou seja, atingindo pelo menos 70 °C em todas as partes).

Para evitar a contaminação e contaminação cruzada de alimentos durante seu prepa-ro, a FAO recomenda higienizar as mãos antes e depois do manuseio de alimentos, evitar o uso dos mesmos utensílios domésticos para preparar carnes cruas e outros alimentos, manter a carne crua separada de alimentos cozidos ou prontos para consumo e, após o uso, lavar e desinfetar os utensílios e as superfícies que estiveram em contato com a carne crua (FAO, 2019).

Em relação aos alimentos que chegam em casa, deve haver um cuidado com a limpeza e desinfecção das embalagens, e também das frutas, legumes e verduras a serem consumi-dos para prevenção frente à vírus respiratórios. As embalagens antes de serem guardadas devem ser lavadas com água e sabão e depois deve ser borrifado álcool 70% ou solução clorada. As frutas, legumes e verduras devem ser lavadas e sanitizadas com solução de hipoclorito de sódio, na diluição adequada (ASBRAN, 2020). Ao consumir alimentos em restaurantes deve-se atentar às condições de higiene do local e dos funcionários, observar se a higiene das mãos é feita com frequência pelos funcionários, se o local é bem limpo, organizado e ventilado (ANVISA, 2007).


Os trabalhadores que trabalham diretamente em contato com animais como porcos e aves devem ter mais alguns cuidados para prevenir a contaminação. Segundo a FAO (2019), no caso do H7N9 e de muitos outros patógenos, o maior risco de transmissão ao homem é o contato direto com um animal infectado. A fim de reduzir a exposição ao H7N9 e outros patógenos, a FAO recomenda boas práticas de higiene, que incluem: limpar fre-quentemente o ambiente de trabalho, manter local bem ventilado e evitar o contato com poeira, fezes e sangue, nesse caso, com a utilização de equipamentos de proteção individual (FAO, 2019). A CDC recomenda algumas medidas básicas para impedir a transmissão do vírus Influenza A de porcos para pessoas, são elas: utilização de Equipamentos de Proteção Individual (EPI), higiene das mãos realizada quando houver contato com os animais e/ou seu ambiente, equipamentos, superfícies que possam estar contaminadas e após remoção dos equipamentos de proteção individual (CDC, 2011).

Os vírus influenza A e B sobreviveram por 24-28 horas em superfícies rígidas não porosas, como plástico e aço inoxidável, tiveram um tempo de sobrevida de 8-12 horas em lenços de papel, papel e tecidos. A transmissão do vírus influenza por superfícies pode ser possível sob condições de forte contaminação ambiental. Após ser transferido das superfí-cies para as mãos o vírus sobrevive por até 5 minutos (Bean et al., 1982). Sendo assim, a higienização das superfícies e das mãos é essencial para evitar a contaminação pelo vírus.

Contudo, a vacinação contra Influenza é o principal método para prevenir a Influenza e suas graves complicações (CDC, 2003). O vírus influenza possui propensão para muta-ções genéticas, e essas mutações tornam as populações humanas suscetíveis a infecção, levando a surtos de influenza a cada ano. Por isso, faz-se necessária a atualização cons-tante de vacinas (Mandell; Douglas & Bennet’s, 2005; Black & Armstrong, 2006). Segundo Potter (2008), o monitoramento da variação antigênica do vírus influenza é um fator-chave na antecipação de epidemias e no desenho da vacina nas quais, todo ano, a(s) cepa(s) predominante(s) do vírus deve(m) ser incorporada(s).


Com base na literatura consultada pode-se concluir que a capacidade do vírus influenza infectar a população se deve a sua estrutura, na qual mutações ocorrem permitindo a existên-cia de novas estirpes que, ao longo da história, causaram diversos surtos. A contaminação pode ocorrer por diversas formas, como por exemplo a contaminação do alimento em sua preparação final, ocorrendo por vetores ou até mesmo pelos manipuladores. Sabendo as diversas formas de contaminação é de suma importância que medidas sejam tomadas vi-sando a prevenção e contenção do vírus da influenza, como: vacinação, medidas de higiene em geral e biossegurança de trabalhadores potencialmente expostos ao vírus.


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Effect of thermosonication on quality parameters and production of probiotic juices

Zilmar Meireles Pimenta Barros

Thays Lucena Vieira de Melo

Renata de Oliveira Nascimento Silva

João Henrique Fernandes da Silva

Patrícia Moreira Azoubel

Ester Ribeiro

10.37885/210203083

https://dx.doi.org/10.37885/210203083


Palavras-chaves: Bioactive Compounds, Microbial Inactivation, Probiotic Juices, Cell Via-bility, Ultrasound.

ABSTRACT

Thermosonication is an emerging technology that combines the use of ultrasound and moderate temperature and it is being considered as a potential technology for reducing microorganisms in fruit juices without causing the degradation of bioactive compounds that occurs with pasteurization. Acerola (Malpighia emarginata) and guava (Psidium guajava) juices were submitted to thermosonication in an ultrasonic processor to evaluate the influence of the power intensity and temperature on the microbiological inactivation, total phenolic compounds, antioxidant activity, ascorbic acid, carotenoids, and color. The effect of thermosonication on the production of these fermented probiotic juices using Lactobacillus rhamnosus ATCC 7469 was also evaluated. The production and the refrige-rated storage of fermented probiotic juices at 37 ºC for 24 hours were analyzed by thermo-sonication at 60% ultrasound power intensity and temperature at 65ºC. Thermosonication was as effective as pasteurization in microbial inactivation, with the advantage of keeping the bioactive compounds more available which favored the growth of the probiotic.


INTRODUÇÃO

Brazil is the third-largest fruit producer in the world with 35% for exportation (Embrapa 2020). Fruit juices contain essential nutritional components, such as carbohydrates, proteins, minerals, vitamins, and carotenoids for the equilibrium of the human body (Khandpur and Gogate, 2016; Dias et al. 2015). Guava (Psidium guajava L) and acerola (Malpighia punici-folia L) are tropical fruits, which have excellent consumer acceptance and command a signi-ficant participation in the Brazilian market (Embrapa, 2020; IBGE 2019; Campoli et al. 2018).

Fruit juices are subject to deterioration associated with the presence of microorganisms such as yeasts; fungi and acid-tolerant bacteria (Elvira 2014). Microbiological inactivation guarantees a safe food product for the consumer, being an indispensable part of food proces-sing (Roobab et al. 2018). Traditional methods of microbiological inactivation, however, affect the nutritional composition and bioactive compounds (Abid et al. 2014). Thermosonication is an emerging technology that combines the use of ultrasound and moderate temperatu-re. It is been considered as a potential technology for reducing microorganisms in fruit juices (Cervantes-Elizarrarás et al. 2017; Cruz-Cansino et al. 2015) without causing the degradation of bioactive compounds that occurs with conventional heat treatments (Aguilar et al. 2017; Zafra-Rojas et al. 2013).

The consumption of plant probiotics, such as fruits and their products, has emerged because there is a demand for low-fat or lactose-free foods (Fonteles et al. 2013). There has been an increasing number of studies of non-dairy probiotic drinks, mainly made from a vegetable matrix, such as fruit juices. This growth is explained by such reasons as the in-crease in the number of people allergic to milk proteins, or who have high cholesterol levels, and lactose intolerance. As well, there are market segments that consume only products of plant origin (Andrade et al. 2019).

Probiotic fruit juices have a lower sugar content since lactic acid bacteria consume sugar during fermentation (White and Hekmat, 2018). The production of probiotic fruit juices is strongly influenced by parameters such as pH, nutritional composition, cell viability, and survival in refrigerated storage (Fonteles et al. 2013). Some studies have shown that fruit juices can serve as a medium for Lactobacillus rhamnosus ATCC 7469 (Nematollahi et al. 2016; Farias et al. 2016; Santos et al. 2017; Andrade et al. 2019).

OBJETIVO

The aim of this work was to investigate the effects of thermosonication on microbiolo-gical inactivation, bioactive compounds, and color of acerola and guava juices, evaluating


the behavior of these different thermosonicated vegetable matrices and on the probiotic fermented juices using Lactobacillus rhamnosus ATCC 7469.

MÉTODOS

Juice preparation

Malpighia emarginata (acerola) and Psidium guajava (guava) juices were prepared from non-pasteurized frozen pulp without the addition of preservatives or water, produced by Fresh Fruit company (Recife, Brazil). The juices were prepared by diluting the pulp in distilled water (1:1 ratio) and then processed, as described below (Section 2.2). Before thermosonication or pasteurization, the pH of the juices was adjusted with 2 mol L–1 NaOH (Dinâmica, São Paulo, SP, Brazil) using a potentiometer (Tecnal model Tec-3MP).

Thermosonication and pasteurization

Thermosonication treatment was conducted with 500 W ultrasound equipment with a 1.3 cm probe diameter and a constant frequency of 19 kHz (Unique, DES500, Brazil). An ultra-thermostatized bath (SOLAB® SL-152/157, Brazil) was used to maintain the juice processing temperature. The juice samples (150 mL) were placed in a 250 mL thermostated vessel (8.5 cm diameter) and an ultrasonic probe was immersed to 2.5 cm below the surface of the juice. All trials lasted 10 minutes and started when the pre-set temperature was reached by the system, being recorded by a digital thermometer for calibration (Abid et al. 2013; Saeeduddin et al. 2015). The temperature of the jacket water was maintained according to the experimental design described below. The pasteurization treatment of the juices was conducted at 67 °C for 35 minutes, followed by thermal shock in an ice-water bath for 5 minutes (Fellows 2009; Madigan et al. 2010; Farias et al. 2016; Santos et al. 2017; Andrade et al. 2019).

Experimental design

The effects of temperature and ultrasound power intensity were studied on micro-biological inactivation, bioactive compounds and color using a composite central complete factorial design 22, with the central points (level 0) and axial points (levels ± α), according to Tables 1 and 2. The range of variation between the lower and upper limits of each variable was established based on the literature (Dias et al. 2015). Analysis of statistical data was performed using Statistica 7.0. Tukey test was used to evaluate the statistical significance of tests for acerola and guava juices.


Microbiological inactivation, quality parameters and color analyses

Microbiological inactivation, total phenolic compounds content, antioxidant capacity, ascorbic acid content, carotenoids and color of the treated samples were investigated. The analyzes were performed in triplicate. The determination of color in quintuplicate.

The evaluation of viability for microbiological inactivation (Inat) in juices was determined by the spread plate method. Aliquots of 0.1 mL of the samples were plated, in triplicate, in nutrient MRS broth (Merck, KGaA Germany) containing agar 2% w/V (KASVI, São Paulo, Brazil). The plates were incubated upside-down at 37 ºC for 24 h. Plates containing between 30 and 300 colonies were measured and recorded as colony forming units (CFU) per mL of solution. Control (without treatment), pasteurized, and sonicated samples of the two juices were also evaluated.

The content of total phenolic compounds (TPC) was determined according to the metho-dology of Singleton et al. (1999). The results were expressed as mg of gallic acid equivalent (GAE) per 100 mL of sample. The antioxidant activity (AC) was determined by the analysis of the free radical sequestration capacity, using the reagent 1’-1’Diphenyl-2’picrylhydrazyl (DPPH) (Brand-Williams et al. 1995). Values were expressed as percent inhibition of DPPH. Ascorbic acid content was determined according to the methodology of Strohecker and Henning (1967). The values were expressed as mg of AA per 100 g of juice. The total caro-tenoid content (C) was measured according to Rodriguez-Amaya (1999), expressed as μg of carotenoids per gram of juice. The color of the samples (TCD) was evaluated by means of the three parameters reading system, CIELAB, obtained using a previously calibrated colorimeter (Minolta, CR400, Japan).

Microorganism and inoculum

Lactobacillus rhamnosus ATCC 7469 was purchased from The American Type Culture Collection (ATCC, Manassas, VA, USA). The strain was stored at -20°C (Model DC49A, Electrolux, Recife, PE, Brazil) in 10% (v/v) glycerol (Farias et al. 2016). For inoculum prepara-tion, the stock culture was subcultured in 25 mL of MRS (De MAN, ROGOSA, and SHARPE) broth (Merck, Darmstadt, Germany) and was incubated (Model SP-101, Splabor, Presidente Prudente, SP, Brazil) at 37°C for 24 h. The 10% (v/v) bacterial suspensions, in MRS broth, were inoculated into the fruit juices (item 2.4).

Kinetic study of the production of probiotic juices of acerola and guava

The bacterial cells (Section 2.5) were aseptically added to the pasteurized or thermoso-nicated juices and were incubated at 37°C (Model SP-101, Splabor, Presidente Prudente, SP,


Brazil). Six different fermentations were carried out during 24 h. Two of these were acerola juices with pH adjusted to 4, pasteurized (PA4), or termossonicate (TA4). Concerning guava juices, four conditions were established: PG4 (pasteurized guava and pH adjusted to 4), TG4 (thermosonicated guava and pH adjusted to 4), PG6 (pasteurized guava and pH adjusted to 6) and TG6 (thermosonicated guava and pH adjusted to 6). Samples were collected every six hours. All fermentations were performed in duplicate. Viability, pH, and glucose, fructose, and lactic acid concentrations were determined. The fermented juices were dispensed into sterile tubes, stoppered and stored at 4 ºC in a refrigerator. Viability of L. rhamnosus ATCC 7469 was determined at the initial time and at 28 days of refrigerated storage.

Determination of the viability of L. rhamnosus ATCC 7469

Serial dilutions of the probiotic acerola and guava juices in a 0.9 % w/v saline solution were carried out for viable cell count using a spread plate method in MRS broth (Merck, KGaA Germany) containing agar 2 % w/V (KASVI, São Paulo, Brazil). The plates were incubated upside down at 37°C for 48 h. Viability was measured as CFU/mL of suspension.

Determination of pH, glucose, fructose, and lactic acid

The pH of the juices was measured in a potentiometer (Tecnal model Tec-3MP). High-performance liquid chromatography (HPLC) was used to determine glucose, fructose, and lactic acid concentrations (Farias et al. 2016). A Shimadzu system (Model Prominence LC-20AD, Kyoto, Japan) equipped with a Shimadzu diode array detector (Model SPDM20A) for lactic acid or refractive index detector (Model RID-10A) for glucose and fructose was used. A 300×7.8mm ionic exchange column (Aminex® HPX-87H, Bio-Rad, Hercules, CA, USA), with a 9 μm particle size, was used at 28 °C (lactic acid) or 40 °C (glucose and fruc-tose). The mobile phase was a solution of sulfuric acid (5 mM) prepared in ultrapure water (Model MS 2000, Gehaka, São Paulo, SP, Brazil) at a flow rate of 0.6 mL/min in isocratic elution. The samples were filtered with a 0.22 μm membrane (Durapore, Merck) and diluted in the mobile phase at a 1:10 ratio. Diferent volumes (10, 20, 30, 40, and 50 μL) of stan-dards of lactic acid, glucose, and fructose (Sigma Aldrich) at a concentration of 1 g/L were put through the HPLC to obtain each linear calibration curve; the correlation coefficients of all calibration curves were ≥0.999. The retention times of the standards and their peak area were used to identify and quantify the compounds. The data were obtained using the software LabSolutions LC solutions that came with the instrument.



The mean values of variables were obtained from two experimental replicates. Data were analyzed using a one-way analysis of variance (ANOVA) followed by the Tukey test using Statistica 7.0 at a 5 % of significance level.

RESULTADOS

Effects of thermosonication on microbiological inactivation and quality parameters

Polynomial models of the correlation between dependent and independent variables were tested but they did not present significant regression. Thus, the Tukey test was chosen to evaluate the statistical significance of 11 runs for acerola and guava juices. The results of the microbiological inactivation (Inat) for the both juices show that the set of tests performed presented a high reduction when compared to the control sample (without treatment). There was a reduction from uncountable to 2 logs.

In the set of assays, for both juices, test 11 presented the most promising result (Table 1 and 2), with an Inat increase of 17% and 28% for acerola and guava juices, respectively, when compared to the pasteurized sample. It was observed that for acerola juice, the conditions 60% (65 °C - test 11) and 90% (59 ° C - test 4) presented the lowest values of cell viability, with no significant difference between these conditions. Similar behavior was observed for guava juice. However, when the thermosonicated samples from test 11 were compared with the pasteurized samples from both juices, a significant difference between values was observed, evidencing that this test is most promising.

The results of the TPC analysis for the thermosonicated acerola juice (Table 1) showed a reduction of this content from 3% to 48%, except for tests 4, 8 and 11 which showed an increase, without registering a statistical difference on the Tukey test. Experiment 11 pre-sented the highest value of TPC, with an increase of 5.2% and 8.6% when compared to the control sample (fresh juice) and pasteurized sample, respectively. For guava juice (Table 2), the results showed a reduction between 2 to 15% in the content of TPC. From the tests carried out, only assay 10 failed to present a reduction when compared to the control sample (without treatment). The pasteurized sample had a reduction of around 21% when compared to the control sample. Among the two treatments for each juice, acerola and guava, there was no significant difference.


Table 1. Total phenolic compounds (TPC), antioxidant capacity (AC), Ascorbic acid content (Ascorbic acid), carotenoid content (C) and total color difference (TCD) for acerola juice.

Assay IP (%) T (°C) TPC(mg GAE/100mL)

AC(%Inhibition DPPH)

Ascorbic acid(mg AA/100 g)

C(µg/g) TCD

Control 499.68 ± 2.05 70.68 ± 0.00 598.31 ± 3.16 3.30 ± 0.00 -

1 30 31 457.97 ± 8.63 70.24 ± 0.00 551.43 ± 0.00 3.36 ± 0.00 2.24

2 90 31 367.89 ± 4.84 67.69 ± 0.00 544.73 ± 3.16 3.50 ± 0.00 2.39

3 30 59 373.63 ± 0.00 48.66 ± 0.01 560.36 ± 3.16 3.43 ± 0.00 2.66

4 90 59 522.84 ± 1.12 75.98 ± 0.02 609.47 ± 0.00 3.39 ± 0.00 2.35

5 60 45 257.84 ± 3.72 42.35 ± 0.00 589.38 ± 0.00 3.71 ± 0.00 2.33

6 60 45 246.53 ± 2.23 43.16 ± 0.02 598.31 ± 3.16 3.90 ± 0.00 1.70

7 60 45 236.00 ± 5.95 43.08 ± 0.01 609.47 ± 3.16 3.90 ± 0.00 2.02

8 20 45 509.16 ± 3.72 52.67 ± 0.02 605.01 ± 3.16 3.01 ± 0.00 3.29

9 100 45 382.32 ± 1.54 52.83 ± 0.04 618.40 ± 0.00 3.41 ± 0.00 2.80

10 60 25 499.95 ± 4.14 60.53 ± 0.03 616.17 ± 3.16 3.23 ± 0.00 2.51

11 60 65 525.47 ± 5.96 75.43 ± 0.01 640.73 ± 0.00 2.86 ± 0.00 2.46

P 483.90±11.91 64,58 ± 0.01 526.87 ± 0.00 3.94 ± 0.00 1.95

IP: intensity of the ultrasound power dissipated by the probe; P: Pasteurized

Table 2. Total phenolic compounds (TPC), antioxidant capacity (AC), Ascorbic acid content (Ascorbic acid), carotenoid content (C) and total color difference (TCD) for guava juice.

Assay IP (%) T (°C) TPC(mg GAE/100mL)

AC(%Inhibition DPPH)

Ascorbic acid(mg AA/100 g)

C(µg/g) TCD

Control 46.06 ± 1.23 66.06 ± 0.00 10.72 ± 0.00 33.38± 0.01 ---

1 30 31 45.88 ± 0.60 55.48 ± 0.00 5.13 ± 0.32 21.64± 0.00 6.16

2 90 31 40.93 ± 1.19 55.22 ± 0.00 6.25 ± 0.00 21.48± 0.00 4.55

3 30 59 43.04 ± 0.74 56.27 ± 0.00 8.93 ± 0.00 26.83± 0.00 1.69

4 90 59 41.25 ± 0.34 54.18 ± 0.00 9.82 ± 0.00 26.19± 0.00 1.97

5 60 45 45.35 ± 0.56 52.09 ± 0.01 8.93 ± 0.00 27.45± 0.00 2.05

6 60 45 44.77 ± 0.37 53.26 ± 0.00 8.93 ± 0.00 28.06± 0.00 3.78

7 60 45 44.14 ± 0.15 51.87 ± 0.01 8.93 ± 0.00 39.42± 0.00 1.83

8 20 45 39.77 ± 0.07 53.72 ± 0.00 5.36 ± 0.00 21.81± 0.00 5.53

9 100 45 38.80 ± 0.11 50.72 ± 0.00 4.47 ± 0.00 26.14± 0.01 9.69

10 60 25 46.72 ± 0.74 62.21 ± 0.01 8.93 ± 0.00 30.86± 0.00 5,69

11 60 65 40.91 ± 0.26 63.64 ± 0.00 8.04 ± 0.00 30.00± 0.01 6.53

P 36.48 ± 0.34 59.66 ± 0.00 6.25 ± 0.00 31.70 ± 0.01 5.60

IP: intensity of the ultrasound power dissipated by the probe; P: Pasteurized

The results of the antioxidant capacity (AC) analysis for the acerola juice (Table 1) sho-wed a reduction in the antioxidant activity of the experiments performed and of the pasteurized sample, except for tests 4 and 11 that presented AC values around 6% higher than the control (without treatment). There was no significant difference between these two treatments. For the thermosonicated guava juice (Table 2), a reduction in AC content was observed in all trials. The lowest reduction was observed in test 11, around 3% when compared to the control sample (without treatment). The pasteurized sample had a reduction of 9% when compared to the control sample. There was no significant difference between the juices; however, in absolute values, experiment 11 shows values higher for the thermosonicated over the pas-teurized. The thermosonicated acerola juice presented ascorbic acid content values higher than the control sample. Experiment 11 presented the highest ascorbic acid increase, around


7% when compared to the control sample. The pasteurized sample showed a 12% reduction of this compound when compared to the control sample (without treatment) (Table 1).

The ascorbic acid content of guava juice (Table 2) showed a reduction in all the ex-periments, with values higher than those observed for acerola juice (Table 1), between 18 and 59%, when compared to the control sample (without treatment), except for experiment 4 that presented a significant reduction. The pasteurized sample presented a reduction of 45% when compared to the control sample.

The thermosonicated acerola juice presented increased carotenoid content (C), arou-nd 15% when compared to the control (without treatment). The pasteurized sample had an increase of carotenoids around 16% when compared to the control sample (Table 1). The thermosonicated guava juice presented a reduction in all the trials, with the highest values observed in tests 1, 2 and 8; around 33% and decreases between 21 and 6% for others. The pasteurized sample presented a reduction of 5% when compared to the control sample. Tests 10 and 11 presented the least reductions, with values close to the pasteurized sample (Table 2). Guava juice presented higher levels of carotenoids than those of acerola juice. The ascorbic acid content in the juices had the opposite behavior with respect to carotenoid con-tent. In this case, the guava had ten times higher levels of carotenoids than acerola. In the set of guava juice experiments, however, tests 10 and 11 presented higher values than the others.

As for the total color variation, for acerola juice, values of the TCD between 1.70 to 3.29 were observed for the sonicated sample; and 1.95 for the pasteurized sample (Table 1). For guava juice, values of the TCD were between 1.69 to 9.69, and 5.60 for the pasteurized sample (Table 2).

Production of fermented probiotic juices varying fruit, pulp treatment and pH

Initially, four different fermentation conditions were established with the acerola and guava juices with initial pH adjusted to 4: pasteurized acerola (PA4), thermosonicated acerola (TA4), pasteurized guava (PG4) and thermosonicated guava (TG4). The initial pH was ad-justed to 4 so that it was closer to the natural pH of the juices of these fruits. This adjustment enabled evaluation of the robustness of the Lactobacillus rhamnosus ATCC 7469 and made it possible to compare the results with those reported by Nematollahi et al. (2016). These authors adjusted the pH of cornelian cherry juice to 3.5 in the production of unfermented probiotic juices, using Lactobacillus strains, including L. rhamnosus ATCC 7469. Figure 1 shows the viability of L. rhamnosus ATCC 7469 and the pH during the fermentation.


Figure 1. shows the viability and the pH during fermentation of acerola and guava juices (initial pH adjusted to 4)

There was a decrease in pH between 3 and 5%. Maximum viability was observed in the fermentation using the thermosonicated juice, both for acerola and guava. Higher growth was observed in the fermentation of the guava pulps. The stationary phase seems to have occurred between 18 and 24 hours in the fermentation of guava juice. There was a decrease in viability at 24 hours, indicating that the microorganism was in the death phase. On the other hand, in fermentation of acerola juices, the microorganism was probably still in the exponential phase at 24 hours.

Maximum volumetric productivity in cells (Px) was calculated from the difference between the maximum viability value subtracted from the value at the initial time. The result was divided by the time of maximum viability. In fermentation of thermosonicated juices, the maximum volumetric productivities (0.04 and 0.037 Log CFU / mL.h for TA4 and TG4, respectively) were four times higher than those achieved in the fermentation of pasteurized juices (0.014 and 0.007 Log CFU / mL.h for PA4 and PG4, respectively), for both pulps. There was a sig-nificant difference between the values obtained in the four fermentation conditions. The initial glucose concentrations (Figure 2) in the juices of each pulp (considering both treatments) were higher in the fermentations of pasteurized juices.


Figure 2. Glucose concentration during fermentation of acerola and guava juices (initial pH adjusted to 4).

Although the initial glucose concentration in the pasteurized guava juice was 22% higher than in the thermosonicated juice, the 24-hour concentrations were similar, with a difference of 8%. This was because glucose consumption was faster in the first six hours in the fermentation of pasteurized juice. Concerning the fermentations of acerola juices, there was higher consumption of glucose between six and 24 hours for the thermosonicated juice, which favored a difference in the final concentrations obtained in these fermentations. The final glucose concentration in the fermentation of thermosonicated acerola juice, therefore, was 30% lower than in the fermentation of the pasteurized acerola juice.

As observed for the glucose concentration, the initial fructose concentrations (Figure 3) in pasteurized juices were higher than in the thermosonicated juices. Fructose consumption was more pronounced in the first six hours in the fermentation of pasteurized juices.


Figure 3. Fructose concentration during fermentation of acerola and guava juices (initial pH adjusted to 4)

The highest consumption of glucose and fructose was found in the fermentation of the thermosonicated acerola juice. On the other hand, in the fermentation of guava juice, the highest consumption of glucose was obtained with pasteurized juice, and the highest con-sumption of fructose in the fermentation of thermosonicated juice.

The kinetic study of fermentations with the initial pH adjusted to 6 was performed only with guava juices; adjustment of pH to this value in the acerola juice would have changed the color of the juice to “greenish-brown”. This pH value was chosen based on studies with L. rhamnosus ATCC 7469, where the production of probiotic juices was carried out at pH adjusted to close to 6 (Chang and Liew, 2013, Farias et al. 2016, Santos et al. 2017, Andrade et al. 2019). Figure 4 shows the pH and viability during the fermentation of guava juices with the initial pH adjusted to 6.


Figure 4. Viability and pH during fermentation of guava juices (initial pH adjusted to 6).

The decrease in pH accompanied the increase in viability in both fermentation conditions (TG6 pH). This reduction, however, occurred only in the first 18 hours. On the other hand, in the fermentation of pasteurized guava juice (PG6 pH), the pH reduction occurred up to 24 hours. Between 18 and 24 hours, the stationary phase could be observed. The maximum volumetric productivity (Log CFU / mL.h) of the fermentation of thermosonicated juice was 45% higher than that of pasteurized juice.

The decrease in glucose concentration was similar in both fermentations of guava juices (Figure 5). Glucose consumption was 73% in the fermentation of the thermosonicated juice and 81% in the fermentation of pasteurized juice. Fructose consumption was observed after 12 hours, in both fermentations (19 %), with values lower than those obtained for glucose.


Figure 5. Glucose and fructose concentrations during fermentation of guava juice (initial pH adjusted to 6).

Comparison of fermentations varying the initial pH of the medium of fruit juices

A higher decrease in pH was obtained in the fermentation of the samples at pH equal to 6 (Table 3). Although the pH reduction was 30% in the PG6 and TG6 fermentations, the production of lactic acid was different under these conditions. Therefore, the reduction in pH can be considered to be only an indication of acid production. Thus, it is essential to quantify lactic acid by high-performance liquid chromatography (HPLC), using a diode array detector, as was done in this work and not just by titratable acidity. When the pH reduction was equal to or less than 5%, there was no detectable lactic acid production.

Table 3.Comparison of kinetic parameters of fermentations varying the fruit, the initial pH, and the type of treatment of the pulp.

Fermentation pH decrease (%) Px(Log CFU/mL.h)

Pp(g/L.h)

Glucose(Consumption in %)

Fructose(Consumption

in %)

PA4 4 ± 0.02 0.014 ± 0.000 Nd 40 ± 0.11 33 ± 0.31

TA4 5 ± 0.01 0.040 ± 0.012 Nd 50 ± 0.06 50 ± 0.13

PG4 5 ± 0.02 0.007 ± 0.001 Nd 50 ± 0.20 14 ± 0.83

TG4 2.6 ± 0.02 0.037 ± 0.003 Nd 25 ± 0.15 31 ± 0.30

PG6 30 ± 0.01 0.124 ± 0.010 0.1125 ± 0.0029 73 ± 0.08 19 ± 0.18

TG6 30 ± 0.02 0.227 ± 0.000 0.1792 ± 0.0054 81 ± 0.09 19 ± 0.23

PA4: Pasteurized Acerola in pH4; TA4: Thermosonicated Acerola in pH4; PG4: Pasteurized Guava in pH4; TG4: Thermosonicated Guava in pH4; PG6: Pasteurized Guava in pH6; TG6: Thermosonicated Guava in pH6; Nd: Not detected. Px: maximum volumetric productivity of cells; Pp: maximum volumetric productivity of the product.

The maximum volumetric productivities in cells (PX) were higher in fermentations with the initial pH adjusted to 6 and almost double when the juice was thermosonicated (TG6 with PG6). Similar behavior was observed for maximum volumetric productivity in the product (PP).


There was no production of lactic acid in fermentations with the pH adjusted to 4. The highest consumption of glucose also occurred in juice fermentation with the initial pH adjusted to 6. Fructose consumption did not follow this behavior.

According to the results of PX and PP, there is evidence that thermosonication treatment is associated with a higher bioavailability of bioactive compounds (Saeeduddin et al. 2015) and probably favoring the growth of Lactobacillus rhamnosus ATCC 7469 and the produc-tion of lactic acid.

Farias et al. (2016) obtained a 25% decrease in pH during the fermentation of passion fruit from Caatinga juice by L. rhamnosus ATCC 7469. The juice was pasteurized and the initial pH was adjusted to 6. The maximum volumetric productivity in cells (PX) and in the product (PP) was 0.08 g/L.h and 0.22 g/L.h, respectively. The consumption of total reducing sugars was almost 100% in 24 hours.

Survival of Lactobacillus rhamnosus ATCC 7469 in the fermented probiotic guava juices with initial pH adjusted to 6 during refrigerated storage and simulated gastrointestinal conditions

Survival was higher than 80% for both treatments, during the 28 days of refrigerated storage. Concerning thermosonicated juices, the survival was 7.5% higher than that obtained for pasteurized juices. Viability was higher or equal to 8 Log CFU/mL in both juices. Similar survival was reported by Farias et al. (2016) for the same strain and different pulp. These authors added sucrose before the refrigerated storage. However, the presence of sucrose did not influence survival.

The survival of L. rhamnosus ATCC 7469 in unfermented cherry juice was zero in less than 2 days when the pH was not adjusted (Nematollahi et al. 2016). On the other hand, when the pH was adjusted to 3.5, survival only reached zero between 20 and 30 days of refrigera-ted storage. These authors attribute this reduction to the presence of phenolic compounds when the pH was adjusted to 3.5. In the present study, despite the pH of fermented guava juice being close to 4, there was almost 80% survival with 28 days. The vegetable matrix was different, however, and the content of phenolic compounds in guava juice is low, favoring greater survival, as was also observed in the study by Andrade et al. (2019).

Probiotic survival in the simulation of gastrointestinal conditions during the refrigerated storage of 28 days was around 46% for pasteurized guava juice at zero time; and it was zero at 28 days. For thermosonicated juice, the survival was zero regardless of the time. Farias et al (2016) found survival of L. rhamnosus ATCC 7469 only when using pH 2.7, using passion fruit from Caatinga juice with the addition of sucrose. On the other hand, Andrade et al. (2019) found gastrointestinal survival of 40 and 30%, at the beginning and at 28 days of storage, respectively, using pasteurized and fermented guava juice, with the addition


of inulin and stevia. It is worth mentioning that in the present work, the juices used did not contain additives.

DISCUSSÃO

According to Cervantes-Elizarrarás et al. (2017), thermosonication was effective in the microbiological inactivation of mulberry juice. The values found showed total inactivation for yeasts, lactic acid bacteria (BAL) and Enterobacteriaceae when compared with control and thermosonicated samples. Similar results were observed in apple, pineapple and grape juices (Abid et al. 2014; Tiwari et al. 2008; Tiwari et al. 2009).

Inactivation of microorganisms responsible for foodborne disease is the main objective of food processing. Inactivation of microorganisms was observed when thermosonication was performed at 65 °C for 10 minutes (20 kHz ultrasonic processor) compared to the pas-teurized sample at 95 °C for 2 minutes (Saeeduddin et al. 2015). Similar results were found in pineapple, red blueberry and mandarin juices (Bermúdez-Aguirre et al. 2012).

A study on the effect of pathogenic bacteria on soursop nectar showed that there was a reduction in the microbiological viability of the analyzed samples after thermosonication when compared to the untreated sample. It was observed that one condition (test number 9), showed lethality reduction greater than the 5 logs, FDA (Food and Drug Administration) stipulated value (Anaya-Esparza et al. 2017). Orange juice sonicated at mild temperature and different times (1, 10, 20 and 30 minutes) showed a significant reduction of the micro-biological load. It was observed that the reduction increased with increasing temperature and that the samples treated for 30 minutes showed total decontamination. The observed effects are attributed to the combined physical and chemical mechanisms that occur during cavitation (Guerrouj et al. 2016).

D’Amico et al. (2006) reported on the use of ultrasound with or without moderate heat (thermosonication). They noted that the reduction of cell viability of pathogenic bacteria in milk and apple cider occurred under both conditions. However, effective reduction and in accordance with the requirements of current food law was achieved by the use of thermoso-nication. In the case of apple cider, the inactivation was observed for E. coli O157: H7, with a reduction of 5 logs. This study, thermosonicated acerola and guava juices presented a reduction in microbiological inactivation of the initial microbial load from uncountable to 1.70 and 1.60 logs (acerola and guava, respectively).

A thermosonicated carrot juice study showed a value of 1.85 ± 0.02 for total counts of bacteria in log CFU/mL; under conditions of time and temperature processing between 5 to 6.5 minutes and 52 to 60 °C, respectively (Adiamo et al. 2018). The results of treatment


11 (IP 60% and T of 65 °C) for Inat of both juices, acerola, and guava heat-treated presen-ted similar values.

In the study by Adiamo et al. (2018), an ultrasound bath was used, with variations of time and temperature. In our study, an ultrasound probe was used with temperature and power variations. The results observed for microbiological inactivation in both studies, howe-ver, suggested that the efficacy of this inactivation by thermosonication is similar. This fact supports the undeniable action of acoustic cavitation, among other effects of this processing.

The phenolic compounds comprise a group of natural antioxidants responsible for be-neficial effects on human health, being a primary factor in the fight against free radicals that promote chronic-degenerative diseases such as cancer, cardiovascular, metabolic syndrome, among others (Dias et al. 2015; Aadil et al. 2013).

Santhirasegaram et al. (2013) observed an increase between 30 and 35% in sonica-ted mango juice when compared to a control sample. This increase can be attributed to the reaction between the aromatic ring of the polyphenols and the free radicals generated in the sonication, which contributes to the increase of the antioxidant capacity (Ashokkumar et al. 2008). Sonication removes oxygen dissolved in the juice, contributing to greater bioa-vailability of the phenolic compounds (Masuzawa et al. 2000). This may be associated with the formation of free radicals, which may have affected the total phenolic compounds of the juice, since -OH radicals formed during the application of ultrasound may affect bioactive compounds such as phenolics (Wan et al. 2005).

The behavior of the bioactive compounds, when submitted to different processes, is related to the food matrix (fruits and their products) (Campoli et al. 2018), synergic effect among independent variables, acoustic cavitation effects with oxygen elimination, the relea-se of compounds from the intracellular environment and formation of free radicals. These changes (increase or decrease) in TPC depend on the composition of the different types of phenolic acids present in the juice and on the occurrence of isomerization reactions (Saikia et al. 2015; Anaya-Esparza et al. 2017).

The antioxidant activity of plants and their products is related to the content of antioxi-dant compounds they present, which have different mechanisms of action with synergistic interactions (Perez-Jimenez et al. 2008). Thermosonicated purple cactus juice presented higher antioxidant capacity by the sequestration of the DPPH free radical when compared to control and pasteurized (Cruz-Cansino et al. 2015). Alteration of antioxidant activity in fruit juices have been reported with retention of 90 to 100% (Abid et al. 2014). The stability of AC in sonicated juices may be associated with the elimination of the dissolved oxygen present in the medium during cavitation (Anaya-Esparza et al. 2017; Cruz-Cansino et al. 2015).


Wang et al. (2019a) found more activity in the bioactive compounds of sonicated stra-wberry juice samples than in the control sample. Observations by scanning electron micros-copy (SEM) have demonstrated that this behavior is associated with changes that acoustic cavitation causes in cells, such as damage to the cell wall causing ruptures that release intracellular content, also giving rise to microchannels in the plant cell structure. Alterations in the microstructure of the food matrix and bioavailability of the bioactive compounds can be directly related.

Changes in bioactive compounds of different plant matrices present different responses after thermosonication processing. Acerola juice is a source of ascorbic acid, a water-soluble bioactive compound; while guava juice is rich in carotenoids, a liposoluble bioactive com-pound. This may be the reason for the different responses observed in this study. A study carried out on thermosonication of tangerine and grapefruit juices suggested synergism in their action mechanisms, such as free radical formation, oxygen elimination, and intracellular membrane rupture (Aguilar et al. 2017, Khandpur et al. 2015).

Ascorbic acid is used as an indicator of nutritional value and as an index for estimating quality deterioration in processed products (Lima et al. 2010). It is a compound of potent antio-xidant activity, involved in the prevention of chronic-degenerative diseases (Dias et al. 2015). The process of aerobic oxidation of ascorbic acid is a reaction whose mechanism of action involves factors such as temperature and presence of oxygen. In fruit juices, the presence of oxygen along the processing chain contributes to the degradation of the ascorbic acid content of the same. The use of sonication in fruit juices favors the release of the oxygen present in these juices and contributes to the preservation of the nutritional quality of these juices. The deaeration of fruit juices is shown as an important procedure in their processing step to prevent or minimize the degradation of ascorbic acid (Abid et al. 2014, Aguilar et al. 2017).

Carotenoids are pigments present in plants and play important roles in human me-tabolisms such as immunology, regulation of the cellular mechanism and as antioxidants (Santhirasegaram et al. 2013). During food processing, the generation of free radicals is a fact. These radicals react with lipids, proteins, and sugars. The kinetics of the reaction is de-termined by the velocity of the process and can present different rates for different reaction mechanisms, involving competition between hydroxyl radicals, and oxydryl and its substrates. Moreover, when oxidation involves temperature increase, the free radicals produced tend to react primarily with the solvents from the medium rather than the lipids (Pingret et al. 2013).

Carotenoids are liposoluble compounds. In this study, a discrete increase of carotenoids in the acerola juice was noted, with a carotenoid content of 3.30 μg/g for the control sample. The thermosonicated guava juice, with a carotenoid content of 33.38 μg/g (control sample), presented a significant decrease in carotenoid content. Thus, the behavior observed in the


sonication treatments of the two juices suggests that there were divergent mechanisms at work and the possible contribution of several factors, such as temperature, the presence of oxygen, and different nutritional composition of each processed food matrix. Lee et al. (2005) observed that the carotenoid content in orange juice was reduced by around 10 % after mano-thermosonication (use of ultrasound associated with the use of heat and pressure). However, in a stock study, the sonicated samples presented superior stability in carotenoid content when compared to the control samples which presented a rapid degradation of the compound.

In this study, the contribution of the carotenoid content of the thermosonicated acerola suggested that carotenoids contribute synergistically to the activity of bioactive compou-nds, since vegetables have been identified as sources of this compound, for example buriti (Mauritia vinifera) and carrots (Daucus carota), which present approximately 360 μg/g and 20 μg/g β-carotene, respectively (Rodriguez-Amaya et al. 2008). Carotenoid content was observed to be similar to that observed in acerola juice, with non-significant differences bet-ween the thermosonication and pasteurization treatments (Adiamo et al. 2018).

Changes in the color parameters of the thermosonicated fruit juices suggest activity of pigment release mechanisms located inside the cells (Aadil et al. 2013; Bhat et al. 2011), associated with the conditions used in the thermosonication, such as time, temperature, food matrix and the different reactions that occurred in the treatment (Anaya-Esparza et al. 2017). The study of color variation in foods is important because it affects consumers’ acceptability and willingness to buy, being a visual indicator of judgment (Dias et al. 2015). Conventional heat treatments such as pasteurization cause darkening of the juice, while thermosonication improves brightness (Abdullah and Chin 2014), as observed in our study. Thermosonicated apple and guava juices presented TCD considered to be perceptible and related to the fact that cavitation caused the release of pigments such as carotenoids (Saad et al. 2013).

Farias et al. (2016) observed the growth of Lactobacillus rhamnosus ATCC 7469 in fermented juice of passion fruit from Caatinga (Passiflora cincinnata Mast.). There was a reduction in pH from 6 to 4.5 and growth of 2 logs, reaching a maximum value of 10 Log CFU/mL. The production of lactic acid, in this case, was almost 6 g/L. Fonteles et al. (2013) found cell viability around 9 Log CFU/mL, final pH 3.9, and lactic acid concentration 1.23 g/L in the fermentation of sonicated melon juice using Lactobacillus casei NRRL B-442. According to Khorasani and Shojaosadati (2017), resistance to low pH values is one of the main parameters for the probiotic food industry. These results indicate that Lactobacillus rhamnosus ATCC 7469 adapts to an acidic medium. Andrade et al. (2019) observed survival of L. rhamnosus ATCC 7469 at around 100% with 28 days of refrigerated storage using pasteurized and fer-mented guava juice, with the addition of inulin and stevia.


CONCLUSÃO

The microbiological inactivation, bioactive compounds and color evaluated in all the trials showed that test 11 (60% - 65 °C) was considered the most promising for both juices. The fruit juices obtained had a nutritional value closer to fresh juice when compared to those treated by pasteurization. Acerola and guava juices showed behaviors that demonstrated a direct relation with the food matrix and its intrinsic characteristics. The study demonstrated that thermosonication is an alternative and a potentially successful technique for the proces-sing of acerola and guava juices of nutritional value, superior to the pasteurized samples of both juices. We can conclude that thermosonication is an alternative to pasteurization: when the initial pH was 4 there was a higher increase in viability than that observed for pasteuri-zed juices. The production of fermented probiotic acerola juices was not possible with the initial pH adjusted to 6. This indicates that there is a limit to pH adjustment for fermentation of acidic fruit juices, such as acerola. The refrigerated storage of probiotic fermented guava juices showed stability regardless of the treatment used. Thermosonication was as effecti-ve as pasteurization, with the advantage of keeping bioactive compounds more stable and preserved, in addition to causing microbial inactivation.

AGRADECIMENTOS

The authors gratefully acknowledge UFPE (Federal University of Pernambuco), Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior – Brasil (CAPES), for the financial support that made this research possible and CNPq (Scientific and Technological Development) for the fellowships. The English text of this paper has been revised by Sidney Pratt, Canadian, MAT (The Johns Hopkins University), RSAdip - TESL (Cambridge University).

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Filmes biopoliméricos como suporte para nanoparticulas de prata: estudo da atividade antimicrobiana

Taís Port HartzFURG

Karina Rodrigues de FragaFURG

Carla Weber ScheerenFURG

10.37885/210303546

https://dx.doi.org/10.37885/210303546


Palavras- chave: Fi lmes B iopol iméricos, Nanopar tículas de Ag, Líquido Iônico, Atividade Antimicrobiana.

RESUMO

Neste trabalho foram preparados filmes biopoliméricos, combinando quitosana e carbo-ximetilcelulose, para a obtenção de filmes com espessura de 20 µm. Foram Síntetizadas nanopartículas de Ag de diâmetro médio de 8,0 ± 0,4 nm e formato esférico, as quais foram posteriormente imobilizadas nos filmes biopoliméricos. Os filmes biopoliméricos foram caracterizados por espectroscopia de UV-VIS e microscopia eletrônica de transmissão (MET). O espectro de UV-VIS exibiu absorção em 508 nm e a análise por MET mostrou que as ananopartículas de Ag encontram-se homogeneamente dispersas sob toda a su-perfícíe do filme biopolimérico. No estudo de atividade antimicrobiana, os filmes formaram halos de inibição de 5 mm para as bactérias Staphylococcus aureus e Escherichia coli, evidenciando com esse resultado grande eficiência na atividade antimicrobiana .


INTRODUÇÃO

Multidisciplinar a nanociência tem potencial de aplicação em diferentes áreas como: alimentos, biologia, física, química e engenharia (Hochella-Júnior, 2002). A combinação de nanopartículas (NPs) metálicas e filmes biopoliméricos com atividade antibacteriana têm sido muito estudados, os quais exibem grande atividade tóxica frente a bactérias e outros microorganismos, como fungos e também o sistema humano ( Stoimenov et al. 2002 ; Balogh et al. 2001; Kasuga et al. 1997). NPs metálicas são capazes de incapacitar microorganismos através da interação com algumas enzimas, proteínas e/ou DNA, inibindo a proliferação celular ou divisão celular. Para estas aplicações, NPs têm sido suportadas em biopolímeros em várias formas (por ex. cateteres, material dentário, dispositivos médicos, implantes e curativos para queimaduras) com o objetivo de proteger contra a contaminação microbiana. Existem vários biopolímeros como: quitosana, carboximetilcelulose e celulose (Ciriolo et al. 1994). Filmes biopoliméricos de celulose semipermeáveis foram utilizados como suporte para NPs de Pt e Ag (Edgar et al 2001). Entretanto, um filme polimérico pode exibir outras vantagens adicionais como um material com maior capacidade de imobilização e seletivi-dade, redução no tamanho de partícula, prevenção da aglomeração das NPs e estabele-cimento de uma região de contato poroso entre as fases líquida e gasosa com a estrutura polimérica (Viswanathan et al. 2006) Neste trabalho, nós demonstramos a combinação de NPs de Ag sintetizadas em líquido iônico BMI.BF4 suportadas em filme biopolimérico de quitosana e carboximetilcelulose com investigação em atividade antimicrobiana frente as bactérias S. aureus e E. coli. A combinação gerou a formação de um material com estrutura porosa com fácil incorporação das NPs de Ag e boa atividade antimicrobiana. Este material pode ser utilizado na fabricação de filmes antimicrobianos para embalagem de alimentos, proporcionando assim maior tempo de conservação.

MATERIAL E MÉTODOS

Síntese de NPs de Ag em líquido iônico BMI.BF4: uma solução contendo líquido iônico BMI.BF4 (1 mL), Ag2O 25 mg (0,11 mmol,) foi agitada à temperatura ambiente du-rante 15 min obtendo-se uma dispersão escurade de AgO2. O sistema foi aquecido a 85 °C e hidrogênio (4 bar) foi admitido no sistema. Após duas horas, obteve-se uma dispersão escura de NPs de Ag.

Síntese da solução biopolimérica e dos filmes biopoliméricos contendo NPs de Ag suportadas: foi preparada uma solução contendo 35 mL de acetona e 2,5 g de ace-tato de celulose, foram preparados filmes biopoliméricos sem NPs (denominados de branco,


AC) e filmes contendo 10 mg de NPs de Ag (denominados AC/Ag). A solução foi vertida em placa de Petri formando os filmes biopoliméricos.

Investigação da atividade antimicrobiana frente às bactérias S. aureus e E. coli: Estas experiências foram realizadas num meio de Luria-Bertani (LB) Agar sólido em uma placa de Petri. Os filmes biopoliméricos liofilizados foram cortados em forma de disco de 1,5 cm de diâmetro, esterilizados por Autoclave durante 15 minutos a 120 °C, e colocados em uma placa de Agar contendo bactérias E. coli- cultivadas e em outra placa Agar de bacté-rias S. aureus- cultivadas. As placas de Petri foram colocadas em incubadora durante 24 h a 37 °C para formação dos halos de inibição bacteriana.

ANÁLISES REALIZADAS

Espectroscopia na região do Ultravioleta-Visível (UV-Vis): O espectro eletrônico da dispersão coloidal de NPs de Ag foi realizado utilizando-se um Espectrofotômetro UV-visível modelo UV-2550 da Shimadzu, com leituras na região de 190 a 800 cm–1, com celas de quartzo de 1 cm de caminho óptico.

Microscopia Eletrônica de Transmissão (MET): A análise de MET das NPs de Ag foi realizada utilizando-se um microscópio JEOL JEM1200EXII operando em 120 kv. Os his-togramas da distribuição foram obtidos usando o programa Origin 8, através da medida do diâmetro de aproximadamente 300 nanopartículas de Ag.

RESULTADOS E DISCUSSÕES

A síntese das NPs de Ag coloidal está relacionada à redução do Ag2+ para Ag0 pela ação do hidrogênio molecular como agente redutor, resultando na formação de NPs que possuem rede cúbica de face centrada (fcc). Os íons Ag2+ são introduzidos ao meio reacional a partir do óxido de prata (Ag2O). As técnicas de caracterização utilizadas, ultravioleta-Visível (UV-Vis), microscopia eletrônica de varredura (MEV) e microscopia eletrônica de transmis-são (MET) nos fornecem informações a respeito do tamanho, forma e composição das NPs de Ag e dos filmes biopoliméricos. Na Figura 1 está representado o espectro da solução de NPs de Ag, obtidas no experimento, por espectroscopia de UV-visível.


Figura 1. Espectro de UV-vísivel da dispersão coloidal de NPs de Ag.

Observa-se que a absorção do plasmon superficial dá origem a uma banda larga, com o máximo de absorção em torno de 408 nm. As NPs de Ag obtidas também foram analisadas por microscopia eletrônica de transmissão (MET). A micrografia e o histograma de distribuição de diâmetro médio das partículas obtidas são expostos na Figura 2. As NPs de Ag exibiram diâmetro médio de 11 ± 1,5 nm.

Figura 2. Micrografia obtida por MET NPs de Ag (esquerda) e histograma de distribuição de diâmetro (direita) das NPs de Ag.

A habilidade dos filmes biopoliméricos contendo NPs de Ag suportadas em inibir o crescimento destas bactérias está exposto na Figura 3. Nos experimentos utilizamos um disco de 1,5 cm de filme biopolimérico sem a presença NPs de Ag (denominado de CS/CMC), localizado na esquerda da placa de Petri, e um disco de filme biopolimérico contendo NPs de Ag (denominado CS/CMC/Ag), localizado à direita na placa de Petri. A ação antibacteriana


das NPs metálicas ocorre através da coordenação destas a camada superficial das bactérias ocasionando o rompimento da camada de peptidoglicano e consequente inativação. A ca-mada de peptidoglicano da bactéria gram-negativa (E.coli) é mais fina do que nas bactérias gram-positivas (S.aureus), mas a atividade antimicrobiana obtida através do halo de inibição, neste caso, foi o mesmo frente às bactérias E. coli e S. aureus (a formação de 5 mm de halo de inibição bacteriana foram obtidos para E. coli e para S. aureus, Figura 3), (Xu et al. 2005).

Figura 3. Atividade dos filmes CS/CMC (filme sem NPs Ag) e CS/CMC/Ag (filme com NPs): (A) E.coli e (B) S. aureus.

CONCLUSÃO

Através dos resultados obtidos, concluímos que a preparação de filmes biopoliméricos, combinando quitosana e carboximetilcelulose, podem ser aplicados de forma eficiente como suporte de NPs de Ag. A caracterização por MET confirmou material homogêneo e durá-vel. O estudo da atividade antimicrobiana exibiu a formação de halos de inibição de 5 mm para as bactérias E. coli e S. aureus. Atualmente, uma aplicação eficiente dos filmes biopo-liméricos antimicrobianos é em embalagens para maior conservação de frutas e alimentos.

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Revestimento comestível de quitosana modificada por reação de maillard na conservação pós-colheita de goiaba (Psidium guajava L.)

Isabella Teodora de Freitas Pontes MacedoUFPE

Antônio Vinicius Pinho SáUFPE

Tamarah Raquel de Freitas Pontes MacedoUFPE

Thatiana Montenegro Stamford-ArnaudUFPE



10.37885/210303517

https://dx.doi.org/10.37885/210303517


Palavras-chave: Fruticultura, Biocontrole, Biopolimero, Revestimentos Comestíveis, Reação de Maillard,

RESUMO

Perdas econômicas pós-colheita causadas por fungos fitopatógenos consistem em um problema mundial, gerando perdas econômicas. A principal estratégia para controlar a ação destes fungos no meio agrícola é a aplicação de fungicidas sintéticos. Porém seu uso pode gerar potenciais riscos para a saúde humana e meio ambiente, além de ocasionar resistência criada por fungos fitopatógenos. A goiaba está entre as frutas que apresentam os maiores teores de vitamina C, além de apresentar alto teor de polifenóis, carotenoides, fibras, pectina e vitamina A. Frutos como a goiaba podem ser infectadas por fungos fitopatogênicos durante o período de pós-colheita. Assim, uma alternativa biosustentável de conservação de frutos é o uso de revestimentos comestíveis elabora-dos com substâncias naturais bioativas, como a quitosana. Este biopolimero apresenta atividade antimicrobiana de amplo espectro, e ao serem usados como revestimento podem alterar a permeabilidade das frutas, controlar a taxa respiratória e, assim retardando o amadurecimento, e o processo de degradação, além de diminuir a contaminação micro-biana. Os revestimentos à base de quitosana podem diminuir a severidade de doenças pós-colheita, atuando diretamente sobre a superfície celular microbiana. A introdução do carboidrato na estrutura da quitosana, pela reação de Maillard, para melhorar as suas propriedades têm sido estudadas. A quitosana modificada pela reação de Maillard, além de apresentar maior solubilidade em água, exibe melhores atividades antimicrobiana e antioxidante do que o polímero nativo. Assim, modificações químicas na quitosana po-dem contribuir melhorar suas propriedades, especialmente como antioxidante e biocida, refletindo na ampliação de suas aplicações, com destaque em alimentos.


INTRODUÇÃO

A fruticultura expande-se em todos os estados do Brasil, classificando o país como o terceiro maior produtor mundial de frutas. Dentre as espécies mais produzidas, destaca-se a goiaba (Psidium guajava L.), que é cultivada em muitos países, sendo que Brasil está entre os primeiros no hanking de produção, constituindo assim, importante atividade econômica na geração de emprego e renda (FORMIGA et al., 2019, SERENO et al., 2018).

A produção anual brasileira está em torno de 424 mil toneladas de goiaba, com uma área colhida de quase 18 mil hectares. No entanto, a fruticultura brasileira teve sua produção reduzida em aproximadamente 1,7 milhão de toneladas de frutas frescas nos últimos anos devido às más condições climáticas, ocorrência de pragas e doenças, que estão entre os principais fatores que provocam perdas pré e pós-colheitas (CARVALHO et al., 2017). Entre as doenças que causam perdas pós-colheita em goiabas, a antracnose causada por espécies do gênero Colletotrichum é considerada a mais importante devido à gravidade dos sintomas, resultando em perdas significativas no rendimento e comercialização (HAIDER et al., 2016).

Colletotrichum gloeosporioides tem sido relatado como o principal micro-organismo causador da antracnose em goiabas e em outras frutas, como mamão, caju, banana e manga (ALI; NOH; MUSTAFA, 2015; HU et al., 2014; MAQBOOL et al., 2011; SERRA et al., 2011; UACIQUETE; KORSTEN; VAN DER WAALS, 2013). Contudo, recentes estudos fi-logenéticos revelaram um grupo de espécies do complexo Colletotrichum gloeosporioides associadas à antracnose em frutas cultivadas no Brasil, que incluem C. siamense, C. chry-sophilum, C. fragariae, C. fructicola, C. gloeosporioides sensu stricto, C. queenslandicum e C. tropicale, C. asianum (HAN et al., 2018; LIMA et al., 2013; VELOSO et al., 2018). O C. siamense foi a espécie mais predominante, especialmente em frutas cultivadas no estado de Pernambuco (VELOSO et al., 2018).

Perdas econômicas pós-colheita causadas por fungos consistem em um problema mundial e a principal estratégia tradicionalmente empregada para controlar a ação destes fungos no meio agrícola é a aplicação de fungicidas sintéticos (HU et al., 2014). Embora o uso desses agentes seja eficaz no combate ao desenvolvimento de fungos em frutas, a utilização indiscriminada pode induzir resistência sobre os fungos fipatógenos, fazendo-se necessária a aplicação de maiores quantidades de antifúngicos em frutos e, consequentemente, gerar potenciais riscos para a saúde humana e ao meio ambiente (OLIVEIRA et al., 2018a).

Nos últimos anos, houve uma alteração na preferência do consumidor, que tem de-monstrado interesse por alimentos livres ou com níveis mais baixos de conservantes quími-cos. Assim, em busca de soluções, estudos estão se concentrando na formulação de novas tecnologias, a exemplo dos revestimentos comestíveis elaborados com substâncias naturais,


como a quitosana, visando a redução do uso de fungicidas sintéticos em frutas e vegetais (BERGER et al., 2018; OLIVEIRA et al., 2014).

Quitosana é um polissacarídeo derivado da desacetilação da quitina, sendo encontra-da no exoesqueleto de crustáceos e insetos e naturalmente presente na parede celular de fungos. Devido as suas propriedades antimicrobianas e catiônicas, esse polímero tem sido bastante estudado e utilizado no desenvolvimento de revestimentos comestíveis de diversas matrizes alimentares, como as frutas (ELSABEE; ABDOU, 2013). Além de possuir atividade antimicrobiana contra fungos patógenos pós-colheita, revestimentos de quitosana podem alterar a permeabilidade das frutas às trocas gasosas, controlando a taxa respiratória e, assim retardando o amadurecimento (MELO et al., 2018).

Modificações químicas estão sendo utilizadas para melhorar as propriedades da quito-sana. Deste modo, quitosana associada a sacarídeos e modificadas pela reação de Maillard estão ganhando atenção em pesquisas com alimentos, visto que essas substâncias apresen-tam maior solubilidade e maior potencial antimicrobiano do que a quitosana nativa (LI; LIN; CHEN, 2014; LI et al., 2013). Desta forma, a aplicação do revestimento de quitosana-frutose, obtido por reação de Maillard, como agente protetor frente à ação do Colletotrichum siamen-se, um dos fungos responsáveis pela antracnose, pode representar um avanço tecnológico na indústria e na preservação de goiabas, contribuindo com a substituição de fungicidas sintéticos por produtos eco sustentáveis e biologicamente mais seguros.

DESENVOLVIMENTO

Qualidade pós-colheita de goiaba

A goiaba (Psidium guajava L.) é um fruto climatérico, com vida de prateleira limitada de três a quatro dias a temperatura ambiente e susceptível a injúrias causadas pelo frio quando armazenadas em temperaturas abaixo de 13 ºC (MURMU; MISHRA, 2018; SILVA et al., 2018). Botanicamente, pertence à família Myrtaceae, e está entre as frutas que apresentam os maiores teores de vitamina C, além de apresentar alto teor de polifenóis, carotenoides, fibras, pectina e vitamina A (MANGARAJ et al., 2014).

A goiaba é popularmente conhecida como “maça dos trópicos, suas sementes são ricas em ácidos graxos poli-insaturados ômega-3, ômega-6 e especialmente em fibras alimenta-res. Uma goiaba contém cerca de 200 mg de vitamina C por 100 g da fruta, teor que chega a ser quatro vezes maior que a quantidade de vitamina C encontrada em uma laranja. Além disso, é uma boa fonte de minerais, como o potássio e magnésio (NIMISHA et al., 2013). Seu sabor doce combinado ao seu aroma faz da goiaba um fruto muito desejável para consumo fresco ou processado (SINGH, 2011).


Trata-se de uma fruta sazonal que se adaptou a diferentes climas e solos, facilitando a sua naturalização em diversos países de regiões tropicais e subtropicais. Entre os princi-pais países produtores estão o Brasil, Índia, África do Sul, Colômbia, Cuba, Quênia, China e Taiwan (PATIL; CHAUHAN; SINGH, 2014; SINGH; SHARMA; SINGH, 2016). A produção mundial de goiabas é cerca de 6,8 milhões de toneladas (FAOSTAT, 2017). Os brasileiros são os principais consumidores de goiaba no mundo e o país produz cerca de 424 mil tone-ladas dessa fruta anualmente. Ao nível estadual, Pernambuco e São Paulo são os principais produtores, representando 68% da produção nacional (AGRIANUAL, 2018).

Devido ao seu valor nutricional e cultural, a goiaba é comercializada sob a forma de diversos produtos obtidos do seu processamento, como goiaba em calda, doce concentrado, produtos desidratados, geleia, suco, néctar, xarope, polpa congelada e iogurte. Contudo, mesmo com tantos produtos derivados disponíveis no mercado, a goiaba é mais consumida na sua forma in natura (PATIL; CHAUHAN; SINGH, 2014). É muito popular devido seu valor medicinal, com possíveis benefícios no tratamento de doenças gastrintestinais, diabetes tipo 2 e doenças cardiovasculares (ABDEL-RAHIM; ABO-ELYOUSR, 2017; JIAO et al., 2017).

A goiaba é valorizada por suas qualidades sensoriais, porém esses traços variam de acordo com o genótipo, o solo e o estágio de desenvolvimento (MOON et al., 2018). No ge-ral, é um fruto que possui alta taxa de respiração, alta quantidade de água, casca fina e rápido amadurecimento, tais características levam à altos índices de perda desses frutos, que podem ser ainda maiores em caso de armazenamento em alta temperatura, levando ao aumento da atividade de fungos patogênicos, alta produção de etileno, perda de peso e superfície da casca enrugada (ETEMADIPOOR et al., 2019; LO’AY; TAHER, 2018a).

A qualidade dos frutos está associada ao manejo e às condições climáticas durante a fase de cultivo, sendo necessário o uso de outros processos para evitar a deterioração microbiológica e minimizar as alterações fisiológicas e bioquímicas responsáveis pela de-terioração pós-colheita (ARROYO et al., 2019). As doenças pós-colheita são frequentes e graves nas goiabas, devido às condições quentes e úmidas das regiões tropicais na colheita e durante o seu transporte. Frutos como a goiaba podem ser infectadas por fungos fitopa-togênicos durante o período de pós-colheita, sendo a antracnose a principal doença que acomete essa matriz e uma séria limitação ao seu cultivo devido as lesões na superfície da fruta que podem se tornar grandes manchas (LIMA et al., 2015).

Existem outras doenças pós-colheita que foram observadas em goiabas. Lim e Manicom (2003) classificaram as doenças em dois tipos: podridão seca e podridão mole. Na podridão seca, o micro-organismo produz lesões necróticas que são superficiais e restritas a peque-nas manchas. Já na podridão mole, o fruto apodrece apresentando áreas encharcadas de água que podem se expandir e se estender para o mesocarpo do fruto ou até mesmo


para a semente. A podridão seca é causada principalmente por Cladosporium sp., Diplodia theobromae, Guignardia sp., Macrophoma sp. e Macrophomina phaseolina, enquanto apo-drecimento mole é causado por fungos como Aspergillus niger, Rhizopus stolonifer, Mucor heamalis, Fusarium solani.

Deste modo, com a finalidade de proteger o fruto da ação de fungos patogênicos, faz-se uso do controle químico, pela aplicação de fungicidas sintéticos que apresenta des-vantagens como custo elevado, risco para a saúde pública e meio ambiente. Sendo assim, uma solução urgente é necessária para melhorar a qualidade de frutas e hortaliças frescas, e isto tem despertado o interesse de diversos pesquisadores para descoberta de diferentes estratégias que visam à substituição de pesticidas sintéticos por protetores naturais na re-dução da ocorrência de podridão pós-colheita (GRANDE-TOVAR et al., 2018).

Antracnose causada por Colletotrichum siamense

Diversas doenças causam perdas pré e pós colheita em goiabas, sendo a antracnose ocasionada por espécies do gênero Colletotrichum uma das mais relevantes em virtude dos severos sintomas que afetam a casca e a polpa dos frutos. C. siamense é um patóge-no comumente encontrado em outras frutas tropicais e subtropicais além da goiaba como abacate, banana, manga, mamão e maracujá. Pela sua relevância científica e econômica, foi classificado como o oitavo grupo de agentes fitopatógenos mais importante no mundo e foi encontrado associado a cerca de 2.200 espécies de plantas (DEAN et al., 2012; FARR; ROSSMAN, 2015; HAIDER et al., 2016; KAMLE et al., 2013).

Por muito tempo a antracnose foi atribuída a infecção exclusiva pela espécie C. gloeos-porioides. Entretanto, foi demonstrado que esta espécie não é um patógeno comum de frutas tropicais (PHOULIVONG et al., 2010). A pouca informação sobre os dados filogenéticos moleculares influenciou novos estudos que mostraram diferentes espécies com potencia-lidade de causar sintomas característicos de antracnose em cajus e mangas cultivados no Brasil. As diferentes espécies identificadas foram C. chrysophilum, C. fragariae, C. fructi-cola, C. gloeosporioides s. s., C. queenslandicum, C. siamense e C. tropicale (LIMA et al., 2013; VELOSO et al., 2018).

C. siamense é um fungo comumente isolado em diversas espécies de plantas em várias regiões tropicais e subtropicais que ataca frutos, folhas e sementes (LIU et al., 2016). Por ser uma espécie recentemente descrita, pouco se conhece sobre a sua ecologia e epidemiologia (PRIHASTUTI et al., 2009). Quando visualizados ao microscópio óptico, a morfologia da colônia de C. siamense exibe micélio acinzentado, pálido amarelado a rosado, os conídios apresentam 14,6 ± 0,7 µm de comprimento, 4,5 ± 0,4 µm de largura e forma cilíndrica, e


sua extremidade apresenta ligeiro afilamento, com taxa de crescimento de 7,8 mm por dia (SHARMA; SHENOY, 2014).

O fungo permanece quiescente até que o ambiente se torne favorável para o seu de-senvolvimento e sobrevive em tecidos vivos ou mortos remanescentes no solo (geralmente frutos). A chuva e as águas de irrigação representam a melhor forma de dispersão dos espo-ros (CARDOSO; VIANA, 2011; LIMA et al., 2015). Temperaturas de 22 a 30 ºC por 12 horas e umidade em torno de 95 % são excelentes condições para a infecção e desenvolvimento do fungo patógeno (KAMLE et al., 2013).

Os sintomas da antracnose podem ser observados em toda parte aérea da planta, como folhas, ramos, flores, frutos e pseudofrutos. No entanto, a maior lesão ocorre nos frutos com a formação de manchas escuras e irregulares na casca (Figura 1). Com o tempo, as lesões podem coalescer e afetar todo o fruto, podendo causar rachaduras e o apodrecimento to-tal. Em geral, os sintomas são semelhantes em todos os hospedeiros mesmo em localização geográfica diferente (CARDOSO et al., 2013).

Figura 1. Característica das lesões de antracnose em goiaba.

Fonte: Autoria própria, 2020.

Considerando a gravidade da doença, a adoção de medidas preventivas e estratégias de manejo durante os períodos pré e pós-colheita, diversas técnicas vêm sendo utilizadas para reduzir a incidência de doenças infecciosas em frutas. Dentre as técnicas, se destacam uso de baixa temperatura, desinfecção química, uso de fungicidas, ozônio, embalagens com atmosfera modificada, luz ultravioleta e irradiação gama (ALLENDE et al., 2007; CHECHI et al., 2019; NAJAFABADI et al., 2017; SHARMA; SINGH; SINGH, 2009; TUFFI et al., 2012).

No que se refere ao uso de fungicidas no meio agrícola, isolados de C. siamense mos-traram-se resistentes a dois fungicidas sintéticos: azoxistrobina e tiofanato-metílico, conforme determinado em testes de crescimento micelial in vitro. Essa resistência à azoxistrobina e tiofanato-metílico foi confirmada em estudos com frutos, utilizando maçãs contaminadas com C. siamense e tratadas com essas substâncias. A resistência ao tiofanato-metil foi


baseada na mutação em um gene, enquanto a resistência à azoxistrobina foi baseada em uma outra mutação no citocromo b. O monitoramento da resistência aos fungicidas sintéticos pode alertar os produtores para possíveis ameaças na utilização desta ferramenta contra micro-organismos (CHECHI et al., 2019).

Contudo, as diversas tecnologias empregadas na conservação das frutas estão relacio-nadas com alterações nos aspectos de qualidade dos frutos (DEHGHAN-SHOAR; HAMIDI-ESFAHANI; ABBASI, 2010), e com preocupações relacionadas ao impacto ambiental negativo pelo uso de embalagens produzidas com materiais não biodegradáveis. Assim, no que con-cerne o tratamento de doenças pós-colheita, uma alternativa para diminuir a contaminação e deterioração de frutos por fungos tem sido o emprego de revestimentos comestíveis de quitosana devido à seu potencial atividade antifúngica (YUAN; CHENG; LI, 2016).

Quitosana e seu uso em revestimentos comestíveis

A quitosana foi descrita pela primeira vez por Rouget em 1859, e é o segundo polis-sacarídeo mais abundante já descoberto, ficando atrás apenas da celulose (BUTOLA et al., 2019). É um polímero composto por cerca de 6,9% de nitrogênio, com peso molecular de 50 a 2000 kDa. Possui um pKa com discreta variação de 6,0 ± 0,3, dependendo do grau de desacetilação que geralmente varia de 75 a 95% (COSTA et al., 2012; GOY; BRITTO; ASSIS, 2009). É insolúvel em água, mas pode ser dissolvida em soluções ligeiramente ácidas, como soluções de ácidos orgânicos incluindo o acético, cítrico, fórmico e outros, com pH inferior ao seu pKa, quando os grupos amínicos estão na sua forma protonada, se apresentando como policátion (MÁRQUEZ et al., 2013; WANG; TURHAN; GUNASEKARAN, 2004).

O polissacarídeo quitosana é um polímero linear, compreendendo unidades de 2-ami-no-2-desoxi-D-glicopiranose e 2-acetamida-2-desoxi-D-glicopiranose interligadas por liga-ções glicosídicas β-1,4 em proporções variadas (Figura 2). É encontrado naturalmente na parede celular de fungos Zigomicetes. Contudo, este polímero é obtido principalmente pela desacetilação da quitina extraída de crustáceos. A quitina é encontrada no exoesqueleto de crustáceos, na parede celular de fungos e outros materiais biológicos (GUERRA et al., 2015; BERGER et al 2018). Atributos como a não toxicidade, capacidade de formar géis e potencial antimicrobiano fazem da quitosana um produto bastante estudado para aplicação em revestimentos comestíveis de frutos (JIANGLIAN; SHAOYING, 2013).


Figura 2. Estrutura química da molécula de quitina e quitosana.

Fonte: Adaptado de BUTOLA et al., 2019.

O biopolímero de quitosana tem sido amplamente utilizado devido às suas diversas atividades biológicas e químicas, apresentando excelente biocompatibilidade, baixa toxici-dade, alta bioatividade, biodegradabilidade, permeabilidade seletiva, ação polieletrolítica, atividade antimicrobiana, capacidade de quelação e absortiva e alto potencial funcional resultante dos seus grupos amino e hidroxila (AZEVEDO et al., 2014; ELSABEE; ABDOU, 2013; SINGH et al., 2008). Devido as suas propriedades, é bastante utilizada na agricultura, biomedicina, biotecnologia, em produtos farmacêuticos e em alimentos, uma vez que oferece ampla aplicabilidade na fabricação de agroquímicos, ativadores de respostas de defesa de plantas, removedor de sujidades no tratamento de efluentes, membranas para purificação, conservantes, emulsificante, como agente farmacêutico e em curativos (LI et al., 2007; VERLEE; MINCKE; STEVENS, 2017).

A eficiência da atividade antimicrobiana da quitosana varia de acordo com o grau de desacetilação, peso molecular, condições da matriz onde ela é aplicada, o pH, o desenvol-vimento de interações entre matriz alimentar e o polímero, salinidade, solubilidade, o tipo de micro-organismo e outros fatores (ROMANAZZI et al., 2017; TAYEL et al., 2010). Em geral, sua ação antimicrobiana aumenta quando o grau de desacetilação é maior e o peso mole-cular é menor, o que pode explicar melhor o seu mecanismo de ação, visto que o número de grupos amino protonados se elevam (HONGPATTARAKERE; RIYANPHAN, 2008).

Os revestimentos a base de quitosana podem diminuir a severidade de doenças pós--colheita, atuando diretamente sobre a superfície celular do fitopatógeno. O efeito antifúngico tem sido relacionado com a propriedade catiônica da quitosana, que afeta as moléculas


carregadas negativamente na superfície da célula fúngica, alterando a permeabilidade da membrana, o que leva ao extravasamento de material intracelular, resultando em morte ce-lular. Dependendo do tipo de micro-organismo e do peso molecular, outros mecanismos de ação antimicrobiana podem acontecer, visto que dentro da célula, a quitosana pode interagir com o DNA e RNA, interferindo na expressão de genes e na síntese de proteínas (VERLEE; MINCKE; STEVENS, 2017).

Também tem sido sugerido que a eficácia da quitosana na inibição de fungos pato-gênicos pode estar relacionada com sua capacidade de induzir mecanismos de defesa na fruta, como aumento na atividade das enzimas quitinase e β-1,3-glucanase (JONSGRI et al., 2016). Através da combinação da atividade antimicrobiana e indução de mecanismos de defesa, a quitosana demonstra interferir diretamente no desenvolvimento do patógeno, ocasionando retardo no crescimento micelial, redução da germinação de conídios e modifi-cações morfológicas no tubo germinativo de algumas espécies patogênicas (CAMILI et al., 2007; LIU et al., 2007).

Pela desacetilação da quitina, a atividade antimicrobiana e a solubilidade em meio ácido aumentam, o que resulta na propriedade de formação de gel e proteção contra danos físicos quando aplicada como revestimentos em frutos (HAMDINE; HEUZEY; BÉGIN, 2005; KONG et al., 2010). Além disso, o revestimento comestível de quitosana bloqueia os poros presentes na superfície das frutas, diminuindo a taxa de respiração, transpiração e a produ-ção de etileno, estendendo sua vida (ALI et al., 2011; XING et al., 2016). Estudos sugerem que a quitosana parece interagir com os compostos bioativos do alimento potencializando suas propriedades, e ainda parece preservar compostos nutracêuticos e diminuir o estresse oxidativo em frutas (JIANGLIAN; SHAOYING, 2013; PETRICCIONE et al., 2015).

Cobertura comestível de quitosana modificada por reação de Maillard

Apesar das diversas propriedades potenciais da quitosana, ela possui certas limita-ções como a baixa solubilidade em água em pH neutro ou básico. Por isso, pesquisas estão sendo realizadas com o objetivo de desenvolver quitosana modificadas para melhorar as suas propriedades. Para melhorar a solubilidade, a principal estratégia empregada envolve a introdução de um grupo hidrofílico na molécula de quitosana. Carboidratos, na forma de mono e dissacarídeos, têm sido utilizados para promover esta modificação, sobretudo por serem substâncias simples e de baixo custo (GULLÓN et al., 2016).

A introdução do carboidrato na estrutura da quitosana pode ser realizada por diferentes reações químicas, como a N-alquilação redutiva (YANG; CHOU; LI, 2002), formação de ami-da (MATUTE et al., 2013), reação quaternária (VERHEUL et al., 2008), reação carboximetil


(SONG et al., 2010), reação de acilação (SHELMA; SHARMA, 2010) e reação de Maillard (RM) (LI; LIN; CHEN, 2014).

A reação de Maillard é classificada como uma reação complexa de escurecimento não enzimático, resultante da condensação inicial do grupo amino e o grupo carbonila de açúcares redutores. Ocorre frequentemente durante o processamento e armazenamento dos alimentos produzindo uma gama de produtos com propriedades antialérgicas, antimi-crobianas e antioxidantes, que atribuem odor, sabor e cor aos alimentos. Trata-se de uma reação isenta de produtos químicos sintéticos, de fácil controle e operação em comparação com outros métodos (CHANG; SUN; CHEN, 2016; JUNG et al., 2014; WANG et al., 2019).

A reação de Maillard depende de muitos fatores, como pH, tempo e temperatura, atividade de água e condições físicas do alimento (JIANG et al., 2018). É dividida em três estágios: inicial, intermediário e final (YU et al., 2018). Na primeira etapa, a condensação dos aminoácidos com os açúcares dá origem as glicosilaminas, que se reorganizam em compostos de Amadori e resultam na perda da disponibilidade de lisina, o que diminui seu valor nutricional. Nos estágios intermediário e final, ocorre a formação de compostos voláteis e pigmentos. Na fase final, surgem os pigmentos marrons que são uma série complexa de polímeros e copolímeros chamados melanoidinas (LEIVA; NARANJO; MALEC, 2017).

Dentre os mecanismos propostos para explicar os efeitos antimicrobianos dos produ-tos da reação de Maillard, acredita-se que as melanoidinas podem interagir com as células bacterianas. Isto decorre do relato de ação quelante de melanoidinas como íons Mg2+, e a ausência desses íons da superficie celular bacteriana pode acarretar a morte celular por rompimento da membrana celular e extravasamento de componentes intracelulares das bactérias (HAUSER et al., 2014).

Quitosana modificada por reação de Maillard, além de apresentar maior solubilidade em água, exibe melhores atividades antibacteriana e antioxidante do que o polímero nativo (CHUNG; KUO; CHEN, 2005). A ação antimicrobiana da quitosana modificada influenciou o desenvolvimento de pesquisas para avaliar suas propriedades e toxicidade. Assim, diferentes tipos de sacarídeos vem sendo utilizados para elaboração de quitosana modificada pela rea-ção de Maillard. Em alguns estudos realizados foi demonstrado que a molécula modificada possui uma maior atividade antimicrobiana contra Staphylococcus aureus, Escherichia coli, Pseudomonas aeruginosa e Vibrio parahaemolyticus. Pesquisas sugerem uma interação mais efetiva da quitosana modificada por reação de Maillard com as cargas negativas na superfície das células microbianas, rompendo a integridade da membrana do micro-orga-nismo para inativá-lo (WU et al., 2014; ZHANG, YANG e ZHAO, 2015; SUN et al., 2017).



O estudo de revestimentos comestíveis em frutas possui grande potencial para ser explorado, principalmente relacionado ao aumento da vida de prateleira pós-colheita, em especial de materiais provenientes de fontes renováveis. Estudos comprovam que o uso de cobertura não só ajuda a reduzir os compostos com valor nutricional e funcional, mas também ajuda a manter a cor natural da fruta, diminuir a taxa respiratória e aumentar a qualidade. Apesar de existir uma grande variedade de revestimentos comestíveis e muitos estudos em aplicações em frutas, ainda é um campo a ser explorado.

AGRADECIMENTOS

O presente trabalho foi realizado com o apoio da Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior – Brasil (CAPES) e pelo CNPq (Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico), com bolsa de estudos e auxílio financeiro que pos-sibilitou a dedicação integral ao programa de pós-graduação e a operacionalização do estudo.

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Nanopartículas de quitosana: técnicas de obtenção e aplicações na indústria de alimentos

Ihasmyn dos Santos NunesUFPE

José Alberto da Costa MedeirosUFPE

Newton Pereira StamfordUFRPE



10.37885/210303528

https://dx.doi.org/10.37885/210303528


Palavras-chave: Biopolímero, Nanotecnologia, Ciência dos Alimentos, Atividade Antimi-crobiana, Embalagem Bioativa.

RESUMO

O aumento da demanda por alimentos, atrelado ao aumento da população, bem como o crescimento da preocupação dos consumidores com a saúde e a segurança dos ali-mentos, exigem uma agricultura cada vez mais produtiva e, ao mesmo tempo, susten-tável. A nanotecnologia e as nanoestruturas poliméricas apresentam elevado potencial para beneficiar a produção de alimentos em toda a sua cadeia, desde o campo até os consumidores. A quitosana, polímero produzido principalmente a partir da desacetilação da quitina presente na carapaça de crustáceos e artrópodes através de métodos químicos ou enzimáticos, também é encontrada naturalmente na parede celular de alguns fungos, com destaque a ordem Mucorales. É reconhecida por suas propriedades físico-químicas e biológicas funcionais, a incluir a elevada capacidade de adsorção e de formação de filmes, atividades antimicrobiana, antiviral, antioxidante e cicatrizante, biocompatibilidade, biodegradabilidade e baixa toxicidade, sendo um dos biopolímeros mais utilizados na nanotecnologia em áreas como biomédica, tratamento de água, agricultura, alimentos, cosméticos, entre outros. A redução do tamanho da quitosana acarreta o aumento da razão área/volume e consequentemente, resulta no aumento da reatividade e na poten-cialidade das propriedades comparadas as da quitosana natural. Isto resulta no aumento da efetividade do polímero e amplia o campo de aplicações. Esta revisão reúne os mé-todos mais comumente utilizados para a síntese de nanopartículas de quitosana, além das principais aplicações das nanoestruturas na indústria de alimentos.


INTRODUÇÃO

Estima-se que em 2050 a população mundial alcançará a marca de 10 bilhões de pessoas e que, como resultado do crescimento da população e da distribuição de renda, a demanda por produtos agrícolas aumentará 35-50% entre 2012 e 2050 (WRI, 2018). Isto demanda o desenvolvimento de uma agricultura de produtividade elevada. As tecnologias tradicionalmente utilizadas incluem o uso de fertilizantes e pesticidas químicos. No entanto, o uso indiscriminado desses produtos pode causar efeitos negativos sobre os animais, hu-manos e o meio ambiente. Além de haver uma redução da eficiência ao induzir a resistência de patógenos de plantas, o que gera a necessidade de se introduzir novos produtos ou uti-lizar doses mais altas dos produtos já existentes (FORTUNATI; MAZZAGLIA; BALESTRA, 2019; MALERBA; CERANA, 2019). Ao mesmo tempo, os consumidores estão cada vez mais preocupados com a saúde, conservação e segurança dos alimentos e buscam por alimentos produzidos de forma mais sustentável, com baixo teor (ou sem) de substâncias químicas perigosas (FORTUNATI; MAZZAGLIA; BALESTRA, 2019; TIAN; LIU, 2020).

O uso de nanoestruturas biopoliméricas apresenta benefícios potenciais em todas as etapas da cadeia produtiva de alimentos, desde a produção de matérias-primas/ingredientes, passando pelo seu processamento, até o desenvolvimento de embalagens bioativas e/ou inteligentes (FORTUNATI; MAZZAGLIA; BALESTRA, 2019; PRASAD; BHATTACHARYYA; NGUYEN, 2017)). A quitosana é um dos polímeros naturais mais utilizados na nanotecno-logia (MALERBA; CERANA, 2019). É reconhecida pelo seu carácter renovável e por suas propriedades físico-químicas e biológicas, como alta capacidade de adsorção, de quelação e de formação de filmes, atividades antioxidante, antimicrobiana, antitumoral, biodegra-dabilidade, biocompatibilidade e baixa toxicidade, sendo considerado um material GRAS (geralmente reconhecido como seguro) pela Administração de Alimentos e Medicamentos (FDA) dos Estados Unidos (KUMAR et al., 2019).

A quitosana é um polissacarídeo semicristalino linear, derivado da desacetilação par-cial da quitina (EL KNIDRI et al., 2018). É um copolímero randômico formado tipicamente por duas unidades de repetição: β-(1→4)-N-acetil-D-glucosamina e β-(1→4)-D-glucosamina (VERLEE; MINCKE; STEVENS, 2017). Por sua vez, a quitina é um polímero sintetizado por muitos organismos. É comumente encontrada como componente de um sistema complexo com proteínas nas conchas e carapaças de crustáceos e moluscos, e no exoesqueleto e estruturas internas de insetos. Também é produzida por algumas microalgas verdes e está presente nas paredes celulares de fungos e leveduras (BASTIAENS et al., 2019; HU et al., 2004; KUMAR; SHAHID, 2020).

A quitosana produzida industrialmente é obtida, em quase sua totalidade, a partir da quitina de resíduos de crustáceos (principalmente da cascas de camarões e caranguejos), um


subproduto da atividade pesqueira, por meio de métodos biológicos ou químicos (YOUNES; RINAUDO, 2015). No entanto, também é encontrada naturalmente como componente das paredes celulares de fungos, em especial, fungos filamentosos da Ordem Mucolares (Classe dos Zygomicetos), em vários estágios do seu ciclo de vida (BASTIAENS et al., 2019; RAMOS BERGER et al., 2018). Dentre as características intrínsecas do polímero que mais influen-ciam em sua aplicação, pode-se destacar o seu grau de desacetilação e seu peso mole-cular. A maioria dos autores menciona que, para que a molécula seja caracterizada como quitosana, seu grau de desacetilação, que corresponde à razão entre os dois monômeros que compõem a molécula da quitosana (D-glucosamina e N-acetil-D-glucosamina), precisa ser superior a 50% (EL KNIDRI et al., 2018; VERLEE; MINCKE; STEVENS, 2017). Já sua massa molecular média varia entre 3,8 e 2000 kDa (AKBARI-ALAVIJEH; SHADDEL; JAFARI, 2020). Estes parâmetros são afetados tanto pela fonte da matéria-prima, como pelo método de extração e influenciam significativamente nas propriedades físico-químicas (por exem-plo, solubilidade, viscosidade, estabilidade térmica e flexibilidade) (HAMDI et al., 2019) e biológicas (biodegradabilidade, biocompatibilidade, atividade antimicrobiana) (SAHARIAH; MÁSSON, 2017; YOUNES et al., 2014) do polímero e consequentemente, sua aplicabilidade.

A quitosana atua como uma base fraca, apresentando pKa próximo a 6,3, atribuído a presença dos grupos aminas primárias. É insolúvel em água e em grande parte dos sol-ventes orgânicos. No entanto, é facilmente solúvel em soluções diluídas de ácidos inorgâ-nicos (como HCl, HBr, HNO3 e HClO4) e de ácidos orgânicos (por exemplo ácido acético, cítrico, fórmico, láctico) em valores baixos de pH (abaixo do seu pKa) (EL KNIDRI et al., 2018; MORIN-CRINI et al., 2019). Nestas condições, os grupos aminas da quitosana são protonados (-NH3+), tornando-a um polieletrólito catiônico solúvel nas soluções ácidas di-luídas (SAHARIAH; MÁSSON, 2017). A densidade de carga catiônica da quitosana permite a sua interação com biomoléculas polianiônicas, estando portanto, relacionada a diversas propriedades do polímero como sua atividade antimicrobiana, capacidade adsortiva, entre outras (GRIFOLL-ROMERO et al., 2018; SAHARIAH; MÁSSON, 2017).

A molécula de quitosana apresenta 3 grupos funcionais reativos em cada unidade de repetição, sendo 2 grupos hidroxilas nos carbonos C-3 e C-6, e um grupo amino no carbono C-2, que tornam a quitosana suscetível a modificações químicas, podendo interagir com diversos tipos de moléculas. Os grupos funcionais hidroxila e amina conferem ainda à qui-tosana a vantagem de ser facilmente convertida em diferentes formas como matrizes, géis, membranas, micropartículas e nanopartículas (EL KNIDRI et al., 2018).

Segundo a Organização Internacional para Padronização (ISO) (2008), nanopartículas são materiais que possuem todas as 3 dimensões externas na nanoescala, isto é, entre 1 e 100 nm. Nanopartículas (bem como os nanomateriais de uma forma geral) podem exibir


propriedades químicas, físicas, ópticas e biológicas (por exemplo, solubilidade, absorção, cor, transparência, atividade catalítica, atividade antimicrobiana) únicas e/ou melhoradas quando comparados aos seus correspondentes em tamanho maior (SAIFI; KHAN; GODUGU, 2018; SUDHA et al., 2018). Este comportamento é atribuído principalmente ao aumento da razão entre área superficial e volume das nanopartículas, o que contribui para o aumento da reatividade química das mesmas, uma vez que também as tornam mais disponíveis para interagir com outras moléculas, partículas, sistemas e células (FARIDI ESFANJANI; ASSADPOUR; JAFARI, 2018; SAIFI; KHAN; GODUGU, 2018).

As nanopartículas de quitosana reúnem, portanto, as características físicas e bioativas favoráveis do polímero, já citadas anteriormente, como também suas “biopropriedades”, as quais, pela redução do tamanho, se apresentam melhoradas ou alteradas na forma de nano-materiais, o que amplia as possibilidades de aplicações (DIVYA; JISHA, 2018). Considerando o enorme potencial das nanopartículas de quitosana, essa revisão explora as diferentes técnicas de obtenção destas, com ênfase em suas aplicações na indústria de alimentos.

TÉCNICAS DE PRODUÇÃO DE NANOPARTÍCULAS

O termo nanotecnologia surgiu no final da década de 50, e Taniguchi (1974) o concei-tuou como a manipulação de partículas de tamanho inferior a 1 μm. Já as nanopartículas de quitosana foram descritas na literatura pela primeira vez por Ohya et al. (1994) (DIVYA; JISHA, 2018; PRAKASH et al., 2018).

Diferentes métodos podem ser utilizados para preparação de nanopartículas de quito-sana, a incluir: gelificação iônica, micelas reversas, emulsificação, coacervação, nanopreci-pitação, PUVERIZAÇÃO por pulverização spray-drying, eletrospraying, entre outras, sendo as duas últimas baseadas em equipamentos especializados. Convém ressaltar que a es-colha do método depende dos requisitos de forma e tamanho da partícula desejada e que o peso molecular e o grau de acetilação são fatores fundamentais na definição do tamanho das partículas e na carga superficial das nanoestruturas de quitosana (AKBARI-ALAVIJEH; SHADDEL; JAFARI, 2020; AL-DHABAAN et al., 2018; RASHKI et al., 2021).

GELIFICAÇÃO IÔNICA

De acordo com Pan et al. (2019) esse é o método mais conhecido para obtenção de nanopartículas de quitosana. Foi descrito pela primeira vez por Calvo et al. (1997) e tem sido amplamente utilizado devido ao fato de não utilizar solventes orgânicos, calor ou agita-ção vigorosa, tornando o processo mais econômico e seguro em relação aos componentes utilizados para sua obtenção (DE CARVALHO et al., 2019; DIVYA; JISHA, 2018).


Baseia-se na interação eletrostática entre polímeros positivamente carregados, como a quitosana e poliânions sem o uso de altas temperaturas e de agentes de reticulação tóxicos (FERREIRA et al., 2020; HASHEMINEJAD; KHODAIYAN; SAFARI, 2019). Inicialmente, a quitosana é dissolvida em uma solução aquosa de ácido fraco, o que faz com que os gru-pos amino da cadeia fiquem protonados e a mesma se torne catiônica, permitindo assim sua interação com outras moléculas (CHAUDHARY et al., 2020; DE CARVALHO et al., 2019). Em seguida um agente reticulante polianiônico, geralmente o tripolifosfato pentas-sódico (TPP), é adicionado por gotejamento controlado e sob agitação contínua à solução. Interações eletrostáticas entre os grupos -NH3+ da quitosana e -O– do TPP estabilizam o complexo formado, o que gera uma estrutura tridimensional que precipita a partir de uma solução aquosa ácida diluída (pH <6,5) na forma de nanopartículas (DE CARVALHO et al., 2019; FERREIRA et al., 2020; HASHEMINEJAD; KHODAIYAN; SAFARI, 2019).

Nanopartículas de quitosana formadas a partir dessa técnica tem sido relatadas na literatura como carreadoras de compostos ativos sensíveis como fármacos (TZEYUNG et al., 2019), óleos essenciais (KARIMIRAD; BEHNAMIAN; DEZHSETAN, 2020), dentre outros. Apesar de ser uma tecnologia amplamente utilizada, o tamanho consideravelmente grande da nanopartícula formada (100-400nm), a menor estabilidade em condições ácidas, a baixa capacidade de carreamento de fármacos de alto peso molecular e alta polidispersividade são considerados desvantagens deste método (AKBARI- ALAVIJEH; SHADDEL; JAFARI, 2020; ORELLANO et al., 2020; RASHKI et al., 2021).

MICELAS REVERSAS

Metodologia relatada pela primeira vez na literatura por Brunel et al. (2008) (DIVYA; JISHA, 2018). Gera nanoestruturas com uma maior dispersibilidade em água, o que se torna um grande diferencial, uma vez que a quitosana sob sua forma natural possui dispersibilidade muito baixa em pH fisiológico (AKBARI-ALAVIJEH; SHADDEL; JAFARI, 2020).

Inicialmente, um surfactante lipofílico como o 1,4-bis-2-etilhexilsulfosuccinato de sódio ou o brometo de cetiltrimetilamônio é dissolvido em um solvente orgânico apolar, como o hexano, formando uma emulsão de água em óleo. A quitosana e o agente reticulante, geral-mente o glutaraldeído, são então adicionados a essa solução sob agitação contínua, a fim de evitar formação de turbidez, gerando agregados de micelas reversas por automontagem (AKBARI-ALAVIJEH; SHADDEL; JAFARI, 2020; AL-DHABAAN et al., 2018).

O processo de reticulação se deve à formação de pontes entre os reticulantes (molécu-las com pelo menos dois grupos funcionais reativos) e as cadeias de quitosana. No caso do glutaraldeído, considerado o agente reticulante mais eficaz para interagir com a quitosana, seus grupos aldeídos interagem com os grupos amino da quitosana fazendo uma ligação


cruzada ou reticulação covalente de imina (AKBARI-ALAVIJEH; SHADDEL; JAFARI, 2020; AL-DHABAAN et al., 2018; ORELLANO et al., 2020).

Convém destacar que para obter partículas em escala nanomérica e de tamanhos con-trolados se faz necessário, além dos passos anteriores, etapas extras como centrifugação, so-nicação, filtração ou precipitação (NASKAR; SHARMA; KUOTSU, 2019; RASHKI et al., 2021).

COACERVAÇÃO COMPLEXA

A coacervação é um processo físico-químico que consiste na separação das fases de um sistema coloidal desencadeada por gatilhos físicos ou químicos, por exemplo, al-terações no pH, força iônica, temperatura e solubilidade do meio sob condições controla-das. A fase rica em colóides recebe o nome de coacervato e a que contém pouquíssima quantidade de colóide é conhecida como fase de equilíbrio (HECKERT BASTOS et al., 2020; TIMILSENA et al., 2019).

A coacervação complexa resulta da interação coloidal entre polímeros de cargas opos-tas, geralmente uma proteína e um polissacarídeo, formando complexos insolúveis devido à repulsão ao solvente e a consequente separação das fases (AKBARI-ALAVIJEH; SHADDEL; JAFARI, 2020; HECKERT BASTOS et al., 2020; TIMILSENA et al., 2019). Na literatura, existem relatos de inúmeras combinações entre polímeros utilizados na coacervação com-plexa para a encapsulação tanto de substâncias hidrofóbicas com hidrofílicas. Dentre os polissacarídeos, pode-se destacar quitosana, alginato, carboximetilcelulose, entre outros (TIMILSENA et al., 2019).

Além da interação eletrostática entre os dois polímeros de cargas opostas, outros parâmetros a serem considerados no processo de coacervação são a densidade de carga dos polímeros e a relação entre a massa dos mesmos, a força iônica e o pH das soluções, e a estabilidade e solubilidade dos complexos formados (FERREIRA et al., 2020).

Essa técnica é considerada uma das formas mais eficazes de nanoencapsulação uti-lizada pelas indústrias alimentícias e farmacêuticas, devido à vantagens como a alta efi-ciência de encapsulação, baixa concentração dos polímeros, liberação controlada, aumento da estabilidade e proteção dos compostos nanoencapsulados, como óleos essenciais, de condições ambientais como o calor, evitando a perda de voláteis (FERREIRA et al., 2020; SILVA et al., 2015).

EMULSIFICAÇÃO

A formação de nanopartículas de quitosana por emulsificação foi descrita pela primeira vez por Maitra et al. (1997) e para que ocorra é necessário que uma emulsão de água e óleo estabilizada por um surfactante seja adicionada a um agente reticulante (DIVYA; JISHA,


2018; NASKAR; SHARMA; KUOTSU, 2020). Inicialmente, a emulsão de água em óleo é elaborada com a adição da solução de quitosana à fase oleosa e em seguida um surfactante apropriado, como o Span 80, é utilizado para estabilizar as gotículas aquosas. A emulsão estável posteriormente reage com o glutaraldeído e seus grupos aldeídos interagem com os grupos amino da quitosana formando a reticulação covalente. Dessa forma geram-se as nanopartículas que depois serão lavadas e secadas (AKBARI-ALAVIJEH; SHADDEL; JAFARI, 2019; AL-DHABAAN et al., 2018).

A velocidade de agitação do sistema influencia diretamente o tamanho das nanopar-tículas formadas, assim como a extensão da reticulação. A obtenção de nanopartículas de quitosana para fins alimentícios usando o glutaraldeído como agente reticulante é restrita devido à sua toxicidade, o que se configura como a principal desvantagem da utilização desse método. No entanto, este problema pode ser amenizado substituindo o glutaraldeído por ou-tros reticulantes mais seguros como o TPP (AKBARI-ALAVIJEH; SHADDEL; JAFARI, 2019; DIVYA; JISHA, 2018). Ademais, de acordo com Tan et al. (2019) a própria quitosana pode ser reticulada sem o uso de qualquer agente de reticulação por meio da sonicação. O pró-prio biopolímero pode ser usado para revestir a emulsão por meio de adsorção eletrostáti-ca, o que também exclui a necessidade de um composto reticulador (AKBARI-ALAVIJEH; SHADDEL; JAFARI, 2020).

NANOPRECIPITAÇÃO

Técnica também conhecida como deslocamento de solvente ou deposição interfacial. Foi patenteada por Fessi et al. (1989) e é considerado um método rápido, fácil e não neces-sita de uma grande quantidade de energia ou solventes tóxicos (KÄNKÄNEN et al., 2020; LAMMARI et al., 2020; PISOSCHI et al., 2018).

Baseia-se na interação entre duas soluções miscíveis, onde a primeira é composta por uma fase orgânica ou fase solvente, na qual o polímero e o composto bioativo são inicialmente solubilizados e a segunda, fase aquosa ou não solvente (onde o polímero não é solúvel) que consiste em uma mistura de surfactantes ou água (mais comumente utilizada), que tem a função de evitar a agregação das partículas. As nanopartículas se formam instantaneamente quando a fase orgânica é adicionada sob agitação à fase aquosa, devido ao deslocamento do solvente, que induz a precipitação do polímero por meio de uma rápida dessolvatação (PISOSCHI et al., 2018; QUÉRETTE; FLEURY; SINTES- ZYDOWICZ, 2020).

A nanoprecipitação é um processo controlado pelo efeito Marangoni, que ocorre na interface entre a solução solvente e a não solvente e envolve quatro etapas: supersatura-ção, nucleação, crescimento de partículas e coagulação (LAMMARI et al., 2020; PISOSCHI et al., 2018). As nanopartículas, se formadas em condições controladas, podem apresentar

https://www.sciencedirect.com/topics/chemistry/marangoni-effect

https://www.sciencedirect.com/topics/chemistry/supersaturation

https://www.sciencedirect.com/topics/chemistry/supersaturation


tamanhos entre 50–300 nm e sua principal limitação de formação consiste na possível floculação de partículas e na formação de grandes agregados de polímero, levando a um baixo rendimento. Para a formação das nanopartículas, os principais parâmetros experi-mentais a serem considerados são à taxa de adição da fase orgânica a não orgânica, o tempo de mistura, a razão de volume solvente-água, a concentração de polímero na fase orgânica e as interações polímero-solvente orgânico-água (QUÉRETTE; FLEURY; SINTES- ZYDOWICZ, 2020).

SPRAY-DRYING

A metodologia de spray-drying surgiu em 2009 com o objetivo de otimizar a obtenção convencional de partículas a partir da redução das mesmas para escala submicrômica, ou seja, menor que 1 µm de dimensão (ASSADPOUR; JAFARI, 2018; JAFARI, 2017). Baseia-se na conversão de uma solução, nanoemulsão ou nanossuspensão para escala submicrômica por meio da atomização em uma câmera de secagem e posterior recolhimento em um cole-tor de partículas eletrostáticas, uma vez que materiais nessa dimensão não conseguem ser separadas e coletadas pelos ciclones dos equipamentos convencionais de spray-dry (ape-nas para >2 µm) (AKBARI-ALAVIJEH; SHADDEL; JAFARI, 2019; ASSADPOUR; JAFARI, 2018; JAFARI, 2017).

É considerada uma técnica rápida, e de baixo custo (AKBARI-ALAVIJEH; SHADDEL; JAFARI, 2019). Outra grande vantagem desta técnica é o fato de que uma quantidade muito pequena de sólido (miligramas) é suficiente para gerar as nanopartículas, o que se torna relevante, por exemplo, para o desenvolvimento de medicamentos, que utilizam matérias primas valiosas como peptídeos (AKBARI-ALAVIJEH; SHADDEL; JAFARI, 2019; JAFARI, 2017). Dentre as limitações dessa técnica está a viscosidade do material a ser nanoparticu-lado, que pode bloquear o atomizador e diminuir o rendimento do encapsulamento (AKBARI-ALAVIJEH; SHADDEL; JAFARI, 2020).

ELETROSPRAYING

Também conhecida como atomização eletrohidrodinâmica. Foi utilizada primeira-mente por Zeleny (1914) em processo para formação de gotículas (TAPIA-HERNÁNDEZ; RODRÍGUEZ- FÉLIX; KATOUZIAN, 2017). Baseia-se na capacidade de um campo elé-trico de alterar o formato de uma gota e reduzi-la à escala micrométrica ou nanométrica (ASSADPOUR; JAFARI, 2018).

Ao fluir através de uma agulha eletrificada, uma solução de polímero condutor e sua gota na extremidade deste capilar encontram-se sobre a ação de duas forças eletrostáticas, sendo as principais a repulsão eletrostáticas de cargas iguais e a força de Coulomb (BHUSHANI;

https://www.sciencedirect.com/topics/chemistry/flocculation

https://www.sciencedirect.com/topics/materials-science/organic-polymer

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HARISH; ANANDHARAMAKRISHNAN, 2017). Quando as forças eletrostáticas superam a tensão superficial, um jato de gotículas altamente carregadas do polímero é ejetado em dire-ção a um eletrodo de aterramento (coletor). Durante o voo, as gotículas encolhem, enquanto o solvente evapora, formando as nanopartículas (PELTONEN et al., 2010).

O tamanho das partículas pode ser influenciado por parâmetros instrumentais (potencial elétrico, vazão da solução, distância do coletor), da solução (densidade, viscosidade, con-centração, condutividade elétrica), bem como por fatores ambientais (temperatura, pressão e umidade) (JAFARI, 2017; TAPIA-HERNÁNDEZ; RODRÍGUEZ-FÉLIX; KATOUZIAN, 2017). Dentre as diversas vantagens da técnica de eletrospraying, pode-se citar: o processo de produção em uma única etapa, a eficiência de encapsulação, o tamanho pequeno das gotí-culas, a estreita distribuição de tamanho das mesmas, e a baixa aglomeração e coagulação das partículas devido à carga elétrica (JAFARI, 2017; JAWOREK, 2016).

APLICAÇÕES NA INDÚSTRIA DE ALIMENTOS

A diversas atividades biológicas peculiares da quitosana como as já mencionadas: ações antimicrobiana, antioxidante e antiviral, vêm sendo vastamente exploradas na in-dústria de alimentos, nas mais diversas matrizes alimentícias (bebidas, produtos cárneos, frutas e vegetais, suplementos alimentares, entre outras) (TIAN; LIU, 2020). As aplicações das nanopartículas de quitosana na indústria de alimentos se distribuem ao longo de todo o processo produtivo e se estendem ao armazenamento e à distribuição (PONCE et al., 2018). De uma forma geral, as principais aplicações das nanopartículas podem ser agrupadas em: nano aditivos, carreadores de aditivos e compostos bioativos, imobilização de enzimas e desenvolvimento de embalagens e coberturas ativas e/ou inteligentes.

Os óleos essenciais são compostos por uma mistura complexa de metabólitos secun-dários (terpenos, terpenoides, aldeídos, cetonas, ésteres), que lhes conferem propriedades antioxidante e antimicrobiana contra um amplo espectro de microrganismos, inclusive de origem alimentar. Muitos possuem o status de GRAS (Generally Recognized as Safe) e têm sido utilizados como aditivos alimentares em substituição aos conservantes químicos convencionais (HASHEMINEJAD; KHODAIYAN, 2020; PRAKASH et al., 2018). Os com-ponentes dos óleos essenciais apresentam geralmente baixa solubilidade em água, e são instáveis e sujeitos à degradação na presença de luz, calor, umidade e oxigênio (condições de processamento e armazenamento), o que pode causar modificações em sua estrutu-ra química e consequentemente levar a perda de suas respectivas atividades biológicas (PRAKASH et al., 2018). A nanoencapsulação tem sido uma estratégia bastante utilizada na indústria com o objetivo de proteger os óleos essenciais e outros compostos funcionais (YUAN; CHEN; LI, 2016) (Tabela 1).


Hadidi et al. (2020) encapsularam óleo essencial de cravo-da-índia em nanopartículas de quitosana, utilizando a técnica de duas etapas (emulsão-gelificação iônica) e avaliaram a atividade antioxidante e antimicrobiana das nanocápsulas contendo o óleo contra duas bactérias de origem alimentar: Lysteria monocytogenes e Staphylacoccus aureus. O óleo essencial de cravo-da-índia, frequentemente utilizado como conservante natural em alimen-tos, tem como principal componente o eugenol, que apresenta alta instabilidade e baixa solubilidade em água (HASHEMINEJAD; KHODAIYAN; SAFARI, 2019). Análises térmicas das nanopartículas de quitosana contendo o óleo mostraram que a nanoencapsulação pra-ticamente dobrou a temperatura máxima de degradação do mesmo, que passou de 177 °C para 363 °C. Enquanto as capacidades antioxidantes das substâncias testes aplicadas em concentrações entre 100 e 1000 µg/mL passou de 15,4-60,4% (óleo livre) para 15,9-71,8% (óleo encapsulado). Tais resultados demonstram a eficiência do processo de nanoencap-sulação em proteger o óleo de condições adversas como calor e luz, ao criar uma barreira protetora entre o bioativo e o ambiente. Em relação à atividade antimicrobiana, os ensaios de atividade inibitória in vitro mostraram que, para ambos os microrganismos avaliados, a máxima atividade inibitória foi proporcionada pelo óleo incorporado nas nanopartículas, sendo o volume inibitório mínimo 2 µL.

A encapsulação pode ainda promover a liberação sustentada dessas substâncias, o que potencializa suas propriedades, ao aumentar o tempo de contato (YUAN; CHEN; LI, 2016). Ao também encapsular óleo essencial de cravo-da-índia em nanopartículas de qui-tosana por gelificação iônica, Hasheminejad et al. (2019) verificaram a liberação sustentada do óleo por 56 dias, o que contribuiu para o aumento da sua atividade antifúngica contra Aspergillus niger. As nanopartículas foram capazes de inibir o crescimento fúngico em 100% quando aplicadas na concentração de 3 mg/mL, enquanto, o percentual de inibição proporcionado pelo óleo livre na mesma concentração foi menor que 70%. Interações entre o óleo e a quitosana promovem a liberação controlada do mesmo, prevenindo sua rápida volatilização e mantendo sua concentração relativamente mais alta no sistema, o que o torna mais eficiente no controle do crescimento fúngico (YUAN; CHEN; LI, 2016). A libera-ção gradual alcançada com a nanoencapsulação de compostos voláteis também ajuda a minimizar sabores e odores marcantes, comuns aos óleos essenciais, que podem impactar negativamente a aceitabilidade dos consumidores (MAHATO et al., 2019). Além de contribuir para a diminuição da toxicidade das substância, uma vez que permite utilizar concentrações menores (PRAKASH et al., 2018).

Nanoencapsulação de compostos bioativos também se torna uma alternativa interes-sante quando existe a possibilidade de interação do mesmo com componentes da matriz alimentícia. Por exemplo, a Nisina, uma das bacteriocinas mais utilizadas como conservantes


em alimentos, tem sua eficiência na conservação de carnes reduzida quando aplicada na forma livre pela possibilidade de interagir com lipídios e também de formar o adulto nisina--glutationa (KHAN et al., 2018). Zimet et al. (2018) aplicaram nisina incorporada em nano-partículas de quitosana-alginato como agente antibacteriano contra Listeria monocytogenes em bife fresco, conservados a 4 °C. Apesar de ambas as substâncias testes (nisina livre e nisina encapsulada) mostrarem-se eficientes no controle de Listeria monocytogenes, quando aplicadas na mesma concentração (>250 UI/mL), a encapsulação da nisina sustentou a libe-ração da mesma por pelo menos 21 dias. Em relação ao ensaio de atividade antimicrobiana in vivo, amostras tratadas com nisina livre (400 UI/g) mostraram aumento significativo nas contagens bacterianas após 4 dias. Já as amostras tratadas com nanopartículas carregadas com nisina na mesma concentração exibiram um aumento nas contagens bacterianas apenas após 10 dias. Isto demonstra o controle e sustentação da liberação e, consequentemente, o prolongamento da atividade antimicrobiana da nisina quando encapsulada.

Nutracêuticos e prebióticos, para proporcionarem seus efeitos benéficos à saúde, precisam superar as condições adversas do trato gastrointestinal como a ação de enzimas, força iônica e pH extremamente ácido do estômago e o excesso de muco, para que sejam absorvidos no local e momento correto (AKBARI-ALAVIJEH; SHADDEL; JAFARI, 2020). Além de conferir proteção e aumentar a biodisponibilidade, estudos demostraram que a capacidade de mucoadesão de nanoestruturas de quitosana pode proporcionar o aumento da absorção das substâncias encapsuladas (BUGNICOURT; LADAVIÈRE, 2016).

Zhao et al. (2019) avaliaram nanopartículas de quitosana e TPP como transportadores de peptídeos derivados de peixe. Esses peptídeos apresentam ação antioxidante, anticâncer, anti-hipertensão. No entanto, são facilmente degradados e têm baixa permeabilidade no epitélio intestinal. Ensaios realizados com células Caco-2 mostraram que ao encapsular os peptídeos em nanopartículas de quitosana (150 kDa), a permeabilidade aparente que era de 0,85±0,04 cm.s–1x10–5 para os peptídeos livres, passou para 2,29±0,04 cm.s–1x10–5 (peptídeos em nanopartículas). Além disso, a quantidade cumulativa de peptídeos transportados após duas 2 horas de incubação variou entre 1220 e 3000 ng quando os peptídeos foram protegi-dos pela quitosana (150 kDa), enquanto esse valor permaneceu abaixo de 1000 ng quando os peptídeos foram incubados livres. Os autores ainda avaliaram a toxicidade do sistema nanopartículas-peptídeos através do ensaio de MTT. As culturas de células apresentaram viabilidade celular próximo ou superior a 100% tanto quando foram expostas aos peptídeos livres como aos peptídeos incorporados a nanopartículas, ou seja, as nanopartículas não demonstraram citotoxicidade detectável.

Nanopartículas de quitosana, cuja carga superficial é positiva, são atraídas pela carga negativa do muco que recobre o epitélio, aumentando o tempo de residência no intestino, o


que favorece a absorção de alimentos funcionais. De forma semelhante, as nanopartículas de quitosana são atraídas pelas membranas celulares carregadas negativamente, levando à abertura das junções estreitas, o que também favorece a captação do composto encap-sulado (LIANG et al., 2017).

As enzimas, biocatalisadores altamente eficientes, aceleram reações químicas e bioquí-micas, sendo amplamente empregadas em diversas áreas da ciência e tecnologia, incluindo a indústria de alimentos (BILAL et al., 2018). Como exemplos de aplicações de enzimas e seus efeitos em alimentos pode-se citar a β-galactosidase (lactase), usada para catalisar a reação de hidrólise da lactose, sendo uma alternativa para minimizar distúrbios de saúde em pessoas que apresentam intolerância à lactose (RICARDI et al., 2018) e pectinase, que é amplamente utilizada na indústria de bebidas, como na clarificação e estabilização de sucos de frutas (DAL MAGRO et al., 2019). Porém, em sua forma solúvel, quando expostas a con-dições extremas de reações como altas temperaturas, pH ácido ou básico ou na presença de solventes orgânicos, são suscetíveis à degradação. Além disso, as enzimas livres são difíceis de serem purificadas e recuperadas, o que as torna caras e limitam sua aplicação industrial (ALVER; METIN, 2017; NAQASH; MASOODI; RATHER, 2018).

Neste contexto, a imobilização de enzimas em suporte está sendo uma técnica comu-mente utilizada para proteger a atividade catalítica em soluções aquosas (ALVER; METIN, 2017). A interação entre a enzima e o suporte confere certas mudanças em sua estrutura que alteram suas propriedades, o que a protege de condições adversas e ajuda a reter a atividade catalítica (NETTO; TOMA; ANDRADE, 2013). A quitosana é um dos biopolímeros mais utilizados como suporte para a imobilização de enzimas devido à presença de seus grupos hidroxilas e amino ao longo de sua estrutura que lhe confere uma habilidade de se ligar diretamente a diferentes enzimas. Além de ser biodegradável, biocompatível, biofun-cional e não tóxico (MONTEIRO et al., 2019; YUSHKOVA et al., 2019).

Sojitra et al. (2017) avaliaram a imobilização de pectinase em nanopartículas magnéti-cas de quitosana, utilizando o polialdeído dextran como reticulador. Os autores analisaram a estabilidade térmica da enzima em termos de constante de desativação (Kd), tempo de meia-vida (t1/2) e energia de desativação (Ed). A imobilização proporcionou a redução da constante de desativação térmica, em toda a faixa de temperatura estudada (55-75°C). Além disso, o tempo de meia-vida da pectinase foi aumentado em 2,3 vezes, após a imobilização a 75 °C. Por fim, a energia necessária para a desnaturação da enzima (Ed) entre 55-75°C passou de 35,07 kJ/mol (pectinase livre) para 51,63 kJ/mol (pectinase imobilizada). Tais resultados evidenciam a maior estabilidade térmica da enzima imobilizada, podendo ser aplicada numa faixa ampla de temperatura. Os parâmetros cinéticos da pectinase perma-neceram praticamente iguais após a imobilização, demonstrando que a mesma, não alterou


a flexibilidade conformacional e, portanto, a afinidade da enzima pelo substrato. Em relação à “reutilização”, parâmetro associado ao custo de produção, a enzima imobilizada conse-guiu manter 85% da atividade catalítica inicial mesmo após 7 ciclos em bateladas e reteve 89% da atividade residual durante o armazenamento a temperatura ambiente (28±2 °C) durante 15 dias. Quando aplicadas na clarificação do suco de maçã (Malus domestica), as enzimas imobilizadas foram capazes de reduzir a turbidez do produto de até 74% após 150 min de tratamento.

Deng et al. (2020) imobilizaram β-galactosidase (β-gal) em nanopartículas de quitosa-na estabilizadas com nanocristais de celulose (CNC), utilizando gelificação iônica e atração eletrostática, a fim de aumentar sua atividade catalítica e promover sua liberação controla-da. Os autores realizaram estudos de liberação in vitro em condições simuladas de fluido gástrico (pH 4,5) e fluido intestinal (pH 7,4), avaliando a estabilidade da β-galactosidase nestas condições através da medida de sua atividade remanescente. Tanto em pH 4,5 quanto 7,4, todas as amostras (β-gal livre, β-gal incorporada em nanopartículas de quitosana e β-gal incorporada em nanopartículas de quitosana estabilizadas com CNC) tiveram liberação em duas fases: fase inicial de liberação “explosão” e segunda fase desacelerada. No entanto, em pH 4,5, o tempo de retenção da β-galactosidase livre foi de apenas 30 minutos, com atividade catalítica remanescente menor que 10%. Já a β-gal incorporada em nanopartícu-las de quitosana estabilizadas com CNC teve seu tempo de retenção estendido para 120 min, e manteve 80% da sua atividade catalítica inicial. Tais resultados demonstram que as nanopartículas de quitosana contendo β-gal estabilizadas por CNC foram capazes de se manter estáveis no ambiente adverso do estômago, liberando o mínino de β-gal, para que esta seja entregue no intestino delgado.

Outro produto bastante utilizado pela indústria de alimentos são as embalagens bioati-vas. As embalagens desempenham uma função importante na indústria de alimentos sendo responsáveis por facilitar o seu manuseio e protegê-los dos diversos tipos de contaminação que podem acometê-los durante o transporte e o armazenamento (física, química ou bioló-gica) e, portanto, por aumentar seu tempo de vida útil (CARRILLO-INUNGARAY, M. ET AL., 2016; ZHANG et al., 2020). Os polímeros plásticos tradicionais, derivados do petróleo, repre-sentam cerca de 37% do mercado total de materiais de embalagem de alimentos (KUMAR; MUKHERJEE; DUTTA, 2020). Apesar de desempenharem bem seu papel na proteção dos alimentos e serem de baixo custo, não são biodegradáveis, e seu acúmulo causa graves impactos ao meio ambiente. Diante deste cenário, biopolímeros têm ganhado cada vez mais espaço no desenvolvimento de novas embalagens por apresentarem propriedades favoráveis e serem ambientalmente amigáveis (CARRILLO- INUNGARAY, M. ET AL., 2016; CAZÓN; VÁZQUEZ, 2020). Dentre os polímeros naturais, a quitosana tem recebido atenção por ser


reconhecida como GRAS (KUMAR et al., 2019), ter baixo custo, associado à sua disponi-bilidade, apresentar propriedades físico-químicas versáteis e características importantes para aplicações em embalagens de alimentos como baixa toxicidade, biocompatibilidade e habilidade de formar filmes, além da sua atividade antimicrobiana inerente (PONCE et al., 2018; YUAN; CHEN; LI, 2016).

No desenvolvimento de novas embalagens, as nanopartículas de quitosana podem ser exploradas em sua forma pura ou como material de reforço (nanofillers) de filmes e cobertu-ras baseados em polímeros naturais ou sintéticos, de forma a melhorar suas propriedades mecânicas, ópticas e biológicas. Essas nanoestruturas podem ainda ser empregadas como carreadoras de compostos bioativos, adicionando funções a essas embalagens, que vão atuar sobre o alimento ou o ambiente (coberturas ativas) preservando sua qualidade, dimi-nuindo perdas e estendendo sua vida de prateleira; ou agir como um sensor, monitorando a concentração de espécies indicadoras da qualidade dos alimentos (íons H3O+ (pH), O2, CO2, vapor d’água) no próprio alimento ou no ambiente (coberturas inteligentes) (CARRILLO-INUNGARAY, M. ET AL., 2016; PONCE et al., 2018).

Melo et al. (2018) avaliaram a atividade antimicrobiana de cobertura comestível de gel de quitosana fúngica incorporada com nanopartículas de quitosana frente a bactérias de ori-gem alimentar (Staphylococcus aureus, Listeria monocytogenes, Pseudomonas aeruginosa, Salmonella spp. e Escherichia coli) e o efeito desta cobertura sobre algumas propriedades físico-químicas e sensoriais de uvas de mesa (Vistis labrusca L.). A concentração inibitória mínima das nanopartículas variou entre 2,0 e 3,0 g/L para os microrganismos avaliados. Menores teores de umidade e de açúcares solúveis foram encontrados em amostras tratadas com nanopartículas. Ao criar uma barreira semipermeável ao redor da fruta, a cobertura mo-difica o ambiente interno, regula de forma eficaz as trocas gasosas, desacelera a respiração e os processos metabólicos, e retarda o amadurecimento (LOPES et al., 2017). Amostras tratadas com nanopartículas (2 MIC) apresentaram os menores teores de açúcares reduto-res, o que também está relacionado à redução da taxa de respiração. E a concentração de MIC manteve em 100% a inibição da decomposição da fruta tanto à temperatura ambiente, como sob refrigeração. Não houve diferença significativa entre as amostras em relação aos atributos sensoriais avaliados, exceto para o controle e 2 MIC nos atributos aparência e aroma, um resultado importante para a aceitabilidade do produto.

Shapi’i et al. (2020) incorporaram nanopartículas de quitosana obtidas pelo método de gelificação iônica a filmes de amido. Ensaios de disco difusão mostraram que as nano-partículas de quitosana adicionaram propriedades antimicrobianas ao filme de amido contra bactérias gram- positivas (Bacillus cereus e Staphylococcus aureus), uma vez que o filme de amido puro não conseguiu inibir o crescimento de microrganismos. Por sua vez, os


filmes incorporados com nanopartículas de quitosana nas concentrações (15 e 20% (m/m)) mostraram inibição significativa. Para avaliar a eficiência dos filmes (amido puro e amido incorporado com nanopartículas de quitosana) em sua aplicação final (conservação dos alimentos), ambos foram utilizados para envolver tomates cereja, que foram armazenados (10 °C ± 2 °C; RH 95%) durante 10 dias. Após o período de armazenamento, a contagem total em placas das amostras controle atingiram 1,15x104 CFU/g. O filme de amido puro, ao criar uma barreira protetora, conseguiu prevenir a contaminação dos tomates, sendo a contagem atingida ao final do período de armazenamento 2,15x103 CFU/g. Já o filme de amido com nanopartículas incorporadas (15%(m/m)) demonstrou ser mais a cobertura mais eficiente. A contagem total em placa nestas condições atingiu 7x102 CFU/g após 10 dias de armazenamento, ou seja, uma redução de 94% em relação ao controle.

Glaser et al. (2019) obtiveram melhoras nas propriedades físico-químicas e biológicas de folhas de polipropileno (PP) e poliestireno (PE) utilizadas em embalagens de alimentos adicionando solução de quitosana macromolecular 2% (m/v) e dispersão de nanopartículas de quitosana com resveratrol, um potente antioxidante, incorporado. Foi observada uma redução significativa da permeabilidade de oxigênio tanto das folhas de poliestireno (PE) como de polipropileno (PP) após tratamento com plasma de oxigênio e cobertura com os dois filmes de quitosana (macromolecular e nanopartículas contendo resveratrol). Para o poliestireno, o valor passou de 3226±62 cm3/m2d para 202±16 cm3/m2d, por sua vez o polipropileno variou de 1078±36 cm3/m2d para 195±14 cm3/m2d após tratamento. Os autores verificaram tam-bém reduções nos valores de ângulo de contato estático. Quanto menor o valor do ângulo de contato estático, menor a probabilidade de condensação do orvalho na superfície das folhas. Diversas reações e microrganismos necessitam de oxigênio e umidade. A barreira proporcionada pelas embalagens é, portanto, fundamental para a inibição do crescimento de microrganismos e a deterioração dos alimentos (LOPES et al., 2017). Os filmes mostram-se eficientes no controle de bactérias tanto gram-positivas como gram-negativas, proporcionando percentuais de inibição acima de 90% para Staphylococcus aureus e acima de 75% para Escherichia coli; Além de forte atividade antioxidante, atingindo 100% de atividade após 15 minutos, propriedade atribuída ao resveratrol.

Zhang et al. (2020) desenvolveram e avaliaram a eficiência de novos revestimentos co-mestíveis à base de gelatina (1%) e quitosana (3%) incorporados com óleo de estragão livre (1%) (CH-GEL-TEO) ou encapsulado em nanopartículas de quitosana (1%) (CH-GEL-TEO-NPs) na preservação de fatias de porco em armazenamento a 4°C por 16 dias. Ao impedir o contato direto das amostras com o ar, as coberturas comestíveis desaceleram o processo de oxidação do produto. Valores de TBARS (indicador da oxidação lipídica) das amostras recobertas se mantiveram abaixo do valor aceitável (2 mg MDA/kg de carne) após 16 dias


de armazenamento, com destaque para CH-GEL- TEO e CH-GEL-TEO-NP que mantiveram seus valores de TBARS abaixo de 1,5 mg/kg e 1,22 mg/kg, respectivamente. Com relação à atividade antimicrobiana, a amostra controle atingiu o valor máximo aceitável para car-ne de porco fresca (7 log CFU/g de carne) após 8 dias de armazenamento, enquanto as amostras recobertas (CH-GEL-TEO, CH-GEL-TEO-NPs) permaneceram abaixo do valor aceitável durante todo o período de armazenamento. Portanto, a validade microbiológica das amostras dobrou. Os autores perceberam que apesar de no início do período de armaze-namento a cobertura incorporada com o óleo livre apresentar uma atividade antimicrobiana mais acentuada, ao final do processo a contagem viável total das amostras recobertas com CH-GEL-TEO-NPs (óleo nanoencapsulado) foi menor. O aumento das atividades antioxi-dante e antimicrobiana do óleo podem ser atribuídos à proteção e à liberação sustentada do óleo, à promoção de uma maior superfície de contato entre o mesmo e as amostras de carne, e à distribuição mais homogênea. Efeitos benéficos associados à nanoencapsula-ção (ZARANDONA et al., 2021). Cor, odor e tecido adiposo relacionado são parâmetros importantes para aceitação comercial de carne fresca (MANGALANAGASUNDARI et al., 2020). Os avaliadores consideraram cor, odor e aceitabilidade geral aceitáveis para amostras recobertas por CH-GEL-TEO-NPs mesmo após 16 dias de armazenamento sob refrigeração, enquanto a aceitabilidade geral da amostra controle foi reprovada a partir do oitavo dia de armazenamento. Portanto, além da segurança microbiológica, as embalagens contendo óleo de estragão encapsulado em nanopartículas de quitosana foram eficientes em promover a manutenção da qualidade sensorial das amostras.

Kritchenkov et al. (2019) desenvolveram nanopartículas ativas (antibacterianas, antio-xidantes e fotoprotetoras) e inteligentes (sensíveis a temperatura) com potencial aplicação em revestimentos comestíveis biocompatíveis. Inicialmente os pesquisadores encapsularam antocianidina, um corante natural utilizado em alimentos, em nanopartículas de polietileno-glicol e metilcelulose. Essas nanopartículas receberam uma cobertura de acetato de sódio e, por fim, foram recobertas com quitosana e gallotanino. Com o aumento da temperatura, a antocianidina e o acetato de sódio se misturam, e sob ação do acetato, a antocianidina neutra (incolor) torna-se aniônica (púrpura), fornecendo uma resposta visível às mudanças de temperatura. O gallotanino da camada externa é conhecido pela sua elevada atividade antioxidante, além de conferir capacidade fotoprotetora às nanopartículas, sendo importan-te na prevenção de reações fotoquímicas induzidas por radiação ultravioleta, que podem causar diversos danos aos produtos. Resultados de ensaio de sequestro de radicais ABTS mostraram que as nanopartículas apresentaram atividade antioxidante apenas 20 vezes menor que a da substância de referência (trolox), enquanto que, a quitosana macromo-lecular apresentou atividade antioxidante 600 vezes menor. A quitosana apresenta efeito


antimicrobiano frente a diversos microrganismos. As nanopartículas apresentaram capaci-dade de inibição de crescimento de bactérias comparáveis às de antibióticos de referência (ampicilina e gentamicina). Um resultado muito importante diz respeito à citotoxicidade das nanopartículas. Mesmo quando aplicadas em concentrações muito acima da concentração inibitórias mínimas, estas não se mostraram tóxicas às células.

Tabela 1. Nanopartículas de quitosana como carreadores de bioativos em Alimentos: forma do sistema nanoencapsulado, limitação do bioativo, aplicação na indústria de alimentos e principais efeitos da nanoencapsulação do bioativo.

Forma Limitação Aplicação Principais efeitos Referência

Nanopartículas de quitosana+ óleo de moringa Alta volatilidade. Embalagem de queijo - na-

nofibras de gelatina.

Proteção e liberação controla-da do óleo. Potencialização a

atividade antimicrobiana.Lin et al. (2018)

Nanopartículas de quitosana+ Lisozima Instabilidade

Agente antimicrobiano aplicado na forma

direta ou incorporado em embalagens.

Aumento da estabilidade. Wu et al. (2017)

Nanopartículas de quitosana+ óleo de cravo-da-índia

Alta instabilidade e volatilidade e baixa solubilidade em água Conservante em alimentos.

Liberação in vitro controlada por 56 dias e maior atividade

antimicrobiana.

Hasheminejad et al. (2019)

Nanopartículas de quitosana+ óleo de cravo-da-índia

Alta instabilidade e volatilidade e baixa solubilidade em água

Usado como conservante, tempero e corante.

Aumento da estabilidade tér-mica, atividade antioxidante e

antimicrobiana.

Hadidi et al.(2020)

Nanopartículas de quitosana+ peptídeos derivados de peixe Baixa biodisponibilidade Potencial nutracêutico. Aumento da absorção e da

biodisponibilidade.Zhao et al.

(2019)

Nanopartículas de quitosana e alginato + Nisina (bacteriocina

de BAL)

Diminuição da eficiência da Nisina por interação com componentes da

matriz alimentícia, baixa solubilidade e inativação pela formação de aduto

nisina- glutationa.

Bioconservante - Aplicação em embalagem para bife

fresco.

Controle do crescimento microbiano e consequente au-mento de tempo de prateleira.

Zimet et al.(2018)

Nanopartículas de quitosana+ óleo de Krill

Solubilidade limitada em água e rápida instabilidade à oxidação.

Dieta Suplementar. Alimen-tos funcionais (fonte de óleo poli- insaturados ômega 3).

Prevenção da oxidação do óleo de Krill.

Haider et al.(2017)

β-galactosidade em nanopartí-culas de quitosana

Instabilidade, perda da atividade catalítica.

Imobilização de enzimas. Produção de

alimentos sem lactose.

Manutenção da atividade catalítica.

Deng et al.(2020)

Nanopartículas de quitosana+ extrato de casca de romã

(polifenóis)Instabilidade.

Embalagem para conserva-ção de carne de porco (filme

de zeína).

Aumento da estabilidade térmica e redução das conta-gens bacterianas (atividade

antimicrobiana)

Cui et al. (2020)


Forma Limitação Aplicação Principais efeitos Referência

Nanopartículas de quitosana– ácido-poli-γ-glutâmico +

luteínaBaixa solubilidade Corante em alimentos. Aumento de 12x a solubilidade

da luteína em água.Hong et al.

(2016)

Nanopartículas de quitosana+ pectinase

Instabilidade, perda da atividade catalítica.

Clarificação de sucos de fruta.

Aumento da estabilidade tér-mica, manutenção da atividade catalítica mesmo após 7 ciclos

(alta durabilidade)

Sojitra et al.(2017)


Nanossistemas baseados em quitosana possuem potencial elevado para beneficiarem a indústria de alimentos, assim como setor agropecuário, estando os esforços dos pesquisa-dores direcionados para aumentar a produtividade de matérias-primas, a sustentabilidade e a segurança dos alimentos. Seja melhorando a qualidade de pré e pós-colheita de frutas e vegetais, aumentando a vida de prateleira de alimentos quando usado como conservante/aditivo, melhorando a estabilidade e disponibilidade de bioativos naturais incorporados aos alimentos, entre outras aplicações. No entanto, o uso crescente desses nanomateriais pode resultar em níveis de exposição elevados, tanto a curto como em longo prazo, para os hu-manos (principais vias de exposição: contato dérmico, inalação ou ingestão oral), bem como sua liberação em quantidades substanciais no meio ambiente pode impactar ecossistemas terrestres e aquáticos. Tais observações acendem o alerta na população para a toxicidade e ecotoxicidade dessas substâncias e problemas como sua migração para os alimentos e bioacumulação/bioconcentração ao longo de toda a cadeia alimentar, gerando uma forte pressão para as pesquisas que avaliam sua segurança. Apesar do número de estudos sobre a avaliação dos riscos ter aumentado nos últimos anos, ainda existe um desequilíbrio entre o número de pesquisas que focam em novas aplicações e aqueles que avaliam a toxicidade das nanopartículas. Embora a toxicidade das nanopartículas de quitosana ainda não esteja esclarecida, são inegáveis os avanços proporcionados por essa ferramenta na indústria de alimentos. Assim, espera-se que cada vez mais aplicações sejam encontradas, e sejam confirmadas a seguridade de uso.

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B i o p o l i m e r o s n a i n d ú s t r i a d e alimentos: do aproveitamento de resíduos agroindustriais a produção de biopolimeros

Felipe Ravelly Alves de SouzaPPGBIOTEC/UFPE

José Sebastião Thiego de OliveiraPPGBIOTEC/UFPE

Daniella Pereira da SilvaPPGBIOTEC/UFPE

Michelle Galindo de OliveiraCAV/UFPE

Danielle Dias NevesUFRPE

Wagner Eduardo da SilvaUFRPE


10.37885/210303531

https://dx.doi.org/10.37885/210303531


Palavras-chave: Biopolímeros, Resíduo Agroindustrial, Coproduto, Indústria Alimentícia, Embalagem Bioativa.

RESUMO

Biopolímeros são polissacarídeos considerados como fonte sustentável amplamente utilizados por serem biodegradáveis e renonáveis, apresentando vasta aplicabilidade na indústria alimentícia, inclusive para embalagens. Considerando o enorme descarte de resíduos agroindustriais, faz-se necessário a busca de alternativas conscientes, para produção, utilização e descarte, objetivando a redução dos impactos ambientais. Nesse sentido, a potencialidade de biopolímeros e sua elevada biocompatibilidade são de extre-ma relevância e importância para a indústria alimentícia. O processamento biotecnológico de biopolímeros destaca-se significantemente, tendo em vista que, a utilização de com-postos bioativos de origem natural, como a celulose e a quitosana, para conservação de alimentos tem sido cada vez mais evidenciada cientificamente. Dessa forma, a presente revisão de literatura visa abordar o potencial de utilização de resíduos agroindustriais como alternativa de substrato para a produção de quitosana e celulose microbiológicas, bem como a aplicação desses polímeros na indústria alimentícia.


INTRODUÇÃO

A indústria de alimentos é uma das mais importantes de transformação, não só no Brasil, mas a nível mundial. O crescimento populacional e o aumento da demanda por alimentos tanto em um aspecto quantitativo, para suprir a necessidade alimentar da população, quanto qualitativo, a fim de manter parâmetros de qualidade e segurança alimentar, tem sido alvo de intensificação nos estudos científicos. Tais estudos tem o intuito de investigar e encontrar soluções para os mais diversos problemas, como a manutenção da qualidade nos produtos de prateleira (TIMOFIECSYK; PAWLOWSKY, 2000; GUERRA; ROCHA; NODARI, 2015).

O produto alimentício é o foco da produção na indústria de alimentos, contudo, além deste, são gerados outros materiais, os resíduos - que são todos e quaisquer elementos que não são considerados matéria prima ou produto e é oriundo das etapas de processamento que vão desde a colheita até o produto final (GUERRA; ROCHA; NODARI, 2015).

Na maioria das vezes esses materiais são descartados no meio ambiente sem qualquer tratamento, o que gera impactos relacionados não somente a questões ambientais, mas também à saúde pública. Uma das soluções para contornar os problemas causados pela má administração desses recursos é a reutilização destes em processos através da imple-mentação de um sistema que utilize uma produção sustentável, fator que pode influenciar, inclusive, no aumento da lucratividade das empresas (TIMOFIECSYK; PAWLOWSKY, 2000; LANDIM et al., 2016;).

Dentre as mais diversas formas de reutilização dos resíduos industriais, o processa-mento biotecnológico se destaca pois permite que estes subprodutos possam ser reutilizados para a obtenção de uma gama de produtos valiosos como combustíveis, rações, produtos farmacêuticos ou biopolímeros – polímeros de origem natural que possuem uma vasta possi-bilidade de aplicação, entre elas, a formulação de materiais que possam ser utilizados como matrizes de revestimento e conservação (SINGH nee’ NIGAM; PANDEY, 2009).

Diversos mecanismos e/ou processos são utilizados com o intuito de promover a dimi-nuição da taxa de deterioração dos alimentos como a utilização de embalagens, por exemplo, que de acordo com a ANVISA (2001) trata-se do invólucro, recipiente ou qualquer forma de acondicionamento, removível ou não, destinada a cobrir, empacotar, envasar, proteger ou manter, especificamente ou não, matérias-primas ou produtos.

As embalagens bioativas, por sua vez, são sistemas capazes de diminuir a deterioração, seja pela ação antimicrobiana, ou pela preservação de características desejáveis por meio da interação entre os compostos incorporados e o alimento. Essas embalagens apresentam em sua composição polímeros que são de origem biológica, tratadas ou não com substâncias que potencializem a sua atuação. Entretanto, para o seu desenvolvimento, devem ser leva-dos em consideração aspectos como: natureza química do alimento e dos microrganismos


envolvidos, condições de armazenamento e distribuição, características organolépticas e toxicidade dos compostos, além das propriedades físicas e mecânicas dessas embalagens (ALMEIDA et al., 2015).

A utilização de compostos bioativos de origem natural, como a celulose e a quitosana, para conservação de alimentos tem sido cada vez mais evidenciada cientificamente. Pois, diferente dos compostos químicos sintéticos, esses polímeros podem apresentar baixa toxici-dade, biodegradabilidade, ação antioxidante e antimicrobiana, além de características físicas e sensoriais que são de interesse industrial (BARBOSA et al., 2015; TAVARES et al., 2017).

A celulose é um polímero natural, que pode ser encontrado em plantas, algas, fungos e bactérias. A celulose bacteriana (CB), especificamente, apresenta uma estrutura primária similar à da celulose vegetal (CV), porém, difere na organização das cadeias e no diâmetro das microfibrilas. Além disso, a CB é flexível, atóxica, possui porosidade reduzida, excelentes propriedades mecânicas, ópticas e sensoriais para utilização como embalagem bioativa de produtos alimentícios. Todavia, a CB apresenta alto coeficiente de permeabilidade ao vapor d’água, além de não ser macia quando seca e sua opacidade pode comprometer a aparência do material a ser revestido, características que podem ser melhoradas pela associação com outros compostos (CARREÑO; CAICEDO; MARTÍNEZ, 2012; DONINI et al., 2010).

A quitosana, por sua vez, é um biopolímero policatiônico encontrado naturalmente no exoesqueleto de crustáceos e insetos, rádula de moluscos e na parede celular de alguns fungos Zygomicetes. Dentre estas, apesar da quitosana oriunda de crustáceos ser a mais comercializada, a quitosana fúngica se destaca por apresentar independência da influência de fatores sazonais, facilidade de produção em larga escala, padronização das características físico-químicas do polímero, extração simultânea de quitina e quitosana, além da redução do tempo e custos de produção, pois o processo de extração é simples e barato. Sua apli-cabilidade como embalagem bioativa comestível deve-se a sua boa biocompatibilidade com os tecidos vivos, não toxicidade, biodegradabilidade, atividade antimicrobiana, antioxidante, capacidade de formar película e facilidade de associação com outros compostos (TAVARES et al., 2017; BARBOSA et al., 2015).

Diante do exposto a presente revisão de literatura aborda o gerenciamento de resíduos agroindustriais como alternativa para produção microbiana de polímeros naturais, quitosana e celulose, com potencial para aplicação na conservação de alimentos pós-colheita. Também, fundamenta-se na possibilidade de possa gerar uma embalagem bioativa que interaja de forma positiva com os alimentos, agregando propriedades de interesse industrial, esta re-visão tem por objetivo abordar o potencial de utilização de resíduos agroindustriais como alternativa de substrato para a produção de quitosana e celulose microbiológicas, bem como a aplicação desses polímeros na indústria alimentícia.


A INDÚSTRIA ALIMENTÍCIA: PRODUTIVIDADE X CRESCIMENTO POPU-LACIONAL

A preocupação mundial com o crescimento populacional (1,18% ao ano), uso exage-rado dos recursos naturais (20% a mais que a taxa de reposição) e a demanda cada vez maior por alimentos em ordem quanti-qualitativa tem direcionado boa parte dos estudos científicos ao ramo da indústria alimentícia. Tal direcionamento busca solucionar os mais diversos problemas referentes ao setor, dentre estes: I) o aumento da produtividade, para sanar a necessidade alimentar em virtude do crescimento populacional, sem agredir o meio ambiente; II) manuseio dos resíduos (agro)indústrias, a fim de diminuir os impactos am-bientais causados pela má administração desses recursos; III) e redução das perdas na produção agrícola, problema que influi diretamente no valor do produto para o consumidor final (CARNEIRO, 2003; LIMA, 2017; LEITE & PAWLOWSKY, 2005).

Segundo a ONU (2020), estima-se que a população global chegou a 7,8 bilhões de pessoas e que, até 2060, ultrapassará a marca dos 10 bilhões de habitantes, fato que nos remete a uma reflexão sobre alternativas que possibilitem uma alimentação adequada para todos. Para além da questão alimentar, o crescimento populacional cria focos de tensão no meio ambiente, na organização social, nos sistemas econômicos e no desenvolvimento tecnológico, uma vez que traz implicação direta na expansão das áreas de cultivo, industriais e urbanas (MUTEIA, 2014).

Com base nos dados publicados pela FAO (2020), será necessário, em 2060, um aumento de pelo menos 70% da produção de alimentos em escala mundial para suprir a necessidade da população. Entretanto, este aumento só será bem-vindo se as áreas de cultivo não excederem cerca de 20% de expansão considerados sustentáveis. Diante deste cenário, o aumento da produtividade se apresenta como um caminho necessário para am-pliação da oferta e redução dos danos no ecossistema.

GERENCIAMENTO DOS RESÍDUOS AGROINDUSTRIAIS

Proveniente da produção industrial, os resíduos industriais, ou resíduos sólidos, são considerados um dos responsáveis por grande parte dos impactos ambientais que ocorrem atualmente. Na sua grande maioria, são considerados perigosos e acarretam consequên-cias negativas não apenas para o meio ambiente, mas também para a saúde da popula-ção (COSTA, 2020).

A indústria agropecuária, com enfoque na indústria de alimentos, é um dos setores que mais geram resíduos em escala nacional e mundial, pois, em virtude da alta perecibilidade de alguns produtos, há a necessidade de processamentos que visam o aumento da vida


útil e facilitação do transporte desses alimentos, processamentos que geram toneladas de resíduos ao ano (INFANTE et al., 2013). De acordo com a Política Nacional de Resíduos Sólidos, instituída pela a Lei Nº 12.305, de 2 de agosto de 2010, os resíduos são todos e quaisquer materiais, substâncias, objetos ou bens descartados resultante de atividades hu-manas em sociedade, que podem estar no estado sólido, semissólido, líquido ou gasoso e sua correta administração tem como objetivo a minimização dos impactos causados à saúde humana e ao meio ambiente.

Diferente do que é estabelecido pelo senso comum, o manuseio correto dos resí-duos industriais é uma responsabilidade compartilhada que envolve não somente os fabri-cantes, importadores, distribuidores, comerciantes e titulares dos serviços públicos, mas também os próprios consumidores. Deve-se salientar que os resíduos se diferenciam do “lixo (rejeito)”, uma vez que enquanto este último não possui nenhum tipo de valor, o outro pode apresentar valor econômico agregado, por possibilitar o reaproveitamento. (PELIZER; PONTIERI; MORAES, 2007).

Dentre os resíduos com potencial biotecnológico, podemos citar: o melaço de soja, resíduo agroindustrial proveniente do processo de beneficiamento da soja, constituído por carboidratos, proteínas e lipídios (CHAGAS et al., 2017; SILVA et al., 2019); a manipueira, liquido resultante da prensagem das raízes de mandioca durante o processo de fabricação da farinha, que apresenta composição variável, mas geralmente composta por nitrogênio, sais minerais, metais e cianeto (AMORIM et al., 2016; JESUS et al., 2016); a milhocina, que é um subproduto agroindustrial proveniente do processamento do milho, composto principalmente por carboidratos, aminoácidos, peptídeos, vitaminas, sais minerais e nitrogênio (BARROS et al., 2016); e o glicerol, que pode ser obtido através de fermentação biológica, síntese química, como subproduto na fabricação de sabão, hidrogenação da sacarose, durante a produção do bioetanol, ou como subproduto em processos de transesterificação de óleos vegetais e animais para a fabricação do biodiesel. Neste último caso, pode-se encontrar, na solução, ácidos graxos, metanol, catalisadores, sais de potássio e sódio, metais pesados e outros materiais orgânicos (SILVA; SOUZA; ANTERO, 2017; SANTIBÁÑEZ; VARNERO; BUSTAMANTE, 2011;PENHA et al., 2016).

Diversas são as possibilidades de reutilização destes materiais, como o processamento biotecnológico, que é uma alternativa ao manejo e gerenciamento adequado dos resíduos industriais. Dessa forma o aproveitamento de resíduos agroindustriais preconiza a ideia de desenvolvimento sustentável ao possibilitar que esses subprodutos possam ser reutilizados para a obtenção de uma gama de produtos valiosos como combustíveis, rações, produ-tos farmacêuticos ou biopolímeros com uma vasta possibilidade de aplicação em várias


áreas. Ao mesmo tempo que reduz os danos ambientais causados pelo depósito inadequado, ou sem tratamento, desses subprodutos na natureza (SINGH nee’ NIGAM; PANDEY, 2009).

PERDAS NA PRODUÇÃO AGRÍCOLA

Atualmente, o Brasil é um dos maiores produtores de alimento no mundo e se destaca pela sua produtividade e qualidade de produção. Contudo, todos os produtores agrícolas, de pequeno a grande porte, lidam com grandes problemas referentes às perdas e desperdícios durante as etapas de pós-colheita e armazenamento (ABBADE, 2019; SANTOS et al., 2020).

De acordo com a FAO (2020), aproximadamente um quarto (25%) dos alimentos pro-duzidos anualmente para o consumo humano se perde, ou é desperdiçado, o que seria suficiente para alimentar cerca de dois bilhões de pessoas. A perda e o desperdício, em-bora diferentes - pois enquanto um está associado a redução não intencional de alimentos disponíveis para o consumo humano, o último trata-se do descarte intencional dos produtos alimentícios, apresentam grande impacto na sustentabilidade dos sistemas alimentares, porque reduzem a disponibilidade local e mundial de alimentos e geram menores recursos para os produtores. Além disso, tem um efeito negativo sobre o meio ambiente devido à utilização não sustentável dos recursos naturais.

Essa problemática está presente em toda a cadeia produtiva, principalmente nas etapas de pós-colheita, em atividades relacionadas ao processamento, transporte, armazenagem, embalagem e comercialização. Há muitas causas de perdas no pós-colheita, estas podem ser de origem biológica e microbiológica, química ou física, perdas que levam os produtores a operarem com prejuízo financeiro, o que ocasiona o aumento no preço do produto para o consumidor final (GORAYEB et al., 2019).

Nesse contexto, a utilização de metodologias de conservação surge como uma forma de contornar esse problema, pois buscam diminuir a taxa de deterioração dos alimentos através de ações microbianas, enzimáticas, químicas ou físicas, ao possibilitar que os ali-mentos permaneçam adequados para o consumo por mais tempo (PINHEIRO et al., 2011).

MECANISMOS DE CONSERVAÇÃO

Diversas são as metodologias utilizadas com o intuito de reduzir as perdas e preservar a qualidade dos alimentos, como a refrigeração, o congelamento, branqueamento, pasteuri-zação, esterilização, secagem, apertização, tindalização, desidratação, liofilização, radiação ou até mesmo o uso de conservantes químicos. Embora a utilização desses e outros méto-dos mostrem eficiência na preservação dos alimentos, eles podem aumentar os custos de


produção como também promover a alteração de características físicas e sensoriais desses produtos (ASSIS, 2014; LEONARDI, 2018).

Além dessas metodologias, outro sistema de conservação comumente adotado nas indústrias alimentícias são as embalagens - materiais que buscam separar os alimentos do ambiente circundante, reduzir a exposição a fatores de deterioração (microrganismos, oxi-gênio e vapor de água) e evitar a perda de compostos desejáveis (substâncias voláteis que conferem odor e sabor). Elas podem ser classificadas como: a) primárias, quando estão em contato direto com o produto, b) secundárias, que promovem o agrupamento dos alimentos para facilitar a manipulação, e c) terciárias, que protegem os alimentos durante a fase de transporte (LANDIM et al., 2016; OTONI et al., 2017).

Diversos polímeros sintéticos são utilizados para a produção dos mais diversos tipos de embalagens, como o polipropileno, polietileno de alta ou baixa densidade (HDPE e LDPE, respectivamente) e o policloreto de vinila. No entanto, esses polímeros não são degradáveis e o descarte inapropriado podem causar efeitos deletérios ao meio ambiente, uma vez que levam, em média, 400 anos para se decompor. Uma alternativa a isso é a produção de emba-lagens ecossustentáveis, que são materiais confeccionados a partir de polímeros renováveis (de base biológica) e biodegradáveis (CACCIOTTI et al., 2018; INDUMATHI et al., 2019).

As propriedades físico-químicas e biológicas desses polímeros, bem como as tecnolo-gias utilizadas para a produção das embalagens ecossustentáveis podem conferir ao material polimérico, além de características amigáveis ao meio ambiente, uma capacidade de intera-ção ativa ou passiva. As embalagens passivas (mais comuns no mercado) são projetadas para protegerem o alimento de forma a não apresentar nem uma interação com o mes-mo. As embalagens ativas são produzidas a fim de interagirem de maneira intencional com o alimento, prolongando seu tempo de vida útil de prateleira ao conferir e/ou manter carac-terísticas sensoriais e/ou nutricionais desejáveis (DANTAS et al., 2015; OTONI et al., 2017).

EMBALAGENS BIOATIVAS

O termo “embalagem bioativa” vem sendo utilizado para referenciar as embalagens ativas que interagem de forma intencional com o alimento e são constituídas geralmente por matrizes poliméricas de origem biológica, com ou sem a presença de aditivos naturais incorporados que agreguem características desejáveis. Elas são uma tendência que sur-giu em resposta à demanda por produtos naturais que causem pouco impacto ambiental, sejam seguros ao consumo humano e possam ser substitutos dos conservantes sintéticos (ALMEIDA et al., 2015).

As embalagens bioativas podem ser projetadas na forma de filmes ou revestimentos comestíveis e apresentam em sua composição polímeros capazes de formar película e criar


uma camada fina protetora na superfície dos alimentos sem interferir em suas propriedades organolépticas. Os requisitos de barreira desses filmes e revestimentos comestíveis depen-dem da sua aplicação e das propriedades do alimento a ser protegido. Quando destinado para o revestimento de frutas e vegetais frescos, por exemplo, devem ter baixa permeabi-lidade ao vapor de água para reduzir as taxas de dessecação, enquanto a permeabilidade ao oxigênio deve ser baixa o suficiente para retardar a respiração, mas não muito baixa para criar condições anaeróbicas favoráveis a produção de etanol e formação de sabores indesejados (OTONI et al., 2017; VIANA et al., 2018).

Diversos biopolímeros foram relatados quanto ao seu potencial de aplicação na for-mação dessas embalagens, como a quitosana, o amido, o colágeno, glúten, gelatina e a carragenina. Dentre estes, a quitosana tem demonstrado um potencial promissor, pois além de ser biodegradável, possui ação antioxidante e antimicrobiana, não toxicidade, facilidade para formação de filmes e associação com outros compostos (INDUMATHI et al., 2019).

QUITOSANA

A quitosana é um biopolímero composto por cadeias de N-acetil-D-glucosamina e D-glucosamina ligadas por meio de ligações β → (1-4) dispostas randomicamente, o que a torna insolúvel em água e meio básico e solúvel em soluções ácidas. Principal constituinte do exoesqueleto de crustáceos e insetos, rádula de moluscos e parede celular de alguns fungos, a quitosana é um dos polissacarídeos mais utilizados nos estudos envolvendo o preparo de soluções poliméricas (ISLAM et al., 2017; ABDUL KHALIL et al., 2016).

A nível comercial, este polímero é obtido principalmente a partir da desacetilação quí-mica da quitina presente no exoesqueleto de crustáceos e embora seu rendimento possa ser de 2 a 3 vezes maior que a obtenção da quitosana fúngica (QF), apresenta alguns en-traves como a dependência de fatores sazonais, o que dificulta a padronização do produto; Necessidade de utilização de grande quantidade de compostos químicos, o que provoca a oneração do processo e geração de resíduos; e, quando utilizado na área alimentícia, a alergenicidade, que se dá em virtude da presença de proteínas contaminantes que se acu-mulam de forma residual na molécula de quitosana devido à problemas durante as etapas de purificação (GHORMADE; PATHAN; DESHPANDE, 2017; MATI-BAOUCHE et al., 2014; STAMFORD et al., 2007).

A obtenção da quitosana a partir da biomassa fúngica consiste em um processo contro-lado que permite a extração simultânea de quitina e quitosana. Apresenta como vantagens a obtenção do polímero sem a presença de contaminantes, principalmente de proteínas responsáveis pelas respostas alergênicas, homogeneidade das propriedades físico-químicas e rendimento otimizado, pois o processo de extração é simples e barato e não está sujeito a


interferência de fatores sazonais (FRANCO et al., 2004; NIEDERHOFER; MÜLLER, 2004; STAMFORD et al., 2007; AMORIM et al., 2001).

A bioatividade da quitosana, como por exemplo sua ação antimicrobiana, depende sig-nificantemente do seu peso molecular (PM), do grau de desacetilação (GD) e da distribuição e conformação do grupo acetil em sua cadeia polimérica, parâmetros estes facilmente con-trolados quando se obtém a quitosana a partir da biomassa fúngica. Devido a esta e outras propriedades como a biocompatibilidade, biodegradabilidade, ação antioxidante, capacidade de formar película e facilidade de interação com outros compostos, a quitosana apresenta um potencial de utilização como embalagens bioativas destinadas à indústria alimentícia, pois sua aplicação pode contribuir com a diminuição do uso de conservantes químicos e na oferta de alimentos mais saudáveis (FAI et al., 2008; BAUMANN; FAUST, 2001; KHOR, 2002).

Embora a quitosana apresente inúmeras propriedades interessantes à produção de embalagens bioativas, os filmes formados a partir desses polímeros apresentam proprie-dades mecânicas pobres, parâmetro que pode ser modificado através da sua associação com outros compostos. Dentre os materiais já relatados que são capazes de interagir com a quitosana, a celulose tem se destacado pois estes polímeros possuem uma estrutura similar. Esta similaridade em estruturas primárias sugere que as estruturas secundárias e os padrões de agregação também podem ser suficientemente semelhantes para facilitar a formação de misturas homogêneas desses dois compostos e formar um material com propriedades me-cânicas melhoradas (WU et al., 2004; ABDUL KHALIL et al., 2016; ISOGAI; ATALLA, 1992).

CELULOSE BACTERIANA

A celulose é um homopolímero linear formado por unidades de repetição (Figura 1) compostas de dois anéis de anidroglicose ((C6H10O5)n, onde n é dependente do material da fonte de celulose) ligados entre si através de ligações glicosídicas do tipo β-1,4. Encontrado com abundância na natureza, a celulose é o polissacarídeo responsável por mais da me-tade do carbono orgânico total na biosfera da terra (MOON et al., 2011; HU et al., 2010; MOREAU et al., 2016).


Figura 1. A unidade de repetição da celulose (celobiose)

Fonte: MOON et al., 2011

A linearidade da cadeia de celulose deve-se a ligação de hidrogênio intracadeia entre a hidroxila de uma molécula e o oxigênio de moléculas adjacentes. Além disso, as pontes de hidrogênio intermoleculares conferem estabilidade e rigidez axial a este polímero ao pro-mover o empilhamento paralelo de múltiplas cadeias de celobiose e a formação de fibrilas elementares (Figura 2a) que se agregam em microfibrilas (Figura 2b) e, posteriormente, em fibrilas macroscópicas maiores (Figura 2c) (MOON et al., 2011; DING et al., 2014).

A fonte natural de maior exploração da celulose é a madeira ou algumas plantas supe-riores. Contudo, existem uma variedade de organismos, incluindo musgos, algas, tunicados e algumas bactérias como as do gênero Acetobacter (ou Gluconacetobacter), doravante denominado de Komagataeibacter, que sintetizam esse biopolímero com diferenças morfo-lógicas (SALVI et al., 2014; VOLOVA et al., 2018; EICHHORN et al., 2010).

A fórmula molecular da celulose de origem bacteriana é idêntica à da celulose de fontes vegetais. No entanto, apresenta uma variação nas propriedades mecânicas, físicas e químicas devido a uma divergência na organização das cadeias e no diâmetro das microfibrilas. Isto confere a celulose bacteriana (CB) uma alta resistência à tração, maior flexibilidade, porosi-dade, cristalinidade e grau de polimerização, capacidade de retenção de água e pronunciada permeabilidade a gases e líquidos. Além disso, a CB possui um alto grau de pureza, pois não contém lignina, hemicelulose e outros constituintes lignocelulósicos, é biodegradável e possui grande compatibilidade com os tecidos vivos (SULAEVA et al., 2015; VOLOVA et al., 2018; CHEN et al., 2016).


Figura 2. Modelo esquêmico de uma a) fibrila elementar de celulose (CEF) de 36 cadeias; b) microfibrila contendo 3 CEF; e c) macrofibrílas

Fonte: DING et al., 2014

Industrialmente, a celulose é utilizada para produção de papel, porém, nos últimos anos, diversos relatos foram realizados em que descrevem a potencialidade da utilização da celulose de origem bacteriana na engenharia de tecidos (STUMPF et al., 2018), na biomedi-cina (RAJWADE et al., 2015), na fabricação de compósitos eletrocondutores (CHEN et al., 2016) ou na fabricação de embalagens bioativas para a indústria de alimentos (DOBRE et al., 2011), entre outras aplicações biotecnológicas (CACICEDO et al., 2016). As aplicações da celulose na indústria são ampliadas através das divergências nas propriedades físico-quími-cas e mecânicas da CB, divergências que podem ser obtidas por meio da associação deste biopolímero com outros compostos, através da variação nas condições de cultivo (fontes de nutrientes, agitação, tempo de incubação, pH e temperatura), alterações químicas e microrganismo utilizado para sua obtenção (RUKA et al., 2012; CACICEDO et al., 2016).

BACTÉRIAS PRODUTORAS DE CELULOSE

Diversos microrganismos possuem a capacidade de sintetizar a celulose, como a Rhizobium leguminosarum, Burkholderia spp., Pseudomonas putida, Dickeya dadantii, Erwinia chrysanthemi, Agrobacterium tumefaciens, Escherichia coli, Salmonella enterica (GULLO et al., 2018) e algumas bactérias do ácido acético (AAB) como a Komagataeibacter hansenii (anteriormente denominada de Gluconacetobacter xylinus e Acetobacter xylinus), (YAMADA et al., 2012). Entre os microrganismos relatados, a Komagataeibacter hansenii tem demonstrado ser a espécie mais eficiente para a produção de celulose, uma vez que


ela é capaz de utilizar uma variedade de fontes de carbono para produzir CB em culturas líquidas (RAJWADE et al., 2015).

K. hansenii é um microrganismo não patogênico em forma de bastonete, gram-negativo, mesofílico, aeróbico e de catalise positiva (LAVASANI et al., 2017) que realiza a síntese de celulose de forma quimicamente pura, através da oxidação incompleta de diversos açúcares e álcoois. Esse polímero é fundamental para a bactéria, pois funciona como um mecanis-mo de flotação, permitindo que o microrganismo permaneça numa interface ar/líquido para obter oxigênio com maior facilidade para o seu crescimento e prevenir a desidratação do substrato, devido seu caráter higroscópico (ZHONG et al., 2013; MIKKELSEN et al., 2009).

A biossíntese da CB depende de duas vias anfibólicas importantes, a via das pento-ses, onde ocorre a oxidação dos carboidratos e o ciclo de Krebs, onde ocorre a oxidação dos ácidos orgânicos. A síntese da celulose é sustentada diretamente pela fosforilação de hexoses exógenas e indiretamente pela via das pentoses e gliconeogênese, resultando em um pool metabólico de hexose fosfato, cuja conversão em celulose é direta, não dependendo de clivagens intermediárias dos esqueletos carbônicos (DONINI et al., 2010).

Independente da rota metabólica a ser tomada pela K. hansenii, baseando-se na fonte de carbono a ser utilizada, há um ponto em comum que é a produção de UDP-Glicose cata-lisada pela enzima UDPG-pirofosforilase, que será convertida, posteriormente, em celulose pela atuação da enzima celulose sintase. No entanto, a síntese desse polímero constitui um processo oneroso para a célula, chegando a consumir cerca de 10% do ATP gerado no metabolismo bacteriano, o que resulta na necessidade de um metabolismo aeróbio (ROSS et al., 1991; ZHONG et al., 2013).

Além da fonte de carbono e a necessidade de oxigênio, outros fatores influenciam dire-tamente no metabolismo deste microrganismo e na síntese da celulose, como o pH do meio, condições de cultivo (estático ou sob agitação), disponibilidade de nitrogênio, bem como a profundidade e área superficial de contato (RUKA et al., 2012). Embora o meio HS (Hestrin-Schramm) consiga suprir a demanda de nutrientes requeridas pelo microrganismo para sin-tetizar celulose com eficiência, o custo relativamente elevado deste pode limitar a produção industrial, uma vez que o meio de cultura é responsável por mais de 65% do custo total de produção da CB. Uma alternativa à resolução desta problemática é a utilização de meios de cultura a partir de resíduos industriais, metodologia que poderia baratear o processo, viabilizar a produção em escala industrial, além de contribuir para a preservação do meio ambiente (DONINI et al., 2010; HONG et al., 2012; JOZALA et al., 2015).



Diante do exposto, é possível verificar a ampla aplicabilidade da quitosana e celulose microbiologicas no âmbito agroindustrial, tal qual, o elevado aproveitamento destes polissa-carídeos na indústria alimentícia. Percebe-se ainda, grande variedade e vantagem no uso de biopolímeros, visto que, são originários de fonte sustentável e renovável, indo de encontro ao conceito de ecosustentabilidade e de química verde. Ademais, destaca-se o consumo de produtos saudáveis, assim como, fortalecimento na utilização de produtos biodegradáveis e bioativos, para reduzir substancialmente a geração de resíduos por meio da prevenção e reuso. Corroborando, desta maneira, com a promoção, redução, reciclagem e utilização consciente dos resíduos agroindustriais, visto que, estão em constante crescimento devido à suas propriedades e potencialidades.

AGRADECIMENTOS

O presente trabalho foi realizado com o apoio da Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior – Brasil (CAPES), pelo CNPq (Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico), e pela FACEPE (Fundação de Amparo à Ciência e Tecnologia do Estado de Pernambuco) com bolsa de mestrado e doutorado e auxílio financeiro que possibilitou a dedicação integral ao programa de pós-graduação e a opera-cionalização do estudo.

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Nanoencapsulação de óleos vegetais por coacervação complexa

Jucianne Martins LobatoUFPE

Thatiana Montenegro Stamford ArnaudDOCCN


Walter Botelho SeixasUFPE

Francisco Douglas Dias BarrosUFPI

Dayane Dayse de Melo CostaUFPI

Janaína de Carvalho AlvesUFBA


10.37885/210303497

https://dx.doi.org/10.37885/210303497


Palavras-chave: Óleos Vegetais, Nanotecnologia, Alimento Funcional, Complexação Polieletrolítica.

RESUMO

Introdução: Os óleos vegetais são ingredientes alimentícios sensíveis a condições adver-sas, como estresse de oxidação e altas temperaturas e devido a isto tem se buscado por métodos para preservar as características do óleo. A nanoencapsulação é uma técnica promissora na preservação da qualidade dos óleos vegetais, pois aumenta a estabilida-de e biodisponibilidade de compostos nanoencapsulados como também, pode superar a limitação da aplicação de óleo puro em alimentos. Portanto, o presente estudo teve como objetivo abordar sobre a nanoencapsulação de óleos vegetais por coacervação complexa. Desenvolvimento: A nanoencapsulação de óleos vegetais por coacervação complexa impede a degradação térmica de ácidos graxos poliinsaturados e aumenta a estabilidade durante o processamento térmico, como pasteurização e armazenamento de alimentos, podendo ser incorporado em alimentos que apresentam um perfil de ácidos graxos nutricionalmente desfavorável. Além disso, é uma alternativa para a formulação de alimentos funcionais, pois pode ser utilizada no enriquecimento de produtos alimentícios, como panificados, iogurtes, leites pasteurizados, maioneses, sucos, queijos e suplemen-tos nutricionais. As nanocápsulas contendo óleos vegetais podem ser utilizadas também como conservantes em alimentos devido às propriedades antioxidante e antimicrobiana do óleo, representando uma opção natural aos conservantes químicos na prevenção da propagação de doenças transmitidas por alimentos, garantindo maior segurança em alimentos processados usando nanotecnologia. Considerações finais: A coacervação complexa constitui um método de encapsulação eficaz para a preservação do valor nutricional e sensorial de óleos vegetais como também proporciona o desenvolvimento de produtos inovadores que podem satisfazer os consumidores quanto aos aspectos de sabor, aparência e saúde.


INTRODUÇÃO

A produção e o consumo de óleos vegetais estão aumentando constantemente, esti-ma-se que a produção per capita de óleos vegetais obteve um aumento de cerca de 1,5% em relação ao período 2013-2015 e a produção global de óleos vegetais deve, aumentar em mais de 40 milhões de toneladas até 2025 (OCDE-FAO, 2016) e com isso um aumento da demanda dos consumidores por óleos vegetais (MAJCHRZAK et al., 2018).

Os óleos vegetais são líquidos voláteis naturais que são comumente extraídos de frutos ou sementes de plantas por procedimentos mecânicos ou extração com solventes orgânicos, desempenham funções como o fornecimento de energia, manutenção da tempe-ratura corporal, proteção dos tecidos do corpo, transporte de vitaminas lipossolúveis e etc (MORENO-GONZÁLEZ et al., 2014; XU et al., 2015).

Além disso, os óleos vegetais são uma das substâncias eficazes utilizadas na forti-ficação e formulação de alimentos funcionais, porque contém ácidos graxos essenciais e diversas propriedades, como antioxidante, antiinflamatória, antibacteriana, anticâncer e antiviral. Tais propriedades são atribuídas à presença de compostos antioxidantes em sua estrutura, como a vitamina E (tocoferóis), polifenóis e β-caroteno e etc, apresentando um elevado valor nutricional e benefícios a saúde (RUIZ RUIZ et al., 2017).

Entretanto, os óleos vegetais possuem uma alta volatilidade e instabilidade química à exposição ao calor, umidade, luz ou oxigênio. Dessa forma, podem ser degradado durante o processamento, transporte, armazenamento e até consumo de produtos contendo tais substâncias a ponto de serem ineficazes, ou mesmo perigosas com a formação de deriva-dos tóxicos que são responsáveis pelo aparecimento de diversas patologias (TUREK et al., 2013; HADARUGA et al., 2014).

A nanoencapsulação é uma alternativa promissora na preservação dos óleos vegetais, pois permite liberação controlada de compostos bioativos, aumenta a solubilidade e esta-bilidade em água, melhora a biodisponibilidade e eficácia, reduz efeitos tóxicos e evita a alteração dos constituintes ativos após mudanças físico-químicas, tornando-se uma opção na garantia da estabilidade e eficácia de óleos vegetais com propriedades farmacológicas(-VERGALLO, 2020).

Dentre as técnicas de nanoencapsulação para enriquecer produtos alimentícios com óleos vegetais destaca-se a técnica por coacervação complexa. Esta técnica proporcionar o aumento da disponibilidade dos ácidos graxos insaturados já que estes compostos apre-sentam uma elevada suscetibilidade à oxidação e, além disso, promove uma liberação do material encapsulado em locais-alvo (PÉREZ-PALACIOS et al., 2018).Desta forma, o pre-sente estudo teve como objetivo abordar sobre a nanoencapsulação de óleos vegetais por coacervação complexa.


DESENVOLVIMENTO

Nanoencapsulação

A nano ou microencapsulação é uma técnica em que o material do núcleo é aprisio-nado no material de parede para aumentar a estabilidade dos compostos bioativos. Reduz a reatividade do núcleo com os fatores externos e a taxa de transferência desse material para o exterior, controlando a liberação. Além disso, mascara o sabor e dilui o composto do material que compõe o núcleo quando o produto final pode ser tóxico em grandes quanti-dades(OZKAN et al., 2019).

O ingrediente ativo é denominado como o núcleo que pode ser temporário ou per-manentemente protegido dentro de uma casca de um segundo material, designado como agente encapsulante. Os produtos resultantes são chamados de micropartículas que são distinguidas em microesferas ou microcápsulas por sua estrutura interna e morfologia con-forme mostrado na Figura 1 (PAULO et al, 2017).

Figura 1. Diferenças entre microcápsulas e microesferas conforme a morfologia interna.

Fonte: Herrero-Vanrell et al., (2014) adaptado por Paulo et al., (2017).

As nanocápsulas apresentam um tamanho de 1–1000 μm, e aquelas com menos de 1 μm são nanopartículas ou nanocápsulas. O termo de microcápsula refere-se a uma estrutura semelhante a grânulo com uma matriz de núcleo externa e revestimento estruturado feito de polímero biodegradável natural ou sintético, que pode aprisionar ingredientes, como, proteínas e nanopartículas (CHEN et al., 2019).

Os encapsulantes mais utilizados são proteínas e polímeros de carboidratos. As proprie-dades dos encapsulantes definem as características do produto final; influencia o tamanho e a estrutura das partículas da cápsula; determina a estabilidade durante a produção, arma-zenamento e consumo em relação ao ambiente externo e controla a liberação do material do núcleo quando necessário (BAKRY et al., 2016).

Vários métodos são usados para a encapsulação de compostos na aplicação em produtos alimentícios. A escolha do método de encapsulação mais adequado depende do


tipo de material do núcleo e das características do produto final e do material da parede da cápsula que exercem influência nas propriedades da substância encapsulada, principalmente na eficiência de encapsulação (DIAS et al., 2017).

Os métodos de nanoencapsulação podem ser divididos em dois tipos principais: pro-cessos químicos e mecânicos. Os processos químicos são: coacervação,cocristalização, inclusão molecular e polimerização interfacial e o mecânico tais como secagem por pulve-rização, resfriamento por pulverização, extrusão e leito fluidizado (CARVALHO et al., 2016; ESTEVINHO et al., 2016).

Nanoencapsulação de óleos vegetais

A qualidade nutricional e sensorial é prejudicada quando os óleos líquidos são usados nas formulações alimentícias, porque são rapidamente oxidados durante o processamento ou fritura. Isto deve-se a degradação dos ácidos graxos poliinsaturados como n-3 e 9, além de haver a geração de produtos tóxicos que estão relacionados com o desenvolvimento de diversas doenças como aterosclerose, câncer e etc (HECK et al., 2021).

A nanoencapsulação de óleo aumenta aestabilidade oxidativa e impede a degrada-ção térmica de ácidos graxos poliinsaturados. Além disso, protege os óleos bioativos da exposição ao oxigênio, alta temperatura e danos à luz e aumenta a estabilidade durante o processamento térmico, como pasteurização e armazenamento de alimentos, podendo ser incorporado em alimentos que apresentam um perfil de ácidos graxos nutricionalmente desfavoráveis (FERNANDES et al., 2018; DARVISH et al., 2020; MCCLEMENTS, 2020).

Para a formação das micropartículas ou nanocápsulas contendo óleo vegetal para a incorporação em uma matriz alimentar que pode ser homogênea ou heterogênea estes nanoencapsulados são dispersos em um meio, levando à formação de uma barreira física entre o óleo e o meio ambiente, reduzindo o contato com agentes oxidantes, impedindo a oxidação dos lipídios (RIOS-MERA et al., 2019).

Os óleos encapsulados são protegidos durante a mastigação e condições adversas do estômago proporcionando o aumento da biodisponibilidade dos compostos bioativos presentes. Além disso, a nanoencapsulação, evita a interação com outros componentes alimentares, sendo uma alternativa para melhorar a qualidade do óleo vegetal(ESFANJANI et al., 2018; BAHRAMI et al., 2019).

Técnica por coacervação complexa

Existem diversos métodos para a encapsulação de óleos vegetais que foram aborda-dos por vários autores, como extrusão, ultrasonicação, atomização e spray dryng(ATENCIO et al., 2020; EL-MESSERY et al., 2020; SILVA et al., 2020; CHARLES et al., 2021; GUO


et al., 2021). Dentre os mais utilizados destaca-se a coacervação complexa (BONDA et al., 2020; HERNÁNDEZ-NAVA et al., 2020; FERREIRA et al., 2021; KARAASLAN et al., 2021; PHAM et al., 2021).A coacervação complexa é uma técnica de nanoencapsulação definida como a separação dos sistemas coloidais em duas fases líquidas, ocorre devido às forças de atração entre polímeros de carga oposta (EGHBAL et al., 2018). Os polímeros aniônicos e catiônicos interagem entre si para formar uma fase rica em polímero chamada “coacervato complexo” em equilíbrio com o sobrenadante (MISHRA, 2016).

O coacervato formado é adsorvido ao redor das gotículas e age como um material de parede das nanocápsulas. Tal material de parede deve apresentar liberação de materiais do núcleo, solubilidade, permeabilidade, rigidez, etc., que dependem de fatores, como na-tureza da substância do núcleo, propriedades do material da parede, técnicas e parâmetros de encapsulamento (SHARIPOVA et al., 2016;TARIGAN et al., 2018).

A coacervação complexa inicia com a emulsão óleo/água que encontra-se na solução do material de revestimento e do material a ser encapsulado. Em seguida deve ser acres-centado o segundo material de revestimento no qual ocorre a encapsulação a partir da auto organização dos coacervados sobre as gotículas do material de núcleo. Assim é gerado a parede da nanocápsula através da formação de um revestimento contínuo seguida do en-durecimento desta por agentes reticulantes (Figura 2) (KURIOKASE et al., 2015).

Figura 2. Representação esquemática da formação de nanocápsulas pelo método de coacervação complexa.

Fonte: Badke (2017) adaptado.

A coacervação é um dos métodos mais eficazes de nanoencapsulamento utilizado nas indústrias alimentícias. Na encapsulação de ingredientes alimentícios envolve o uso de dois biopolímeros de carga oposta, sendo os seguintes materiais de parede mais utilizados: alginato, quitosana, goma arábica, pectina, ágar, carragenanos, carboximetilcelulose, mal-todextrina e etc (TIMILSENA et al., 2019).


A morfologia e o tamanho da nanocápsula são afetados pelas condições de processa-mento, sendo geralmente mononucleadas ou poli\multinucleadas (Figura 3). As nanocápsulas possuem uma arquitetura núcleo-casca na qual um pequeno núcleo é completamente envol-vido por um revestimento uniforme da matriz polimérica no qual sugere-se que a morfologia desta é do tipo cacho de uva (TIMILSENA et al., 2019).

Figura 3. Estrutura das nanocápsulas mononucleada e polinucleada de coacervação complexa.

Fonte: Timilsena et al., (2019).

A estrutura das nanocápsulas depende da taxa de homogeneização durante o processo de emulsificação. Nanocápsulas mononucleares são formadas em baixa taxa de homogenei-zação e multinucleares em alta taxa de homogeneização. A coacervação complexa é usada principalmente para encapsulação de compostos hidrofóbicos e contém algumas limitações para encapsular substâncias hidrofílicas (EGHBAL et al., 2018).

Aplicações de óleos vegetais nanoencapsulados

Os óleos vegetais estão entre os ingredientes mais utilizados para o enriquecimento de produtos alimentícios com a finalidade de aumentar suas propriedades funcionais (Figura 4). Porém, esses óleos são sensíveis a condições adversas, como estresse de oxidação e altas temperaturas onde a aplicação da técnica de nanoencapsulação pode superar essa limitação (DELSHADI et al., 2020).

Figura 4. Enriquecimento de produtos alimentares usando óleos vegetais nanoencapsulados.

Fonte: DELSHADI et al., (2020) adaptado.


Óleos vegetais encapsulados são uma estratégia potencial para a formulação de alimen-tos funcionais, pois é uma ferramenta no enriquecimento de produtos alimentícios (BAHRAMI et al., 2019; TOLVE et al., 2020). Podem ser utilizados em uma gama de alimentos, como panificados, iogurtes, leites pasteurizados, maioneses, sucos, queijos e até mesmo em su-plementos nutricionais como mostra a Tabela 1.

Para a formulação de alimentos fortificados, as nanocápsulas de óleos vegetais devem exceder o tamanho de partícula de 20-30 μm para não afetar a textura e a sensação na boca do produto final(BAGHERPOUR et al., 2017). Porém Comunian et al. (2017) desenvolveram um iogurte funcional contendo nanocápsulas de óleo de echium na concentração de 0,2 mg/g e esta não apresentou diferença significativa nos parâmetros físico-químicos, reológicas e sensoriais com a controle.

A aplicação de nanocápsulas contendo óleos vegetais em produtos panificados aumenta as propriedades reológicas da massa, firmeza, densidade e conteúdo de ácido alfa-linolêni-co e reduz a luminosidade e o índice de peróxido. Dessa forma, proporciona proteção dos ácidos graxos insaturados contra reações de oxidação deletérias, indicando que preserva o valor sensorial e nutricional (BEIKZADEH et al., 2020).

Tabela 1.Produtos alimentícios enriquecidos com óleos vegetais nanoencapsulados

Produto alimentício Encapsulante Material de parede Referência

Bolo Óleo de tomilho(Thymus vulgaris) Gelatina e goma arábica GONÇALVES et al., 2017

Iogurte Óleo de echium(Echium plantagineum)

Gelatina, goma arábica eácido si-náptico COMUNIAN et al., 2017

Hambúrguer Óleos de chia (Salvia hispanica) e linhaça (Linum usitatissimum) Carragena e polissorbato HECK et al., 2019

Leite pasteurizado Óleo de canela(Cinnamomum sp) Quitosana BASHIRI et al., 2020

Maioneses Óleo de baru(Dipteryx alata) Ácido esteárico e caseinato de sódio ROJAS et al., 2019

Pão de trigo Óleo de linhaça(Linum usitatissimum) Células de levedura ou beta-glucano BEIKZADEH et al., 2020

Sorvete Óleo de linhaça(Linum usitatissimum) Proteínas de soro GOWDA et al., 2018

Suco de laranja Óleo de linhaça(Linum usitatissimum) Mucilagem de semente de chia STEFANI et al., 2019

Suplemento de proteína de soro Óleo de noz(Juglans regia) Ácido esteárico ROJAS et al., 2020

Queijo processado Óleo de chia(Salvia hispanica) Alginato de sódio e cloreto de cálcio CARDOSO et al., 2020

A fortificação de produtos lácteos pelos sistemas de micro/nanoencapsulação pode fornecer propriedades funcionais a estes alimentos porque os óleos vegetais são fontes de ácidos graxos essenciais, como ácido docosahexaenóico, eicosapentaenóico e α-linolêni-co (DELSHADI et al., 2020). Iogurte, leite pasteurizado e queijo, podem ser enriquecidos por esta técnica.


Além disso, o uso de nanocápsulas contribui para elevar o conteúdo de ácidos graxos livres em sorvetes (GOWDA et al., 2018), melhorar a estabilidade de óleos vegetais em formulações de manteiga (ULLAH et al., 2020). Também podem ser utilizados como anti-microbianos naturais em produtos alimentícios (BEDOYA-SERNA et al., 2018), conferindo propriedades funcionais a estes tipos de alimentos.

Quanto aos produtos cárneos, podem ser explorados como aditivos inovadores porque são eficazes na substituição de gorduras devido a capacidade de redução do conteúdo de colesterol e gordura dos óleos nanoencapsulados de hambúguer. Em decor rência há ale-gação de obtenção de um produto mais saudável, com um teor de ácidos graxos saturados reduzido e um elevado teor de ácido linolênico (HECK et al., 2019).

As nanocápsulas contendo óleos vegetais podem ser utilizados também como conser-vantes em alimentos. Nanopartículas de zeína contendo óleo de canela aumentou a vida útil de bolos e proporcionou uma ação antimicrobiana contra bolores e leveduras (FENG et al., 2020), representando uma alternativa natural aos conservantes químicos na prevenção da propagação de doenças transmitidas por alimentos, garantindo maior segurança em alimen-tos processados usando nanotecnologia (GRANATA et al., 2018).

Os óleos vegetais encapsulados são promissores em produtos alimentícios porque podem melhorar os perfis de ácidos graxos e a vida de prateleira. Devido as suas atividades antioxidantes e antimicrobianas durante o armazenamento tornando-se uma opção potencial na formulação de alimentos funcionais devido principalmente a proteção dos compostos bioativos contra a oxidação (DELSHADI et al., 2020).


A nanoencapsulação de óleos vegetais por coacervação complexa constitui um método eficaz para a preservação do valor nutricional e sensorial de alimentos. Como também, pro-porciona o desenvolvimento de produtos inovadores que podem satisfazer os consumidores quanto aos aspectos de sabor, aparência e principalmente alegação de serem saudáveis. Contudo,há a necessidade de realização de pesquisas sobre a quantidade de nanocápsulas contendo óleos vegetais que deve ser ingerida pelo consumidor, bem como verificação das suas propriedades in vivo.

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“26

Protótipo de canudo biodegradável à base de amido e gel de Aloe vera: caracterização e análise da integridade

Leonardo de Araújo SilvaUFBA

Talisson Dias SouzaUFBA

Clara Mariana Gonçalves LimaUFLA

Luiza Zazini BeneditoUFLA

Renata Ferreira SantanaUESB

Wilson Rodrigues Pinto JúniorUFBA

10.37885/210203344

https://dx.doi.org/10.37885/210203344


Palavras-chave: Produto, Biodegradável, Sustentável.

RESUMO

O interesse em produtos biodegradáveis tais como os canudos vem aumentando porque o uso de materiais e recursos renováveis contribui para a preservação ambiental. Entre todos os biopolímeros, o amido está sendo pesquisado como um polímero com grande potencial para desenvolvimento de produtos biodegradáveis. O objetivo deste estudo foi desenvolver um protótipo de biocanudo à base de amido, glicerol e gel de Aloe vera e avaliação da sua integridade frente bebidas comumente consumidas. O bioplástico formulado na proporção de 10% de amido, 10% de gel Aloe vera e 5% de glicerol apre-sentou aspecto homogêneo, com ausência de bolhas na superfície e boa flexibilidade o que facilitou o molde do produto. O biocanudo desenvolvido a partir do bioplástico apresentou total solubilidade em ácido clorídrico 1N, solubilidade em água de 36% e umidade de 31%. A análise de biodegradabilidade indicou uma perda de massa de 61% em 60 dias. No ensaio da integridade do biocanudo quando em contato com bebidas comumente consumidas (achocolatado, água de Coco, Coca-Cola, suco de Laranja) e solução salivar artificial apresentou-se consistente, maleável e íntegro. Os estudos pre-liminares sugerem o biocanudo à base de amido e gel de Aloe vera como alternativa à utilização dos canudos plásticos.


INTRODUÇÃO

A poluição plástica dos oceanos pode chegar a 300 milhões de toneladas métricas até 2030 considerando as atuais projeções de crescimento populacional, projeções de PIB per capita e a atual geração de resíduos plásticos per capita (MACHADO et al., 2018). Dentro desse “mar de plástico” estão descartáveis, quais sejam copos, sacolas, canudos, garrafas e microplásticos (pequenas partículas), incluindo microesferas usadas em produtos cosmé-ticos (ONU, 2017).

Os canudos de plástico, que não costumam ser biodegradáveis e têm apenas alguns minutos de vida útil para os seres humanos, correspondem a 4% de todo o resíduo plástico consumido no planeta (DAVID; SANTOS; OLIVEIRA, 2018). A utilização desenfreada gera enormes problemas de contaminação ambiental, uma vez que os resíduos gerados pela decomposição permanecem por centenas de anos no meio ambiente (MOCARZEL et al., 2019). Representam uma parcela pequena entre os resíduos descartados pela população, entretanto, eles representam uma significante parcela do lixo marinho e costeiro, estando entre os 10 objetos mais coletados em mutirões de limpeza (NETO, 2019).

Algumas cidades dos Estados Unidos da América, como São Francisco, no estado da Califórnia, desde 2016, proíbem a distribuição de canudos de plástico nos estabelecimentos (BRINKLOW, 2018). Na Inglaterra, a proibição dos canudos entrou em vigor em abril de 2018 (Department for Environment, Food & Rural Affairs). Já a União Europeia anunciou a proibição até 2021 (RIES, 2017). No Brasil, a cidade do Rio de Janeiro foi a capital pioneira na proibição e, desde setembro de 2018, está multando em vista à norma (Lei Municipal nº 6.458 de 8 de janeiro de 2019). Após a iniciativa, outras cidades das regiões Centro-oeste, Nordeste e Sul do país também aderiram à causa e proibiram a comercialização e distribui-ção dos canudos (NETO, 2019).

Preocupados com o meio ambiente e com os impactos negativos do lixo plástico, alguns empresários já lançaram alternativas ao canudo de plástico. O canudo de papel está cada vez mais presente no comércio e no dia a dia, já que é uma opção biodegradável, entretan-to também acaba sendo uma fonte de poluição até sua completa biodegradação, já que o modelo foi pensado como um descartável (GUTIERREZ et al., 2019).

Diante dessa problemática, desenvolver canudos biodegradáveis (biocanudos) com funcionalidade semelhante à dos canudos de plásticos tem ganhado espaço no merca-do industrial e comercial. Dentre as alternativas de matérias-primas para a produção de biopolímeros, que constituem a base para a confecção do biocanudo, está o amido: um polissacarídeo abundante, não tóxico, biodegradável, de baixo custo de comercialização e disponível em todo o mundo (LUCHESE et al., 2019). Atrelados a isso e às características

https://brasil.elpais.com/brasil/2017/04/26/internacional/1493243502_138078.html

https://brasil.elpais.com/brasil/2017/04/26/internacional/1493243502_138078.html

https://www.curbed.com/users/Adam Brinklow?_ga=2.171815392.1778484342.1572874837-394447203.1572874837

https://www.gov.uk/government/organisations/department-for-environment-food-rural-affairs


físicas e químicas desse polissacarídeo, trabalhos na produção de biopolímeros à base de amido têm tido resultados positivos (AZEVEDO et al., 2018; ROCHA et al., 2020).

No entanto, a utilização do amido requer a inclusão de algum plastificante, pois quando o biopolímero é produzido sem este, apresenta-se bastante quebradiço e sem flexibilidade, o que acaba influenciando nas características mecânicas do filme. Os plastificantes mais empregados na produção de biopolímeros são os polióis, como o glicerol e o sorbitol. O gli-cerol é empregado como plastificante agregador da matriz, expandindo o espaço livre entre as cadeias poliméricas, o que faz ocorrer a diminuição das forças intermoleculares ao longo da matriz, aumentando, assim, a flexibilidade no manuseio dos filmes, o que contribui para a diminuição de possíveis descontinuidades e zonas quebradiças (COSTA et al., 2017).

É sabida a relevância do glicerol na confecção dos filmes, no entanto a sua utilização deve ser bem avaliada diante do custo imposto pela matéria, uma vez que o glicerol é o principal coproduto gerado na produção de biodiesel, sendo que aproximadamente 10% do volume total de biodiesel produzido correspondem ao glicerol (PEITER et al., 2016). Nesse sentido, estudos que identifiquem substâncias naturais que promovam aos biofilmes firmeza e elasticidade têm sido intensificados. A Aloe vera, popularmente conhecida no Brasil como babosa, acrescenta melhorias nas propriedades físicas e químicas da produção de bioplás-ticos pois o gel de Aloe vera contém em sua composição um líquido viscoso, composto por 95,4% de água e 4,6% de sólidos totais, dos quais 60% são polissacarídeos mucilogênicos, responsáveis por propriedades funcionais, como coesão, capacidade de retenção e gelifi-cação (CRIOLLO, 2019)

Dessa forma, o objetivo desse trabalho foi desenvolver um protótipo de canudo biode-gradável (biocanudo) de amido de milho e glicerol, com adição do gel de Aloe Vera, visando avaliar as características físicas e químicas do protótipo, de modo a estudar sua parte estru-tural, assim como o monitoramento de sua integridade em contato com bebidas, simulando as diferentes condições de uso por consumidores.

MATERIAL E MÉTODOS

Extração de Aloe vera

As folhas frescas de Aloe vera foram obtidas de produtores rurais das cidades de Brumado e Rio do Antônio, no estado da Bahia. Para a extração do gel de Aloe vera, as folhas foram submetidas a um processo de lavagem com água corrente, seguido de sa-nitização com uma solução de hipoclorito de sódio a 2%, por 5 minutos. Logo após, as folhas foram lavadas com água destilada para remoção da substância química sanitizante (CRIOLLO, 2019). Posteriormente, foi realizado, um corte transversal da base até o ápice da


folha para dar acesso ao conteúdo interno. O gel de Aloe vera foi, então, separado da casca por raspagem com auxílio de uma espátula e, por fim, o produto obtido foi homogeneizado em um liquidificador (Phillips Walita®, modelo RI2101/30), filtrado (separando os grumos e impurezas do material viscoso de interesse) e armazenado em frasco Boeco de 250 mL, a uma temperatura de -4 °C, segundo Godinho (2014), com adaptações.

Produção do bioplástico para confecção do biocanudo

Inicialmente foram elaborados biofilmes em diferentes concentrações de amido de milho (Mayzena Duryea®), glicerol (Vetec), gel da Aloe vera e água destilada (Tabela 01). A meto-dologia aplicada foi a técnica de casting, baseada no trabalho de Mali et al., (2002). O amido de milho e o glicerol foram dissolvidos em uma solução de 100 mL de água destilada e Aloe vera. As soluções foram aquecidas em banho-maria a 95 °C, por 5 minutos, até formarem uma solução filmogênica, seguindo, assim, para banho ultrassônico de 40 KhZ (Unique ulta cleaner, 1400), a uma temperatura de 50 °C, por 20 minutos, para remoção das bolhas formadas durante o processo. A solução foi vertida em placas de Petri (10 cm de diâmetro), cada uma com peso padronizado de 20 gramas da solução, e o material foi seco em estufa com circulação de ar (ACB LABOR) a 30 °C, por 24 horas. Após esse período, o biocanudo foi produzido manualmente, de modo a enrolar o biofilme para se obter um canudo.

Tabela 01. Diferentes proporções dos componentes para produção do bioplástico.

Tratamento Amido (%) Glicerik (%) Aloe vera (%) Água (mL)

A1 10 5 10 100

A2 5 3 10 100

A3 8 1 13 100

Os tratamentos foram preparados em três repetições em triplicata.

Aspectos visuais do bioplástico

Análises tácteis e visuais foram realizadas nos três filmes para comparar parâmetros como: homogeneidade (distribuição uniforme sem partículas insolúveis ou regiões sem recobrimento); flexibilidade (manuseio fácil, sem rachaduras e áreas frágeis); ausência de defeitos aparentes como bolhas de ar na superfície; desprendimento do revestimento; e olho de peixe (massa globular pequena que não se misturou completamente ao material do bioplástico), seguindo a metodologia de Cruz (2018), com modificações.

Umidade e solubilidade em água do biocanudo

Inicialmente, a massa seca das amostras do biocanudo, de 02 cm de comprimento, foi determinada em função de sua umidade em uma estufa de secagem (Limatec), mantida


a 105 ºC, por 24 horas. Em seguida, as amostras foram submergidas em 50 mL de água destilada por 24 horas. Após esse período, as amostras foram removidas da água e secas em estufa (Limatec) a 105 °C, por 24 horas. A porcentagem de solubilidade e umidade foi calculada segundo Gontard et al. (1992). As análises foram realizadas em triplicata.

Solubilidade em ácido do biocanudo

A solubilidade em ácido foi determinada segundo o método proposto por Gontard et al (1992). A massa seca inicial, 02 cm de comprimento do biocanudo, foi obtida após secagem, por um período de 24 horas, a 105 °C em estufa (Limatec). Após a obtenção da massa seca, as amostras foram submersas em um recipiente contendo solução de ácido clorídrico 1N, por 24 horas, sob agitação de 200 RPM. Após esse período, foram secas a 50 °C, por 24 horas, e pesadas para a obtenção da massa final. As análises foram realizadas em triplicata (FAKHOURI et al, 2015).

Biodegradabilidade do biocanudo

O estudo da biodegradabilidade foi estimado pela perda de massa do biocanudo no solo. Para isso, as amostras de 02 cm de comprimento foram pesadas para determinação da massa inicial e misturadas com o solo não padronizado. Após a mistura com o solo, as amostras foram acondicionadas em recipiente circulares com 14 cm de diâmetro. Em segui-da, estes foram enterrados a 20 cm de profundidade do solo. Os recipientes foram retirados do solo em diferentes períodos de tempo: 30, 60, 90, 120, 150 e 180 dias, após serem en-terrados. As amostras foram lavadas em solução NaOH 12% para retirada das frações de argila aderidas na superfície do biocanudo e, em seguida, foram colocadas em estufa de secagem (Limatec) a 50 ºC, por 24 horas. Posteriormente, as amostras foram retiradas e pesadas para comparar o percentual de perda de massas. As análises foram realizadas em triplicata (Souza et al., 2016).

Ensaio de integridade do biocanudo

Os ensaios para integridade do biocanudo, frente às bebidas comumente consumidas (Achocolatado, Água de Coco, Coca-Cola, Suco de Laranja) e solução salivar artificial, foram realizados com base na metodologia utilizada pela Farmacopéia Brasileira (2010), com adaptações, pois não há trabalhos oficiais para o ensaio de integridade de biocanudo subordinado a essas condições. As análises foram realizadas em triplicata.


Integridade do Biocanudo frente às bebidas comerciais comumente consumidas

Bebidas que são comumente consumidas têm o pH em variação de 2,5 a 7. Foram submetidos ao teste: refrigerante Coca-Cola (pH = 2); suco de laranja industrializado (pH = 4,3); água de coco (pH = 5) e achocolatado (pH = 7). Tais bebidas foram adquiridas de forma comercial em estabelecimentos locais, na cidade de Vitória da Conquista-Bahia. Amostras de 02 cm de comprimento do protótipo foram inseridas em 50 mL dos diferentes líquidos consumíveis. A integridade do biocanudo foi analisada nas temperaturas de 7 °C e 25 °C, em diferentes períodos de tempos (05, 10 e 15 minutos). Ao final de cada tempo, os biocanudos foram recolhidos e sua integridade foi analisada visualmente.

Integridade do Biocanudo frente à saliva artificial

Amostras de 02 cm de comprimento foram inseridas em 50vmL de solução salivar artificial (Carboximetilcelulose, 2,5g; KCl 0,036g; NaCl 24mg; MgCl2 1,56mg; Sorbitol lí-quido 0,9g; NaH2PO4 85,5mg; Cloreto de Cálcio Dihidratado 36,5mg; água purificada 200 mL) (Formulize, BA,BRA), para serem analisadas quanto à integridade do biocanudo em diferentes período de tempo (5, 10 e 15 minutos), simulando a temperatura bucal (36v C) e refrigerada (7v ºC). A integridade do biocanudo foi determinada visualmente.

RESULTADO E DISCUSSÃO

De maneira geral, a síntese do protótipo do biocanudo foi relativamente simples, pois não utilizou solvente e pode ser conduzido na temperatura de 95 °C. De acordo com Santos et at. (2019), a amilose presente no amido em solução é responsável pela capacidade de formação de biofilme, base a qual foi utilizada na formulação do protótipo do biocanudo. Esse processo de formação envolve duas etapas: a primeira é a gelatinização (inchaço, ruptura e lixiviação de componentes solúveis do amido-amilose) e a segunda compreende a retrogradação (redução da solubilidade do amido dissolvido).

A flexibilidade do biofilme, fator contribuinte para modelagem do canudo, foi resultante da adição do glicerol e do gel de Aloe vera. A utilização de glicerol como agente plastificante à solução filmogênica reduz a fragilidade do filme e aumenta a flexibilidade e a extensibili-dade deste (REIS et al., 2015). Queiroz (2006) avaliou que o cálcio e potássio presentes no gel de Aloe vera promovem a formação de uma rede de fibras, o que propicia uma melhoria nas características mecânicas, como resistência e tração, de biofilmes à base de amido e quitosana (KHOSHGOZARAN-ABRAS et al., 2012).


O biofilme A1 (Figura 01) mostrou-se visualmente homogêneo, sem aspecto de olho de peixe, com ausência de bolhas na superfície e boa flexibilidade (facilidade de manuseio e ausência de rupturas e zonas quebradiças). O biofilme foi desprendido da placa Petri na temperatura ambiente (25 ºC), com facilidade após secagem de 24 horas a 30 ºC, e não apresentou aspecto pegajoso, o que facilitou sua modulação para confecção do protótipo do biocanudo. A pegajosidade, segundo Raquez et al. (2008), pode ser adquirida por excesso de componentes plastificantes na formulação. Para produção do protótipo, o biofilme foi desprendido do molde, cortado em forma retangular e enrolado manualmente até obter o formato do canudo (Figura 02).

Figura 01: Filmes formulados com diferentes concentrações de amido, glicerol e gel de Aloe vera. A1 - 10% de amido, 5% de glicerol e 10% de gel de Aloe vera; A2 - 5 % de amido, 3% de glicerol e 13% de gel de Aloe vera; A3 - 8% de amido,

1% de glicerol e 13% de gel de Aloe vera.

Figura 02. Biocanudo formulado com 10% amido, 5 % de glicerol e 10 % de gel de Alo vera.

O protótipo de biocanudo (Figura 02) teve sua solubilidade final de 36%, após 24 horas imersas em água. Costa et al. (2018) considera como baixa uma solubilidade de 14%, avaliando filmes biodegradáveis à base de amido de feijão macáçar-glicerol-quitosa-na. Os protótipos desenvolvidos mostraram-se mais solúveis, no entanto o resultado não teve influência no teste de integridade após o contato com bebidas comumente consumidas (Figura 05). Características mais solúveis de compostos biodegradáveis em água tendem a ser mais interessantes quando se leva em consideração que o atual canudo plástico é o sétimo item mais coletado nos oceanos. Kocakulak et al. (2019), detectou solubilidade em


filmes biodegradáveis elaborados com amido de grão de bico e glicerol variando entre 40 e 46%. Os autores observaram que, quanto maior a concentração do glicerol, maior a solubi-lidade dos filmes, pois o glicerol aumenta o espaço livre ao interagir com a matriz do filme facilitando a entrada de água, consequentemente aumentando a solubilidade.

O biocanudo (Figura 02) apresentou uma umidade de 31%. Segundo Jones et al. (2013), a umidade interfere nas propriedades físicas de barreira do biocanudo. A umidade deve estar menor que 40% para uma resistência mecânica satisfatória e não afetar o módulo de elasticidade. Senhorinho (2015) encontrou valores de umidade de 29,57% em filmes à base de amido de araruta plastificados com glicerol. Esses valores de umidade podem ser atribuídos à concentração de glicerol, pois este interage com a matriz polimérica aumentan-do o espaço livre entre as cadeias, promovendo assim uma maior absorção de umidade do ar, contribuindo para o aumento do teor de umidade do biocanudo (SANTOS et al., 2016).

A solubilidade em ácido do biocanudo (Figura 02) foi de 100%. Segundo Fakhouri et al. (2009), essa característica é importante em casos nos quais o canudo é consumido junta-mente com o produto final, indicando sua solubilização no pH ácido do organismo humano durante a digestão. O autor ao produzir bioplásticos à base de amido e gelatina detectou uma solubilidade total em ácido.

Na análise de biodegradabilidade em solo não padronizado, verificou-se perda de massa do biocanudo de 51%, 61% e 83% durante os períodos de 30, 60 e 90 dias, respectivamente. Foi observada a presença de pontos escuros no biocanudo durante os estágios de biodegra-dabilidade (Figura 03), provavelmente decorrentes da decomposição da matéria orgânica pela ação de microrganismos. Esse comportamento também foi detectado por Santana (2013), durante avaliação da biodegradabilidade de bioplásticos de amido da semente de jaca plas-tificados com glicerol ou sorbitol, por um período de 90 dias. O processo de biodegradação de biopolímeros depende da composição do polímero, das condições que esta exposto (calor, umidade, radiação e nutrientes) e dos microrganismos que estão presente no solo (MEDINA-JARAMILLO, 2017). Normatizações internacionais (ASTM D6400, ASTM D6868), determinam que a decomposição de compostos biodegradáveis no solo deve ser comprovada em um nível de biodegradabilidade superior a 90% em menos de 180 dias. Dessa forma, pode-se afirmar que o biocanudo teve uma alta taxa de degradabilidade em solo.


Figura 03. Protótipo degradado com 30 dias. A presença de pontos escuros decorrente da formação de colônias de bactérias e fungos.

Visando simular a integridade do biocanudo, buscou-se avaliar o teste de integridade frente ao consumo de bebidas não alcoólicas por categorias consumidas no Brasil, o qual está atrelado à grande utilização de canudos de plástico (DIAS et al., 2015; PEREIRA, 2019). Foram submetidas ao teste as bebidas: achocolatado, água de coco, Coca-Cola e suco de laranja (Figura 04) A integridade do biocanudo também foi avaliada simulando o seu contato com a saliva durante o consumo de bebidas e, para isso, os protótipos ficaram imersos em saliva artificial (Formulize®).

O protótipo produzido apresentou-se consistente, maleável e íntegro até o tempo má-ximo de 15 minutos estabelecido no ensaio quando inserido nos diferentes líquidos, nas temperaturas ambiente (25 ºC), refrigerado (7 ºC) e bucal (36 ºC). O efeito foi reportado em fotografias das amostras após a imersão nos meios para comparação (Figuras 05 e 06). O tempo médio de vida útil do canudo plástico é de 4 minutos, tempo inferior ao esta-belecido para a simulação de utilização do biocanudo pelo consumidor (5,10 e 15 minutos). Ensaios de integridade em condições de uso permitem avaliar o estado do biocanudo de forma que nenhum fragmento de seu revestimento ou matriz se rompa ou se desintegre, prejudicando sua funcionalidade (SILVA, 2011), em face ao exposto, os resultados obtidos foram satisfatórios.

Figura 04. Biocanudo de 6 cm de comprimento em diferentes bebidas comumente consumidas; D- Água de Coco; E- Suco de Laranja; F- Achocolatado; G- Coca-Cola.


Figura 05. Análise da integridade do protótipo frente a bebidas comumente consumidas em temperatura ambiente (25 º C) e refrigerada (7 ºC).

Figura 06. Análise da integridade do protótipo frente à solução salivar artificial em temperatura bucal (36 ºC) e refrigerada (7 ºC).

CONCLUSÃO

O amido mostrou ser uma matéria-prima promissora para produção de canudos biode-gradáveis, podendo ter uso industrial pela vasta disponibilidade e baixo custo. A utilização de glicerol com gel de Aloe vera pode auxiliar no aumento da flexibilidade e estrutura do biocanudo. A solubilidade em ácido foi um fator positivo, pois comprovou a degradação do biocanudo em ácido, simulando as condições do sistema digestório humano. A biodegradação foi comprovada pela alta taxa de decomposição do biocanudo no período de 60 dias. O re-sultado da solubilidade em água foi satisfatório visto que, na atualidade, grande parte do lixo nos mares e oceanos são canudos plásticos. A umidade de 31% foi um fator positivo visando a resistência mecânica e elasticidade do protótipo. Para o teste da integridade do biocanudo em condições de uso em bebidas comumente consumidas (Achocolatado, Água de Coco, Coca-Cola, Suco de Laranja) e em solução salivar artifical, o protótipo apresentou-se con-sistente, maleável e íntegro até o tempo máximo de 15 minutos de imersão, uma vez que a média de vida útil do canudo plástico é de 4 minutos. Dessa forma, esse trabalho comprova que é possível o desenvolvimento de canudo biodegradável com base em biopolímeros, a fim de reduzir os danos negativos causados à natureza e ao meio ambiente. Os estudos preliminares apontam o biocanudo à base de amido e gel de Aloe Vera como alternativa


a substituição da utilização dos canudos plásticos. Estudos sensoriais e de sucção seriam novas sugestões para futuras pesquisas.

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Nanopartículas de quitosana na conservação e produção de alimentos

José Alberto da Costa MedeirosUFPE

Ihasmyn dos Santos NunesUFPE

Alessandra Silva AraújoUFPE

Eduardo Alves CarvalhoUFPE


10.37885/210203317

https://dx.doi.org/10.37885/210203317


Palavras-chave: Cobertura Comestível, Biopolimero, Nanotecnologia, Ciência dos Alimentos.

RESUMO

O progresso obtido na conservação e produção de alimentos encontra barreiras que ne-cessitam de estratégias engenhosas para superá-las. Nesse contexto, a nanotecnologia tem sido uma aliada importante, principalmente quando associada com produtos de ori-gem natural, como a quitosana. Diversas são as metodologias utilizadas na produção de nanopartículas. No entanto, quando se trata de aplicação em alimentos, a mais utilizada tem sido a gelificação iônica. As nanopartículas de quitosana por muitas vezes estão associadas com outras substâncias, como óleos essenciais, vitamina C, prata, cobre e outros. Essa mistura pode ter intuito de proteção e liberação controlada desses produtos no alimento, ou ainda potencializar a atividade das nanopartículas. A aplicação de na-nopartículas de quitosana na conservação de alimentos, sejam eles de origem vegetal ou animal, tem se mostrado eficiente e cada dia mais estudada devido suas atividades antimicrobiana e antioxidante. Há de se destacar que as nanopartículas de quitosana apresentam potencial antimicrobiano superior quando comparada a quitosana na sua forma macro. Além disso, resultados promissores têm demonstrado o potencial dessas nanopartículas de quitosana quando utilizadas no cultivo, uma vez que apresentam ativi-dade elicitora em uma variedade de plantas utilizadas na alimentação humana, podendo estimular a produção de alimentos mais resistentes a pragas e doenças fúngicas. Com essas características, a quitosana tem potencial para ser um auxiliar na segurança ali-mentar em um futuro próximo.


INTRODUÇÃO

A quitosana é um biopolímero modificado, derivado da parcial desacetilação alcalina da quitina. A quitina é constituída por sequência linear das moléculas de N-acetilglicosamina (2- acetamido-2-deoxi-D-glicose) unidas por ligações do tipo β-(1-4), com elevado grau de acetilação. A principal fonte de quitina é a carapaça de crustáceos (camarões, lagostas, ca-ranguejos e siris), mas pode ser encontrada em moluscos, insetos e parede celular fúngica (BERGER et al., 2020; MELO et al., 2018; YADAV et al., 2019).

Os primeiros relatos sobre a quitina datam de 1811, com Henri Braconnot, com pes-quisas em cogumelo. Já a quitosana foi descoberta em 1859 pelo francês Charles Rouget após tratamento da quitina hidróxido de potássio, verificando que a substância formada, ao contrário da quitina, dissolvia-se em soluções ácidas. No entanto, o nome “quitosana” foi dado apenas 35 anos após este fato, pelo alemão Felix Hoppe-Seyler (TIAN; LIU, 2020).

A estrutura da quitosana é composta por ligações do tipo β-(1→4) de N-acetil-D- glico-samina, encontrada naturalmente em pequenas quantidades na parede celular de fungos (ordem Mucorales, classe Zygomycetes). No entanto, sua principal forma de obtenção se dá por remoção parcial dos grupos acetamida da quitina, numa reação de desacetilação. Ao ul-trapassar 50% da desacetilação da quitina, o biopolímero torna-se solúvel em soluções áci-das e insolúvel em água, ácidos concentrados, álcalis, álcool e acetona, aprensentando-se como um polieletrólito catiônico com protonação dos grupamentos amina na presença de íons H+, passando a se caracterizar como quitosana e não mais quitina (EL KNIDRI et al., 2018; MELO et al., 2018; YADAV et al., 2019).

O grau de desacetilação da quitosana exerce influência direta em suas propriedades químicas (solubilidade, flexibilidade, viscosidade, porosidade, área superficial e resistência à tração) e biológicas (biocompatibilidade, biodegradabilidade, biodisponibilidade, antioxidante e intensificador da adsorção) (TAVARES et al., 2020; ZHUANG; ZHONG; ZHAO, 2019).

A quitosana é considerada um produto natural, não-tóxico, renovável, de baixo custo, biodegradável, biocompatível, com propriedades para formação de gel e microesferas, e tem sido aplicada em vários ramos industriais, na confecção de embalagens biodegradá-veis/comestíveis, conservante para molhos, agente bactericida/fungicida, no tratamento de água, na fabricação de papel, como defensivo agrícola e adubo, além de outras aplicações (BERGER et al., 2018; EL KNIDRI et al., 2018).

O emprego da quitosana pode ainda ser diversificado por modificações químicas em sua estrutura, os grupos hidroxilas e aminos disponíveis permitem reações, como hidroxi-lação, carboxilação, alquilação, esterificação e acilação. Alterando a estrutura da quitosana formam-se seus derivados que, em geral, apresentam solubilidade, propriedades biológicas e físico-químicas aprimoradas. Dentre os derivados da quitosana pode-se citar o cloridrato


de quitosana, carboximetilquitosana, hidroxietil quitosana, quitosana N-alquilada, quito-sana N-succinilada, quitosana na forma neutra e quitosana sulfatada (FORTUNATI et al., 2017; GE et al., 2018). Essas características da quitosana e seus derivados podem ser potencializadas com o emprego de nanotecnologia.

DESENVOLVIMENTO

Síntese das nanopartículas quitosana

A cada dia mais pesquisas são feitas com elaboração de nanopartículas das mais variadas origens e ramos científicos, devido propriedades incomuns de ordem óptica, fo-toeletroquímica, eletrônica e química dessas substâncias. A classificação do tamanho das partículas não é um consenso, alguns pesquisadores consideram nanopartículas aquelas com dimensões entre 1 e 100 nm (nanômetros), já outros incluem até escala de 1000 nm. A área superficial por unidade de massa das nanopartículas é superior quando com-parada às estruturas na dimensão macro, apresentando maior disponibilidade de interação com outras moléculas, sistemas, células, etc. (BERGER et al., 2020; MELO et al., 2018; ZAKI; IBRAHIM; KATAS, 2015).

O emprego da quitosana para elaboração de nanopartículas é amplamente estudado e diversas são as metodologias utilizadas. Dentre as metodologias pode-se citar: gelificação iônica; micela reversa; microemulsão; difusão de solvente de emulsificação; e complexo polieletrolítico. Com destaque para a gelificação iônica por sua simplicidade de execução e dispensar a utilização de surfactantes e solventes orgânicos (CARVALHO et al., 2019).

A gelificação iônica foi descrita pela primeira vez por Calvo et al. (1997), em que, após a dissolução da quitosana em solução ácida, se adiciona o agente reticulante sob agitação constante à temperatura ambiente. A propriedades das nanopartículas (tamanho, carga su-perficial e formato) podem ser alteradas/otimizadas pelo tipo de quitosana (de acordo com o peso molecular e grau desacetilação), concentração da solução ácida utilizada na diluição da quitosana, velocidade de agitação, tipo e concentração do agente reticulante (DIVYA; JISHA, 2018; ZAKI; IBRAHIM; KATAS, 2015).

O agente reticulante mais utilizado para formação de nanopartículas para uso em ali-mentos é o tripolifosfato de sódio (TPP). A gelificação iônica consiste na interação eletrostática quitosana (carregada positivamente) com o TPP (carregado negativamente), que ao entrar em contato com a quitosana causa sua reticulação iônica, formando partículas coloidais es-féricas que precipitam. O pareamento do TPP e da quitosana proporciona às nanopartículas um caráter anfotérico, ou seja, capaz de reagir em meio ácido ou básico. As nanopartículas


formadas por esse método são consideradas atóxicas, estáveis e com alta carga superficial positiva (WANG; JUNG; ZHAO, 2017).

Essas nanopartículas têm sido descritas como sendo um material com propriedades físicas e bioquímicas aprimoradas, sendo mais eficazes como agente antimicrobiano que o gel de quitosana, devido à sua elevada área superficial, que interagem com as superfícies das células bacterianas (MELO et al., 2018).

Nanopartículas de quitosana em alimentos

As medidas para conservação de alimentos, como frutas e produtos de origem animal (queijos, carnes resfriadas), mais utilizadas são aplicação de um sistema de cadeia de frio/baixa temperatura, sanitizantes sintéticos, tratamentos térmicos para inibição de enzimas e microrganismos no caso de minimamente processados e, mais recentemente, aplicação de embalagens com atmosfera modificada, que tendem a retardar o processo de maturação/senescência e infecções com consequente deterioração dos alimentos. Todas essas medi-das são eficazes em certo grau, no entanto, tendem a elevar os custos que são repassados ao consumidor final (AMJADI et al., 2020; LIN; GU; CUI, 2019; MARTÍNEZ-HERNÁNDEZ; AMODIO; COLELLI, 2017; OJEDA et al., 2019).

Assim, outras alternativas coadjuvantes estão sendo testadas, como a utilização de bioembalagens/filmes de revestimento comestível. Tais embalagens/filmes, mesmo não reduzindo o custo de produção do alimento, possibilitam prolongar a vida de prateleira dos produtos alimentíceos reduzindo assim o volume de perdas. Dentro dessas bioembala-gens podemos encontrar diversos produtos com potencial de utilização, a citar o alginato, gelatina, celulose e a quitosana. As bioembalagens, além de atuarem como barreira física, apresentam atividades especiais, como antimicrobiana e antioxidante (HASHIM; YOUSSEF; ABD-ELSALAM, 2019; MOHAMMADI; HASHEMI; HOSSEINI, 2015).

Devido a capacidade de formação de gel da quitosana, além de suas propriedades antimicrobianas, a forma mais comum de aplicação em alimentos é como cobertura de co-mestível. Esse revestimento envolve todo o alimento formando uma película fina que atua na conservação dos mesmos, não apenas evitando a contaminação/multiplicação de mi-crorganismos deteriorantes ou patogênicos, mas, no caso de frutas e legumes, controlando aspectos relacionados a maturação (produção de etileno, teor de sólidos solúveis), trocas gasosas, retenção perda de umidade, mantendo as características organolépticas dos ali-mentos (MA et al., 2019; MELO et al., 2018, 2020).

A atividade antimicrobiana da quitosana e suas demais propriedades tem levado ao de-senvolvimento nanossistemas mistos, onde a quitosana é associada com metais ou se torna um carreador de compostos naturais ou sintéticos, que possuem um agente antimicrobiano


intrínseco, para aplicação em alimentos. Tais como os óleos essenciais e seus constituintes majoritários, prata, cobre, proteínas do soro do leite, gelatina, óxido nítrico, pectina e outros. Todas essas substâncias apresentam alguma finalidade, seja ela ampliação do espectro de atividade antimicrobiana, barreira mecânica ao vapor d’água, agregação de atributos nutri-cionais/funcionais, estabilização e melhoria das propriedades plásticas da quitosana para revestimento dos alimentos, liberação controlada de alguma substância bioativa englobada pelas nanopartículas de quitosana (MARTÍNEZ- HERNÁNDEZ; AMODIO; COLELLI, 2017; MELO et al., 2019; ORTIZ-DUARTE et al., 2019; SIDDAIAH et al., 2018).

A associação da quitosana e seus derivados com óleos essenciais tem sido amplamente estudada, apresentando resultados promissores no combate à microrganismos deterioran-tes e patogênicos, além de atuarem na preservação dos alimentos, principalmente quando utilizados como cobertura comestível. No caso dos óleos essenciais e de seus constituintes majoritários, com comprovada atividade antimicrobiana, é comum a utilização de nanopartí-culas de poliméricas, com destaque para a quitosana para englobamento dessas substâncias e posterior liberação controlada no alimento. Uma vez que os óleos essenciais apresentam natureza lipofílica, evaporam e são oxidados com facilidade durante o processamento devido exposição direta à luz e ao oxigênio, torna-se difícil sua dissolução em soluções aquosas para serem usados no tratamento de frutas e vegetais. Assim, a associação com a quitosa-na é uma estratégia viável para utilização dessas substâncias, principalmente nas formas de cobertura comestível e/ou solução para higienização de alimentos (geralmente vegetais minimamente processados) (CAMPOS et al., 2018; GHADERI-GHAHFAROKHI et al., 2017; LIN; GU; CUI, 2019; YILMAZ et al., 2019).

A diversidade de alimentos tratados com nanopartículas de quitosana e seus deri-vados expande a cada dia. Em geral, a maioria dos estudos utilizam produtos de origem vegetal. No entanto, testes com alimentos de origem animal são promissores, como no caso de estudo realizado por Diao, Huan e Chitrakar (2020), no qual estudaram coberturas comestíveis de nanopartículas de carboximetilquitosana e extrato aquoso de alho preparadas por meio de tratamento ultrassônico para estender a vida de prateleira de carne de frango condimentada “pronta para comer” (ready-to- eat: RTE).

Os dados disponibilizados na literatura científica quanto ao revestimento de hortifrútis com nanopartículas de quitosana apontam processo de maturação mais lento, prolongando sua vida de prateleira, assim, apresentam menor teor de sólidos solúveis e açúcares redu-tores, uma vez que essas moléculas são formadas durante a maturação, clivando macro-moléculas e, consequentemente liberando suas subunidades. Como também menor teor de desidratação, uma vez que a respiração e demais processos metabólicos são mais lentos


e o próprio revestimento serve como barreira física no controle dessa perda de fluidos (MA et al., 2019; MELO et al., 2018; SAHARAN et al., 2015; SILVA et al., 2020).

Assim, a bioembalagem de quitosana é capaz de suprimir a respiração, modificar a microatmosfera, reduzindo concentração de oxigênio e aumentando de gás carbônico, além de reduzir atividade do etileno (relacionado a maturação). E todos esses efeitos são melho-res observados sob refrigeração, uma vez que o frio por si só reduz atividades metabólicas (HASHIM; YOUSSEF; ABD-ELSALAM, 2019; MA et al., 2019; MELO et al., 2020).

A forma mais convencional de revestimento é por imersão do alimento na solução contendo as nanopartículas. Outro método de aplicação é por borrifamento dessas substân-cias sobre o alimento. Existe ainda a possibilidade de formação de filmes comestíveis com base em nanopartículas quitosana que são elaborados separadamente e então aplicados sobre o alimento.

Processo semelhante ao envolvimento de alimentos com filme PVC (policloreto de vinila) (HASHIM; YOUSSEF; ABD-ELSALAM, 2019; LIN; GU; CUI, 2019; MOHAMMADI; HASHEMI; HOSSEINI, 2015).

Um detalhe importante quando se trata da aplicação de nanopartículas de quitosana como revestimento, é que essas partículas, em geral, não apresentam capacidade de for-mação de gel, necessitando então de alguma substância com tal propriedade para serem diluídas e poder revestir o alimento. Dentre as substâncias utilizadas é frequente o uso do gel de quitosana, gelatina, glicerol e outros. Assim, as nanopartículas são diluídas numa solução com propriedade de formação de gel e, os alimentos são inseridos nessa mistura de gel com nanopartículas por determinado tempo. Após a retirada do alimento e devida secagem, um filme é formado sobre toda sua superfície conferindo-lhe todos os mecanismos de proteção já citados. Já no caso de alimentos de origem animal, a aplicação de nanopartículas de quitosana pode contribuir na conservação prevenindo a oxidação lipídica, elevação do pH e proliferação microbiana, mantendo a coloração e demais aspectos sensoriais, como em hambúrgueres, carne fresca e peixes (GHADERI-GHAHFAROKHI et al., 2017; MARTÍNEZ-HERNÁNDEZ; AMODIO; COLELLI, 2017; MELO et al., 2020).

A resistência do revestimento é uma propriedade mecânica que depende da estrutura e composição das substâncias utilizadas na sua produção. O peso molecular da quitosana influencia diretamente esse parâmetro, assim como a concentração das nanopartículas e outras substâncias adicionadas. A atividade antioxidante pode ser influenciada também, uma vez que pesquisas apontam que quitosana de baixo peso molecular apresentam maior atividade antioxidante total se comparada com a de alto peso molecular. Da mesma forma, a atividade antimicrobiana do revestimento pode ser afetada por esses fatores (AMJADI et al., 2020; KRITCHENKOV et al., 2020; ORTIZ-DUARTE et al., 2019; SIDDAIAH et al., 2018).


A permeabilidade ao oxigênio do revestimento é outro fator de grande importância para a conservação dos alimentos. O oxigênio pode induzir reações de oxidação que resultam em alterações das características dos alimentícios (sabor, cor e odor) e deterioração dos nutrientes. Portanto, os filmes de revestimentos devem ter uma permeabilidade adequada para prolongar a vida de prateleira do alimento. A troca de vapor d’água entre o alimento e o meio externo também afeta a qualidade do produto. Um importante requisito para o reves-timento é prevenir ou reduzir a troca de umidade entre o alimento e a atmosfera circundante (KRITCHENKOV et al., 2020).

A elevada concentração de nanopartículas de quitosana e outras substâncias (óleos essenciais, prata, cobre e etc.) no revestimento de alimentos pode não ser desejável, uma vez que elas podem se aglomerar e influenciar diretamente na plasticidade do revesti-mento, induzindo sua ruptura, aumentando a permeabilidade ao oxigênio e vapor d’água (KRITCHENKOV et al., 2020; ORTIZ-DUARTE et al., 2019; YADAV; MEHROTRA; DUTTA, 2021). Na tabela 1 é possível verificar a aplicação de nanopartículas de quitosana e seus derivados, associados ou não com diversas substâncias, em alimentos.

Tabela 1. Nanopartículas de quitosana aplicados em alimentos

SUBSTÂNCIAS TÉCNICA ALIMENTOS FINALIDADE RESULTADOS AUTORES E ANO

Nanopartículas de quitosa-na-carvacrol

Gelatinização iônica – TPP

Cenoura minimamen-te processada Higienização Manutenção da qualidade microbiológica

e sensorialMARTÍNEZ- HERNÁNDEZ; AMODIO; COLELLI, 2017

Nanopartículas de quitosa-na-OE de canela

Gelatinização iônica – TPP Pepino Cobertura comestível

Redução da taxa de respiração, manuten-ção da segurança microbiológica, peso do fruto e a qualidade dos pepinos durante armazenamento

ALI MOHAMMADI; HASHE-MI; HOSSEINI, 2015

Nanopartículas de quitosa-na-ácido ascórbico

Gelatinização iônica – TPP

Cogumelo minima-mente processado

Avaliar estabilidade antio-xidante e reduzir escureci-mento enzimático

Retardamento do efeito do escurecimen-to enzimático, manutenção da firmeza, maior teor de compostos fenólicos e ati-vidade antioxidante

OJEDA et al., 2019

Nanopartículas de quitosa-na- cobre- sílica

Método de precipitação com sonicação – Sulfato de sódio anidro

Uva de mesaAplicação em spray para controle do desenvolvi-mento fúngico

Retardamento do desenvolvimento de B. cinerea nas uvas em laboratório e no campo de cultivo. Autores sugerem possibilidade de atividade sinérgica da associação de nanopartículas dequitosana e sílica

HASHIM; YOUSSEF; ABD- ELSALAM, 2019

Nanopartículas de quito-sana

Gelificação iônica– TPP Uva de mesa Cobertura comestível

Retardo na maturação, manutenção dos atributos umidade, acidez e sólidos solú-veis. Atividade contra S. aureus, L. mo-nocytogenes, P aeruginosa, Salmonella spp. e E. coli.

MELO et al., 2018

Nanopartículas de quito-sana-óleo de moringa-ge-latina

Emulsão óleo em água e gelificação iónica – TPP Queijo Cheshire Nanofibra como revesti-

mento

Controle de L. monocytogenes e S. au-reus no queijo. Não afetou negativamen-te atributos sensoriais

LIN; GU; GUI, 2019


Quitosana na agricultura

A utilização de nanopartículas de quitosana ou de seus derivados em alimentos é ampla, tendo pesquisas com produtos de origem vegetal e animal, desde queijos, produtos cárneos, peixes, uvas, morangos, cerejas, entre outros. E esta aplicação não se limita, no caso de vegetais, ao pós- colheita, uma vez que estudos demonstram que aplicação de formas nanoparticuladas da quitosana podem ser aplicadas durante o cultivo, melhorando características próprias dos alimentos, como teor de compostos fenólicos, atividade anti-microbiana e antioxidante. Dentre outros benefícios relacionados a aplicação da quitosana no cultivo, pode-se relatar o tratamento de sementes, melhorando o combate a infecções fúngicas, amplificando os mecanismos de defesa da planta (AMJADI et al., 2020; CAMPOS et al., 2018; DIAO; HUAN; CHITRAKAR, 2020; LI et al., 2019).

Como já dito, a quitosana pode ser uma aliada no pré e pós-colheita. A manipulação ge-nética, manejo da cultura, uso de fertilizantes e defensivos agrícolas são meios utilizados para melhorar a produção e reduzir o volume de perdas devido pragas e doenças. Influenciando diretamente na manutenção da oferta e da qualidade dos alimentos. Nesse contexto, estu-dos apontam que a aplicação de nanopartículas de quitosana em sementes antes do plantio pode induzir resistência sistêmica a doenças fúngicas em diversos tipos de plantas, como em tomate, trigo, milhete e arroz (SAHARAN et al., 2015; SIDDAIAH et al., 2018).

Quando submetidas a algum patógeno ou estresse por fator abiótico, muitas plantas produzem proteínas e peptídeos de baixo peso molecular que apresentam atividade anti-microbiana, as chamadas proteínas relacionadas à patogênese. Algumas dessas proteínas são enzimas hidrolíticas, como a quitinase e a β-1,3-glucanase. Considerando que o exoes-queleto de insetos e parede celular fúngica são compostos por quitina e/ou β-D-glucano, a quitinase e β-1,3-glucanase são capazes hidrolisar esses elementos, decompondo a pare-des celular, evitando assim o desenvolvimento do fungo na planta. Nesse sentido, tem-se observado o efeito da quitosana em estimular a produção dessas proteínas relacionadas à patogênese como mecanismo de defesa da planta para infecções futuras (SAMARAH et al., 2020; SATHIYABAMA; MANIKANDAN, 2018).

Outra forma de atuação como agente elicitor da quitosana, é pelo estímulo à produção e acúmulo de metabólitos secundários relacionados à ao sistema de defesa do vegetal. Pode-se destacar as fitoalexinas (inclusas em várias classes: terpenóides, isoflavonóides e alcaloides), que são compostos antifúngicos e antioxidantes; os precursores da lignina, que está relacionada diretamente com maior resistência mecânica da parede celular da planta à penetração de fungos; os compostos fenólicos (como o ácido rosmarínico, ácido cloro-gênico) com atividades antioxidante e antimicrobiana; e a melhor deposição de placas de


calose, como resposta a ferimento causado pela penetração do fungo (MOHAMED, 2019; SIDDAIAH et al., 2018).

Deve-se destacar o potencial das nanopartículas de quitosana e derivados quando comparadas com a quitosana na sua forma macro. Uma vez que as evidências e pesquisa-dores sugerem que a utilização das nanopartículas, em concentrações inferiores em relação à quitosana em seu estado natural, apresentam a mesma atividade ou ainda superior como elicitador em plantas usadas na alimentação humana. Essa atividade estimulante de resis-tência está relacionada a atividade de algumas enzimas de defesa das plantas, junto com a peroxidase, catalase, fenilalanina amônia-liase, superóxido dismutase e oxidase (LI et al., 2019; MA et al., 2019; SIDDAIAH et al., 2018).

Em estudo realizado por Silva et al. (2020) foi realizada aplicação, em videiras da variedade Sousão, de soluções de quitosana e nanopartículas de quitosana para avaliação comparativa dos teores de compostos fenólicos, atividades antimicrobiana e antioxidante dos extratos alcoólicos das sementes, cascas e caules das uvas tratadas e não tratadas. Em li-nhas gerais, observaram aumento na concentração de compostos fenólicos, atividade an-tioxidante e antimicrobiana daquelas que foram tratadas com as soluções de quitosana e nanopartículas de quitosana em relação aquelas não tratadas. No entanto, os autores relatam surpresa ao não identificarem melhor atividade nesses parâmetros do grupo das nanopartículas em comparação ao grupo tratado apenas com a quitosana.

O controle de pragas é uma das árduas tarefas para produtores de alimentos. A aplica-ção de inseticidas e repelentes torna-se prática constante nos campos, no entanto, muitas dessas substâncias estão sendo suspeitas de serem prejudiciais ao meio ambiente e seres humanos. Assim, estudos estão sendo realizados com substâncias naturais, como a quito-sana, para atuarem como inseticidas. A associação de nanopartículas de quitosana consti-tuintes de óleos essenciais já demonstrou atividade inseticida e repelente contra Helicoverpa armigera (lagarta) e Tetranychus urticae (ácaro) em feijão (CAMPOS et al., 2018).

CONCLUSÃO

Com as informações apresentadas fica evidente que as nanopartículas de quitosana e seus derivados possuem papel importante quando se trata da alimentação humana, uma vez que podem auxiliar na produção, como agente estimulante de crescimento, de resistência a pragas e doenças. E também atuam na conservação dos alimentos, prolongando a vida de prateleira e mantendo a qualidade dos mesmos. Com isso, é possível pressupor que a utilização das nanopartículas de quitosana em benefício da alimentação humana estará cada dia mais presente num futuro não tão longínquo.


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“28

Óleo essencial de orégano (Origanum vulgare L.) na produção de filmes ativos biodegradáveis

Ana Flávia Sampaio PauloUTFPR

Geane Cristiane BalanUTFPR

Marianne Ayumi ShiraiUTFPR

10.37885/210203190

https://dx.doi.org/10.37885/210203190


Palavras-chave: Composto Bioativo, Biopolímeros, Casting, Extrusão.

RESUMO

Entre os óleos essenciais, o óleo de orégano (Origanum vulgare L.) tem se destacado pelo seu amplo espectro de atividade antimicrobiana e antioxidante, podendo ser consi-derado um aditivo natural para uso na indústria de alimentos. Porém, o óleo de orégano pode se degradar durante o processamento dos alimentos pelo efeito da alta tempera-tura, pressão, luz e oxigênio, além de alterar as propriedades sensoriais dos alimentos dependendo da concentração empregada. Com isso, a incorporação de óleo de orégano na produção de filmes biodegradáveis é uma alternativa sustentável e viável, tendo como objetivo obter filmes com propriedades bioativas que podem auxiliar na conservação dos alimentos. Este trabalho teve como objetivo realizar uma revisão sistemática sobre o uso de óleo essencial de orégano como aditivo natural na formulação de filmes a base de biopolímeros. Foram descritos os métodos mais comuns de produção e alguns exemplos de aplicação dos filmes na conservação de alimentos.


INTRODUÇÃO

A preocupação mundial com a geração de resíduos sólidos tem forçado as indústrias a buscarem formas alternativas e sustentáveis para seu processo produtivo. Com isso, a indústria alimentícia tem buscado o uso de embalagens recicláveis e biodegradáveis. Além disso, com a intenção de proporcionar maior vida útil aos alimentos, tem-se desenvolvido as embalagens ativas, que possuem a capacidade de liberar substâncias ativas com funções específicas sobre os alimentos protegendo-os contra a ação de microrganismos e até mes-mo do oxigênio, fatores estes, preponderantes no processo de degradação dos alimentos.

Os óleos essenciais extraídos de plantas têm atraído grande atenção na indústria de alimentos para serem utilizados como aditivos naturais por exibirem atividade antimicro-biana e antioxidante, além desses compostos serem classificados como GRAS (Generally Recognized as Safe) (RUIZ-NAVAJAS et al., 2013). Porém, em muitos casos o uso de óleos essenciais como conservante em alimentos é limitado pelo seu forte sabor e aroma e a in-clusão em filmes biodegradáveis representaria uma alternativa interessante e sustentável, permitindo a obtenção de materiais ativos que poderiam auxiliar na extensão da vida útil e assim agregar valor ao alimento (ATARÉS; CHIRALT, 2016).

Entre os óleos essenciais, o óleo de orégano se destaca por apresentar um alto teor de compostos fenólicos em sua composição, tais como carvacrol e timol, e possuir um amplo espectro de ação antimicrobiana e antioxidante (PREUSS et al., 2005; BONFANTI et al., 2012; BURT, 2004; CASTILHO et al., 2012). Estudos sobre a incorporação de óleo essencial de orégano em filmes biodegradáveis vem sendo amplamente realizado e tem proporcionado resultados promissores para a área de embalagens ativas para alimentos. Diante do exposto, este trabalho tem como objetivo realizar uma revisão sistemática sobre o uso de óleo essencial de orégano como aditivo natural na formulação de filmes a base de biopolímeros, além de apresentar os métodos de produção atualmente empregados.

ÓLEOS ESSENCIAIS

Os óleos essenciais são produtos do metabolismo secundário das plantas e definidos como misturas complexas de substâncias voláteis, lipofílicas, odoríferas e líquidas. São ex-traídos de diversas plantas e partes (flor, folha, casca, semente e raiz) e quimicamente são constituídos de diferentes componentes como terpenos e seus derivados (carvacrol, timol, eugenol, terpineno, linalol e carvona), aldeídos, cetonas, álcoois e fenóis, e se destacam por apresentarem amplo espectro de atividade biológica (antibacteriano, antifúngico, antivi-ral, controle de pragas e repelentes de insetos) e antioxidante (EL ASBAHANI et al., 2015; BURT, 2004; RUIZ-NAVAJAS et al., 2013; VIUDA-MARTOS et al., 2010). Diversos fatores


influenciam na composição química dos óleos essenciais de origem vegetal e consequente-mente em suas propriedades bioativas, como a espécie, parte da planta, época de colheita, origem geográfica e também o método de extração (BAKKALI et al., 2008; MEJRI et al., 2010).

Os óleos essenciais podem ser extraídos por diferentes técnicas como extração por solventes e destilação a vapor, sendo este último o mais utilizado em escala de produção comercial, por apresentar 93% de extração, e ser economicamente viável quando comparada com outros métodos emergentes como a extração com fluídos supercríticos (MASANGO, 2005) e ser uma técnica relativamente simples que não utiliza solventes tóxicos, como por exemplo éter e hexano. A destilação por arraste de vapor de água fundamenta-se pelo ar-raste de água em um sistema fechado, onde este vapor quando em contato com a amostra, ocasiona a quebra da estrutura celular da planta liberando os compostos aromáticos (óleos essenciais) (PERINEAU; GANOU; VILAREM, 1992).

Os óleos essenciais têm grande potencial de uso na indústria alimentícia por serem considerados como aditivos naturais, pois apresentam atividade antimicrobiana e antioxidante e alguns são classificados como GRAS (Generally Recognized as Safe) pelo FDA (Food and Drug Administration) (RUIZ–NAVAJAS et al., 2013). Para se ter uma ideia, a demanda do mercado global de óleos essenciais foi estimada em 247,08 quilotoneladas em 2020 e deve apresentar uma taxa de crescimento anual de 7,5% de 2020 a 2027 (GRAN VIEW RESEARCH, 2020). Dessa forma, os óleos essenciais são interessantes alternativas aos aditivos sintéticos para aumentar a vida útil de alimentos e bebidas, indo de encontro com a demanda de consumidores que buscam alimentos orgânicos e naturais.

A atividade antimicrobiana dos óleos essenciais é decorrência de seu caráter hidrofóbico e seu principal ponto de atuação é a membrana microbiana. Eles se acumulam na bicama-da lipídica de acordo com um coeficiente de partição específico para o composto aplicado, levando à ruptura da estrutura e perda da função da membrana (POL; SMID, 1999). A ati-vidade antimicrobiana dos óleos essenciais pode ser atribuída aos monoterpenos contidos que, devido ao seu caráter hidrofóbico, agem rompendo a membrana citoplasmática micro-biana, perdendo assim sua alta impermeabilidade aos prótons e íons maiores. Como ocorre a perturbação da integridade da membrana, suas funções se comprometem, não só como barreira, mas também como matriz de enzimas e como transdutor de energia (CRISTIANI et al., 2007). É importante salientar que considerando o grande número de diferentes grupos de compostos químicos presentes nos óleos essenciais, é provável que sua atividade an-timicrobiana não seja atribuível a um mecanismo específico, mas que existem vários alvos na célula (BURT, 2004).


ÓLEO ESSENCIAL DE ORÉGANO

Origanum vulgare L., comumente conhecido como orégano, é um endêmico arbusto da família Lamiaceae que compreende cerca de 260 gêneros e 7000 espécies. É nati-va de regiões montanhosas do sul da Europa e da Ásia ocidental e no Brasil a espécie Origanum vulgare L. é cultivada principalmente nas regiões Sul e Sudeste (COSGE et al., 2009; RODRIGUEZ-GARCIA et al., 2015). Diferentes quantidades de compostos consti-tuem o óleo essencial de orégano, como hidrocarbonetos monoterpênicos (α-pineno, β-pi-neno, p-cimeno), sesquiterpenos (β-cariofileno), linalol, terpinen-4-ol e fenois (carvacrol e timol). O principal componente do orégano, o carvacrol, representa até 68% da composição total do óleo (SUNTRES; COCCIMIGLIO; ALIPOUR, 2015).

Os compostos fenólicos são os principais responsáveis pela sua atividade antimicrobia-na e antioxidante. Seus principais compostos ativos são o carvacrol e o timol (SOUZA et al., 2006; BURT, 2004). O timol apresenta atividade inibitória para diferentes bactérias, como Escherichia coli, Listeria monocytogenes, Sthaphylococcus aureus, Salmonella typhimurium e leveduras como Saccharomyces cerevisea. Enquanto o carvacrol apresenta eficácia contra fungos como Aspergillus e bactérias patogênicas como Salmonella, Escherichia coli, Listeria monocytogenes e Bacillus cereus (GAYSINSKY, 2007; CARMO; LIMA; SOUZA, 2008). O me-canismo de ação do carvacrol e timol está associado com a capacidade destes de desintegrar a membrana externa de bactérias Gram-negativas, liberando lipopolissacarídeos e aumen-tando a permeabilidade da membrana citoplasmática ao ATP (HELANDER et al., 1998).

Os compostos timol e carvacrol também possuem atividade antioxidante devido à presença de fenol na sua estrutura molecular. Os compostos fenólicos possuem o grupo hidroxila (-OH) ligado a um carbono que é parte de um anel aromático. A inibição da oxidação do alimento é devido ao átomo de hidrogênio do grupo hidroxila poder ser doado ao radical livre, impedindo que este composto oxide outras substâncias (DAPKEVICIUS et al., 1998). Embora os compostos fenólicos sejam reconhecidos como responsáveis pela capacidade antioxidante, estudos (SARIKURKCU et al., 2015; MARTUCCI et al., 2015) tem mostrado que os compostos voláteis também podem contribuir com a capacidade antioxidante.

Apesar de vários estudos sobre o uso de óleo essencial de orégano na formulação de filmes estejam sendo conduzidos, o mesmo possui certa instabilidade a fatores externos. Assim, a incorporação de OEO em um material de embalagem de alimentos é um proce-dimento desafiador devido a vários fatores como mudanças de odor e sabor, variações da percepção sensorial como consequência da oxidação, alta volatilidade, instabilidade química e baixa solubilidade em sistemas aquosos. Além disso, o óleo de orégano pode evaporar facilmente e se decompor e oxidar durante a formulação, processamento e armazenamento devido à exposição ao calor, pressão, luz ou oxigênio (JU et al., 2019). Portanto, estudos


para minimizar a degradação do óleo de orégano durante a produção dos filmes ainda são necessários.

FILMES BIODEGRADÁVEIS

Filmes biodegradáveis são denominados desta forma, pois são produzidos a partir de matérias-primas que sofrem degradação por atividade biológica natural. A expressão bio-polímeros se refere a polímeros sintetizados a partir de matérias-primas renováveis, como amido, celulose e proteínas (WIHODO; MORARU, 2013). Segundo a American Standard for Testing and Methods, polímeros biodegradáveis são materiais sintéticos ou naturais em que a sua degradação resulta primariamente da ação de microrganismos, tais como fun-gos, bactérias e algas de ocorrência natural, gerando gás carbônico, metano, componentes celulares e outros produtos.

Entre os polímeros biodegradáveis utilizados na produção de filmes encontram-se os polissacarídeos ou proteínas de origem animal ou vegetal. Os polissacarídeos mais utilizados são os amidos (milho, batata, mandioca, arroz), celulose (carboximetilcelulose, metilcelulose, hidroxipropilmetilcelulose), gomas (guar, locusta, xantana, carragena, agar, arábica, gelana, konjac) e pectinas. Entre os biopolímeros compostos por proteínas encontram-se: coláge-no, caseínas, proteínas do soro do leite, zeína de milho, glúten de trigo, proteína de soja, proteína de clara de ovo, proteína miofibrilar, proteína de quinoa e queratina (MCMILLIN, 2017; GALUS; KADZINSKA, 2015).

Destaca-se também como potenciais matérias-primas para produção de filmes biode-gradáveis os polímeros produzidos por microrganismos (poli(hidroxialcanoatos), poli(hidro-xibutirato), poli(hidroxibutirato-co-hidroxivalerato)), por via biotecnológica como o poli(ácido lático) e os provenientes da indústria petroquímica (policaprolactona, copoliésteres alifáticos como PBSA e aromáticos como PBAT). Estes compostos são também categorizados como poliésteres biodegradáveis e podem ser empregados na produção de filmes biodegradáveis devido à presença de ligações éster potencialmente hidrolisáveis por processos biológicos (NAMPOOTHIRI; NAIR; JOHN, 2010).

Em muitos casos, os plastificantes são ingredientes necessários na formulação de filmes a base de polissacarídeos e proteínas, pois estes são quebradiços e rígidos devido à forte interação entre as cadeias poliméricas. Os plastificantes atuam inserindo-se entre as cadeias de polímeros e impedem as interações polímero-polímero para torná-los mais flexíveis e processáveis. Entre os plastificantes incorporados em filmes a base de amido estão os poliois, como o glicerol e o sorbitol (GONTARD; GUILBERT; CUQ, 1993; MALI; GROSSMANN; YAMASHITA, 2010; SUHAG et al., 2020). A eficácia dos plastificantes está relacionada às suas propriedades intrínsecas, como o tamanho molecular, formato, número


de grupos hidroxila, espaçamento de átomos de oxigênio, capacidade de ligação à água, entre outros. A compatibilidade do plastificante com o biopolímero também é importante, pois in-fluencia na distribuição e formação da estrutura tridimensional do filme (SABERI et al., 2017).

Os filmes biodegradáveis têm a mesma função dos filmes convencionais usados como embalagem, protegem os alimentos contra agentes externos e proporcionam barreira con-tra a permeabilidade de água, gases e luz. Podem ser utilizados como carregadores de substâncias bioativas para a proteção dos alimentos que serão acondicionados, obtendo-se embalagens ativas que minimizam a aplicação de aditivos diretamente no alimento, pois o composto ativo é liberado de forma controlada e com isso, o alimento pode apresentar uma vida útil maior (GÓMEZ-ESTACA et al., 2014).

FILMES CONTENDO ÓLEO DE ORÉGANO PRODUZIDOS POR CASTING

O método de casting ou de solubilização em solvente é um dos mais empregados na produção de filmes biodegradáveis em escala laboratorial e piloto. Consiste na solubilização do biopolímero em um solvente apropriado (geralmente água ou etanol), com formação de uma solução filmogênica, que em seguida é espalhado sobre um suporte e seco para evapo-ração do solvente (MALI; GROSSMANN; YAMASHITA, 2010). Dependendo do biopolímero utilizado, aquecimento, alto cisalhamento e ajuste de pH são necessários para aumentar a solubilidade deste, além de operações de filtração e centrifugação com o intuito de remover bolhas de ar e partículas insolúveis. A etapa de secagem, além de remover o solvente, é importante para melhorar a interação intra-molecular entre as cadeias de polímero e assim obter uma microestrutura adequada do filme (SUHAG et al., 2020). Para cada tipo de filme, os parâmetros do processo como temperatura, tempo, umidade relativa e velocidade do ar de secagem devem ser definidos.

Entre as vantagens da produção dos filmes pelo método de casting destaca-se a faci-lidade de produção sem o uso de equipamentos específicos, proporciona melhor interação entre os constituintes da formulação e emprega baixas temperaturas de processo, o que é interessante quando se incorpora compostos bioativos termosensíveis como o óleo essen-cial de orégano. Entretanto, algumas desvantagens estão associadas ao método de casting como longo tempo de processo, principalmente na etapa de secagem, quantidade limitada de produção que dificulta o escalonamento a nível industrial e geração de resíduo de solvente tóxico quando este é utilizado na solubilização do polímero (MALI, 2010, SUHAG et al., 2020).

Filmes ativos biodegradáveis incorporados de óleo essencial de orégano estão sendo amplamente produzidos pela técnica de casting. A Tabela 1 ilustra alguns exemplos de bio-polímeros utilizados na produção de filmes com óleo de orégano, a atividade (antioxidante ou antimicrobiana) avaliada e tipo de alimento em que foi aplicado, destacando os trabalhos


publicados entre 2015 a 2020. Observou-se que a concentração de óleo de orégano emprega-da na formulação dos filmes foi bastante variável, sendo dependente do tipo e concentração de biopolímero e plastificante. No geral, além do óleo de orégano proporcionar atividade antimicrobiana e antioxidante, este também atuou como um plastificante, reduzindo a rigidez e aumentando a elongação dos filmes.

Tabela 1. Filmes incorporados de óleo essencial de orégano produzidos por casting

Material Atividade Aplicação Referência

Gelatina Antimicrobiana e Antio-xidante ___ MARTUCCI et al. (2015)

Gelatina e alginato ___ Peixe KAZEMI; REZAEI (2015)

Acetato de celulose + montmorilonita organofílica Antimicrobiana ___ POLA et al. (2016)

Mucilagem de semente de manjericão Antimicrobiana e Antio-xidante ___ HASHEMI; KHANEGHAH (2017)

Proteína do soro de leite Antimicrobiana ___ OLIVEIRA et al. (2017)

Acetato de celulose Antimicrobiana Presunto PAGANINI (2017)

Amido de batata Antimicrobiana ___ LI et al. (2018)

Polissacarídeo de soja Antimicrobiana ___ LIU et al.(2019)

Hidroxipropil metilcelulose Antimicrobiana e Antio-xidante LEE et al. (2019)

Gelatina e quitosana Antimicrobiana e Antio-xidante ___ GALINDO et al. (2019)

Isolado proteico de soja Antimicrobiana e Antio-xidante ___ PAGLIONE et al. (2019)

Amido de nêspera + goma karaya Antimicrobiana e Antio-xidante ___ CAO; SONG (2019).

FILMES PRODUZIDOS ÓLEO DE ORÉGANO POR EXTRUSÃO

A maior parte da produção de filmes em escala industrial é feita por extrusão. Esta tecnologia oferece as vantagens associadas ao sistema contínuo de produção, incluindo versatilidade, baixo custo operacional, não uso de solventes tóxicos e necessidade de menor espaço por unidade de operação (SOTHORNVIT et al., 2007). As desvantagens associadas à produção de filme por extrusão é a limitação de processar apenas biopolímeros tolerantes a alta temperatura e baixa umidade e a necessidade de maior investimento inicial em equi-pamentos especializados e manutenção destes (SUHAG et al., 2020).

No processo de extrusão, o material é arrastado sob altas pressões por uma rosca--sem-fim através de um canhão, circundado por resistências elétricas para manter as altas temperaturas necessárias, onde sofre um cisalhamento intenso e é expelido através de um orifício ou matriz. No processo de extrusão, a rosca é o componente mais importante para transportar, fundir, homogeneizar e plastificar o polímero, e é devido ao seu movimento, e consequente cisalhamento, que ela gera cerca de 80% da energia térmica necessária para


transformar o polímero, enquanto o restante da energia vem das resistências elétricas ex-ternas (MANRICH, 2005).

Uma das formas de se obter filmes por extrusão é pela técnica de sopro em balão, em que são confeccionados a partir da extrusão do polímero fundido, na forma de um tubo, através de uma matriz anelar, no centro da qual ar é injetado, inflando o tubo até este atingir um diâmetro maior. Uma bolha é então formada, cujas paredes são estiradas na circunfe-rência (pelo ar injetado) e na vertical, por rolos puxadores, ao mesmo tempo em que são resfriadas, e isto confere ao filme soprado uma orientação biaxial (GUERRINI et al., 2004).

Comparado à técnica de casting, poucos filmes incorporados de óleo essencial de orégano ainda são produzidos por extrusão. A Tabela 2 ilustra alguns exemplos de biopolí-meros utilizados na produção de filmes extrusados, a atividade (antioxidante ou antimicro-biana) avaliada e tipo de alimento em que foi aplicado, destacando os trabalhos publicados entre 2015 a 2020.

Tabela 2. Filmes incorporados de óleo essencial de orégano produzidos por extrusão

Material Atividade Aplicação Referência

PBAT Antimicrobiana e Antio-xidante Peixe CARDOSO et al. (2017)

Amido de mandioca + PBAT Antimicrobiana ___ MEDEIROS et al. (2019)

Farinha de trigo + PBAT Antimicrobiana e Antio-xidante Massa de pastel BALAN (2020)

Amido de mandioca + PBAT Antimicrobiana e Antio-xidante ___ PAULO (2020)

A incorporação de óleo essencial de orégano em filmes extrusados ainda é desafiador, pois este pode se degradar durante o processo devido ao uso de altas temperaturas e cisa-lhamento. Assim, pesquisas estão sendo conduzidas no sentido de minimizar a degradação deste. A incorporação do óleo de orégano microencapsulado na formulação do filme tem mostrado resultados promissores na manutenção da bioatividade (BALAN, 2020; MEDEIROS et al., 2019; PAGLIONE et al., 2019; PAULO, 2020).


A incorporação de óleo essencial de orégano em filmes biodegradáveis tem sido vista como uma alternativa promissora, pois o óleo pode ser liberado para o alimento de forma controlada, auxiliando no aumento da vida útil e sem alterar as características sensoriais. Diferentes biopolímeros e suas blendas tem sido empregado como matriz para incorpora-ção de óleo de orégano. Entre as técnicas de produção, o casting se destaca pela facili-dade de produção e reprodução em escala laboratorial, permitindo a obtenção de filmes contínuos, homogêneos e com propriedades funcionais adequadas. Por fim, estudos ain-da são necessários para viabilizar a produção de filmes com óleo de orégano por outros


processos já consolidados na indústria de embalagens como extrusão, termoprensagem e injeção termoplástica.

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Revestimentos comestíveis para conservação pós colheita de banana: uma revisão

Silvio Cesar Fratari– IFMT/PPGQTA

Adriana Paiva de Oliveira– IFMT

Rozilaine A. Pelegrine Gomes de FariaIFMT

Ricardo Dalla VillaUFMT

10.37885/210203091

https://dx.doi.org/10.37885/210203091


Palavras-chave: Revestimento Alimentício, Banana, Óleo de Pequi, Óleo de Macaúba.

RESUMO

É crescente a utilização de materiais plásticos derivados do petróleo, contudo, estes materiais não biodegradáveis e inertes apresentam implicações ambientais inerentes ao seu descarte não racional, apesar de sua grande aplicabilidade e versatilidade. Desta forma é crescente o interesse na substituição dos plásticos oriundos do petróleo por po-límeros biodegradáveis. O uso de revestimentos alimentícios na conservação de frutas na condição pós-colheita é considerado uma tecnologia emergente e de grande poten-cial econômico para aplicações sobre frutas tropicais. A bananicultura é uma alternativa socioeconômica para famílias rurais, pois, é um alimento inserido na dieta da população e a fruta fresca mais exportada no mundo. Contudo, poucos trabalhos são descritos na literatura, referentes a revestimentos que usem matérias-primas regionais e de baixo custo. Os revestimentos comestíveis em frutos demonstram resultados promissores e neste contexto, o desenvolvimento e caracterização de novas coberturas ou revestimentos aplicados no pós-colheita das diferentes variedades de banana são de relevância para a comercialização e conservação deste fruto. A zeína e os óleos de pequi e macaúba apresentam as propriedades necessárias para a elaboração de revestimentos biodegra-dáveis e surgem como uma alternativa sustentável para comercialização de produtos do extrativismo do Cerrado e de um subproduto do milho pouco explorado no Brasil. Essa revisão apresenta o estado da arte de revestimentos para conservação pós colheita de banana, a partir de materiais biodegradáveis que aumentam o tempo de prateleira de alimentos perecíveis, geram vantagens socioeconômicas para indústrias que beneficiam o milho, a banana e os óleos dos frutos do pequi e macaúba.


INTRODUÇÃO

A inovação é a mola propulsora do desenvolvimento e decorrem de um processo de-nominado “destruição criadora”, através do qual novas tecnologias substituem as antigas (SCHUMPETER, 1934 apud FINEP, 2006).

O crescente volume de utilização de materiais plásticos e as implicações ambientais inerentes ao seu descarte não racional pós-consumo, como no setor de alimentos, tem preocupado a sociedade.

Tradicionalmente, os plásticos são derivados do petróleo, caracterizando-se por ser um material não biodegradável e inerte, uma vez que é sabido que pode levar algumas dezenas ou centenas de anos para se degradar no meio ambiente. Contudo, é um material com grande aplicabilidade e versatilidade, em geral são resistentes, leves, passíveis de serem reutilizados e reciclados, e o que mais chama a atenção é que são de baixo custo, o que o faz bastante atrativo para um grande número de aplicações que podem variar desde fabricação de peças a produção de embalagens.

Consequentemente, existe um crescente interesse na substituição dos plásticos sinté-ticos oriundos do petróleo por polímeros biodegradáveis (BRITO et al., 2011).

Os hábitos de consumo da sociedade moderna, a definição de regulamentações espe-cíficas, a implementação de centros de pesquisa e o desenvolvimento de tecnologias ade-quadas, constituem pauta de ações específicas de setores governamentais e empresariais no que tange a minimização dos impactos ambientais provocados por estes resíduos, e a produção e uso de polímeros biodegradáveis apresentam-se como uma alternativa susten-tável aos derivados do petróleo (FORLIN; FARIA, 2002).

Segundo Fechine (2013), o desenvolvimento de materiais biodegradáveis provenientes de recursos renováveis e que possam oferecer vantagens ambientais, facilidade de obtenção e processamento, baixo custo e consumo de energia no preparo é crescente mundialmente. Portanto, embalagens biodegradáveis figuram como alternativa promissora em substituição as embalagens feitas com polímeros plásticos provenientes de fontes não-renováveis.

Tendo em vista os ingredientes alimentares funcionais, a demanda do público por frutas e vegetais no mercado está aumentando dramaticamente. A demanda por hortaliças e frutas minimamente processadas tem aumentado significativamente devido ao seu conteúdo de materiais em nutrientes, fenóis e diversos antioxidantes associados à prevenção de diversos cânceres e doenças degenerativas. Frutas e vegetais têm vida útil curta devido à sua na-tureza perecível. Cerca de 30% das frutas e vegetais são afetados ou quebrados por meio de insetos, microorganismos, situações de pré e pós-colheita, durante todo o transporte e manutenção (HASSAN et al., 2018).


As técnicas de conservação de frutas no pós-colheita fazem uso principalmente de re-frigeração associada ou não a embalagens com atmosferas controladas. Porém, na prática, a manutenção e o controle efetivo da temperatura em todas as etapas da cadeia não é uma condição fácil de ser obtida (RODRIGUE; NOTTEBOOM, 2009).

Neste cenário, uma tecnologia alternativa e de baixo custo cada vez mais estudada e avaliada como um procedimento para elevar o tempo de vida de frutas é o emprego de co-berturas comestíveis protetoras ou revestimentos alimentícios. Estes não têm como objetivo substituir o uso de embalagens ou mesmo eliminar a refrigeração ou o controle de atmosfera, mas atuar como um auxiliar funcional e coadjuvante, contribuindo para a manutenção da textura e valor nutricional, diminuindo as trocas gasosas superficiais e a perda ou ganho de água (TURHAN, 2009).

O uso de revestimentos alimentícios na conservação de frutas na condição pós-colheita, sejam intactas ou minimamente processadas, tem sido considerado como uma tecnologia emergente e de grande potencial econômico, principalmente para aplicações sobre frutas tropicais, com ampla exportação.

A aplicação de revestimentos comestíveis protetores em frutos tem demonstrado resulta-dos promissores nos últimos anos. No caso da bananicultura, poucos trabalhos são descritos na literatura, principalmente aqueles que usem como base matérias-primas regionais e de baixo custo. Melo e colaboradores (2009) utilizaram a cisteína, ácido ascórbico e cloreto de cálcio como revestimento para evitar o escurecimento de banana maça e verificaram que a combinação destas substâncias foi eficiente para retardar o escurecimento pós-colheita do fruto. Silva et al. (2015) avaliaram uma cobertura comestível constituída de fécula de man-dioca na conservação de banana maça e a concentração de 8% demonstrou ser uma opção viável para conservação pós-colheita dos frutos proporcionou o aumento da vida útil, retar-dando o amadurecimento e conservando a firmeza do fruto. Paula (2016) desenvolveu uma cobertura a base de resíduo da extração de cúrcuma em banana maça e ao tempo de vida útil dos frutos aumentou em 50% quando comprado sem o revestimento alimentício. No mesmo ano, Almeida e Montibeller (2016) avaliaram o efeito de coberturas alimentícias formadas por pectina, albúmen de ovo, carragena, gelatina, fécula de batata, goma xantana e amido de milho na conservação de banana cv. Caturra. O revestimento com carragena mostrou menor aumento dos sólidos solúveis totais e os filmes de albúmen proporcionaram menores reduções da firmeza e variações da coloração amarela e o revestimento com fécula de batata melhorou a luminosidade nos frutos. Em 2018, Souza e colaboradores avaliaram três filmes a base de pectina, gelatina e goma xantana para conservação da banana cv. prata armaze-nada em temperatura ambiente e verificaram que a goma xantana apresentou os melhores resultados, visto que foi a mais eficiente contra a perda de massa e apresentou as menores


variações referentes à coloração das bananas. Rodrigues et al. (2019) avaliaram o uso de uma solução filmogênica de amido de arroz, glicerol e ácido cítrico como revestimento para tomate e banana e verificaram que o uso do me reduziu a perda de massa e a maturação nos frutos e também apresentou ação fungicida.

Sendo assim, o desenvolvimento e caracterização de novas coberturas ou revestimentos a serem aplicados no pós-colheita das diferentes variedades de banana são de relevância para a comercialização e conservação deste fruto de amplo consumo mundial.

Outrossim, a zeína e os óleos de pequi e macaúba apresentam as propriedades ne-cessárias para a elaboração de filmes biodegradáveis e surgem como uma alternativa sus-tentável para comercialização de produtos do extrativismo do Cerrado e de um subproduto do milho pouco explorado no Brasil (RIBEIRO, 2011; CICONINI, 2012; ROSA et al., 2020).

Desta forma, essa revisão de literatura busca apresentar o estado da arte referente aos revestimentos alimentícios para conservação pós colheita de banana, produzidos a partir de subprodutos do extrativismo do Cerrado, para o desenvolvimento e caracterização de revestimentos alimentícios a base de zeína e óleos de pequi e macaúba para aplicação no pós-colheita de banana maçã, visando atender à crescente demanda mundial por materiais biodegradáveis que não poluam o meio ambiente e aumentem o tempo de prateleira de ali-mentos perecíveis, assim como gerar vantagens econômicas e sociais para as indústrias do segmento alimentício que beneficiam o milho, a banana, bem como, de extração e produção de óleos de frutas do Cerrado como o pequi e a macaúba.

REVESTIMENTOS ALIMENTÍCIOS

Revestimentos alimentícios são finas camadas de materiais que podem ser utilizados como embalagens na superfície de alimentos, podendo ser ou não comestíveis, com a função de inibir ou reduzir a migração de umidade, oxigênio, dióxido de carbono, lipídios, aromas, dentre outros (SHIT; SHAH, 2014). Esses materiais são geralmente derivados de plantas e são ecologicamente corretos e sustentáveis (ARSHAD; HUANG; ULLAH, 2016).

Os revestimentos comestíveis fornecem uma barreira semipermeável e levam a uma diminuição na migração de soluto, evaporação de umidade, troca gasosa e taxa de respira-ção (SHARIFIMEHR et al., 2019) e representam produtos naturais biodegradáveis (ŠUPUT et al., 2015). Além de sua eficácia como barreiras seletivas à migração de gás, umidade e soluto, os revestimentos comestíveis podem efetivamente reduzir o crescimento microbiano em produtos alimentícios sólidos e semissólidos, diminuindo a taxa de difusão de agentes antimicrobianos do material de revestimento para o produto (ALOUI; KHWALDIA, 2016).

A vida útil de frutas frescas e produtos vegetais após a colheita pode ser estendida pela aplicação de revestimentos e armazenamento refrigerado (SHAH; HASHMI, 2020).


Além disso, podem apresentar compostos ativos como: antioxidantes, antimicrobianos e flavorizantes, e/ou melhorar a integridade mecânica ou as características de manuseio do alimento (LIANG et al., 2015).

O uso de revestimentos/filmes comestíveis baseados em polímeros naturais e em adi-tivos reconhecidos como seguros tem aumentado na indústria alimentar. Os revestimentos comestíveis podem ser formulados com base em vários materiais como proteínas, polissa-carídeos e óleos essenciais (HASSAN et al., 2018).

Filmes e revestimentos são apresentados em formas diferentes. Como filme, é uma membrana delgada pré-formada separadamente do produto, por exemplo, por técnica de casting, que consiste na aplicação de uma solução filmogênica em um suporte até a seca-gem e a formação do filme, seguida da aplicação sobre o alimento. Como revestimento ou cobertura, é uma suspensão ou emulsão aplicada diretamente na superfície do alimento, tornando-se, posteriormente, um filme. (VILLADIEGO et al., 2005; PINHEIRO et al., 2010).

Nos últimos anos, muitas pesquisas têm se concentrado no estudo e desenvolvimento de revestimentos para identificação de seus benefícios e para minimizar os perigos desses produtos (KUREK; GALUS; DEBEAUFORT, 2014).

Para obtenção de revestimentos eficientes, a solução filmogênica é sintetizada e seca a uma temperatura e umidade relativa precisas, seguido de ajuste de pH ou aquecer se ne-cessário. No processamento de alimentos, as soluções filmogênicas podem ser aplicadas aos alimentos por meio de várias estratégias, inclusive de imersão, pulverização, escovação e panificação acompanhadas com o auxílio de secagem (HASSAN et al., 2018).

Para garantir a eficiência dos revestimentos formados por biopolímeros no que diz respeito a função de conter o alimento e protegê-lo, mantendo sua qualidade, é importante controlar e modificar suas propriedades mecânicas e de barreira, as quais dependem da estrutura do material polimérico (SIRACUSA et al., 2008).

Os materiais formadores de filme podem ser de natureza hidrofílica ou hidrofóbica, mas para manter a comestibilidade, apenas água ou etanol podem ser usados como solvente durante o processamento (HASSAN et al., 2018).

A formação de filmes e revestimentos comestíveis pode envolver um dos seguintes mecanismos: 1) Fusão e solidificação, usadas para gorduras sólidas e ceras; 2) Coacervação simples, que consiste na precipitação de um hidrocolóide que está disperso em solução aquosa. Esta precipitação pode ser obtida pela evaporação de um solvente (secagem), pela adição de um soluto não eletrólito e no qual o hidrocolóide não é solúvel (por exemplo, eta-nol), pela adição de um eletrólito que induz precipitação ou cruzamento dos componentes, ou pela modificação do pH da solução; 3) Coacervação complexa, que consiste em se obter a precipitação pela mistura de duas soluções de hidrocolóides com cargas elétricas opostas


que interagem, formando o polímero complexo e 4) Gelificação ou coagulação térmica, que consiste no aquecimento das macromoléculas que envolvem desnaturação, formação de gel e precipitação. Isto ocorre, por exemplo, quando a proteína ovoalbumina é aquecida. A geli-ficação também pode ser obtida pelo resfriamento rápido de uma solução hidrocolóide que se encontra aquecida. Por exemplo, o ágar a 95°C está líquido, e quando resfriado abaixo de 45°C forma um gel e se solidifica (VILLADIEGO et al., 2005).

Em laboratórios, filmes são obtidos pelo método casting, que consiste em espalhar a solução formadora do filme em uma superfície lisa e deixar secar. Na indústria, utiliza-se os mesmos métodos usados para filmes plásticos flexíveis, como extrusão e co-extrusão para filmes multicamadas, laminação e, principalmente, por secagem em rolos para a remoção do solvente da solução polimérica (MALI; GROSSMANN; YAMASHITA, 2010).

Os revestimentos são os mais usados na indústria alimentícia, os quais podem ser aplicados nos alimentos por diferentes métodos, como pulverização, imersão ou aplicação com pincéis, seguido de uma etapa de secagem para revestimentos hidrocoloidais ou es-friamento para revestimentos à base de lipídeos (MALI; GROSSMANN; YAMASHITA, 2010).

Se um fruto ou vegetal (adsorvente) é imergido em uma solução filmogênica (adsorvato), a cobertura se forma estabelecendo interações com a superfície da fruta com intensidade variada (fortes e fracas), onde se pode destacar, as ligações de hidrogênio, predominantes em superfícies hidrofílicas ou materiais com alta densidade de grupos polares (por exemplo as hidroxilas e as aminas), e interações hidrofóbica com moléculas em ambiente aquoso e os grupos hidrofóbicos presentes na superfície sólida, além de interações por forças inter-moleculares, como as de London e Van der Waals (interações fracas) entre moléculas de adsorvato e adsorvente (ASSIS; FORATO; BRITTO, 2008).

ELABORAÇÃO DE REVESTIMENTOS ALIMENTÍCIOS

A elaboração de revestimentos alimentícios abrange diversos componentes como o agente formador (macromoléculas, polímeros de alta massa molecular), solvente (água, etanol, água/etanol, entre outros), plastificante (glicerol e sorbitol), e agente ajustador de pH (como ácido acético e hidróxido de amônia) (PAPALIA; LONDERA, 2015).

Dependendo da aplicação do revestimento, cada um dos constituintes é utilizado em diferentes combinações buscando oferecer características distintas (BATISTA; TANADA-PALMU; GROSSO, 2005).

Proteínas como a ovoalbumina, glúten de trigo, gelatina, zeína, caseína e as proteínas miofibrilares, os polissacarídeos como a pectina, o amido e seus derivados, o alginato, a carra-gena e a celulose e seus derivados, e os lipídios como o ácido esteárico, os monoglicerídeos


acetilados, as ceras e ésteres de ácido graxos ou ainda a combinação destes compostos são utilizados para a fabricação de revestimentos comestíveis (FAKHOURI et al., 2007).

De acordo com sua composição, os filmes e revestimentos comestíveis podem ser classificados em três categorias: hidrocoloidais (à base de polissacarídeos ou proteínas), lipídicos (são compostos de lipídeos) e os compostos (à base de proteínas mais lipídeos ou polissacarídeos mais lipídeos). Na atualidade, as pesquisas têm sido focalizadas sobre embalagens compostas, porque combinam as vantagens de cada um dos componentes, reduzindo assim suas desvantagens (FAKHOURI et al., 2007).

APLICAÇÃO DOS REVESTIMENTOS ALIMENTÍCIOS

Os revestimentos comestíveis são aplicados nos alimentos com diversos objetivos, dos quais os mais importantes são: reduzir a perda de umidade, controlar a permeabilidade aos gases, controlar a atividade microbiana, preservar a integridade estrutural dos produ-tos e possibilitar liberação gradual do sabor e de antioxidantes em alimentos. Portanto, os revestimentos comestíveis têm muitas aplicações na indústria de alimentos e a extensão do prazo de validade de diferentes tipos de frutas e vegetais foi alcançada usando vários revestimentos comestíveis (ALLEGRA et al., 2016; SINGH et al., 2016)).

Para conservação de proteína animal, revestimentos à base de gelatina de quito-sana com aditivos de glicerol formam utilizados na indústria de carnes e observou-se efeitos positivos na preservação da cor e oxidação lipídica durante a exibição no varejo (CARDOSO et al., 2016).

Já se o objetivo for reduzir a população microbiana e preservar o sabor e as caracte-rísticas sensoriais em carne bovina e em carcaças de cordeiro, utiliza-se revestimentos à base de alginato de cálcio (MALI et al., 2002).

Revestimentos à base de amido com aditivos de D-glicose, nitrato de prata, EDTA e ácido tricloroacético aplicados em salsichas de frango contribui com a extensão do tempo de prateleira devido aumento da atividade antimicrobiana (MARCHIORE et al., 2017).

Com relação ao pescado, revestimentos comestíveis à base de proteína isolada de soro e acetilmonoglicerídeos aplicados no salmão reduziram a perda de água de 42 a 65% durante as três primeiras semanas de estocagem em temperatura de congelamento a -23°C (VILLADIEGO et al., 2005).

Revestimentos a base de hidroxipropilmetilcelulose (HPMC) e revestimentos de cera de abelha com ácido oleico, aditivos de glicerol aplicados em tomate cereja contribuíram com o melhoramento da perda de peso, cor da casca, firmeza da fruta, taxa de respiração e atributos sensoriais (FAGUNDES et al., 2015). Já revestimentos de pectina e alginato de sódio com óleos essenciais (citral e eugenol) como aditivos controlaram a cor, a concentração


de sólidos solúveis, a perda de peso, a capacidade antioxidante, o crescimento microbiano e o sabor em framboesas (GUERREIRO et al., 2015).

Em frutos, os revestimentos à base de amido de mandioca aplicado como emulsão em morangos frescos contribuíram para diminuição da perda de peso, retenção de cor e au-mento da vida de prateleira dos frutos, comparados com o controle. Em mangas, pesquisas avaliaram a utilização de revestimentos à base de hidroxipropilcelulose e uma mistura de vitaminas e minerais, comercializada com o nome de Nature Seal, e os resultados mostraram que os frutos revestidos apresentavam aumento na vida de prateleira, retardo no processo de amadurecimento e menor amolecimento e perda de peso, comparados com os não-re-vestidos (BALDWIN et al., 1999).

Estudos relacionados a revestimentos a base de quitosana obtida em escala industrial por meio de um processo de desacetilação alcalina da quitina, principal resíduo da indústria do camarão, para utilização como revestimento comestível para biopreservação de alface minimamente processada estão sendo desenvolvidos com o propósito de diminuir o impacto ambiental industrial e agregar valor aos alimentos e outros produtos industriais. Em con-clusão, a quitosana industrial apresentou efeitos semelhantes sobre a alface minimamente processada armazenada que a quitosana comercial agregando valor a um material que atualmente é considerado um resíduo (FASCIGLIONE et al., 2020).

Revestimentos comestíveis também têm sido utilizados em frutas e vegetais minima-mente processados, com o intuito de oferecem uma barreira semipermeável aos gases e ao vapor de água, reduzem a taxa de respiração, evitar a perda de água, as mudanças de cor, melhorar a textura e a integridade mecânica, retendo o sabor e reduzindo o crescimento microbiano, aumentando, assim, a vida de prateleira do produto. O uso de revestimentos à base de caseinato de sódio/ácido esteárico em cenouras descascadas ajudava a manter a umidade e reduzia o embranquecimento na superfície do produto atribuído à desidratação (MAIA; PORTE; DE SOUZA, 2000).

Revestimento de k-carragenina ou amido de tapioca com sorbato de potássio, ácido ascórbico, ácido cítrico e glicerol aplicados em Abóbora fortificada demonstrou melhoria na manutenção da cor e atividades antimicrobiana (GENEVOIS; PLA; FLORES, 2016).

Filmes e revestimentos à base de purê de maçã e lipídeos resultaram num método excelente para estender a vida de prateleira de maçãs minimamente processadas, reduzindo a perda de água e mantendo a cor por 12 dias a 5°C, sendo os filmes mais eficientes que os revestimentos no controle da transferência de massa (MCHUGH; SENESI, 2000).

Revestimentos de proteína de soro de leite com orégano, óleos essenciais de cravo e aditivos de glicerol melhoraram a qualidade e estenderam a vida útil de peito de frango e in-tensificaram o efeito antimicrobiano (FERNANDEZ-PAN; CARRION-GRANDA; MATE, 2014).


Outra utilização interessante dos revestimentos comestíveis ocorre em alimentos que passarão por processos de fritura, onde um revestimento de metilcelulose e sorbitol foi utilizado em batata palito que, depois de fritas, apresentaram redução do 40,6% no teor de lipídeos, em relação ao controle (GARCÍA et al., 2002).

Uma nova tendencia para produção de revestimento comestíveis são a utilização de ervas ou a combinação de outras coberturas comestíveis e ervas e seus extrato, como por exemplo gel de Aloe vera, extrato de Capim-limão, Alecrim, Tulsi e Cúrcuma. As ervas têm propriedades antimicrobianas, é composto por vitaminas, antioxidantes e minerais essen-ciais. Como recentemente o gel de Aloe vera é amplamente utilizado no revestimento de frutas e vegetais, por causa de sua propriedade antimicrobiana, ele também reduz a perda de umidade e água. Óleo essencial de gengibre, óleo de cravo-da-índia, óleo de hortelã e outros óleos essenciais e extratos também são usados em revestimentos comestíveis de frutas e vegetais. As ervas são fonte natural de vitaminas, minerais e antioxidantes que são benéficos para a saúde, e atuam como nutracêuticos e medicamentos (HASSAN et al., 2018).

Em alimentos como cereais secos contendo uvas passas, ou seja, alimentos que são compostos de produtos de diferentes teores de umidade prontos para o consumo, obser-va-se que o teor de umidade das uvas passas varia de 13 a 18%, enquanto o dos cereais é de 2 a 3%. Portanto, as uvas devem ser cobertas com um revestimento para evitar a perda de água para os cereais. Na conservação do cone para sorvete, para evitar a perda de crocância do cone, um revestimento feito de metilcelulose e ácido palmítico é utilizado e observou-se que se manteve a crocância do cone por três meses a — 23°C, além de evi-tar que a umidade do sorvete passasse para o cone (RICO-PENA E TORRES, 1990 apud VILLADIEGO et al., 2005).

Alguns dos estudos mais recentes a respeito da utilização de revestimentos para con-servação de frutos podem ser vistos na tabela 01:


Tabela 01. Estudos recentes da utilização de revestimentos para conservação de frutos

REFERÊNCIAS FRUTO/(REVESTIMENTO) RESULTADOS

(PANAHIRAD et al., 2020) Ameixa / (Pectina + glicerol)

O revestimento comestível à base de pectina foi significativamente eficaz na ma-nutenção do conteúdo de ácido ascórbico, antocianina e flavonóides e capacidade antioxidante em frutos de ameixa (P<=0,01); As atividades das enzimas foram signi-ficativamente afetadas pelos revestimentos; a atividade da peroxidase aumentou e a atividade do polifenol oxidase diminuiu (P<=0,01); Todas as concentrações de pec-tina causaram significativamente mais conteúdo de ácido ascórbico e antocianina, capacidade antioxidante e atividade de peroxidase, mas uma atividade de polifenol oxidase menor que o controle; no entanto, apenas 1 e 1,5% das concentrações foram eficazes em termos de compostos fenólicos totais e teor de flavonóides, res-pectivamente, e as outras concentrações agiram da mesma forma que o controle; Em geral, o revestimento constituído por pectina a 1,5% apresentou os melhores resultados para a maioria dos parâmetros medidos; Considerando as influências do revestimento comestível à base de pectina nas características antioxidantes dos frutos da ameixa, sua aplicação pode ser potencialmente considerada como um método favorável para aumentar o valor nutricional dos frutos.

(THAKUR et al., 2019)Banana / (Amido de arroz + car-ragenina + éster de ácido graxo de sacarose + glicerol)

Um aumento de 40% na vida pós-colheita foi registrado à temperatura ambiente (20 °C), o que sugere ter capacidade para reduzir significativamente as perdas por deterioração na cadeia de suprimentos, principalmente nos países em desenvolvi-mento; O revestimento atrasou a produção de etileno e a taxa de degradação do amido durante o armazenamento; Os frutos revestidos apresentaram perda de peso reduzida, firmeza aprimorada, cinética reduzida associada à degradação do amido e atrasos no aparecimento de sinais visuais associados à perda de qualidade, em relação ao controle.

(ETEMADIPOOR et al., 2020)

Goiaba / (Goma arábica (GA)+ ácido oleico (AO) e óleo essen-cial de canela (CEO))

A GA, o AO e o CEO mantiveram a qualidade da goiaba; A GA em combinação com a AO e o CEO atrasou o desenvolvimento de cantos de escurecimento na goiaba a baixa temperatura; O CEO do GA + AO manteve a firmeza do tecido e o composto bioativo na goiaba durante o armazenamento; conclui-se que a combinação de goma arábica, ácido oleico e CEO pode ser um revestimento comestível útil para evitar ferimentos causados pelo frio e melhorar as alterações nos compostos bio-ativos da goiaba.

(ARROYO et al., 2020)

Goiaba/(Quitosana + nanoZnO; Alginato + nanoZnO; Blend de 50% Q e 50% A + nanoZnO; Blend de 90% Q e 10% A + na-noZnO; Blend de 90% A e 10% Q + nanoZnO)

Os revestimentos comestíveis testados são capazes de impedir o aparecimento de podridão em todas as amostras; A incorporação de nanoZnO em quitosana e/ou alginato fornece ação antimicrobiana eficiente; O revestimento comestível para embalagens de alimentos reduz o impacto ambiental; Revestimentos feitos com alginato e 90% não atrasaram o processo de maturação, no entanto, matrizes de quitosana a 100% ou a 90% protegeram os frutos contra a perda excessiva de massa e as alterações físico-químicas retardadas relacionadas à maturação.

(SANTOS et al., 2018)

Goiaba / (Zeína não modificada (Z) + Glicerol e ácido oléico / Zeína tratada com ácido tânico (ZTA))

Goiabas revestidas com Z ou ZTA apresentaram melhor estabilidade visual; O amadurecimento, a respiração e o metabolismo geral foram retardados pelos revestimentos; O ZTA foi especialmente eficaz para retardar o amadurecimento e aumentar a estabilidade dos frutos; O desempenho do ZTA foi atribuído à reticu-lação, reduzindo a permeabilidade da pele de goiaba.

(FARINA et al., 2020)

Maça / (Aloe vera gel (AVG) + (LEO) óleo essencial de limão + (HPMC) Hidroxipropilmetil-celulose)

Durante o armazenamento a frio, a perda de peso, o teor de sólidos solúveis e a cor das fatias não revestidas foram reduzidos, enquanto o amolecimento, amadureci-mento, escurecimento e acidez foram acelerados; O tratamento AVG/HPMC atrasou significativamente os parâmetros relacionados à perda de qualidade pós-colheita, enquanto o tratamento AVG/LEO atrasou os processos de escurecimento, manten-do uma excelente cor durante o armazenamento a frio; Em relação aos compostos próximos, os tratamentos não alteraram sua concentração nos tecidos dos frutos. As análises sensoriais não revelaram efeito prejudicial no sabor, aroma ou sabor; os dados evidenciaram o efeito positivo do gel de Aloe vera em combinação com LEO e HPMC na qualidade da maçã cortada como uma técnica inovadora e sustentável para manter a qualidade da maçã cortada.

(MADANIPOUR et al., 2019)

Maçã / (Quitosana + Polisorbato 80 / Extrato etanólico de alcaçuz (LE) / Complexo de extrato de quitosana + alcaçuz (CHLE)

O CHLE diminuiu o peso da perda e a extensão da firmeza e do sólido solúvel total devido à retenção de umidade durante o tempo de armazenamento; O re-vestimento comestível de quitosana e alcaçuz inibiu o crescimento do penicillium expansum e reduziu a taxa de decaimento pós-colheita; A quitosana tem mais eficácia quando combinada com o extrato de alcaçuz.


REFERÊNCIAS FRUTO/(REVESTIMENTO) RESULTADOS

(MARINGGAL et al., 2020)

Mamão / (Mel de abelhas sem ferrão da Malásia)

O revestimento atuou como uma barreira para inibir a deterioração da qualida-de do mamão; o revestimento impediu as características ultra estruturais das mitocôndrias; cinética das mudanças de qualidade foi realizada usando a lei de Arrhenius; esses resultados sugerem que a camada revestida não apenas melho-rou a qualidade pós-colheita de mamão durante o armazenamento, mas também prolongou sua vida útil.

(ZILLO et al., 2018)

Mamão / (Carboximetilcelulo-se + óleos essenciais (OE) de Eucalyptus staigeriana, Lippia sidoides e Pimenta pseudo-caryophyllus)

O OE apresentou atividade antifúngica dose-dependente in vitro e sua associação com carboximetilcelulose foi eficiente na redução da gravidade da antracnose em mamão, quando aplicada de forma preventiva; O uso de carboximetilcelulose associado à OE como tratamento alternativo em mamão pós-colheita foi eficaz na extensão de sua vida útil e na manutenção da qualidade fitossanitária.

(SHAH; HASHMI, 2020) Manga / (Quitosana + Tween 80 + glicerol + gel de aloe vera.)

O revestimento de aloe vera-quitosana tem um grande potencial para expandir o tempo de armazenamento pós-colheita de manga; O gel de aloe vera em com-binação com o revestimento de quitosana atrasou com sucesso a incidência de decaimento pós-colheita e manteve atributos de qualidade, como acidez titulável, sólidos solúveis totais, firmeza, perda de peso e cor da casca do fruto durante o armazenamento; Este estudo demonstra que o gel de aloe vera incorporado ao revestimento de quitosana inibiu a taxa de respiração e a produção de etileno, mantendo alto ácido ascórbico, conteúdo fenólico total e atividade antioxidante da manga durante o armazenamento. Isso sugere que o revestimento de quitosana-loe vera melhora as propriedades antimicrobianas e diminui a permeabilidade à água e às trocas gasosas. Portanto, além de reduzir a incidência de deterioração, o revestimento de quitosana-aloe vera controla efetivamente a perda de peso e reduz a taxa de respiração e a produção de etileno, levando a um atraso no ama-durecimento e senescência dos frutos; conclui-se que a combinação de quitosana e aloe vera pode ser usada para prolongar a vida útil de armazenamento de manga. No entanto, é necessário um estudo aprofundado para a comercialização bem--sucedida desse novo revestimento orgânico e comestível na indústria de manga.

Fonte: Elaborado pelo autor.

Diante desse cenário, o desenvolvimento de revestimentos alimentícios oriundos de produtos e subprodutos agropecuários tem despertado o interesse de muitos pesquisadores visto que o Brasil ocupa uma posição privilegiada devido grande quantidade de matérias--primas renováveis e de baixo custo produzidas no país.

ZEÍNA: PROTEÍNA DO MILHO

O cultivo do milho é um dos setores da agricultura responsável por grande parte da economia brasileira. Além de ser uma das commodities, o milho é matéria prima para a extração de substâncias importantes para a fabricação de materiais biodegradáveis para a indústria de embalagens alimentícias e farmacêuticas (RIBEIRO, 2014).

Uma das proteínas derivadas do endosperma dos grãos de milho é a zeína, a qual é classificada como prolamina devido às suas características de solubilidade, pois é insolúvel em água pura ou etanol puro porque possui alto teor de aminoácidos apolares (50% dos aminoácidos de sua composição), incluindo leucina (20%), prolina (9%), alanina (14%), fenilalanina, isoleucina e valina (SOUSA et al., 2013), conferindo uma estrutura molecular hidrofóbica e é solubilizada em soluções alcoólicas de 60-95% de etanol (RIBEIRO, 2014).


A concentração de zeína pode corresponder a até 60% do total de proteínas do grão de milho, é obtida como um co-produto da moagem úmida do milho e pode ser usada em diferentes aplicações, incluindo a fabricação de filmes poliméricos devido ao alto grau de polimerização (FORATO; BICUDO; COLNAGO, 2003).

Caracteriza-se a zeína em quatro subclasses, de acordo com sua solubilidade em sol-ventes, similaridade em massa molecular e estrutura, classificando-se em alfa, beta, gama e delta, sendo a α-zeína presente em maior concentração. São quantificadas e visualiza-das pelo processo de eletroforese em gel (SDS-PAGE), que determina os diferentes pesos moleculares através das ligações das frações proteicas em função do seu tamanho e forma molecular. A α-zeína é a mais rica em aminoácidos hidrofóbicos (alanina, leucina e prolina), a β-zeína possui altos teores de aminoácidos sulfurados, a γ-zeína constitui-se de resíduos de prolina e a δ-zeína contém em sua estrutura prolina e leucina, além de aminoácidos sulfurados (OLIVEIRA et al., 2007).

Sua natureza anfifílica vem de seus resíduos hidrofílicos e hidrofóbicos distribuídos na estrutura da proteína (SOUSA et al., 2013).

Conforme Matsushima et al. (1997), a estrutura do monômero da proteína de zeína por apresenta 10 segmentos de hélice sucessivos, dobrados um sobre o outro em um arranjo antiparalelo, estabilizados por ligações de hidrogênio.

Tatham et al. (1993), reportaram que o modelo estrutural assimétrico de conformação da α-zeína pode explicar sua habilidade na formação de filmes. Moléculas em formato de longos bastões se orientam em camadas bi ou tridimensionais estabilizadas por pontes de hidrogênio entre os anéis dos resíduos polares formando o filme.

Outros estudos, realizados por Matsushima et al. (1997) e Tatham et al. (1993), apre-sentam modelos para a representação estrutural de filmes produzidos com resinas de zeína, onde todos assumem que as moléculas de zeína formam fitas dobradas e agregadas em tetrâmeros, sendo que dois ou três tetrâmeros de espessura intercalados com camadas de outros componentes do filme, como o ácido graxo oléico, formam a estrutura básica do filme. De acordo com Dong et al. (2004), pesquisas demonstram que os filmes de zeína são compostos por partículas cujos diâmetros podem ser alterados conforme o método de preparação do material.

FRUTO DA BANANA

A bananicultura é uma alternativa econômica e social para famílias rurais, pois, além de ser um alimento complementar inserido na dieta da população é a fruta fresca mais ex-portada no mundo, com cerca de US$ 10 bilhões/ano (FAO, 2017).


A bananeira, cuja a fruta é a mais consumida no mundo, é cultivada na maioria dos países tropicais, constituindo importante fonte de alimento, podendo ser utilizada verde ou madura, crua ou processada (PEREIRA et al., 2008).

Além da importância alimentar, é uma cultura que se adapta a diferentes condições e climáticas e apresenta ciclo precoce quando comparada a outras frutíferas, o que permite um rápido giro de capital (HORTIFRUTI BRASIL, 2018). A expansão do mercado consumidor de banana in natura condiciona-se à qualidade dos frutos e ao aumento da vida útil pós-colheita, sendo assim, a forma adequada de armazenamento de bananas é de suma importância.

A banana (Musa ssp) é uma excelente fonte de minerais e vitaminas, por consequência, apresenta uma enorme importância social por ser uma fonte barata de energia aos consu-midores, e as características de baixa acidez e textura macia a indicam para o consumo por crianças e idosos (SARMENTO et al., 2012).

Por ser um fruto climatérico, a banana apresenta respiração muito ativa, responsável por uma série de transformações bioquímicas e fisiológicas durante seu amadurecimen-to. Os frutos são colhidos ainda verdes, no estágio de completo desenvolvimento fisiológico indicado, nessa cultivar, pelo desaparecimento das quinas dos frutos (BLEINROTH et al., 1992 apud CAMPOS; VALENTE; PEREIRA, 2003).

O amadurecimento muito rápido dos frutos acarreta em perdas pós-colheita muito elevadas, sugerindo até 40% de produção perdida do período da colheita até a chegada do produto à mesa do consumidor. Diversos fatores são responsáveis por essas perdas, como o excedente de produção, o armazenamento e o manuseio inadequado do fruto (CAMPOS; VALENTE; PEREIRA, 2003).

DEGRADAÇÃO DOS FRUTOSAs principais causas de degradação de frutas in natura são, de modo geral, causas

fisiológicas, caracterizadas pela perda excessiva de umidade associada à temperatura de armazenamento, gases como o CO2, ausência do pré-resfriamento do produto e acúmulo de etileno; causas fitopatológicas, relacionadas à alta suscetibilidade das frutas ao ataque de microorganismos e causas mecânicas, como corte, compressão, impacto e vibração, são os principais responsáveis por lesões às frutas (SILVA; MELLO, 2013).

Degradação dos alimentos são todas as mudanças que tornam o alimento indesejável ou inadequado à sua ingestão. Os frutos classificam-se como alimentos perecíveis, uma vez que se alteram rapidamente (a menos que processados), requerem baixas temperaturas de estocagem, normalmente as primeiras alterações são de origem microbiológicas e a vida de prateleira é de apenas alguns dias se refrigerados. Diversos processos levam a deterioração dos alimentos: alterações físicas, alterações químicas, alterações enzimáticas e alterações microbiológicas (ARAÚJO, 1995).


Durante a estocagem, as alterações sofridas por frutos são, em geral, de caracterís-ticas sensoriais, composição química, estado de sanidade e de valor nutritivo do alimen-to. Os principais fatores responsáveis por tais alterações são o crescimento e atividade de microrganismos, atividade de enzimas endógenas, reações químicas não enzimáticas, alterações promovidas por insetos e roedores, reações com agentes ambientais, estresse físico e a combinação de um ou mais destes fatores (ARAÚJO, 1995). As principais alte-rações ocorridas durante a deterioração de frutos e as reações químicas envolvidas estão relacionadas na tabela 02:

Tabela 02.Alterações ocorridas durante a deterioração de frutos e as reações químicas envolvidas

Atributo Alteração Reações químicas envolvidas

Textura

· Perda de solubilidade · Hidrólise de lipídeos

· Perda da capacidade de retenção de água · Hidrólise de polissacarídeos

· Endurecimento · Oxidação de lipídeos

· Amolecimento · Hidrólise de proteínas

Sabor

· Desenvolvimento de rancidez (hidrolítica ou oxidativa) · Oxidação de lipídeos

· Odores indesejados · Hidrólise de lipídeos

· Sabores indesejados · Hidrólise de polissacarídeos

Cor

· Escurecimento· Escurecimento não enzimático

· Escurecimento enzimático

· Branqueamento· Hidrólise de polissacarídeos

· Oxidação de lipídeos

Valor nutricional· Perda, degradação ou alteração da biodisponibilidade de

proteínas, lipídeos, vitaminas, minerais e outros componentes benéficos a saúde

· Hidrólise de lipídeos

· Hidrólise de polissacarídeos

· Oxidação de lipídeos

Segurança · Geração de substâncias tóxicas · Oxidação de lipídeos

Fonte: Elaborado pelo autor.

PLASTIFICANTES: ÓLEO DE PEQUI E ÓLEO DE MACAÚBA

O uso de óleos vegetais tem se intensificado nos últimos tempos, principalmente na apli-cação como plastificantes e estabilizantes térmicos. Os óleos vegetais comestíveis que pos-suem teor médio a alto de ácido oleico em sua composição podem ser utilizados como agen-tes plastificantes na produção de filmes e revestimentos a base de zeína (ALMEIDA, 2010).

O óleo de pequi é um produto extraído do fruto do pequizeiro, árvore nativa do Cerrado Brasileiro, da família Caryocaraceae, com floração nos meses de agosto a novembro e ma-turação dos frutos de novembro a fevereiro e, tem grande importância econômica e social regional, principalmente na geração de empregos e renda a famílias que atuam no extrati-vismo familiar (RIBEIRO, 2011).

Entre os componentes predominantes e de maior relevância no óleo do pequi, desta-cam-se os ácidos graxos oléico (aproximadamente 53%), palmítico e os carotenoides. Estes


últimos responsáveis pela coloração amarelada do óleo (RIBEIRO, 2011). Corrobora-se, desta maneira, que este óleo vegetal comestível pode ser aplicado no desenvolvimento de revestimentos a base de zeína. Além disso, o óleo de pequi é rico em carotenóides o que pode auxiliar numa possível ação antioxidante no revestimento e contribuir no aumento de vida útil de um alimento que o use.

Identificou-se no óleo de pequi 21 constituintes químicos, sendo os ésteres (55-87%) a principal classe química identificada, seguidos pelos terpenos, majoritariamente represen-tados pelos hidrocarbonetos monoterpênicos (10-28%), e outros constituintes, como alcoóis não terpênicos (1-14%). Os principais constituintes identificados foram o hexanoato de etila (valor médio= 55,92 ± 25,10%), (E)-β-ocimeno (17,65 ± 11,88%) e octanoato de etila (4,79 ± 5,07%). Em outros estudos com frutos de pequizeiros, o hexanoato de etila e o octanoato de etila também foram os componentes majoritários (52,9% e 4,6%, respectivamente) e descritos como os constituintes de impacto no aroma do pequi (DAMIANI et al., 2009; MAIA; ANDRADE; DA SILVA, 2008).

A macaúba (Acrocomia aculeata) pertence à família Arecaceae é uma planta rústica, com folhas perenes e espinhosas, podendo atingir 20 metros de altura com troncos de 20 a 30 cm de diâmetro. Dispersa no território brasileiro, é encontrada com maior frequência em Minas Gerais, São Paulo, Goiás, Mato Grosso do Sul, Mato Grosso, Tocantins, Piauí e Ceará, de forma isolada ou formando povoamentos naturais chamados de “maciços” (EMBRAPA, 2014).

A produtividade potencial de óleo por área da macaúba assemelha-se à do dendê, podendo chegar a mais de quatro mil litros de óleo por hectare (EMBRAPA, 2019).

O fruto da macaúba apresenta composição bioquímica bastante diversificada, sendo rico em óleo, que está concentrado no mesocarpo e endosperma. No mesocarpo o conteúdo pode ser superior a 70%, sendo o ácido oléico (65%) o principal componente. A concentração do óleo no endosperma é superior a 50%, sendo rico em ácidos graxos saturados de cadeia curta, especificamente ácido láurico (1,97%), tornando-se matéria prima para fabricação de cosméticos e outros produtos de saponificação. Do óleo extraído do fruto também podem ser encontrados ácido palmítico (15,96%), linoléico (5,10%), mirístico (0,45%), caprílico (0,27%), palmitoléico (1,01%), cáprico (0,27%), esteárico (5,92%) e linolênico (2,52%) (CICONINI, 2012; ROSA et al., 2020).

USO DE REVESTIMENTOS NO PÓS-COLHEITA

A aplicação dos revestimentos alimentícios em frutos busca, a partir do controle das transferências de gases entre os frutos e o ambiente externo (respiração), diminuir o ritmo dos processos de putrefação no pós-colheita, controlando assim o desenvolvimento de


microrganismos em sua superfície, além de auxiliar na resistência a impactos mecânicos em função da natureza do biopolímero utilizado ou a partir da adição de outros elementos, por exemplo, argilominerais, proporcionando uma maior resistência ao filme e, consequen-temente, conferindo uma maior proteção ao alimento revestido (RHIM; KIM; HAN, 2014).

Os gases de maior interesse na permeabilidade dos revestimentos são o oxigênio (O2) e o dióxido de carbono (CO2), pois afetam diretamente a taxa de respiração de vegetais e influenciam a cor de produtos cárneos embalados, modificando a vida de prateleira e quali-dade desses produtos. Pode ocorrer deterioração do alimento, quando exposto a altas pres-sões de oxigênio, modificando as suas características sensoriais e nutricionais e diminuindo sua estabilidade no armazenamento. A deterioração ocorre devido à oxidação de lipídeos, vitaminas, compostos de sabor e pigmentos. Os revestimentos alimentícios podem formar uma camada na superfície de frutas e vegetais e, ao ajustar a permeabilidade de CO2 e O2 e reduz a taxa de respiração (BAJER; JANCZAK; BAJER, 2020). Segundo Bertan (2003), a deterioração pode ser controlada com o uso de revestimentos comestíveis e/ou biodegra-dáveis no revestimento ou embalagem do produto, de forma a controlar as permeabilidades ao oxigênio e gás carbônico, o que retarda a oxidação lipídica dos alimentos e melhora o seu sabor e textura.

Outro fator importante e que se busca melhorar nos alimentos com a aplicação de re-vestimentos comestíveis refere-se ao controle da permeabilidade ao vapor d’água, visto ser este interfere na qualidade e vida de prateleira dos alimentos embalados. A água liberada pelas frutas e hortaliças no seu metabolismo pós-colheita deve ser parcialmente removida do interior da embalagem para evitar desenvolvimento de microorganismos nocivos. Alterações de aparência e peso no alimento também podem ocorrer devido à maior ou menor passagem da água pelo revestimento (BERTAN, 2003).


É crescente o volume de utilização de materiais plásticos, e junto a este fato surgem implicações ambientais inerentes ao seu descarte não racional pós-consumo em diversos setores, e o setor de alimentos não está isento deste problema, o que tem preocupado a sociedade, desta maneira, existe um crescente interesse na substituição dos plásticos sin-téticos oriundos do petróleo por polímeros biodegradáveis.

Uma solução viável, que atende aos princípios da Química Verde e de baixo custo para os problemas apontados são os revestimentos alimentícios, visto serem sistemas pro-missores para a melhoria da qualidade dos alimentos, tempo de prateleira, segurança e funcionalidade, além do fato de serem biodegradáveis.


Os revestimentos alimentícios são usados, dentre outras aplicações, para conserva-ção de alimentos e como suporte de ingredientes bioativos, sendo que a sua eficiência se relaciona com o material usado em sua formulação.

Essa revisão de literatura apresenta o estado da arte referente a demanda crescente mundial de revestimentos alimentícios para conservação pós colheita de banana, produzidos a partir de subprodutos do extrativismo do Cerrado, visto que são materiais biodegradáveis que não poluem o meio ambiente e aumentam o tempo de prateleira de alimentos perecí-veis, assim como geram vantagens econômicas e sociais para as indústrias do segmento alimentício que beneficiam o milho, a banana, bem como, de extração e produção de óleos de frutas do Cerrado (pequi e macaúba).

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“30

Entendimento e uso da rotulagem nutricional de alimentos por estudantes

Lennon da Silva BarrosUNICAMP

Márcia da Conceição RêgoIFMA

Denilson da Conceição MontelIFMA

Giovanna de Fátima Ferreira de Sousa SantosIFMA

Thaís Vieira PaivaIFMA

10.37885/210203071

https://dx.doi.org/10.37885/210203071


Palavras-chave: Hábito Alimentar, Informação Nutricional, Comportamento do Consumidor, Rótulos de Alimentos.

RESUMO

Objetivo: avaliar a compreensão e utilização da rotulagem nutricional por alunos de uma escola técnica. Métodos: O estudo transversal foi conduzido com estudantes de uma escola localizada na cidade de Bacabal-MA, por meio da aplicação de formulário online contendo perguntas sobre o hábito de leitura, conhecimento e confiança dos alunos relativo à rotulagem nutricional de alimentos. Resultados: 68% dos estudan-tes conhecem a rotulagem nutricional e consideram importante sua consulta; a maioria informou que lê as informações, embora apenas 9% o façam de forma sistemática e 82,5% consultam ocasionalmente; apenas 10% dos alunos conseguem compreender totalmente as informações, e apenas 15,5% confiam completamente nas informações. Sobre o objetivo de se consultar o rótulo, apenas 15% dos alunos informaram que fa-zem por conta das informações nutricionais. A maioria dos estudantes (69%) respondeu que o fazia para avaliar o prazo de validade, seguido de curiosidade (53%). Os termos mais conhecidos foram carboidratos (76%), proteínas (66,5%) e valor energético (51%), enquanto os termos fibras, gorduras saturadas, gorduras totais e gorduras trans foram os menos compreendidos pelos jovens e adolescentes. Dentre os que consultavam os rótulos, 42% revelaram mudança de hábito alimentar em razão dessas informações e 63,5% sugeriram que a linguagem deveria ser mais acessível. Conclusão: É necessário repensar a forma de apresentação das informações contidas no rótulo dos alimentos e a necessidade de investimento em ações educativas por parte dos órgãos responsáveis visando a consulta, a completa compreensão e utilização destas informações por parte dos jovens e toda a população.


INTRODUÇÃO

A rotulagem nutricional é definida como a descrição destinada a informar o consumidor sobre as propriedades nutricionais de um alimento, compreendendo a declaração de valor energético e os principais nutrientes, devendo ser feita de forma clara e com especificação correta de quantidade, composição e qualidade, bem como sobre os riscos que os produtos alimentícios possam apresentar. Essas informações são obrigatórias nos rótulos de alimen-tos e bebidas embaladas, e possuem grande importância para promoção da alimentação saudável, representando um meio importante para a educação nutricional (ANVISA e UnB, 2005; BRASIL, 1990; BRASIL, 2005; GONÇALVES et al. 2015).

No entanto, é necessário que estas informações sejam compreendidas por todos aque-les que as utilizam, pois, além de fatores como faixa etária, condições financeiras e grau de conhecimento, o entendimento das informações veiculadas nos produtos industrializados também interfere diretamente nas escolhas alimentares da população. Desse modo, sen-do os rótulos de alimentos caracterizados como o principal veículo de comunicação entre consumidor e produto, pressupõe-se que os mesmos devem ser desenvolvidos de modo a facilitar a compreensão de suas informações (CÂMARA et al. 2008; SOUZA et al. 2011; SIQUEIRA, et al. 2014).

Ademais, a disponibilização da rotulagem nutricional de maneira clara, tende a aumen-tar a credibilidade e segurança em relação a estas informações e possibilita ao consumidor avaliar se o produto atende as suas necessidades nutricionais e alimentares (MARTINS & JACOB, 2015). Todavia, boa parte dos consumidores, principalmente os mais jovens, não demonstra interesse por essas informações, pois costumam desconhecer a sua importância (BENDINO et al. 2012).

Assim, a leitura do rótulo e das informações nutricionais deve ser incentivada pelos órgãos governamentais, profissionais da saúde, entidades de defesa do consumidor e pela comunidade acadêmica para transformar esse instrumento em ferramenta efetiva para es-colha de alimentos mais saudáveis, principalmente por parte dos consumidores mais jovens.

OBJETIVO

O presente trabalho teve como objetivo avaliar se estudantes do ensino médio técnico de um Instituto Federal leem e compreendem as informações contidas na rotulagem nutri-cional dos alimentos que consomem.


MATERIAL E MÉTODOS

Trata-se de um estudo transversal, realizado durante os meses de agosto de 2017 a julho de 2018, com estudantes do ensino técnico, do Instituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia do Maranhão, localizado na cidade de Bacabal-MA. A população escolhida para pesquisa incluía alunos dos cursos técnico em Administração, Química, Informática e Meio Ambiente, e o tamanho da amostra foi definido por método não probabilístico, englobando 200 alunos com faixa etária entre 14 e 19 anos, que, segundo os critérios de inclusão, es-tavam matriculados e frequentando regularmente as aulas.

Para avaliação da utilização e compreensão da rotulagem nutricional de alimentos pelos alunos, elaborou-se um formulário eletrônico por meio do Google Formulários, adaptado de outras literaturas científicas (SILVA, 2003; BENDINO et al. 2012; GIÁCOBBO et al. 2013; SIQUEIRA, 2014), e composto de 12 perguntas estruturadas e fechadas, sendo algumas respostas de múltipla escolha. O questionário incluía perguntas sobre o hábito de leitura, o conhecimento, entendimento dos rótulos dos alimentos, bem como sobre a confiança em relação às informações nutricionais e, ainda, sobre alternativas que poderiam ser usadas para melhorar o entendimento dessas informações. O formulário foi enviado aos estudantes participantes da pesquisa em forma de link, via internet. Os resultados para análise foram gerados pela própria plataforma de formulários utilizada, em forma de gráficos.

Aspectos éticos

A pesquisa foi iniciada após a aprovação do Comitê de Ética em Pesquisa (CEP) da Faculdade de Ciência e Tecnologia do Maranhão (FACEMA), segundo parecer consubstan-ciado, número 2.317.058. Os alunos com idade igual ou superior a 18 anos preencheram o Termo de Consentimento Livre e Esclarecido (TCLE), e aos menores de 18 anos foi dispo-nibilizado um Termo de Assentimento, que foi assinado pelo responsável legal. Os termos foram distribuídos nas salas de aulas, onde também foram coletados posteriormente.


As respostas referentes às perguntas sobre o conhecimento, importância, hábito, confiança e compreensão da rotulagem nutricional encontram-se demonstradas de forma global na Tabela 1.


Tabela 1. Resultados para as perguntas sobre o conhecimento, importância, hábito de leitura, confiança das informações e compreensão da rotulagem nutricional dos alimentos.

VARIÁVEIS PERCENTUAL (%)

Sabe o que é rotulagem nutricional de alimentos?

Sim 68 %

Não 32 %

Considera importante ler os rótulos dos alimentos?

Muito importante 34,5 %

Importante 39 %

Relevante 21 %

Pouco importante 5,5 %

Costuma ler as informações nutricionais?

Sim, sempre 9 %

Sim, às vezes 82,5 %

Não, nunca 8,5 %

Consegue compreender estas informações?

Entendo completamente 10 %

Entendo parcialmente 87 %

Não entendo nenhuma informação 3 %

Confia nestas informações?

Confio totalmente 15,5 %

Confio parcialmente 75 %

Não confio 9,5 %

Um número significativo dos alunos estudados (68 %) disse conhecer a rotulagem nutricional dos alimentos e 34,5 % consideram muito importante sua leitura, enquanto 39 % consideram importante. Questionados quanto ao hábito de leitura das informações con-tidas no rótulo, de acordo com a Tabela 1, a grande maioria dos alunos (82,5 %) afirmou que eventualmente costuma fazer a leitura das informações nas embalagens dos produtos, porém apenas 9 % o fazem rotineiramente.

No tocante à compreensão do conteúdo nutricional, percebe-se que 87 % dos estu-dantes informaram entender em partes estas informações, seguido de 10 % dos que enten-diam completamente.

Quanto à confiança dos alunos nas informações contidas nos rótulos, apenas 15,5 % relataram confiar totalmente e 75 % confiam parcialmente nestas informações.

Ao serem questionados sobre o objetivo de se consultar o rótulo, a maioria dos estudan-tes (69 %) respondeu que o fazia para verificar o prazo de validade, seguido de curiosidade (53 %) e depois da preocupação com os ingredientes (20,5 %) (Gráfico 1).


Gráfico 1. Razões para consultar a rotulagem nutricional dos alimentos.

As informações apresentadas no Gráfico 2 referem-se ao conhecimento dos termos contidos na rotulagem nutricional dos alimentos, onde os alunos puderam escolher mais de um termo como conhecido.

Gráfico 2. Conhecimento sobre o significado dos termos empregados na rotulagem nutricional dos alimentos.

Observa-se que boa parte dos alunos possuem conhecimento dos significados dos termos carboidratos (76 %), proteínas (66,5 %) e valor energético (51 %), enquanto os termos fibras, gorduras saturadas, gorduras totais e gorduras trans são incompreensíveis para uma parcela significativa dos alunos envolvidos na pesquisa (32,5 %, 45,5 %, 40 % e 44 %, respectivamente).

O gráfico 3 apresenta os dados referentes a atitude dos estudantes em relação a mu-dança de hábitos alimentares a partir da leitura dos rótulos.


Gráfico 3. Mudança dos hábitos alimentares a partir das informações nutricionais dos rótulos dos alimentos.

Fonte: os autores (2020)

Do total de estudantes que afirmaram ler a informação nutricional, 47,5 % referiram mudanças nos hábitos alimentares, enquanto os demais (41,5 %) afirmaram não haver mudanças em seus hábitos alimentares a partir da declaração nutricional presente nos rótulos (Gráfico 3).

Foi solicitada aos alunos que consultavam os rótulos a indicação da medida de inter-venção que poderia ser adotada, a fim de melhorar o entendimento e utilização das infor-mações nutricionais. “Linguagem mais acessível”, “maior visibilidade das informações” ou “outros” eram as opções disponíveis no questionário. O Gráfico 4 expõe os resultados para esse questionamento.

Dentre as medidas de intervenção que deveriam ser adotadas para a melhor com-preensão e utilização da rotulagem nutricional dos alimentos pelos alunos, “linguagem mais acessível” foi a mais indicada pelos alunos (63 %), seguido da maior visibilidade das infor-mações, com 32,5 %, de acordo com o Gráfico 4.

Gráfico 4. Medidas de intervenção para facilitar a utilização e compreensão da rotulagem nutricional dos alimentos.

DISCUSSÃO

68 % dos alunos estudados disse conhecer a rotulagem nutricional dos alimentos e 34,5 % consideram muito importante sua leitura, enquanto 39 % consideram importante. Outros autores também encontraram resultados semelhantes, onde a maioria dos consumidores


considerava a leitura da informação nutricional importante (AVANZI & CARVALHO, 2019; HIPÓLITO et al. 2015; SOUZA et al. 2011; CAVADA et al. 2012).

Sobre o hábito de leitura das informações contidas no rótulo, a maioria dos alunos (82,5 %) afirmou que eventualmente costuma fazer a leitura das informações nas embalagens dos produtos, porém apenas 9 % o fazem rotineiramente. Isso demonstra que, apesar de boa parte dos alunos considerarem “muito importante” ou “importante” a leitura da rotula-gem nutricional, outros fatores ainda impedem a utilização maciça desse meio de informa-ção ao consumidor.

Hipólito et al. (2015) e Cavada et al. (2012), também encontraram resultados seme-lhantes, apontando que a maioria dos consumidores (58,9 %, e 48,13 %, respectivamente) também lia os rótulos eventualmente. Machado et al. (2006), quando avaliaram o comporta-mento de consumidores com relação à leitura de rótulos de produtos alimentícios no estado da Bahia, observaram que 81,25 % dos participantes relataram ler os rótulos dos alimentos. Isso se deve ao fato de que, muitas vezes, as informações presentes nos rótulos são fatores decisivos para a escolha de determinado alimento. É importante ressaltar que o grau de escolaridade influencia no hábito de leitura dos rótulos, mostrando que quanto maior o nível de escolaridade, maior a frequência de consulta das informações da rotulagem nutricional dos alimentos (SIQUEIRA et al. 2014).

Quanto ao entendimento do conteúdo nutricional, 87 % dos estudantes informaram entender em partes estas informações. Souza et al. (2011) também constataram um per-centual baixo (3,8 %) dos participantes de sua pesquisa que compreendia totalmente as informações. Em estudo realizado por Siqueira et al. (2014) que avaliaram o entendimento de consumidores sobre as informações contidas em rótulos de produtos alimentícios comer-cializados em supermercados dos municípios de Grande Vitória-ES, demonstrou-se que os estudantes do ensino médio possuem nível de conhecimento inferior, em relação à rotulagem nutricional alimentícia, se comparados com estudantes do ensino superior.

Apenas 15,5 % relataram confiar totalmente e 75 % confiam parcialmente nestas in-formações contidas nos rótulos dos alimentos. Esse é um dado extremamente importante, visto que ao desacreditarem nas informações nutricionais dos alimentos, os alunos tendem a escolher alimentos independentemente de sua qualidade nutricional, visando apenas a satisfação sensorial, tornando inútil grande parte do poder de informação dos rótulos, que têm como um dos objetivos contribuir para a escolha de alimentos mais saudáveis. Segundo Marins et al. (2008), a falta de confiança nas informações dos rótulos de alimentos está re-lacionada com a crença de que essas informações são manipuladas, omitidas ou falsas, e que não são devidamente fiscalizadas pelos órgãos competentes.


A maioria dos estudantes (69 %) respondeu que consultavam os rótulos dos alimentos para verificar o prazo de validade, seguido de curiosidade (53 %) e depois da preocupação com os ingredientes (20,5 %). Assim como neste trabalho, em outros estudos foi obser-vado que a maioria dos consumidores liam os rótulos para verificar o prazo de validade (SOUZA et al. 2011; CAVADA et al. 2015; AVANZI e CARVALHO, 2019; GOLÇALVEZ et al. 2015). No estudo de Avanzi e Carvalho (2019), além da procura pela data de validade, a lista de ingredientes e quantidade foram citados em segundo lugar e terceiro lugar, respec-tivamente. Também no estudo de Golçalvez et al. (2015), a verificação da data de validade foi seguida por composição nutricional e lista de ingredientes, em segunda e terceira ordem.

Resultados semelhantes aos observados neste estudo para o item ‘validade’ também foram mostrados por Machado et al. (2006), Cavada et al. (2012) e Felipe et al. (2003), que encontraram um percentual de 91,3 %, 69,54 % e 84,0 %, respectivamente, para os consumidores que relataram que a preocupação com o prazo de validade era a razão para consulta dos rótulos. Isso demonstra que, para a maioria da população, a apresentação dos nutrientes presentes em determinado produto alimentício não é a informação prioritária para leitura dos rótulos.

Quando indagados sobre o conhecimento acerca do significado de termos contidos na rotulagem nutricional dos alimentos, boa parte dos alunos possuem conhecimento dos significados dos termos carboidratos (76 %), proteínas (66,5 %) e valor energético (51 %), enquanto os termos fibras, gorduras saturadas, gorduras totais e gorduras trans são menos compreendidos por um número significativo de alunos envolvidos na pesquisa (32,5 %, 45,5 %, 40 % e 44 %, respectivamente). Souza et al. (2011) e Avanzi e Carvalho (2019) também constataram a baixa compreensão para o termo “fibras”.

Este resultado é alarmante, pois revela desconhecimento dos estudantes sobre alguns nutrientes presentes nos rótulos dos produtos e que podem interferir diretamente na saúde da população, haja vista que a gordura saturada e a gordura trans são componentes do alimento que estão associados ao aumento do colesterol e às doenças cardiovasculares, e as fibras (apenas 32,50 % de conhecimento) estão associadas com o aumento do trânsito intestinal, diminuição da absorção de gordura, e também com a redução os riscos de aparecimento de doenças metabólicas crônicas, como diabetes, obesidade e doenças cardiovasculares. Assim, a falta de informação dos benefícios e malefícios desses nutrientes para a saúde reduzem as chances de escolha de alimentos mais saudáveis, podendo ocasionar futuros problemas de saúde.

No que diz respeito à atitude dos estudantes em relação a mudança de hábitos alimen-tares a partir da leitura dos rótulos, do total de estudantes que afirmaram ler a informação nutricional, 47,5 % referiram mudanças nos hábitos alimentares, enquanto os demais (41,5


%) afirmaram não haver mudanças em seus hábitos alimentares a partir da declaração nutri-cional presente nos rótulos. Cavada et al. (2012), constataram que, dentre os consumidores que costumavam ler os rótulos, a maioria (62,07 %) relataram influência das informações no ato da compra.

No estudo de Silva (2003), ao avaliar a influência da rotulagem nutricional sobre o consumidor, foram descritos resultados superiores aos encontrados no presente trabalho, mostrando que, de um total de 23,6 % da população que lia os rótulos dos alimentos, 80,5 % confirmou alterações nos seus hábitos alimentares a partir das informações nutricionais.

Dentre as medidas de intervenção que deveriam ser adotadas para a melhor com-preensão e utilização da rotulagem nutricional dos alimentos pelos alunos, “linguagem mais acessível” foi a mais indicada pelos alunos (63 %), seguido da maior visibilidade das infor-mações, com 32,5%. Avanzi e Carvalho (2019), também apontaram dificuldades na com-preensão dos rótulos, porém a maior dificuldade foi em relação ao tamanho da letra, sendo que a justificativa de “termos difíceis de compreender” ficou em segundo lugar.

Estes resultados indicam a necessidade de repensar a linguagem ou até mesmo a dinâmica de apresentação destas informações para que, tanto os jovens como o público em geral, possam entendê-las e utilizá-las adequadamente, favorecendo a escolha de ali-mentos mais saudáveis.

CONCLUSÃO

Embora boa parcela dos estudantes consulte a rotulagem nutricional dos alimentos e considere importante sua verificação, poucos conseguem entender e confiar totalmente nestas informações. Estes dados apontam para necessidade do desenvolvimento de rótulos nutricionais mais simples e claros, bem como para a importância de investimento em ações educativas por parte dos órgãos responsáveis, contribuindo para compreensão da rotulagem nutricional e, consequentemente, para práticas alimentares mais saudáveis.

AGRADECIMENTOS

Pró-Reitoria de Pós-Graduação e Inovação do Instituo Federal pela concessão da bolsa de iniciação científica.

REFERÊNCIAS

1. AGÊNCIA NACIONAL DE VIGILÂNCIA SANITÁRIA – ANVISA; UNIVERSIDADE DE BRASÍLIA – UnB. Rotulagem Nutricional Obrigatória: Manual de Orientação às Indústrias de Alimentos. 2. Versão. Brasília: ANVISA, UnB, 2005. 44 p.


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3. BENDINO, N.I; POPOLIM, W.D; OLIVEIRA, C.R.A. Avaliação do conhecimento e dificuldades de consumidores frequentadores de supermercado convencional em relação à rotulagem de alimentos e informação nutricional. J Health Sci Inst 2012 30(3): 261-265.

4. BRASIL. Agência Nacional de Vigilância Sanitária. Rotulagem nutricional obrigatória: Manual de Orientação às Indústrias de Alimentos - 2º Versão Atualizada. Universidade de Brasília – Brasília: Ministério da Saúde, 44 p., 2005. Disponível em: http://portal.anvisa.gov.br/do-cuments/33916/389979/Rotulagem+Nutricional+Obrigat%C3%B3ria+Manual+de+Orienta%-C3%A7%C3%A3o+%C3%A0s+Ind%C3%BAstrias+de+Alimentos/ae72b30a-07af-42e2-8b-76-10ff96b64ca4. Acesso em: 27 junho 2020.

5. BRASIL. Ministério da Justiça. Código de Defesa do Consumidor (CDC). Lei nº 8.078/90, de 11 de setembro de 1990. Dispõe sobre a proteção do consumidor e dá outras providências. Diário Oficial da República Federativa do Brasil, Poder Executivo, Brasília, DF, 12 set. 1990.

6. CÂMARA, M.C.C; MARINHO, C.L.C; GUILAM, M.C; BRAGA, A.M.C.B. A produção acadêmica sobre a rotulagem de alimentos no Brasil. Rev Panam Salud Publica 2008; 23(1): 52-58.

7. CAVADA, G.S; PAIVA, F.F; HELBIG, E; BORGES, L.R. Rotulagem nutricional: você sabe o que está comendo? Braz. J. Food Technol. [periódico na internet] IV SSA, maio 2012, p. 84-88. Disponível em:< http://dx.doi.org/10.1590/S1981-67232012005000043>. Acesso em: 27 junho 2020.

8. FELIPE, M.R; MEZADRI, T; CALIL, J. Rotulagem de alimentos: o comportamento do consumidor usuário de supermercados do balneário. Rev. Hig. Alim. 2003; 17(111): 49-59.

9. GIACOBBO, E.Z; GRAFF, T.; DAL BOSCO, S.M. Nível de conhecimento sobre rotulagem de alimentos por consumidores do município de Doutor Ricardo/RS. Destaques Acadêmicos 2013; 1(3): 101-110.

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11. HIPÓLITO, A. & FRANCISCO, W.C. Compreensão da Rotulagem Nutricional por Univer-sitários da Universidade Tecnológica Federal do Paraná – Campus Londrina. [Trabalho de Conclusão de Curso]. Londrina (PR): Universidade Tecnológica Federal do Paraná; 2015.

12. MACHADO, S.S; SANTOS, F.O; ALBINATI, F.L; SANTOS, L.P.R. Comportamento dos consumi-dores com relação à leitura de rótulo de produtos alimentícios. Alim. Nutr. 2006;17(1): 97-103.

13. MARINS, B.R; DO COUTO, J.S; PERES, F. Avaliação qualitativa do hábito de leitura e enten-dimento: recepção das informações de produtos alimentícios. Ciênc. Tecnol. Aliment. 2008; 28(3) 579-585.

14. MARTINS, B.R & JACOB, S.C. Avaliação do hábito de leitura e da compreensão da rotulagem por consumidores de Niterói, RJ. Vig Sanit Debate 2015 3(3): 122-129.

15. SILVA, M.Z.T. Influência da Rotulagem na Rotulagem Nutricional sobre o Consumidor. [Dissertação] Universidade Federal de Pernambuco, Recife, 2003.


16. SIQUEIRA, R.S.S; HAESE, T.D.P; CARDOSO, C; MACIEL, J.R; PIMASSONI, L.H.S; MORO, A.S; SENA, G.G.S; Avaliação do entendimento e da atitude do consumidor diante das infor-mações veiculadas na rotulagem de produtos alimentícios na Grande Vitória, Espírito Santo. Nutrire 2014; 39(2): 214-221.

17. SOUZA, S.M.F.C; LIMA, K.C; MIRANDA, H.F; CAVALCANTI, F.I.D. Utilização da informação nutricional de rótulos por consumidores de Natal, Brasil. Rev Panam Salud Publica 2011; 29(5): 337-343.

“31

Utilização de cobertura comestível em manga minimamente processada

Ígor Henrique de Mello Rodrigues CiolinUTFPR

Gláucia Cristina MoreiraUTFPR

Carolina Castilho GarciaUTFPR

Daiane Cristina LenhardUTFPR

10.37885/201202648

http://portal.utfpr.edu.br/




https://dx.doi.org/10.37885/201202648


Palavras-chave: Frutas, Pectina, Proteínas.

RESUMO

O processamento mínimo de frutas visa conservar a qualidade possibilitando que o aspecto natural seja mantido até o consumo, no entanto, processos metabólicos e enzi-máticos começam a ocorrer mais aceleradamente contribuindo para diminuição da vida útil das frutas minimamente processadas, como forma de minimizar esses problemas, destaca-se a utilização de coberturas comestíveis que atuam como uma espécie de barreira ao ambiente externo prevenindo a troca gasosa entre o conteúdo celular interior e o meio ambiente e interrompendo o processo de amadurecimento. Neste sentido, o presente trabalho teve por objetivo avaliar a utilização de coberturas comestíveis prepa-radas com pectina de alto teor de metoxilação (PEC) e proteína isolada do soro do leite (WPI – Isolated Whey Protein) em mangas minimamente processadas e refrigeradas. Durante o armazenamento foram realizadas análises de perda de massa, pH, firmeza, cor, acidez titulável e teor de sólidos solúveis. Foram realizados três tratamentos: con-trole (C) – sem aplicação de cobertas, Tratamento 1 (T1) – cobertura de WPI + PEC em pH 3,0 e Tratamento 2 (T2) – cobertura de WPI + PEC em pH 7,0. Após as análises, verificou-se que T1 foi eficiente na conservação dos atributos, alcançando valores bem próximos aos do tratamento controle (C), entretanto, T2 não foi uma cobertura eficiente para preservação dos frutos, apresentando alta perda de massa e mudanças perceptíveis nos aspectos físicos e químicos ao final do período de armazenamento.


INTRODUÇÃO

Como resultado da crescente demanda mundial, da busca por qualidade de vida e conscientização sobre os seus benefícios sobre a saúde humana, a produção mundial de frutas tem aumentando significativamente nos últimos tempos [1].

De acordo com [2] (Departamento de Economia Rural do Governo do Estado do Paraná), em 2017, o Brasil foi considerado como o terceiro maior produtor mundial de frutas com cerca de 39,9 milhões de toneladas ao ano, das quais 65% são comercializadas no mercado interno e 35% são exportadas. Neste sentido, a [3] (Associação Brasileira dos Produtores Exportadores de Frutas e Derivados), projeta atingir a meta de US$ 1,0 bilhão na exportação de frutas frescas até 2020.

Entretanto, as perdas pós colheita de frutas e hortaliças ainda representam um gran-de desafio aos produtores e indústrias, pois, resultam em uma diminuição da quantidade e qualidade desses vegetais, sendo necessária a aplicação e o desenvolvimento de técnicas que permitam sua conservação para o consumo seguro do consumidor [4]. A maioria das perdas é devida a fatores como mau manuseio, transporte, embalagem inadequada e agen-tes microbianos [5].

O processamento mínimo visa fornecer um produto com aspecto o mais próximo pos-sível da fruta in natura sendo essencial que sejam mantidos em refrigeração a fim prolongar o tempo de estocagem e minimizar as injúrias provocadas pelo processamento [6]. Devido a mudanças globais nos padrões de consumo e conhecimento por parte dos consumidores, houve um crescimento na procura por frutas minimamente processadas, principalmente por fornecerem validade suficiente para permitir sua distribuição, além de atender às demandas por conveniência e similaridade com a qualidade e aparência das frutas frescas [7].

Nas últimas décadas, resultados positivos têm sido obtidos com a aplicação de algu-mas técnicas para conservação e aumento da shelf-life de frutas e hortaliças minimamente processadas, como a utilização de atmosfera modificada [8], armazenamento à baixas tem-peraturas [9] e aplicação de coberturas comestíveis [10] e [11].

Estudos recentes apontam a utilização de coberturas comestíveis como uma alternativa promissora de atmosfera modificada para conservação de frutas e hortaliças [12]. Esta técnica consiste na utilização de materiais químicos ou biológicos como uma camada de revestimen-to sobre a superfície dos produtos a qual pode ser consumida como parte do produto [13]. Também, é responsável por prevenir a troca gasosa entre o conteúdo celular interior e o meio ambiente e interromper o processo de amadurecimento [5]. Os principais constituintes das coberturas comestíveis são os biopolímeros, podendo ser os polissacarídeos (amido, quitosana, pectina, carboximetilcelulose), proteínas (gelatina, caseína, ovoalbumina, isolado de soja) ou lipídeos (ceras, ésteres de ácido graxo, monoglicerídeos acetilados) [14]. Outros


materiais têm sido utilizados para preparar coberturas comestíveis para frutas, conforme é possível observar nos estudos de [10] ao utilizarem goma arábica e cloreto de cálcio para cobertura de mangas e [11] ao utilizarem alginato de sódio para coberturas em cerejas doce.

Segundo [15], uma cobertura comestível ideal pode fornecer uma barreira parcial ao movimento da água que pode reduzir a perda de umidade da superfície da fruta e modificar a atmosfera ao redor, agindo como uma barreira à troca gasosa. Entre os efeitos físico--químicos de sua aplicação destacam-se a manutenção da firmeza, aumento da acidez, aumento no teor de sólidos solúveis, retenção de vitamina C, diminuição da perda de massa e manutenção da cor, bem como a redução de atividade enzimática [5].

Com base no exposto, este trabalho teve por objetivo avaliar a aplicação de coberturas comestíveis elaboradas a partir de pectina e proteína isolada do soro do leite em mangas minimamente processadas e armazenadas sob refrigeração.

METODOLOGIA

Materias-primas.

As mangas da cultivar Tommy Atkins foram adquiridas no comércio local de Medianeira– PR em fevereiro de 2020. A pectina (PEC) de alto teor de metoxilação e a proteí-

na isolada do soro do leite (WPI – Isolated Whey Protein), foram doadas pela empresa Alibra Ingredientes Ltda, localizada na cidade de Marechal Cândido Rondon – PR, em dezembro de 2019.

Processamento mínimo.

As frutas foram selecionadas e lavadas com água e detergente neutro, imersas durante 5 minutos em água a 5 °C com 200 mg L-1 de hipoclorito de sódio (pH 6,5), com o intuito de remover microrganismos e resíduos que possivelmente estivessem aderidos à superfí-cie. As frutas foram, então, descascadas e picadas manualmente em pedaços de 2,0 x 2,0 cm.

Após o corte, as frutas minimamente processadas foram imersas novamente por 1 minuto em solução a 5 °C com 200 mg L-1 de hipoclorito de sódio (pH 6,5) e em seguida drenadas para a aplicação das coberturas.

Preparo das coberturas.

Para o preparo das coberturas comestíveis de PEC + WPI foi utilizada a metodologia adaptada de [16], em que todas as medidas foram feitas em massa (g). Inicialmente, prepa-rou- se uma solução de cobertura de WPI + PEC + água contendo 5 % de WPI (5 g em 100


g/solução) e 2 % de PEC (2 g em 100 g/solução). A solução foi misturada e aquecida em banho maria a 50 ºC até dissolução da pectina. Posteriormente, a solução foi agitada em tem-peratura ambiente por 1 h com auxílio de um agitador magnético e realizado o ajuste de pH.

Para o tratamento 1 (T1) o pH da cobertura foi ajustado para 3,0 utilizando-se uma solução de ácido clorídrico (HCl 20 %) e para o tratamento 2 (T2) o pH da cobertura foi ajustado para 7,0 utilizando-se uma solução de hidróxido de sódio (NaOH 20 %). Por fim, a solução foi agitada novamente por 1 h em temperatura ambiente e realizado o tratamento térmico em banho maria a 75 ºC por 20 min.

Foi realizada uma amostra controle (C) – sem aplicação das coberturas – para servir de contra-prova aos tratamentos T1 e T2. As coberturas foram aplicadas sobre as frutas minimamente processadas depois de resfriadas.

Após a aplicação das coberturas, as frutas foram acondicionadas em embalagens de poliestireno expandido com dimensões de 3 cm de altura x 10 cm de comprimento x 10 cm de largura e recobertas com filme de polietileno de 15 mm de espessura, com aproximada-mente 80 g cada e armazenadas sob refrigeração a 4 ºC durante 10 dias.

Foram realizadas as análises físico-químicas descritas abaixo para acompanhar o desempenho das coberturas comestíveis.

Perda de massa.

A perda de massa foi quantificada pesando-se as bandejas contendo aproximadamente 80 g de frutas minimamente processadas em balança semi-analítica. Os resultados foram expressos em porcentagem, considerando-se a diferença entre o peso inicial e aquele obtido a cada intervalo de tempo de amostragem (dois dias). As leituras foram realizadas em dez replicatas a cada 48 horas durante 10 dias.

Firmeza.

A firmeza foi determinada em um texturômetro universal modelo TA-HD PLUS (Stable Microsystems, Godalming – Surrey, UK), de acordo com o método de [17]. Neste ensaio foi utilizada uma carga de célula de 5 kg, um probe cilíndrico de 2 mm de diâmetro e as seguintes configurações instrumentais: pré-velocidade de compressão de 25 mm/min; velocidade de compressão de 10 mm/min e pós-velocidade de compressão de 25 mm/min. As amostras foram comprimidas até 50 % de deformação. Foram avaliadas oito replicatas. As leituras foram realizadas a cada 48 horas durante 10 dias.


Potencial hidrogeniônico (pH).

O potencial hidrogeniônico (pH) foi determinado por leitura direta em medidor de pH/mV de bancada (HANNA® instruments, pH 21, Tamboré Barueri – São Paulo, Brasil), cali-brado com soluções tampão pH 4,0 e pH 7,0. As medições foram realizadas em triplicatas a cada 48 horas durante 10 dias, de acordo com a metodologia proposta pela Association of Official Analytical Chemists [18].

Acidez titulável.

A acidez titulável foi determinada por meio da titulação de 5g de polpa homogenei-zada e diluída em 100 mL de água destilada, com solução padronizada de hidróxido de sódio a 0,1 N, tendo como indicador do ponto de viragem, fenolftaleína, que se dá quando o potenciômetro atinge 8,1 [19]. As leituras foram realizadas em triplicata a cada 48 horas durante 10 dias.

Cor.

A cor foi determinada através de colorímetro (Konica Minolta, Japão), avaliando-se as coordenadas L* (lightness – luminosidade), variando de 0 a 100 (preto a branco); a* (greeness – esverdeado/redness – avermelhado) que indica coloração do verde (valores negativos) ao vermelho (valores positivos) e b* (blueness – azulado/yellowness – amarelado) indican-do a coloração do azul (valores negativos) ao amarelo (valores positivos). Os parâmetros L*, a* e b* foram determinados de acordo com a International Commission on Illumination [20]. As leituras foram realizadas em triplicata a cada 48 horas durante 10 dias.

Sólidos solúveis.

O teor de sólidos solúveis (ºBrix) foi determinado de acordo com a metodologia proposta pela Association of Official Analytical Chemists [18], por leitura direta em refratômetro portátil (Instrutherm, RT – 280, São Paulo – Capital, Brasil), calibrado com água destilada. As leituras foram realizadas em triplicata a cada 48 horas durante 10 dias.

Análise estatística.

Os resultados obtidos foram tratados com auxílio dos softwares Excel (Office, 2019) e STATISTICA 7.0, expressos na forma de média ± desvio padrão, posteriormente, foram submetidos à análise de variância (ANOVA) em um intervalo de confiança de 95 % (p ≤ 0,05) e, para os estatisticamente significativos, aplicou-se o teste de Tukey, baseado


na diferença entre médias para verificar a existência de diferenças significativas entre as amostras avaliadas.


Perda de massa.

Os efeitos dos tratamentos das amostras avaliadas sobre a perda de massa das man-gas minimamente processadas foram investigados e os resultados obtidos encontram-se apresentados na Tabela 1.

A partir dos dados apresentados, verifica-se que a perda de massa aumentou gradual-mente para todos os tratamentos estudados com o aumento do período de armazenamen-to. A perda de umidade, em sua maior parte, causada pela transpiração, está diretamente relacionada à perda de qualidade, tanto quantitativa quanto qualitativa, de frutas e hortaliças [21]. De acordo com [22] essas perdas estão relacionadas principalmente à taxa de respi-ração e à evaporação da umidade das frutas.

Neste trabalho, os valores de perda de massa variaram de 1,24 a 4,75 % para TC, de 1,13 a 4,90 % para T1 e de 1,74 a 8,14 % para T2.

As maiores perdas foram encontradas para os frutos do T2 a partir do 2º dia de arma-zenamento e as menores para TC e T1. Para todas as amostras avaliadas foram identifica-das diferenças estatísticas significativas entre as médias para os dias de armazenamento, entretanto, somente os frutos do T2 apresentaram diferenças estatísticas significativas com relação aos demais (tratamentos C e T1).

Tabela 1. Valores médios de perda de massa (porcentagem) em mangas minimamente processadas, armazenadas a 4 ± 1 °C durante 10 dias.

Dias TC T1 T2

2 1,24 ± 0,23a,A 1,13 ± 0,19a,A 1,74 ± 0,31a,B

4 1,95 ± 0,36b,A 2,04 ± 0,21b,A 3,03 ± 0,53b,B

6 2,87 ± 0,42c,A 3,09 ± 0,19c,A 4,70 ± 0,55c,B

8 3,88 ± 0,49d,A 4,16 ± 0,31d,A 6,69 ± 0,81d,B

10 4,75 ± 0,51e,A 4,90 ± 0,36e,A 8,14 ± 0,97e,B

Em que: TC representa o tratamento controle; T1 representa o tratamento de pH 3,0 e T2 representa o tratamento de pH 7,0.a – Letras minúsculas e diferentes na mesma coluna indicam diferenças estatísticas significativas ao nível de 95%. A – Letras maiúsculas e diferentes na mesma linha indicam diferenças estatísticas significativas ao nível de 95%.


pH.

Os valores atingidos pelo pH a partir dos tratamentos realizados sobre as mangasminimamente processadas estão apresentados na Tabela 2.A partir dos dados apresentados, é possível verificar que as maiores variações para o

pH ocorreram nos frutos do T1 com o decorrer dos dias de armazenamento, atingindo seu menor valor (3,59 ± 0,10) no 8º dia. Os frutos dos tratamentos TC e T2 não apresentaram diferenças estatísticas significativas com o decorrer dos dias de armazenamento.

Nos estudos conduzidos por [23] ao utilizarem solução de quitosana como cobertura comestível em mangas, os autores observaram pequenas mudanças no pH das polpas, como observado neste presente estudo. Os resultados obtidos pelos autores sugerem que a utiliza-ção de solução de quitosana como cobertura comestível é eficiente para estender os atribu-tos de qualidade, diminuir a respiração mitocondrial e a degradação de amido nas mangas.

Tabela 2. Valores médios de pH (meV) em polpas de mangas minimamente processadas, armazenadas a 4 ± 1 °C durante 10 dias.

Dias TC T1 T2

0 3,86 ± 0,12a,A 3,75 ± 0,06a,b,c,A 3,91 ± 0,08a,A

2 3,77 ± 0,04a,A 3,65 ± 0,11a,b,c,A 3,98 ± 0,05a,B

4 3,72 ± 0,08a,A 3,61 ± 0,03a,b,A 3,97 ± 0,12a,B

6 3,93 ± 0,17a,A 3,86 ± 0,10b,c,A 3,98 ± 0,15a,A

8 3,89 ± 0,09a,A 3,59 ± 0,10a,B 3,84 ± 0,04a,A

10 3,97 ± 0,04a,A 3,87 ± 0,10c,A 3,91 ± 0,03a,A


Firmeza.

A partir dos tratamentos realizados, os valores obtidos para a firmeza estão apresen-tados na Tabela 3.

Para todos os tratamentos, verifica-se que, em geral, a firmeza aumentou gradualmente com o aumento dos dias de armazenamento, exceto, para os frutos do T2, o qual, a partir do 8º dia de armazenamento apresentou um decréscimo significativo.


Segundo [24] e [25] o aumento da firmeza pode estar relacionado a processos fisio-lógicos das frutas, transformações do amido, grau de maturação, acúmulo de açúcares, entre outros. Neste trabalho, observou-se aumento na firmeza possivelmente causada pelo acúmulo de açúcares, verificado pelo aumento do teor de sólidos solúveis com os dias de armazenamento, Tabela 8, já a redução da firmeza pode ser resultante da perda excessiva de água dos tecidos e da intensificação da atividade enzimática. A medida que ocorre degra-dação das paredes celulares, os produtos vão perdendo a firmeza da polpa, de forma que, quanto maior o valor detectado para a firmeza, menor o grau de degradação ocorrido [26].

Ao avaliarem o efeito da utilização de atmosfera modificada em abóboras minimamente processadas, [8] não verificaram diferenças estatísticas significativas para a firmeza entre os tratamentos avaliados durante os dias de armazenamento. A medição da firmeza da polpa fornece indícios das transformações na estrutura e coesão celular e das alterações bioquí-micas responsáveis pela textura do produto, sendo apenas um dos parâmetros indicativos da textura dos produtos hortícolas [27].

Entre os resultados obtidos, o maior valor encontrado para a firmeza foi para os frutos do TC (68,94 ± 9,75) e o menor para os do T2 (23,42 ± 4,51), ambos, ao final do período de armazenamento (dia 10). O maior ganho de firmeza foi encontrado entre os dias 4 e 6 para os frutos do TC e a maior perda foi verificada para os do T2, entre os dias 6 e 10.

Nos estudos realizados por [28], os autores verificaram que a mistura de tratamentos de luz pulsante, cobertura de alginato e ácido málico, aumentou a qualidade de mangas recém cortadas sob armazenamento a 4 ºC, e ainda, verificaram maior firmeza nas frutas em relação as amostras sem tratamentos.

Tabela 3. Valores médios de firmeza (kgf/cm2) em mangas minimamente processadas, armazenadas a 4 ± 1 °C durante 10 dias.

Dias TC T1 T2

0 36,71 ± 3,72a,A 47,29 ± 11,22a,A 36,64 ± 6,85a,b,A

2 37,98 ± 4,21a,A 47,63 ± 7,73a,B 42,99 ± 4,16b,B

4 38,43 ± 2,06a,A 58,14 ± 5,24a,b,B 54,48 ± 5,26c,B

6 55,40 ± 4,00b,A 62,52 ± 10,24a,b,A 63,84 ± 7,20d,A

8 67,33 ± 10,97b,A 65,02 ± 11,00b,A 30,87 ± 4,28a,b,B

10 68,94 ± 9,75b,A 66,37 ± 6,53b,A 23,42 ± 4,51a,B



Acidez titulável.

Os efeitos dos tratamentos das amostras avaliadas sobre a acidez titulável das man-gas minimamente processadas foram investigados e, os resultados obtidos encontram-se apresentados na Tabela 4.

A partir dos resultados obtidos observou-se pequenas variações nos valores da acidez para todos os tratamentos estudados com o decorrer dos dias de armazenamento.

Para os frutos do TC, o menor valor encontrado foi de 0,44 ± 0,04 (dia 0) e o maior foi de 0,52 ± 0,01 e 0,52 ± 0,02 (dias 2 e 4). Já os frutos do T1, o menor valor encontrado foi de 0,43 ± 0,01 (dia 0) e o maior foi de 0,64 ± 0,02 (dia 2), sendo este, também, o maior valor encontrado entre todos os tratamentos avaliados. Enquanto que para os frutos do T2 obser-vou- se 0,47 ± 0,04; 0,47 ± 0,01 e 0,47 ± 0,01 como menor valor (dias 0, 2, 4 e 10) e 0,50 ± 0,02 (dia 6) como maior valor.

É possível observar que para o segundo dia de armazenamento houve diferenças estatísticas significativas entre os frutos de todos os tratamentos.

Os valores encontrados para a acidez estão de acordo com os encontrados por [29] ao avaliarem a aplicação de coberturas comestíveis em Phoenix dactylifera L., entretanto, ao contrário deste estudo, os autores verificaram queda no valor da acidez com o decorrer dos dias de armazenamento.

Essa variação nos valores da acidez pode ser explicada pelo consumo dos ácidos orgânicos na respiração (diminuição na acidez) juntamente com conversão de açúcares em ácidos orgânicos (aumento nos valores da acidez) durante o período de armazenamento [30].

Tabela 4. Valores médios de acidez titulável (g ácido cítrico/100 g de polpa) titulável em polpas de mangas minimamente processadas, armazenadas a 4 ± 1 °C durante 10 dias.

Dias TC T1 T2

0 0,44 ± 0,04a,A 0,43 ± 0,01a,A 0,47 ± 0,04a,A

2 0,52 ± 0,02b,A 0,64 ± 0,02d,B 0,47 ± 0,01a,C

4 0,52 ± 0,01b,A 0,53 ± 0,01c,A 0,47 ± 0,01a,B

6 0,48 ± 0,01a,b,A 0,50 ± 0,01b,c,A 0,50 ± 0,02a,A

8 0,50 ± 0,02a,b,A 0,48 ± 0,02b,A 0,48 ± 0,02a,A

10 0,49 ± 0,02a,b,A 0,48 ± 0,06b,A 0,47 ± 0,07a,B



Cor.

Os resultados obtidos para o parâmetro de cor *L das polpas das mangas minimamente processadas encontram-se apresentados na Tabela 5.

A partir dos dados apresentados é possível verificar que os valores de *L não diferiram estatisticamente entre os frutos dos tratamentos avaliados, entretanto, as médias de TC com o decorrer dos dias de armazenamento apresentaram diferenças estatísticas significativas entre o 6º e o 8º dia.

Para o componente colorimétrico L* os valores variaram de 45,38 ± 2,42 a 52,61 ± 2,29 para os frutos do TC, de 46,00 ± 2,67 a 53,41 ± 5,37 para os do T1 e de 44,45 ± 1,99 a 52,54 ± 4,42 para T2, sendo que, os valores mais altos indicam maior refração de luz e, portanto, frutos com coloração mais clara.

Tabela 5. Valores médios de luminosidade (*L) em polpas de mangas minimamente processadas, armazenadas a 4 ± 1 °C durante 10 dias.

Dias TC T1 T2

0 47,02 ± 2,69a,b,c,A 50,21 ± 5,02a,A 46,14 ± 1,23a,A

2 51,66 ± 3,26a,b,c,A 48,76 ± 1,00a,A 50,03 ± 4,27a,A

4 49,52 ± 1,83a,b,c,A 46,00 ± 2,67a,A 49,25 ± 4,02a,A

6 45,38 ± 2,42b,A 47,54 ± 3,96a,A 44,45 ± 1,99a,A

8 52,61 ± 2,29c,A 53,41 ± 5,37a,A 47,61 ± 3,75a,A

10 47,39 ± 0,36a,b,c,A 50,48 ± 1,33a,A 52,54 ± 4,42a,A


Com relação aos resultados obtidos para o componente colorimétrico *a (Tabela 6) observa-se que no dia 2, os frutos do TC diferiram estatisticamente dos do T2 e, no dia 8, os do T1 diferiram estatisticamente dos do T2.

Os valores encontrados neste experimento para o componente colorimétrico a* foram de –5,32 ± 1,26 a -7,73 ± 0,55 para os frutos do TC, de -5,57 ± 0,92 a -7,90 ± 1,23 para os do T1 e de -5,15 ± 0,97 a -6,85 ± 0,35 para os frutos do T2.

É possível afirmar que todas as amostras das polpas de mangas minimamente pro-cessadas se apresentaram nas regiões do verde já que a leitura do colorímetro demonstrou valores negativos para esta coordenada.


Tabela 6. Valores médios do componente colorimétrico (*a) em polpas de mangas minimamente processadas, armazenadas a 4 ± 1 °C durante 10 dias.

Dias TC T1 T2

0 -5,32 ± 1,26a,c,A -6,20 ± 0,88a,b,c,A -5,25 ± 0,77a,A

2 -7,73 ± 0,55b,A -6,65 ± 0,13a,b,c,A,B -6,07 ± 0,96a,B

4 -6,62 ± 0,40a,b,c,A -6,12 ± 0,24a,b,c,A -6,85 ± 0,35a,A

6 -5,65 ± 0,82a,c,A -5,57 ± 0,92b,A -5,15 ± 0,97a,A

8 -6,93 ± 0,44a,b,c,A,B -7,90 ± 1,23c,A -5,60 ± 0,85a,B

10 -6,00 ± 0,02a,b,c,A -6,39 ± 0,85a,b,c,A -5,72 ± 0,39a,A


Para os valores da cromaticidade *b (Tabela 7), as amostras das polpas de mangas minimamente processadas apresentaram valores entre 38,15 ± 4,06 a 45,91 ± 1,08 para TC, de 35,97 ± 1,48 a 45,48 ± 4,76 para T1 e de 37,06 ± 1,78 a 45,90 ± 6,43 para T2, indicando coloração amarela nas polpas.

Entre os tratamentos, os frutos do TC diferiram estatisticamente dos do T1 no 4º dia de armazenamento e apenas os frutos do T1 diferiram estatisticamente com o decorrer dos dias de armazenamento, apresentando diferença entre o 4º e o 8º dia.

Tabela 7. Valores médios de cromaticidade (*b) em polpas de mangas minimamente processadas, armazenadas a 4 ± 1 °C durante 10 dias.

Dias TC T1 T2

0 43,57 ± 2,66a,A 40,55 ± 0,91a,b,c,A 42,53 ± 2,63a,A

2 45,13 ± 4,08a,A 42,49 ± 2,35a,b,c,A 42,62 ± 2,89a,A

4 45,09 ± 4,13a,A 35,97 ± 1,48b,B 41,51 ± 3,37a,A,B

6 38,15 ± 4,06a,A 37,04 ± 4,72a,b,c,A 37,06 ± 1,78a,A

8 45,91 ± 1,08a,A 45,48 ± 4,76c,A 43,17 ± 2,90a,A

10 39,06 ± 0,87a,A 44,54 ± 2,30a,b,c,A 45,90 ± 6,43a,A


Teor de sólidos solúveis (ºBrix).

Os resultados obtidos para o teor de sólidos solúveis encontram-se apresentados na Tabela 8. É possível verificar que os frutos de todos os tratamentos apresentaram tendência


no aumento do teor de sólidos com o decorrer dos dias de armazenamento. De acordo com os resultados apresentados, para T1, o maior valor foi encontrado nos frutos para o dia 10 (20,7 ºBrix) e o menor para o dia 0 (19,3 ºBrix). Para T2, nota-se que o valor de sólidos solúveis dos frutos aumentou gradualmente com o decorrer dos dias de armazenamento, variando de 19,7 a 20,3 ºBrix. O menor teor de sólidos solúveis foi verificado para os frutos do TC no dia 0 de armazenamento (19,0 ºBrix).

Os valores encontrados neste estudo estão de acordo com os encontrados por [31] ao estudarem o efeito da atividade de água sobre a cristalização do açúcar e estabilidade do betacaroteno em mangas liofilizadas.

Apenas os frutos do TC apresentaram diferenças estatísticas significativas entre os dias de armazenamento, sendo o maior valor encontrado no dia 10 (20,3 ºBrix), entretanto, nenhu-ma amostra apresentou diferenças estatísticas significativas entre os valores dos tratamentos.

Ainda, segundo [29], este aumento no teor de sólidos solúveis pode ser devido à con-versão de alguns compostos insolúveis em solúveis, como a conversão da protopectina em pectina, ou como resultado da perda de massa das frutas, que foi observada com o decorrer dos dias de armazenamento (Tabela 1). Os autores ressaltam que, baixo teor de umidade pode afetar positivamente o teor de sólidos solúveis, aumentando o valor dos mesmos.

Tabela 8. Valores médios do teor de sólidos solúveis em polpas de mangas minimamente processadas, armazenadas a 4 ± 1 °C durante 10 dias.

Dias TC T1 T2

0 19,0 ± 0,00a,A 19,3 ± 0,57a,A 19,7 ± 0,57a,A

2 20,0 ± 0,00a,b,A 19,7 ± 0,57a,A 19,7 ± 0,57a,A

4 19,7 ± 0,57a,b,A 20,0 ± 0,00a,A 19,7 ± 0,57a,A

6 19,3 ± 0,57a,b,A 19,7 ± 0,57a,A 20,3 ± 0,57a,A

8 20,0 ± 0,00a,b,A 20,3 ± 0,57a,A 20,3 ± 0,57a,A

10 20,3 ± 0,57b,A 20,7 ± 0,57a,A 20,3 ± 0,57a,A


CONCLUSÕES

Ao final dos 10 dias de armazenamento, os frutos do T2 apresentaram maior perda de massa com relação aos do TC e T1.

O teor de sólidos solúveis das polpas e a firmeza das mangas minimamente processa-das aumentaram gradualmente com o decorrer dos dias de armazenamento, exceto, para os frutos do T2 em que a partir do 8º dia a firmeza apresentou uma queda significativa.


Para os componentes colorimétricos (parâmetros L*, a* e b*), as polpas das mangas minimamente processadas, em geral, não apresentaram diferenças estatísticas significativas, para o componente *b, apenas no 4º dia de armazenamento e para o componente *a no 2º e no 8º dia, reforçando que as coberturas foram capazes de preservar a cor das frutas.

Por fim, conclui-se que T1 é uma cobertura eficiente para aplicação em mangas mi-nimamente processadas sendo capaz de minimizar a perda de massa e manter as carac-terísticas sensoriais desejadas. Contudo, T2 não foi eficiente na conservação das mangas minimamente processadas, apresentando alta perda de massa e mudanças perceptíveis nos aspectos físicos, químicos e sensoriais, principalmente na firmeza e cor.

Como sugestão para trabalhos futuros, sugere-se a elaboração das coberturas em faixas de pH menores que 7,0.

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“32

Palatabilidade e aceitabilidade sensorial em idosos

Rangel Zagheti dos ReisUTFPR

Elisandra Vanessa de MouraUTFPR

Marisa Angela BiazusUTFPR

Henry Charles Albert David Naidoo Terroso de Mendonça BrandãoUTFPR

Silvana Ligia VincenziUTFPR

William Arthur Philip Louis Naidoo Terroso de Mendonça BrandãoUTFPR

Saraspathy Naidoo Terroso Gama de MendonçaUTFPR

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https://dx.doi.org/10.37885/210303578


Palavras-chave: Acuidade,Consumidores,Degeneração Celular.

RESUMO

A qualidade sensorial é determinante na escolha alimentar, desta maneira foi realizada uma pesquisa sobre a percepção dos gostos básicos (amargo, ácido, doce e salgado) e aceitabilidade do gosto doce de iogurte natural com diferentes teores de sacarose (4% e 8%), através do teste de Escala hedônica (9 pontos), em 100 idosos participantes de pro-gramas de atendimento da Secretaria de Assistência Social do município de Medianeira, com idade acima de 60 anos.O projeto foi aprovado pelo Comitê de Ética em Pesquisa com Seres Humanos da UTFPR . Observou-se que os idosos apresentaram uma média de 61,5% de acertos no teste de sensibilidade, o que denota uma queda na sua acuidade sensorial, prevista em função da degeneração celular. As formulações de iogurte com 4% e 8% de sacarose apresentaram uma aceitação muito satisfatória, equivalente â catego-ria “gostei muito”, não apresentando diferença significativa (p>0,05) entre as amostras.


INTRODUÇÃO

O envelhecimento populacional é uma tendência constatada em pesquisas amos-trais realizadas por institutos brasileiros encarregados para executar tais levantamentos e estudos. No país, a média de idade está em ascensão. As projeções indicam que, até 2040, a população idosa representará 30% do total da população brasileira (INSTITUTO BRASILEIRO DE GEOGRAFIA E ESTATÍSTICA, 2014).

O envelhecimento é um processo normal que começa na concepção e termina na morte. A senescência, período de vida após os 30 anos, é um processo que envolve o corpo todo. Durante os períodos de crescimento, os processos anabólicos excedem em número as alterações catabólicas. A perda resultante das células pode levar a vários graus de diminuição de eficiência e funções prejudicadas. Os gerontologistas veem o envelhecimento em termos de processos cronológicos, biológicos, psicológicos e sociais. Essas alterações podem ser influenciadas por eventos da vida, enfermidades, genética, fatores socioeconômicos e de estilo de vida (KRAUSE et al., 2010).

Portanto, a idade fisiológica de uma pessoa reflete o estado de saúde, mas pode ou não refletir a idade cronológica. Os fatores de estilo de vida que parecem influenciar a idade fisiológica são a adequação e regularidade do sono, frequência de consumo de refeições bem balanceadas, suficiência de atividade física, hábito de fumar, extensão do consumo de álcool e peso corporal. A doença e incapacidade não são sempre consequências inevitáveis do envelhecimento o uso de serviços preventivos, a eliminação dos fatores de risco e a ado-ção de comportamentos de estilo de vida saudáveis são alguns dos principais determinantes de como uma pessoa envelhece bem.

Com o avançar da idade, é notória a existência de alterações progressivas no orga-nismo da pessoa idosa, o que conduz a alterações nas funções fisiológicas. Tais mudanças podem interferir no estado nutricional, causando diminuição do metabolismo basal, redistri-buição da massa corporal, alterações no funcionamento digestivo, alterações na percepção sensorial e diminuição da sensibilidade à sede, podendo interferir diretamente no consumo de alimentos (CAMPOS et al.,2000).

Com base no desenvolvimento do paladar no decorrer da infância e adolescência, o consumo de alimentos é moldado de acordo com as preferências aprendidas e adquiridas nessas fases e acompanham o homem até a sua velhice. Desta maneira, o aspecto de quali-dade sensorial é o mais relacionado à percepção do consumidor, sendo este uma criança, um jovem, adulto ou idoso, no momento de sua escolha alimentar (DUTCOSKY, 2013). Diante deste contexto, este estudo almejou observar a palatabilidade de consumidores idosos, para um entendimento do seu comportamento de consumo alimentar.


MATERIAL E MÉTODOS

O projeto foi submetido ao Comitê de Ética em Pesquisa com Seres Humanos da UTFPR, e aprovado sob o parecer de número 490.841 de 12/12/2013, e o Termo de Consentimento Livre e Esclarecido foi apresentado a cada um dos participantes, contendo as informações sobre a natureza e objeto de pesquisa, bem como a sua condução e procedimentos, de maneira clara e simples. No presente projeto, a população envolvida correspondeu a 100 idosos, com idade entre 60 e 92 anos, sendo integrantes da comunidade de Medianeira-Pr, e se investigou a sua sensibilidade quanto à percepção dos gostos básicos (amargo, doce, ácido e salgado), e a aceitabilidade de um produto como o iogurte natural desenvolvido com teores de sacarose diferentes ( 4% e 8%). Para a realização do teste dos gostos básicos, foram preparadas quatro soluções, de acordo com a metodologia específica (JELLINEK, 1985), contendo as seguintes concentrações para o volume a ser preparado: Ácida –( Ácido Cítrico -0,07%); Amargo – (Cafeína -0,07%); Doce – (Sacarose -2%); Salgado –( Cloreto de Sódio -0,2%). As amostras de gostos básicos foram submetidas à análise microbiológica segundo a Portaria 518 de 25 de março de 2004 do Ministério da Saúde (Brasil, 2005), para Coliformes totais, de forma a garantir a sua inocuidade para o seu consumo. As formulações de iogurte natural (4% e 8% de sacarose) foram submetidas às análises microbiológicas de qualidade, conforme especificado na Resolução nº 5 de 13 de novembro de 2000 , para Coliformes 35°, Coliformes 45°, bolores e leveduras (BRASIL, 2000), para garantir a sua inocuidade aos consumidores. O desenvolvimento do iogurte natural foi no Laboratório de Laticínios e os testes sensoriais foram realizados no Laboratório de Análise Sensorial da UTFPR câmpus Medianeira. As amostras foram codificadas com três dígitos aleatórios, e servidas juntamente com água destilada, em copos descartáveis à temperatura ambiente, para a higienização do palato e da boca, e apresentados de forma não sequencial, para não induzir o avaliador, em cabines individuais com iluminação fluorescente branca. Para a análise sensorial do iogurte, os participantes utilizaram o Teste Afetivo de Escala Hedônica, desenvolvida por Peryan e Pilgrim (1957), e avaliaram o quanto gostaram ou desgostaram dos seguintes atributos: aroma, doçura, consistência, impressão global. A forma geral da escala hedônica segue a seguinte classificação: 1- Desgostei extremamente; 2- Desgostei muito; 3- Desgostei moderadamente; 4- Desgostei ligeiramente; 5-Indiferente; 6- Gostei li-geiramente; 7- Gostei moderadamente; 8- Gostei muito; 9- Gostei extremamente. A escala hedônica é flexível, e apresenta uma faixa de aplicação bastante ampla, desde que se avalie a situação com algum critério de preferência humana ( DUTCOSKY, 2007; DUTCOSKY, 2013; MININ, 2006).



A Tabela 1 apresenta dados sobre o estado nutricional dos participantes idosos.Tabela 1. Distribuição do IMC dos idosos.

IMC Classificação Distribuição %

Menor que 18,5 Subnutrido 0

Entre 18,5 a 24,9 Normal 7

Entre 25,0 e 29,9 Sobrepeso 83

Entre 30,0 e 39,9 Obesidade 10

Maior que 40 Obesidade Grave 0

Segundo a classificação do estado nutricional pela Organização Mundial de Saúde (WHO, 1998), a maioria (83%), apresenta sobrepeso, o que denota a necessidade de estra-tégia de educação alimentar e incentivo quanto à prática de exercícios físicos .. Entretanto, a estratégia de educação alimentar, deve compreender a abordagens de aspectos sensoriais que motivem a ingestão de alimentos adequados e agradáveis ao sentido da gustação.

A Figura 1 apresenta dados sobre a sensibilidade em relação aos gostos bási-cos pelos idosos.

Figura 1. Dados sobre a percepção dos gostos básicos.

Os participantes idosos apresentaram um total de 53% de erros e 47% de acertos para a amostra de gosto Amargo. No caso da amostra Doce, registrou-se 16% de erros e 84% de acertos. Para a amostra Salgada, um percentual de 36% erros e 64% acertos e por fim, o sabor Ácido obteve 49% de erros, e 51% de acertos, conforme a Figura 1.No que concerne à terceira idade, um dos fatores mais relevantes na diminuição do consumo alimentar é a redução da sensibilidade para os gostos básicos, que são, doce, amargo, ácido, salgado, umami e sensação do metálico. O paladar tem sua base anatômica no número de gemas gustativas das papilas linguais. Nos jovens, este número corresponde a mais de 250 para cada papila, já para as pessoas acima dos 70 anos, estas são em número de 100, o que


vem de encontro com a colocação do decréscimo do limiar de percepção e identificação do “flavor” em consequência do envelhecimento. Isso quer dizer que o idoso necessita de maior concentração do sabor atribuído ao alimento, em comparação com adultos jovens (KRAUSE et al., 2010). A Figura 2 apresenta dados sobre a percepção da doçura gostos de formulações de iogurte pelos consumidores idosos.

Figura 2. Aceitabilidade das formulações de iogurte.

Conforme ilustrado na Figura 2, foi grande a aceitação por parte dos participantes ido-sos para as duas amostras de iogurte natural com diferença na concentração de sacarose (4% e 8%). A amostra com 8% de sacarose teve uma aceitação levemente maior do que a amostra com 4% de sacarose, porém sem diferença significativa (p>0,05). Para o atributo Aroma e Impressão Global foram alcançadas médias de 8,2 e 8,5 para as amostras de 4% e 8% de sacarose, respectivamente. Considerando-se os atributos “Doçura” e “Consistência”, as médias obtidas foram exatamente as mesmas, sendo 8,1 e 8,4 para as amostras com concentração de sacarose de 4% e 8%.

CONCLUSÕES

De um modo geral, percebeu-se maior dificuldade de os participantes idosos em iden-tificarem os gostos. Tal condição pode ser atribuída à perda da palatabilidade, devido à degeneração celular, como o decréscimo no número de papilas gustativas. Este fato suge-re uma atenção por parte da indústria de alimentos quanto à produção de alimentos como atributos de aroma e sabor realçados, além da textura macia.

AGRADECIMENTOS

Os autores deste trabalho gostariam de agradecer à Universidade Tecnológica Federal do Paraná campus Medianeira pelo suporte técnico e a bolsa de iniciação científica para a realização deste estudo.


REFERÊNCIAS

1. BRASIL. Ministério da Saúde. Portaria Nº 518, de 25 de março de 2004. Secretaria de Vigi-lância em Saúde, Coordenação Geral de Vigilância em Saúde Ambiental – Brasília: Editora do Ministério da Saúde, 2005.

2. BRASIL. Ministério da Agricultura, Pecuária e do Abastecimento. Resolução Nº 5, de 13 de novembro de 2000. Secretaria de Defesa Agropecuária. Departamento de Inspeção de Pro-dutos de Origem Animal-DIPOA. Diário Oficial da União, 2000.

3. CAMPOS, M. T. F. S., MONTEIRO, J. B. R., ORNELAS, A. P. R. C. Fatores que afetam o consumo alimentar e a nutrição do Idoso. Revista de Nutrição, v.13, n.3, p.157 -16, 2000.

4. DUTCOSKY, S.D. Análise sensorial de alimentos. 2ª ed. Curitiba: Champagnat, 2007.

5. DUTCOSKY, S.D. Análise sensorial de alimentos.4ª ed. Curitiba: Champagnat, 2013.

6. GUERRERO, L. Estudios de consumidores: análisis de los errores más habituales. In T. C. A. Almeida.; G. Hough.; M. H. Damasio.; M. A. A. da Silva (Eds.), Avances en Análisis Sensorial (pp. 121–129). São Paulo: Ed. Varela, 1999.

7. INSTITUTO BRASILEIRO DE GEOGRAFIA E ESTATÍSTICA. Perfil dos Idosos responsáveis pelos domicílios no Brasil. Disponível em: http://www.ibge.gov.br/home/estatistica/populacao/perfilidoso/perfidosos2000.pdf

8. JELLINEK, G. Sensory evaluation of foods-theory and practice. England: Ellis Horwood, 1985.

9. KRAUSE, M. V.; MAHAN, L. K.; ESCOTT-STUMP, S. Alimentos, nutrição e dietoterapia .12a ed. São Paulo: Roca, 2010.

10. MININ, V.P.R. Análise sensorial: estudos com consumidores. Viçosa: UFV, 2006.

11. WORLD HEALTH ORGANIZATION. Obesity: preventing and managing the global epidemic. In: Report of a WHO consultation on obesity. Geneva: WHO, 1998.

12. PERYAM, D. R., PILGRIM, F. J. Hedonic scale method of measuring food preferences. Food Technology, v.11, n.9, p.9-14, 1957.

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Aplicabilidade de matérias primas vegetais para elaboração de bebidas funcionais

Daniel Felipe Toro SuárezUFPE

Luciana Leite de Andrade LimaUFRPE

Gerlane Souza de LimaUFPE

Vivianne Montarroyos PadilhaUFPE


10.37885/210303521

https://dx.doi.org/10.37885/210303521


Palavras-chave: Abacaxi, Maracujá, Mistura, Nutrição, Yacon.

RESUMO

O consumo de produtos funcionais está aumentando devido a estarem associados com a promoção de saúde. Isto se deve à biodisponibilidade das matérias primas, geralmente utilizadas para a obtenção destes produtos, que apresentam ótimas caraterísticas senso-riais e alto teor de compostos bioativos. Esses compostos são encontrados em maiores quantidades e variedade em frutas e hortaliças. Nesse sentido, a aplicação dessas maté-rias primas para o desenvolvimento de bebidas funcionais é de grande interesse. Frutas como abacaxi e maracujá se mostram fontes de variados bioativos, como compostos fenólicos, carotenoides e ácido ascórbico. Um tubérculo de significativa importância para o incremento de fibras na alimentação é o yacon, considerado o alimento natural com maior teor de fruto-oligossacarídeos, importante prébiótico para manutenção da saúde intestinal. O desenvolvimento de bebidas mistas com esses ou combinações de outros vegetais se mostram como alternativas promissoras para a elaboração de produtos fun-cionais, incentivando o aproveitamento de matérias primas de destaque em mercados locais, fortalecendo o consumo de produtos saudáveis, com alto teor de compostos bioativos e boa aceitabilidade sensorial.


INTRODUÇÃO

Mundialmente, vê-se uma maior preocupação sobre melhores cuidados com a saúde, em como estilo de vida sedentário, poluição e maus hábitos alimentares levam à propagação de doenças que afetam significativamente a qualidade de vida da população. Esses agentes negativos podem ser neutralizados com um estilo de vida mais saudável por meio da prática de exercício físico e dieta equilibrada, com base na ingestão de alimentos que forneçam nutrientes e energia necessária para manter um corpo saudável e, assim, ser capaz de fazer atividades diárias normalmente.

A alimentação se constitui como um meio de aquisição de matérias primas necessárias à manutenção do metabolismo e outras funcionalidades do organismo. A ingestão de água, macronutrientes (carboidratos, lipídios e proteínas) e micronutrientes (vitaminas e minerais), quando realizada de forma equilibrada quanto aos requerimentos individuais, podem pro-porcionar maior qualidade de vida do ponto de vista nutricional (VALENZUELA et al., 2014).

A Colômbia é um país que tem uma localização estratégica e forte potencial agrícola, atividade que corresponde a uma de suas linhas econômicas mais importantes. As vanta-gens do país são a sua geografia e variedade de ecossistemas, que permitem a produção de diversos produtos. Na última década, o setor agrícola tem crescido significativamente, passando de 5,8 milhões de hectares em 2008 para 7,3 em 2014, com incentivo de ações governamentais (COLÔMBIA, 2016).

Na Aposta Exportadora Agropecuária 2006-2020 (COLÔMBIA, 2006) foram prioriza-dos vários frutos, com destaque para abacaxi e maracujá, a fim de aumentar e melhorar a sua produção para elevar as exportações colombianas. Nesse sentido, Risaralda, apesar de ser o quarto menor Departamento da Colômbia (4.140 km2), apresenta boas condições ambientais e de negócios, promovendo esforços para fortalecer suas produções de abacaxi e maracujá, que em 2014 atingiram 12.400 e 124 toneladas, respectivamente. Já a produção nacional foi de 663,290.05 toneladas de abacaxi e 101,804.19 toneladas de maracujá, no mesmo ano (COLÔMBIA, 2016).

Apesar da produtividade significativa, uma grande proporção destas matérias-primas não é adequadamente aproveitada devido às práticas agrícolas com pouca tecnologia, excesso de oferta e falta de inovação no consumo, principalmente direcionadas para co-mercialização de frutas in natura e polpa de frutas. Neste país, outro cultivar também se destaca. A produção de yacon não está destinada a fins comerciais, sendo produzido em hortas caseiras ou terrenos pequenos junto a outras hortaliças. Essa subutilização gera desorganização, desinformação sobre os níveis de produção, baixas utilidades e elevados custos de produção (CALDERÓN DIAZ; FANDIÑO MORANTE; CHÁVEZ PACHECO, 2017).


Desta maneira, evidencia-se a necessidade de propor estratégias para incrementar o cultivo deste produto e assim impactar positivamente a economia dos pequenos produtores.

Uma ampla gama de pesquisas vem sendo direcionadas para avaliar as característi-cas nutricionais e bioativas de frutos, no intuito de comprovar a sabedoria popular que os indica como benéficos à saúde humana. A literatura tem reportado importantes atividades biológicas relacionadas aos cultivares acima mencionados.

O abacaxi tem um alto teor de fibra dietética, sendo recomendado em dietas para re-dução de peso, como também presença de carotenoides, polifenóis e vitamina C (MUNIVE SALAS, 2015; SÁNCHEZ; AHUJA; ACEVEDO, 2015). O maracujá destaca-se por seu efeito calmante, considerado funcional por seu alto teor de carotenoides e flavonoides, permitindo oferecer ao consumidor efeitos benéficos como atividade antioxidante, anti-hipertensiva e redução da glicemia e colesterolemia (CARVAJAL et. al., 2014; ZERAIK, et al., 2010). O ya-con, outra matéria-prima considerada funcional, é um tubérculo proveniente da América do Sul e produzido na Colômbia. Apresenta consideráveis quantidades de frutooligossacarídeos, ácido ferúlico, ácido cafeico, esculetina e esculina, que o tornam ideal para o controle de diabetes e inflamações (MARTINS; DELMASCHIO; DE AVELAR CORDEIRO, 2011).

Dado o crescente consumo de alimentos saudáveis no mercado e a biodisponibilidade dos mesmos que apresentam características sensoriais e teor de compostos bioativos, o propósito desta pesquisa é evidenciar o potencial de matérias primas bem difundidas na Colômbia, como abacaxi, maracujá e yacon para a elaboração de bebidas funcionais.

COMPOSTOS BIOATIVOS

É considerado saudável o aquele alimento que seja isento ou apresente pequenas quantidades de compostos que podem gerar enfermidades degenerativas e que cumpra seu objetivo básico de fornecer energia e nutrientes, permitindo o desenvolvimento adequado. Além das propriedades nutricionais comuns, o alimento pode ser classificado como funcional, caso ofereça compostos bioativos que tragam benefícios à saúde humana e cujos benefícios sejam comprovados cientificamente (Quadro 1) (SILVA et al., 2016).


Quadro 1. Funções de compostos bioativos.

COMPOSTOS EFEITOS

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Antim

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CAROTENOIDES X X X X

FITOESTEROIS X X

SAPONINAS X X X X

GLUCOSINOLATOS X X X

POLIFENÓIS X X X X X X X X

INIBIDORES DE PROTEASE X X

MONOTERPENOS X X

FITOESTRÓGENOS X X

ORGANOSULFURADOS X X X X X X X X X

ÁCIDO FÍTICO X X X

Fonte: Adaptado de (ROLDÁN; AZCONA, 2009).

A principal característica de um alimento funcional é seu teor de compostos bioativos, os quais podem ser classificados em três grupos: terpenos, fenólicos e sulfurosos, presentes nos alimentos vegetais em maior quantidade e diversidade (Tabela 1). Por meio de testes (in vivo ou in vitro), crescem as pesquisas sobre estes compostos com o fim de verificar seu efeito na saúde humana, ou seja, na prevenção de diversas doenças (cardíaca-coronária, enfarte, hipertensão, vários tipos de câncer, neurodegenerativas, doenças inflamatórias do olho, obesidade, diabetes, osteoporose, longevidade). O efeito protetor dessas substâncias se baseia principalmente na atividade antioxidante, com sequestro de radicais livres, inibi-ção da produção de peróxido de hidrogénio, ativação de mecanismos de defesa endógenos (ROLDÁN; AZCONA, 2009).


Tabela 1. Classificação de bioativos por classes e exemplos de compostos.

CLASSE SUBCLASSES PRINCIPAIS COMPOSTOS

Terpenos

CarotenoidesCarotenos betacaroteno, licopeno

Xantofilas luteína, zeaxantina

FitoesteroisEsteróis campesterol, estigmasterol

Estanois campestanol, sitostanol

Limonoides Limoneno, pineno

Compostos fenólicos

Álcoois e ácidos fenólicos ácido gálico, ácido caféico, ácido ferúlico, ácido siríngico

Flavonoides

Flavonóis quercetina, kampferol, rutina, miricetina

Flavanóis catequinas, epicatequina

Flavanonas naringenina, hesperitina, naringina

Antocianinas antocianidinas, cianidina, malvidina

Flavonas apigenina, luteolina

Isoflavonas genisteína, daidzeína (fitoestrógenos)

Não flavonoides

Estibenos resveratrol

Curcuminoides Curcumina

Lignanos enterolactona, enterodiol

Compostos sulfurados (tióis)De Aliáceas Alicina, ajoeno

Glucosinolatos sulforafano, isotiocinato

Fonte: Adaptado de (ÁLVAREZ, 2015; ROLDÁN; AZCONA, 2009).

Nesse sentido, a indústria de alimentos demonstrou grande interesse neste tipo de consumo e tem inovado em suas linhas de produção, a fim de adaptar os seus produtos às necessidades crescentes dos consumidores, introduzindo alimentos saudáveis e funcionais no mercado. No entanto, os alimentos funcionais não precisam ser produzidos industrialmente, uma vez que o consumo de vegetais in natura já supri grande parte da necessidade diária, sendo o consumo de muitos desses alimentos um componente cultural bem disseminado entre as gerações (BAQUERO; PATERNINA; CADAVID, 2016)

Os compostos fenólicos, principalmente flavonoides, apresentam mecanismo de ação preventiva (Figura 1) e também proporcionam um elevado poder antioxidante, agindo na redução do risco de doenças crônicas não transmissíveis. Além disso, atuam na proteção do sistema cardiovascular por seu efeito vasodilatador, na defesa das células contra danos causados por oxidação de LDL (Lipoproteína de Baixa Densidade) e do sistema nervoso central promovendo o desenvolvimento, crescimento e funcionamento neuronal. A ingestão diária média recomendada para flavonoides (23mg) pode ser obtida pela ingestão de frutas, legumes, sementes, flores, cerveja, vinho, chá verde, chá preto, soja, entre outros alimentos (MUÑÓZ JÁUREGUI et al., 2007; SILVA et al., 2016).

Uma subclasse importante dentre os flavonoides são as antocianinas, pigmentos ve-getais de coloração do vermelho ao azul, também detentoras de propriedades funcionais. Estes compostos ajudam a melhorar a acuidade visual, têm atividade antioxidante, eliminan-do os radicais livres, auxiliam na prevenção de câncer (mama, próstata, pulmão, sangue, fígado). Também atuam como agentes quimioprotetores na redução do risco de doenças


cardiovasculares, com ação anticancerígena, antitumoral, anti-inflamatória, antidiabética e neuroprotetora. As antocianinas são abundantes, principalmente, em frutas vermelhas, bagas de uvas tintas, cereais, milho roxo e vinho tinto (KHOO et al., 2017; LI et al., 2017).

Figura 1. Mecanismos preventivos de polifenóis. Fonte: Adaptado de (MUÑÓZ JÁUREGUI et al., 2007).

Os carotenoides são um grupo de pigmentos solúveis em gordura, cuja coloração varia do amarelo ao vermelho e podem ser de origem vegetal (frutas, folhas, leguminosas, grãos e sementes) e animal (leite, salmão, ovo, frango e frutos do mar). Os compostos mais comuns em alimentos são fitoflueno, beta-caroteno, licopeno, alfa-caroteno, alfa-crip-toxantina, beta-criptoxantina, zeaxantina, luteína, violaxantina e astaxantina. Carotenoides destacam-se como sendo antioxidantes, prevenindo doenças cardiovasculares (licopeno) e câncer, diminuindo danos oxidativos e inibindo o crescimento de tumores (beta-caroteno) e degeneração macular (luteína) (AGUILAR-ESPINOSA, 2017; ESTÉVEZ SANTIAGO, 2016).

As fibras alimentares constituem outra classe de compostos considerados como fun-cionais, pois desempenham um papel excelente na prevenção de doenças geradas pelos maus hábitos de alimentação na sociedade atual (MACEDO; SCHMOURLO; VIANA, 2012). Denominadas de prebióticos, têm apresentado importância na alimentação humana uma vez que melhoram a absorção de nutrientes e minerais. Ativam o sistema imunológico, reduzem a intolerância à lactose, contribuem para o crescimento da microbiota intestinal e previnem doenças gastrointestinais. Bernaud e Rodrigues (2013) relatam que as fibras alimentares ou dietéticas ajudam a prevenir doenças crônicas, tais como a doença arterial coronária, diabetes e hipertensão arterial.

As fibras dietéticas são classificadas em solúveis (como pectina e inulina), as quais não são digeridas no intestino delgado e servem como substrato para a microbiota do in-testino grosso, e as fibras insolúveis encarregadas de aumentar a produção do bolo fecal (como farelo de trigo, lignina, celulose). Compreendem também o grupo dos probióticos,


a oligofrutose, inulina, galacto-oligosacaridos, lactulosa e oligosacarídeos do leite materno (GUARNER, et al., 2011; SILVA et al., 2016).

BEBIDAS FUNCIONAIS À BASE DE FRUTAS

A tendência mundial de crescimento de consumo de produtos saudáveis e inovadores tem incentivado indústrias e pesquisadores a se dedicaram ao desenvolvimento de produtos alimentícios funcionais (DIONÍSIO et al., 2013).

O desenvolvimento de um produto funcional não é muito diferente do desenvolvimento de um produto convencional, mas precisam ter um respaldo científico sendo submetidos a análises físico-químicas dos bioativos, comprovação in vivo e utilização de procedimentos industriais que diminuam a degradação dos compostos de interesse (BRUZZONE, 2014, PERÍN et al., 2015).

Para uma bebida ser considerada funcional deve apresentar comprovação científica de benefício, em pelo menos uma função orgânica, melhorando o estado geral da saúde ou sendo preventivo a doenças. Os efeitos benéficos à saúde estão associados ao teor dos compostos bioativos, sendo os vegetais responsáveis pela maior variedade e quantidade desses compostos (ROLDÁN; AZCONA, 2009; SILVA et al., 2016).

Em vários estudos epidemiológicos e nutricionais (RAMÍREZ MALDONADO, 2016; SALAS et al., 2013; VICENTE-VICENTE; PRIETO; MORALES, 2013; WANG et al., 2018), têm-se demonstrado que o consumo de bebidas funcionais apresenta forte correlação com a prevenção de doenças crônico-degenerativas não transmissíveis (DCNT), a exemplo, de tipos de câncer, degradação macular relacionada a idade, diabetes e doenças cardiovasculares.

Entre estes produtos se tem as bebidas funcionais nas quais são empregados diversos ingredientes conseguindo combinar entre eles distintos compostos e logrando aceitabilidade sensorial. O tomate também é um bom ingrediente para o preparo de bebidas funcionais. Castro e colaboradores (2016) conseguiram desenvolver uma bebida à base desta fruta adicionada de cúrcuma, e encontraram teor fenólicos de 173 mg de ácido gálico/100g e capacidade antioxidante de 1187,0 μmFe2+. Dentre outras matérias primas de destaque, encontram-se e o abacaxi, o maracujá e o yacon.

Abacaxi (Ananás comosus var. Comosus)

O abacaxi é uma das frutas tropicais mais reconhecidas e consumidas no mundo por seu aroma e sabor (MUNIVE SALAS, 2015). Considerando suas características e seu alto consumo, esta fruta tem tido grandes aumentos nos níveis de produção em todo o mundo.


Essa fruta consiste na ligação de 150 a 200 frutos pequenos individuais ao eixo central da inflorescência. Normalmente, o amadurecimento dos frutos ocorre 5 ou 6 meses após a formação da inflorescência, dependendo das condições climáticas. No entanto, é uma fruta não-climatérica, ou seja, ele não continua seu amadurecimento após a colheita. Apresenta casca de cor verde, mas que pode mudar mesmo depois de colhida, alcançando uma co-loração mais clara ou amarelada, pois a clorofila continua a se deteriorar. A polpa pode ser amarela laranja ou branca, dependendo da variedade, com gosto agridoce quando comple-tamente maduro e ligeiramente ácido no início da maturidade comercial. A acidez diminui após serem colhidas que, em conjunto com um teor de açúcares apropriado, contribui para melhora do sabor da (MUNIVE SALAS, 2015; SÁNCHEZ; AHUJA; ACEVEDO, 2015).

Apresenta elevado conteúdo de água (80 - 85%) e 12-15% de açúcares, dos quais dois terços estão sob a forma de sacarose e o restante na forma de glicose e frutose. O teor de amido é quase nulo e, por sua vez, apresenta um teor muito baixo de proteína e gordura. Além disso, contém ácido 0,6-0,9% (87% ácidos cítrico e málico), rico em vitamina C e uma boa fonte de vitaminas B1, B2 e B6 (LÓPEZ, 2016; SÁNCHEZ; AHUJA; ACEVEDO, 2015).

Essa fruta é direcionada, principalmente, para o consumo in natura e processa-do, podendo também ser usado como sobremesa ou ingrediente doce em preparações. Devido ao elevado consumo e custo de transporte das frutas frescas, muitos produtos in-dustriais são produzidos, entre eles sucos, compotas e vinagre de abacaxi (LÓPEZ, 2016; MUNIVE SALAS, 2015).

Entre as diversas variedades, a mais notável é a variedade MD-2 ou dourado (Ananás comosus var. Comosus) que apresenta teor mais elevado de °Brix, intensidade aromática e coloração amarelo intensa, parâmetros de qualidade desejados pelo consumidor e que a classifica como variedade preferida a nível mundial. Outra variedade bastante consumida é a Smooth Cayenne ou havaiana que, quando madura, apresenta coloração laranja-aver-melhado e celulose pode variar de amarelo claro para amarelo dourado, além de doçura pronunciada. Esta variedade tem uma versão melhorada chamada Champaka, que embora tenha as mesmas características sensoriais que a original, apresenta maior produtividade e qualidade padrão de exportação (MUNIVE SALAS, 2015).

Na prática popular, diversas propriedades medicinais são atribuídas às variedades dessa fruta, entre os quais o mais notável está relacionado à digestão, porque contém a enzima proteolítica chamada bromelina que ajuda a digestibilidade de alimentos proteicos. Também é conhecido por ser diurético, antisséptico, desintoxicante, antiácido e antiparasi-tário (FERREIRA, et al., 2016; SÁNCHEZ; AHUJA; ACEVEDO, 2015).

Ferreira et al. (2016) investigaram os compostos antioxidantes encontrados no aba-caxi e encontraram 84,90 mg/100g de polifenóis totais e 49,79 mg/100g de vitamina C. Da


Silva e colaboradores (2014) encontraram, em base seca, 11,62mg/100g de antocianinas; 42,86mg/100g de carotenoides e 990,76 mg/100g de polifenóis totais.

Zapata, Piehadrita e Rojano (2014) analisaram vários vegetais a fim de reconhecer a sua atividade antioxidante, indicando que esta função pode ser relacionada ao teor total de fenólicos. Nesta pesquisa, o abacaxi foi classificado como intermediário - teor total de fenólicos de 268,6mg ácido gálico/100g (base seca) e atividade antioxidante moderada, com 4.404,5 trolox μmol/100 g, em base seca. Lopes e colaboradores (2015) quantificaram polifenóis totais (10,935 mg/g), flavonoides (0,124 mg/g) e capacidade antioxidante (454,97 mg/mL de DPPH*) em abacaxi.

Maracujá (Passiflora edulis flavicarpa Degener)

O maracujá ou fruta da paixão é uma fruta considerada exótica por suas marcan-tes características sensoriais, que tem despertado grande interesse no aumento da sua produção, devido à alta demanda dos EUA e Europa. Em 2002, a produção mundial de maracujá foi liderada pelo Brasil (70%), seguido pelo Equador (13%) e Colômbia (12%) (GOBERNACIÓN DE ANTIOQUIA, 2014).

A planta é lenhosa, trepadeira e vigorosa, caracterizada por ter raiz ramificada e su-perficial, talhos redondos, gavinhas, folhas ovais, flores hermafroditas e auto-incompatíveis e frutos redondos com sementes pretas ou castanha escura. O fruto climatério, redondo ou oval, com média de 6 cm de diâmetro, pesando 60 a 100 gramas e coloração amarela, tem no invólucro elevada concentração de pectina. A polpa é gelatinosa e as sementes são pequenas (200 a 300 por fruto) e de cor escura. O suco é ácido e aromático, pode chegar a 40% do peso da fruta, com um pH de 2,5 a 3,5 e entre 14 a 17 °Brix (SALINAS, 2010).

O maracujá é boa fonte de minerais, vitaminas fibras e água vegetal, pode ser consu-mido como fruta fresca ou suco, sendo usado para preparar refrigerantes, néctares, com-potas, sorvetes, pudins e conservas. A coloração do suco é devido à presença do caroteno, pigmento amarelo-alaranjado, com concentração elevada de pró-vitamina A, vitamina C, mi-nerais (cálcio e ferro) e fibras. O valor calórico para 100 mL de suco tem uma média de 53 kcal, variando de acordo com as espécies. O uso medicinal do maracujá baseia-se nas propriedades calmantes (depressor do sistema nervoso) de passiflorine (ou maracuyina), um sedativo natural encontrado em frutas e folhas. Suas folhas são usadas para combater inflamações e febres. A casca do maracujá é normalmente utilizada por ser rica em pectina, fibra solúvel, auxiliando no controle dos níveis de açúcar no sangue, impedindo a absorção de carboidratos (CAÑIZARES CHACÍN; JARAMILLO AGUILAR, 2015; CARVAJAL et al., 2014).

No departamento de Huila (Colômbia), o maracujá é utilizado como um tranquilizante para controlar a pressão arterial, aliviar os sintomas do consumo de álcool etílico, diminuir


o colesterol, melhorar a saúde da próstata, baixar a temperatura do corpo e também por suas propriedades digestivas. Estes resultados são relacionados à presença de alcaloides, triterpenos e esteroides minerais (CARVAJAL et al., 2014).

Ramos e colaboradores (2007) investigaram o potencial da farinha da casca do mara-cujá na redução colesterol, com introdução de 30g da farinha na dieta diária de 25 pessoas com níveis elevados de colesterol, durante 60 dias. Os resultados demonstraram redução no colesterol total e colesterol LDL, sem afetar os níveis de colesterol HDL (Lipoproteína de Alta Densidade), sugerindo estudos para verificar se farinha de maracujá combate a hipercolesterolemia.

Ramírez Maldonado (2016) estudou a atividade anticarcinogênica de extratos de ma-racujá sobre células do cólon humano e estabeleceu que estes extratos apresentam ação promissora para quimioprevenção ou como agentes terapêuticos para o tratamento de cân-cer. Da Silva et. al. (2014) encontram em base seca de maracujá 3,48 mg/100g de antocia-ninas, 1362,07 mg/100g de betacaroteno e 765,09 mg/100g de polifenóis. A concentração de ácido ascórbico varia entre 17 a 35 mg/100g no maracujá vermelho e 10-14 mg/100g no maracujá amarelo (CAÑIZARES CHACÍN; JARAMILLO AGUILAR, 2015).

O maracujá, em função do teor de fenólicos e da atividade antioxidante, é considerada uma fruta com atividade biológica moderada, por apresentar baixa concentração de fenóli-cos (39,1 mg de ácido gálico/100g em base seca) e atividade antioxidante de 2.154,5 trolox μmol/100g, em base seca (ZAPATA; PIEHADRITA; ROJANO, 2014).

Yacon (Smallanthus sonchifolius)

O yacon é uma planta perene nativa dos Andes e cultivada em diferentes países, como Colômbia Argentina, Brasil, República Checa, Nova Zelândia e Japão. Vários fatores, tais como a altitude, temperatura e tipo de solo afetam a produção e qualidade do tubér-culo. O Peru é o país líder na sua produção, com 28.442 toneladas em 2015, seguido de Argentina (23.098ton) e Chile (21.613ton). Entretanto, nos últimos anos a produção não tem aumentado significativamente devido à queda nas exportações, havendo maior consumo interno. Na Colômbia, a produção do yacon é baixa, visto que não é um produto muito po-pular e faz parte dos cultivos transitórios do país, não apresentando estabilidade ao longo do ano, sendo principalmente cultivado em hortas caseiras (CALDERÓN DIAZ; FANDIÑO MORANTE; CHÁVEZ PACHECO, 2017).

No planalto dos Andes (3000 a 3500m), o ciclo de produção dura entre 10 e 12 me-ses, enquanto que em altitudes mais baixas (0 a 2000m) ciclo pode durar entre 6 e 10 me-ses. O rendimento por hectare pode facilmente variar entre 20 e 40 toneladas, mas sob condi-ções experimentais é possível obter rendimentos de até 100 toneladas por hectare. O yacon


tem peso variando de 300 a 600g e apresenta semelhança com a batata doce. Seu con-sumo é realizado preferencialmente in natura. Possui um gosto adocicado, semelhante ao melão, com polpa firme de coloração levemente amarelada, pela presença de carotenoi-des (HUAYCHO et al., 2016; MARTINS; DELMASCHIO; DE AVELAR CORDEIRO, 2011; PADILHA et al., 2017).

Como fruta fresca, é boa reidratante devido ao seu teor de água elevado (83-90%). Além disso, pode prevenir a fadiga e cãibras pelo seu alto teor de potássio. Talvez por essa razão, seja observado seu consumo por agricultores durante longas caminhadas. A ingestão diária de yacon fresco pode chegar a 500-1000g por pessoa. Este nível de consumo não produz efeitos tóxicos ou adversos, exceto ocasionalmente muita flatulência. Também pode ser consumido desidratado e na forma de geleia, chá (folhas), “chicha”, xarope, farinha e chips (PADILHA et al., 2017).

Como uma raiz de armazenamento, contém um grande conteúdo de carboidratos (90% em peso), dos quais entre 50 e 70% são fruto-oligossacarídeos (FOS), sendo o restante sacarose, frutose e glicose. Também apresenta quantidades significativas de potássio, de-rivados do ácido cafeico compostos polifenólicos, antioxidantes como o ácido clorogénico e triptofano e vários fitoalexinas fungicida. Seu conteúdo de proteínas, lipídios, vitaminas e minerais é baixo (BRITES; NOREÑA, 2016; DIONÍSIO et al., 2013).

O uso medicinal do yacon in natura, e folhas e flores consumidas como chá tem aumen-tado devido à sua propriedade hipoglicemiante. Suas raízes tuberosas e caules apresentam grande quantidade de fruto-oligossacarídeos (FOS) do tipo inulina, podendo ser um substituto natural do açúcar na alimentação de diabéticos (MARTINS; DELMASCHIO; DE AVELAR CORDEIRO, 2011). O yacon é o alimento natural com mais teor de FOS, compostos que estimulam seletivamente a proliferação e/ou atividade de populações de bactérias benéficas no cólon, sendo considerado um alimento prebiótico (DIONÍSIO et al., 2013; MARTINS; DELMASCHIO; DE AVELAR CORDEIRO, 2011; PADILHA et al., 2017)

Os FOS são cadeias de até 10 unidades que são fermentados por um grupo de bactérias localizadas no cólon (Bifidubacterium e Lactobacillus), gerando os efeitos benéficos à saúde do consumidor por inibir o crescimento de bactérias tóxicas. Desta forma, esses compostos são considerados prébióticos e ajudam no tratamento de câncer de cólon. Os FOS têm bai-xo valor calórico (1 kcal/g), equivalente a um quarto do valor calórico de amido e sacarose. Estes carboidratos são ideais para dieta de baixa caloria ou para pessoas que sofrem de diabetes, sendo absorvido como fibra alimentar e não como glicose (PADILHA et al., 2017)

O consumo de yacon in natura, tanto quanto do chá de suas folhas e flores, auxiliam no tratamento de diabetes, devido ao seu conteúdo de FOS. Jandera et al. (2005) analisaram vários antioxidantes presentes em extratos de alimentos e no extrato etanólicos de yacon


encontraram 7,1 mg/L de esculina, 110 mg/L de ácido caféico, 56 mg/L de ácido ferúlico e 5,9 mg/L de esculetina (MARTINS; DELMASCHIO; DE AVELAR CORDEIRO, 2011).


Diante do exposto, pode-se observar o potencial de frutas tropicais como abacaxi e maracujá, juntamente com um tubérculo rico em fibras, como o yacon. O desenvolvimento de bebidas mistas com esses ou combinações de outros vegetais se mostram como alterna-tivas promissoras para a elaboração de bebidas funcionais, incentivando o aproveitamento de matérias primas de destaque em mercados locais, fortalecendo o consumo de produtos saudáveis, com alto teor de compostos bioativos e boa aceitabilidade sensorial.

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Elaboração e caracterização de sobremesa láctea adicionada de babaçu e cupuaçu

Natália Tolfo de SouzaUNIR

Geovanna Lemos LimaUNIR

Gabrieli Oliveira FoladorUNIR

Gisele Teixeira de Souza SoraUNIR

Ladyslene Chrístyns de PaulaUNIR

Luís Fernando PolesiUNIR

10.37885/210303495

https://dx.doi.org/10.37885/210303495


Palavras-chave: Produto Lácteo, Frutos da Amazônia, Processamento, Theobroma Gran-diflorum, Attalea Speciosa.

RESUMO

A exigência dos consumidores por produtos mais nutritivos tem aumentado ao longo dos anos. A adição de frutos da Amazônia às sobremesas lácteas pode agregar valor nutri-cional, além do aproveitamento industrial destes frutos pouco explorados, valorizando a fruticultura nacional. O cupuaçu e o babaçu são frutos da região amazônica que possuem propriedades bioativas significativas. Assim, o objetivo deste trabalho foi desenvolver e caracterizar diferentes formulações de sobremesa láctea mista de babaçu e cupuaçu. Foram elaboradas diferentes formulações de sobremesa láctea: babaçu (50%) e cupuaçu (50%), sendo a fração de cupuaçu elaborada com diferentes concentrações de açúcar (8%, 11,5% e 15%). As sobremesas foram avaliadas quanto a composição centesimal (umidade, cinzas, lipídios, proteínas, fibra alimentar, carboidratos totais, acidez titulável, pH e sólidos solúveis), qualidade microbiológica (Bacillus cereus, Enterobacteriaceae estafilococos coagulase positiva e Salmonella) e avaliação sensorial (testes de aceitação e intenção de compra). Resultados como pH, carboidratos totais, sólidos solúveis diferiram entre si devido a variação teor de açúcar adicionado às formulações. O produto apresentou acidez equilibrada, alta umidade, alto teor de carboidratos e fibras estando de acordo com a legislação para sobremesas lácteas. Todas as formulações apresentaram qualidade microbiológica de acordo com os padrões exigidos pela vigilância sanitária. O índice de aceitação do produto foi satisfatório (acima de 86%) e a intenção de compra foi maior para a amostra com 15% de açúcar, a qual 56% dos provadores “decididamente compra-riam” e 41% para “provavelmente comprariam”. Determinou-se que a sobremesa láctea adicionada de frutos da Amazônia é um produto com qualidade sensorial, nutricional e higiênico sanitária adequada para comercialização.


INTRODUÇÃO

As sobremesas lácteas são produtos obtidos a partir do leite, que através da ação de agentes espessantes ou geleificantes adquirem consistência semi-sólida. Sua estabilidade depende muito da tecnologia de fabricação, das características intrínsecas de cada produto e da estocagem sob condições refrigeradas (NUNES et al.,1998).

Seu consumo tem se tornado mais comum em todo mundo. Apesar de inicialmente as sobremesas lácteas ofertarem somente o apelo sensorial, os ingredientes inovadores e os sistemas tecnológicos aplicados nas fábricas de laticínios têm proporcionado novas alter-nativas, permitindo a produção de sobremesas com novos sabores, maior digestibilidade e maior valor nutricional (NIKAEDO; AMARAL; PENNA, 2004).

Uma forma de agregar valor nutricional às sobremesas lácteas é com a adição de polpa frutos da Amazônia, colaborando assim de forma positiva para o aproveitamento desses frutos e valorização da flora nacional.

O cupuaçu (Theobroma grandiflorum) é uma fruta típica da Amazônia, onde começou a ser cultivada pelas comunidades indígenas como fonte primária de alimento na Floresta Amazônica. No Brasil, a produção está concentrada na maioria dos estados da região Norte. Amazonas, Pará, Acre, Rondônia e Roraima são os maiores produtores da fruta no país (BRASIL, 2007).

É uma espécie cuja expansão vem ocorrendo crescentemente na maioria dos Estados da Região Norte e mesmo em outras regiões do país. Em 2019, a produção de cupua-çu foi a que mais cresceu em Rondônia, pois o aumento da safra foi de 200% (IBGE/LSPA/GCEA, 2019).

As características sensoriais de sua polpa, e propriedades favoráveis como matéria--prima para industrialização têm sido responsáveis por um interesse cada vez maior na sua exploração por parte dos diversos segmentos da cadeia produtiva (SALGADO et al., 2013).

O cupuaçu é uma fruta ácida, de sabor exótico e agradável, rico em sais minerais (po-tássio, fósforo, magnésio, ferro e zinco), vitamina C (102 mg/100 g), compostos fenólicos (3,5 a 4,9 mg de equivalente em catequina/g amostra seca), com elevada atividade antioxidante (1,7 a 2,0 μM de Trolox/g). Além disso, o cupuaçu apresenta alto teor de pectina, compa-rável ao da maçã, fibra alimentar solúvel que, segundo alguns trabalhos, têm demonstrado redução dos níveis séricos de colesterol e triglicerídeos em ratos e humanos (MARTINS, 2008; PEREIRA; ABREU; RODRIGUES, 2018).

O babaçu (Attalea speciosa) é uma das palmeiras mais abundantes do norte e nordeste do Brasil que apresenta quatro partes: o epicarpo rico em fibras, o mesocarpo rico em amido, o endocarpo duro e lenhoso e a amêndoa rica em óleo (SILVA et al., 2019).


O mesocarpo do babaçu é um subproduto da indústria de extração de óleo de babaçu e representa cerca de 20% do peso do fruto (SILVA et al., 2019). A secagem e moagem do mesocarpo origina a farinha de babaçu que é utilizada na alimentação humana e ani-mal. A farinha de babaçu é rica em amido (60%), além de apresentar compostos fenólicos (98 mg EAG/100 g) com atividade antioxidante de 63% (MANIGLIA; TAPIA-BLÁCIDO, 2016). Segundo Silva et a. (2019), existem poucos relatos na literatura avaliando o potencial da farinha do mesocarpo de babaçu na produção de alimentos.

O babaçu é produto importante da extração vegetal no Brasil, procedente dos biomas da Amazônia, foi considerado o segundo produto florestal não madeireiro no país, ficando atrás apenas do açaí. Em 2019, a quantidade produzida na extração vegetal no Brasil foi de 48.706 toneladas (IBGE/PEVS, 2016; IBGE/PEVS, 2019). Os inúmeros produtos oriundos deste fruto contribuem para o sustento de comunidades tradicionais, bem como de agricul-tores familiares, embora apenas a produção comercializada de amêndoas seja reconhecida pelas estatísticas oficiais da extração vegetal (PORRO, 2019).

Diante do exposto acima, o objetivo deste trabalho foi elaborar uma sobremesa láctea com a adição dos frutos da Amazônia (babaçu e cupuaçu) e avaliar suas características físico-químicas, microbiológicas e sensoriais.

MATERIAL E MÉTODOS

Material

Todos os ingredientes (leite em pó, amido de milho, cacau em pó, açúcar, leite UHT, leite condensado, creme de leite, farinha de babaçu e polpa de cupuaçu) utilizados para o processamento das amostras foram obtidos no comércio local. Os reagentes utilizados para a realização das análises físico-químicas e centesimais foram de grau analítico.

Métodos

Obtenção das sobremesas

A sobremesa láctea mista é composta por duas frações: uma de cupuaçu (50%) e outra de babaçu (50%). Para a fração com cupuaçu, as formulações variaram quanto ao teor de açúcar (Tabela 1), na Tabela 2 está disposta a formulação da fração da sobremesa de babaçu.


Tabela 1. Formulações da fração de cupuaçu da sobremesa.

FormulaçãoQuantidade dos ingredientes

Amido de milho (g) Água (mL) Leite em pó (g) Polpa de cupuaçu (g) Açúcar (g)

C1 8 50 7 50 10

C2 8 50 7 50 15

C3 8 50 7 50 20

C1= Sobremesa láctea de cupuaçu com 8 % de açúcar; C2= Sobremesa láctea de cupuaçu com 11,5 % de açúcar; C3= Sobremesa láctea de cupuaçu com 15 % de açúcar.

Para o preparo da sobremesa de cupuaçu foram pesados todos os ingredientes e misturados, com exceção da polpa de cupuaçu. A mistura homogeneizada foi levada a aque-cimento por 5 minutos. Com a mistura ainda quente, foi adicionada a polpa de cupuaçu e ho-mogeneizado até se obter textura lisa, homogênea e sem fragmentos da polpa. As amostras foram depositadas em recipientes de vidro esterilizados e mantidas sob refrigeração à 4 °C.

Tabela 2. Formulação da fração de babaçu da sobremesa.

FormulaçãoQuantidade dos ingredientes

Leite (mL) Leite condensado (g) Creme de leite (g) Cacau em pó (g) Farinha de babaçu (g)

B 50 40 20 3 3

B= Sobremesa láctea de babaçu.

Para o preparo da sobremesa de babaçu foram pesados todos os ingredientes, e mis-turados. A mistura homogeneizada foi levada ao aquecimento por 5 minutos. A amostra foi depositada em recipiente de vidro esterilizado e mantida sob refrigeração à 4 °C.

Composição centesimal das sobremesas

Os teores de umidade, proteínas, cinzas, carboidratos e sólidos solúveis foram avalia-dos de acordo com as metodologias do Instituto Adolfo Lutz (2008). O teor de umidade foi analisado em estufa à 105 °C, até peso constante. O teor de nitrogênio foi determinado pelo método micro Kjeldahl, com fator de conversão para proteínas de 6,25. O conteúdo de cinzas foi determinado após calcinação em mufla a 550 °C. O teor de lipídios foi determinado pelo método de extração a frio de Bligh-Dyer (1959), utilizando sulfato de sódio 1,5%, clorofórmio e metanol. Os carboidratos totais foram estimados por diferença. O teor de fibra alimentar foi determinado utilizando o método enzimático-gravimétrico da AOAC (2006).

Acidez titulável, pH e sólidos solúveis das sobremesas

A acidez titulável, o pH e os sólidos solúveis das sobremesas lácteas foram avaliadas de acordo com as metodologias do Instituto Adolfo Lutz (2008).


Avaliação microbiológica das sobremesas

As análises microbiológicas foram realizadas quanto a Bacillus cereus, Enterobacteriaceae, estafilococos coagulase positiva e Salmonella sp. conforme exigência da legislação (BRASIL, 2019). As amostras foram avaliadas de acordo com a metodologia tradicional de contagem em profundidade (Pour Plate), foram utilizados meios de cultura específicos para cada grupo de microrganismos variando-se a temperatura de incubação (SILVA, et al. 2010).

Análise sensorial

Este projeto foi submetido ao Comitê de Ética em Pesquisa da Fundação Universidade Federal de Rondônia e foi aprovado sob o número CAAE 69335917.9.0000.5300. A análise sensorial foi realizada quanto à intenção de compra e teste de aceitação, conforme método desenvolvido por Minim (2010) e Dutcosky (2013).

Uma equipe com 34 provadores não treinados avaliou a aceitabilidade da amostra da sobremesa láctea mista, utilizando uma escala hedônica verbal de 9 pontos, variando de “gostei muitíssimo” até “desgostei muitíssimo”. A amostra continha em média 30 g, sendo 15 g da sobremesa de cupuaçu e 15 g da sobremesa de babaçu (Figura 1) e foram servidas codificadas com números de três dígitos aleatórios, acompanhadas de um copo de água mineral para ser utilizado pelo provador entre as degustações das amostras. As amostras das formulações foram avaliadas quanto ao atributo impressão global.

Delineamento experimental e análise estatística

O delineamento experimental utilizado foi inteiramente casualizado, com três repe-tições. Os resultados foram submetidos à análise de variância (ANOVA) e ao Teste de Tukey (p<0,05) para comparação de médias utilizando-se o sistema estatístico ASSISTAT versão 7.7 beta.


A Figura 1 apresenta as diferentes formulações da sobremesa láctea mista de cupuaçu (50%) e babaçu (50%).


Figura 1. Amostras de sobremesa láctea mista de babaçu e cupuaçu.

C1/B= Sobremesa láctea mista de cupuaçu (com 8 % de açúcar) e babaçu; C2/B= Sobremesa láctea mista de cupuaçu (com 11,5 % de açúcar) e babaçu; C3/B= Sobremesa láctea mista de cupuaçu (com 15% de açúcar) e babaçu.

Caracterização físico-química das sobremesas

A avaliação da composição físico-química das amostras foi realizada nas frações in-dividualizadas. A Tabela 3 apresenta a composição centesimal das frações da sobremesa.

Tabela 3. Composição físico-química das amostras individualizadas.

Análises B C1 C2 C3

Umidade (%) 58,69 ± 0,17d 76,05 ± 0,43a 72,44 ± 0,51b 69,72 ± 0,61c

Cinzas (%) 1,22 ± 0,02a 0,51 ± 0,03b 0,50 ± 0,05b 0,53 ± 0,08b

Lipídios (%) 7,06 ± 0,06a 1,77 ± 0,04b 1,53 ± 0,03c 1,35 ± 0,03d

Proteínas (%) 5,82 ± 0,80a 1,49 ± 0,17b 1,68 ± 0,12b 1,56 ± 0,27b

Fibra alimentar (%) 3,29 ± 0,11a 2,38 ± 0,12b 1,87 ± 0,35bc 1,39 ± 0,31c

Carboidratos Totais (%) 27,21 ± 0,89a 20,17 ± 0,52c 23,85 ± 0,67b 26,84 ± 0,53a

Sólidos solúveis (ºBrix) 36,57 ± 0,12a 23,07 ± 0,12d 25,43 ± 0,15c 28,37 ± 0,32b

pH 7,28 ± 0,23a 4,57 ±0,10b 4,51 ± 0,06b 4,38 ± 0,04b

Acidez titulável (mL/100g) 3,30 ± 0,10c 11,47 ± 0,25b 13,23 ± 0,31a 11,33 ± 0,21b

Dados reportados como média ± desvio padrão.Médias seguidas pela mesma letra na linha não diferem entre si pelo Teste de Tukey (p<0,05). B= Sobremesa láctea de babaçu com 2,6 % de babaçu; C1= Sobremesa láctea de cupuaçu com 8 % de açúcar; C2= Sobremesa láctea de cupuaçu com 11,5 % de açúcar; C3= Sobremesa láctea de cupuaçu com 15 % de açúcar.

Os valores das sobremesas na forma de consumo C1/B, C2/B e C3/B (Tabela 4) não possuem desvio padrão nem análise estatística, pois são dados estimados a partir dos re-sultados das amostras individualizadas.

Tabela 4. Composição físico-química das amostras mistas (forma de consumo).

Análises C1/B C2/B C3/B

Umidade (%) 67,37 65,56 64,21

Cinzas (%) 0,86 0,86 0,87

Lipídios (%) 4,41 4,29 4,20

Proteínas (%) 3,65 3,75 3,69

Fibra alimentar (%) 2,84 2,58 2,34

Carboidratos Totais (%) 23,69 25,53 27,02

Sólidos solúveis (ºBrix) 29,82 31,00 32,47

pH 5,93 5,90 5,83

Acidez titulável (mL/100g) 7,39 8,27 7,32

C1/B= Sobremesa láctea mista de cupuaçu (com 8 % de açúcar) e babaçu; C2/B= Sobremesa


láctea mista de cupuaçu (com 11,5 % de açúcar) e babaçu; C3/B= Sobremesa láctea mista de cupuaçu (com 15% de açúcar) e babaçu.

Os teores de umidade foram inferiores aos encontrados por Salgado et al. (2013) em sobremesa láctea de cupuaçu, em que os valores encontrados variaram de 56 a 60%. A umi-dade dos alimentos tem grande importância para indústria alimentícia, pois está relacionada à sua conservação, quanto maior a umidade conferida a um determinado alimento, maior a possibilidade de proliferação de microrganismos. Entretanto, a legislação vigente não preconiza a quantidade permitida de umidade em sobremesas lácteas, mas, por se tratar de produtos com elevada umidade, é necessária a refrigeração do produto para diminuir a possibilidade de ação microbiana e garantir sua estabilidade.

Em relação ao teor de cinzas, a amostra que continha babaçu (B), apresentou maior porcentagem do que as que continham a polpa de cupuaçu. Essa maior proporção de cinzas ocorre, possivelmente, pelos minerais que a matéria-prima possui, tais como cálcio, fósforo, potássio, magnésio, cobre, ferro, cloro e manganês, acarretando em diversas vantagens para o consumidor, como na formação de tecidos, ossos e dentes, na oxigenação dos tecidos; combate as infecções; auxílio no metabolismo dos carboidratos; controla a excitabilidade neuromuscular; age na formação da hemoglobina entre outros benefícios (CARNEIRO et al., 2013). Já as amostras C1, C2 e C3, obtiveram o teor de cinzas próximo aos das polpas de cupuaçu, demonstrando que a porcentagem de cinzas foi influenciada pelo fruto utilizado.

Quanto aos lipídios, houve grande variação entre a amostra de babaçu e as amostras de cupuaçu, com valor pelo menos 400% maior. A farinha de babaçu contém baixo teor de lipídios, segundo Pires (2016) a média é de 0,41%, portanto o valor de lipídios encontrado na amostra é influenciado pelos demais ingredientes da formulação. O cacau em pó possui 12% de gordura, o leite condensado 8% e o creme de leite 17%. O teor de lipídios das amos-tras de cupuaçu foi influenciado pela polpa de cupuaçu que apresenta média de lipídios de 1,20% (GONÇALVES et al., 2013) e pela gordura do leite em pó utilizado, que é de 26%.

Quando analisou-se os dados da concentração de proteína nas amostras, percebeu-se que a amostra B diferenciou-se estatisticamente, pelo teste de Tukey (p<0,05), das demais. Atribuiu-se esse valor mais elevado à composição da sobremesa, uma vez que quase todos os ingredientes (farinha de babaçu, leite condensado, leite integral UHT e cacau em pó), possuem proteína em sua composição. É interessante mencionar que nos alimentos, as pro-teínas contribuem com características desejáveis que envolve sua capacidade de interagir com a água e com outras moléculas e de formar uma película bipolar na interface ar/água (espuma) ou óleo/água (emulsão), características importantes na textura de sobremesas (FOLEGATTI, 2001)


Salgado et al. (2013) encontrou de 3,05 a 6,46% de proteína em sobremesa láctea de cupuaçu. Vale ressaltar que não foi encontrado na literatura atual, dados científicos sobre sobremesa láctea com adição de babaçu.

O teor de fibra alimentar variou em torno de 1,5% para as formulações de cupuaçu e 5,8% para a formulação de babaçu, as sobremesas prontas para consumo (C1/B; C2/B e C3/B) apresentaram valores entre 2,34 e 2,84%. Segundo a legislação vigente (BRASIL, 2012) para um alimento ser classificado como fonte de fibra precisa conter 2,5 g de fibra alimentar por porção, considerando a porção de sobremesa láctea de 120 g (BRASIL, 2003), as amostras C1/B, C2/B e C3/B apresentaram 3,4; 3,1 e 2,8% de fibra alimentar, respecti-vamente, portanto, são consideradas como fonte de fibras segundo a legislação.

Valores inferiores de fibra alimentar foram encontrados por Cruz et al. (2019) em sobremesas lácteas sabor chocolate e baru (Dipteryx alata Vogel), variando de 0,54% a 2,69%. As fibras são na maioria polissacarídeos que promovem efeitos fisiológicos benéfi-cos ao organismo, aumentando a saciedade, o peso e o volume do bolo fecal e regulando o metabolismo e excreção de colesterol (FRANCESCHINI; PRIORE; EUCLYDES, 2005).

O teor de carboidratos variou de 20,17 a 27,21% entre as amostras, valores inferiores aos de Salgado et al. (2013), que constataram de 30,69 a 38,16% de carboidratos em so-bremesa láctea de cupuaçu. Nas amostras de cupuaçu, o teor de carboidratos aumentou com o aumento da quantidade de açúcar da formulação.

As sobremesas misturadas (50% B e 50% C), como são consumidas, apresentaram variação na umidade e teor de carboidratos, sendo inversamente proporcionais, ou seja, quanto menor o teor de umidade, maior o teor de carboidratos. Já os teores de cinzas, lipí-dios e proteínas praticamente não apresentaram diferença.

O pH tem relação com a acidez do produto, pois quanto menor o pH maior a acidez, esta relação está intimamente ligada com ação microbiana, pois quanto maior a acidez de uma amostra, menor é o pH e menos propenso o meio para que microrganismos indesejáveis atuem, causando assim possível deterioração. Estes microrganismos dificilmente conseguem atuar em meios muito ácidos com pH abaixo de 4,5.

A variação de pH das amostras foi de 4,51 a 7,28. Dias et al., (2019) relatou o valor de pH de 3,2 para doce em massa de cupuaçu, valor menor que o encontrado neste traba-lho possivelmente, devido à ausência do leite em sua composição. Por outro lado, quando comparados com resultados de sobremesas lácteas achocolatada (pH entre 5,77 e 7,15) os valores foram similares.

A acidez das amostras que continham a polpa de cupuaçu foi mais elevada, variando de 11,33 e 13,23, Henrique et al. (2009), encontrou valor próximo em seu estudo de mousse de maracujá, onde a acidez titulável encontrada foi de 9,77. A amostra B apresentou acidez


menor 3,30, valor já esperado levando em consideração a baixa acidez das matérias-primas utilizadas em seu processamento.

Os parâmetros pH e acidez são características influenciadas pelos frutos utiliza-dos. As amostras que continham a polpa de cupuaçu, fruto cujo o pH médio é de 3,68 (GONÇALVES et al., 2013), apresentaram pH menor do que a amostra de babaçu, cujo mesocarpo apresenta pH médio de 5,94 (PIRES, 2016).

O teor de sólidos solúveis das amostras variou de 23,67 a 38,37 °Brix. Vale ressaltar que o teor de sólidos solúveis é o total de todos os sólidos dissolvidos em água, incluindo, por exemplo, açúcar e proteínas, sendo que as maiores partes dos sólidos solúveis totais são açúcares, onde sua porcentagem é expressa em °Brix. As formulações com polpa de cupuaçu apresentaram os menores teores de sólidos solúveis, sendo que os valores foram proporcionais à quantidade de açúcar da formulação. Salgado et al. (2013) encontraram valores variando de 31,10 a 40,00 °Brix em sobremesa láctea de cupuaçu.

Caracterização Microbiológica

A Tabela 5 apresenta os resultados das análises microbiológicas realizadas nas dife-rentes formulações das sobremesas mistas de babaçu e cupuaçu.

Tabela 5. Análises microbiológicas das sobremesas lácteas mistas.

Análises (UFC/g/cm2) C1/B C2/B C3/B

Bacillus cereus presuntivo/g <10x101 <10x101 <10x101

Enterobacteriaceae/g <10x101 <10x101 <10x101

Estafilococos coagulase positiva/g <10x101 <10x101 <10x101

Salmonella/25g Aus Aus Aus


A legislação vigente, Instrução Normativa n° 60, de 23 de dezembro de 2019 (BRASIL, 2019), permite o máximo para Bacillus cereus/g de 5x102; para Enterobacteriaceae/g de 102; para estafilococos coagulase positiva/g de 5x102, e determina que o produto deve ser ausente de Salmonella sp/25g.

Observou-se que todas as amostras apresentaram ótima qualidade microbiológica, portanto estão dentro dos parâmetros requeridos pela a legislação e não oferecem risco de contaminação ao consumidor. Esse resultado possivelmente está relacionado ao uso de matéria-prima de qualidade, processo de produção adequado e utilização das boas práticas de fabricação durante a manipulação dos produtos.


Avaliação Sensorial

O índice de aceitabilidade está representado na Tabela 6 e a frequência de distribuição das notas na Figura 2.

Tabela 6. Índice de aceitação das amostras.

Parâmetro C1/BNotas

C2/BNotas

C3/BNotas

Menor nota 5 5 7

Média 7,79 7,76 8,09

Maior nota 9 9 9

IA% 86,60 86,27 89,87


Figura 2. Frequência de distribuição das notas quanto ao atributo impressão global.

0%

10%

20%

30%

40%

50%

1 2 3 4 5 6 7 8 9

PRO

VAD

OR

ES

NOTAS

C1/BC2/BC3/B


Segundo Correia et al., (2001), a aceitabilidade representa o principal ponto crítico na elaboração de novos produtos para o mercado. A formulação com maior teor de açúcar (C3/B) apresentou maior aceitabilidade por parte dos provadores, com a menor nota recebida 7, enquanto as demais amostras receberam nota 5. Assim como o índice de aceitabilidade, que apresentou mais de três pontos percentuais superior às demais amostras.

O critério de decisão para o índice ser de boa aceitação é de igual ou superior a 70% (DUTCOSKY, 2013), visto isso, todas as amostras possuíram excelente índice de aceitação, variando de 86,27 a 89,87%, indicando assim que do ponto de vista sensorial, a elaboração das sobremesas mistas adicionados aos frutos da Amazônia é viável.

A intenção de compra dos produtos formulados está representada na Figura 3.


As três formulações tiveram grande índice de intenção de compra, onde de 34 prova-dores para a formulação 1 (C1/B): 14 decididamente comprariam (41,17%), 13 provavel-mente comprariam (38,2%), 4 (11,76%) talvez comprariam e 3 (8,82%) provavelmente não comprariam o produto. Já para formulação 2 (C2/B): 16 decididamente comprariam (47%), 9 (26,47%) provavelmente comprariam, 5 (14,70%) talvez comprariam e 4 (11,76%) provavel-mente não comprariam. Na formulação 3 (C3/B): 19 decididamente compraria (55,88%), 14 (41,18%) provavelmente compraria e 1 (2,9%) talvez compraria. Nenhuma das formulações recebeu avaliações de “decididamente não compraria”.

Figura 3. Intenção de compra

DC = decididamente compraria; PC = provavelmente compraria; TS/TN = talvez sim/talvez não; PNC = provavelmente não compraria; DNC = decididamente não compraria.

A formulação com maior teor de açúcar (C3/B) obteve maior número de pessoas que certamente compraria o produto e nenhuma avaliação de “provavelmente não compraria” ou “decididamente não compraria”. Demostrando maior preferência deste produto por par-te dos provadores.

Segundo Dasso (1999), vale ressaltar que a preferência por um produto está ligada aos hábitos e padrões culturais, além da sensibilidade individual, idade, fidelidade a determinadas marcas, higiene, local de consumo, número e tipo de acompanhantes no momento de con-sumir o produto, entre outros aspectos. Assim, os resultados da análise sensorial mostraram que as pessoas têm por cultura/habito a preferência por sobremesas com maior doçura.

Diante dos resultados apresentados, evidencia-se a possibilidade da produção das sobremesas lácteas em escala industrial, contribuindo para a agregação de valor comercial e nutricional dos frutos amazônicos.


CONCLUSÃO

Este estudo mostrou a viabilidade de obtenção de uma sobremesa láctea com a adição de frutos da Amazônia promovendo a valorização de frutos regionais, onde, os aspectos físico-químicos, microbiológicos e sensoriais caracterizaram um produto de acidez equili-brada, alta umidade, alto teor de carboidratos, sem contaminação e as três formulações apresentaram bom índice de aceitação e intenção de compra, mas, a preferência sensorial maior, pelos consumidores, foi pela sobremesa com maior porcentagem de açúcar, trans-parecendo os hábitos nacionais pelo consumo de sobremesas com maior doçura. Sendo assim, considera-se o novo produto elaborado uma boa proposta para o fornecimento de um novo produto de qualidade sensorial, nutricional e microbiológica.

AGRADECIMENTOS

À Fundação Universidade Federal de Rondônia (UNIR) pelo suporte ao desenvolvi-mento da pesquisa.

FINANCIAMENTO

Bolsa de Iniciação Científica concedida à primeira autora pelo Programa Institucional de Bolsas e Trabalho Voluntário de Iniciação Científica - PIBIC/UNIR/CNPq, ciclo 2017/2018.

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30. SILVA, N.; JUNQUEIRA, V. C. A.; SILVEIRA, N. F. A.; TANIWAKI. M. H.; SANTOS, R. F. S.; GOMES, R. A. R. Manual de métodos de análise microbiológica de alimentos. 2. ed. São Paulo: Varela, 2010. 317 p.

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Elaboração e avaliação sensorial de bebida não alcoólica obtida utilizando sólidos hidrossolúveis de Quinoa

Mariana Francisco dos SantosUFES

Antonio Manoel Maradini FilhoUFES

Suzana Maria Della LuciaUFES

Wallaf Costa VimercatiUFES

Gabriela FassarellaUFES

Wanessa da Costa Fagundes Ferrari SantanaUFES

10.37885/210303519

https://dx.doi.org/10.37885/210303519


Palavras-chave: Chenopodium Quinoa, Bebida não Alcoólica, Extrato Hidrossolúvel, Novos Produtos, Doença Celíaca.

RESUMO

A quinoa é uma planta da família Chenopodiaceae que se destaca pela alta resistência às condições adversas de clima e de solo e, sobretudo, pelo seu alto valor nutricional. Supera a maioria dos cereais na quantidade de proteínas, gorduras, fibras, vitaminas e minerais, apresentando maior equilíbrio na distribuição de aminoácidos essenciais. É tam-bém caracterizada por ser isenta de glúten, possibilitando maior variedade e oferta de produtos alimentícios mais nutritivos e adequados aos consumidores celíacos. Objetivou-se neste trabalho desenvolver e analisar a aceitação sensorial de cinco formulações de bebidas aromatizadas, utilizando-se os grãos de quinoa da variedade BRS Piabiru. A fa-rinha de quinoa apresentou bom teor de proteínas, lipídeos e cinzas, porém no extrato hidrossolúvel os teores de proteínas e de lipídeos foram menores. Os resultados das análises microbiológicas mostraram que o extrato hidrossolúvel de quinoa encontra-se de acordo com os padrões da legislação brasileira. Os testes de aceitação sensorial e intenção de compra apresentou diferença significativa entre as amostras avaliadas. Os tra-tamentos T1 (natural) e T4 (sabor coco) obtiveram as menores notas para a impressão global. Já as amostras sabor chocolate, morango e cappuccino obtiveram boa aceitação sensorial situando entre os valores 6 (gostei ligeiramente) e 7 (gostei moderadamente) e a intenção de compra entre os escores 3 (talvez compraria/talvez não compraria) e 4 (possivelmente compraria). Concluiu-se que essa bebida pode vir a ser uma alternativa viável para a alimentação de pessoas de todas as idades, inclusive celíacos, intolerantes à lactose e alérgicos às proteínas do leite ou da soja.


INTRODUÇÃO

A quinoa (Chenopodium quinoa Willd.) é um pseudocereal pertencente à família Chenopodiaceae. Trata-se de uma espécie granífera originária da América do Sul e do-mesticada há milhares de anos pelos povos habitantes da Cordilheira dos Andes, principal-mente do Peru e da Bolívia. Rica em proteínas e com excelente equilíbrio de aminoácidos essenciais, era considerada planta sagrada por aqueles povos (SPEHAR, 2007; FARRO, 2008; MARADINI FILHO, 2014).

Essa planta se destaca pelo alto valor nutricional e pela alta resistência às intempéries do clima e de condições do solo. Suas partes comestíveis envolvem as folhas e os grãos, sendo estes últimos os mais explorados econômica e cientificamente, uma vez que podem ser utilizados tanto para alimentação humana quanto animal (FARRO, 2008; ROCHA, 2008; MARADINI FILHO, 2014).

A quinoa tem atraído a atenção como um novo recurso alimentar, por causa da quali-dade e valor nutricional de suas proteínas. Esse grão apresenta rica composição protéica, principalmente, de lisina, tornando sua proteína mais completa do que a de muitos vege-tais, tendo, em particular, a composição de aminoácidos próxima do equilíbrio de proteína ideal recomendado pela Food and Agriculture Organization (FAO) assemelhando-se ao valor biológico das proteínas do leite. Possui quantidade relativamente elevada de fibras, vitaminas B1, B2, B6, C e E e minerais, principalmente cálcio, fósforo e ferro, e os seus lipídeos apresentam elevada qualidade como óleo vegetal comestível (ANDO et al., 2002; OGUNGBENLE, 2003; COMAI et al., 2007; SPEHAR, 2007; ABUGOCH JAMES, 2009; VEGA-GÁLVEZ et al., 2010; MARADINI FILHO, 2014).

A quinoa é um excelente exemplo de “alimento funcional”, podendo auxiliar na dimi-nuição do risco de várias doenças. Suas propriedades funcionais podem estar relaciona-das à presença de fibras, minerais, vitaminas, ácidos graxos, antioxidantes e fitormônios, que contribuem para a nutrição humana, especialmente na proteção das membranas ce-lulares, com resultados comprovados na melhoria das funções neuronais. Essas caracte-rísticas proporcionam ao grão grande vantagem sobre outros alimentos vegetais para a nutrição humana e manutenção da saúde (VEGA-GÁLVEZ et al., 2010; REPO-CARRASCO-VALENCIA; SERNA, 2011).

Este grão é também caracterizado pela ausência de gliadinas (isento de glúten), carac-terística que possibilita maior variedade e oferta de produtos alimentícios mais nutritivos e adequados aos portadores da doença celíaca (CAPERUTO; AMAYA-FARFAN; CAMARGO, 2001; ALMEIDA; SÁ, 2009).

Tudo isso tem contribuído para o aumento do interesse e popularização do seu consumo entre as pessoas que buscam alimentos alternativos com alto valor nutritivo, em especial


nos países desenvolvidos. Essa demanda tem gerado um mercado crescente que tem estimulado a produção deste grão voltada para a exportação, principalmente, pelos países andinos (SPEHAR, 2007; FARRO, 2008; MARADINI FILHO, 2014).

O extrato hidrossolúvel de grãos de cereais ou leguminosas torna-se uma alternativa viável, pois muitas vezes é mais complicado o preparo do grão do que a ingestão do extrato pronto para consumo. Sabe-se que a praticidade e versatilidade são características importan-tes no contexto atual, assim o extrato hidrossolúvel de grãos é uma alternativa viável nessa busca dos consumidores por alimentos nutritivos, saborosos e práticos (BENTO; SCARPIM; AMBROSIO-UGRI, 2012; BICUDO et al., 2012).

A quinoa ainda é pouco utilizada no Brasil devido ao alto preço do grão importado e ao pouco conhecimento de seus benefícios pela maioria da população, razão pela qual sua comercialização é ainda muito limitada (MARADINI FILHO, 2014). Percebe-se, então, a maior necessidade de estudos para aprofundar os conhecimentos sobre a variedade de quinoa „BRS Piabiru‟, desenvolvida e adaptada para as condições do cerrado brasileiro, caracterizar seus principais componentes nutricionais e antinutricionais e desenvolver novos processos para sua utilização em produtos alimentícios, visto que apresenta ausência de gliadinas e possui elevada qualidade nutricional (MARADINI FILHO, 2014). Justifica-se o presente trabalho a obtenção de uma bebida aromatizada elaborada com os sólidos hidrossolúveis dos grãos de quinoa com alto valor nutricional, sem lactose e sem glúten, sendo esta uma opção de consumo tanto para intolerantes à lactose como para a população celíaca.

OBJETIVO

Desenvolver e caracterizar as propriedades físico-químicas e nutricionais e avaliar sensorialmente bebidas não alcoólicas aromatizadas, utilizando-se o extrato hidrossolúvel de grãos de quinoa da variedade brasileira BRS Piabiru.

MÉTODOS

O estudo foi desenvolvido no Centro de Ciências Agrárias e Engenharias da Universidade Federal do Espírito Santo (CCAE/UFES) nos Laboratórios de Tecnologia de Alimentos (LTA), Química de Alimentos, Microbiologia de Alimentos, Operações Unitárias e de Análise Sensorial, do Departamento de Engenharia de Alimentos e no Laboratório de Bromatologia, do Departamento de Zootecnia.


Análises físico-químicas da farinha integral de quinoa

A moagem dos grãos de quinoa foi realizada utilizando-se um moinho de facas (Solab® SL- 31), até obtenção de uma granulometria de 0,35 mm para a realização das análi-ses. Em seguida foram realizadas as seguintes análises físico-químicas da farinha integral de quinoa: teor de água, proteínas, lipídeos, cinzas, carboidratos e quantificação de energia.

O teor de água foi determinado pela secagem em estufa a 105 ºC até peso cons-tante, de acordo com o método número 925.10 da Official Methods of Analysis of AOAC Internacional (AOAC, 1998). O teor de proteínas foi determinado pelo método de micro Kjeldhal modificado, multiplicando-se o resultado pelo fator 6,25 conforme metodologia do Instituto Adolfo Lutz (IAL, 2005). Para determinação do extrato etéreo, foi utilizado o método de extração direta em aparelho Soxhlet, utilizando-se éter de petróleo e posterior remoção do solvente por destilação (IAL, 2005). As cinzas foram determinadas por incineração de 5 g de amostra em mufla a 550 ºC até peso constante conforme o método número 923.03 (AOAC, 1998). A quantidade de carboidratos foi calculada por diferença, subtraindo-se de 100 a somatória dos teores de água, proteína, lipídios e cinzas (SOUCI; FACHMAN; KRAUT, 2000). A energia foi calculada somando os percentuais de proteína e carboidratos multipli-cados pelo fator 4 (kcal g–1), somado ao teor de lipídeos totais multiplicado pelo fator 9 (kcal. g–1) (SOUCI; FACHMAN; KRAUT, 2000).

Atividade antioxidante – DPPH

Para o preparo do extrato foram adicionados a um tubo de ensaio 10 mL de etanol a 80% e 0,1 g de farinha de quinoa. O tubo foi levado à centrífuga em velocidade de 3500 rpm por 5 minutos. Após a centrifugação foi utilizado o sobrenadante para realizar a análise. A ativida-de antioxidante pelo método DPPH (2,2-difenil-1-picrilhidrazil) foi conduzida de acordo com Brand- Williams, Cuvelier e Berset (1995), com modificações de Rufino et al. (2007). Após o preparo do radical DPPH 0,1 mM (usando 0,0039 g do reativo DPPH dissolvido em 10 mL de etanol a 80%), foi pipetada uma alíquota de 1,0 mL e colocada para reagir em tubos de ensaio, aos quais foram adicionados 0,1 mL do extrato preparado anteriormente. Os tubos foram agitados e mantidos ao abrigo da luz. As medidas de absorbância foram realizadas em espectrofotômetro a 517 nm, de 10 em 10 minutos, até a estabilização da leitura da ab-sorbância. Neste estudo o tempo de reação foi de 90 minutos. Foram coletados os valores da absorbância inicial (controle) e final (quando a mesma se estabilizou). Os resultados foram calculados utilizado-se a equação 01 e expressos em porcentagem de sequestro de radicais livres (% SRL).


(Equação 01)

Processamento dos grãos de quinoa

Grãos de quinoa (Chenopodium quinoa Willd.) da variedade BRS Piabiru safra 2013, lote BSB-004/13, fornecidos pela Embrapa Cerrados, Planaltina, DF foram lavados e sub-metidos a dois tratamentos: maceração com água a 45 ºC por 3 horas e fervura em água por cinco minutos. Em seguida, novamente lavados e triturados em liquidificador doméstico com água na proporção 1:5 (quinoa: água) e coados em peneira de 35 mesh (0,5 mm). O extrato hidrossolúvel obtido foi submetido à pasteurização a 65 ºC por 30 minutos.

Análises físico-químicas do extrato hidrossolúvel de quinoa

O teor de água foi determinado pela secagem de 10 mL do extrato hidrossolúvel em estufa a 105 ºC até peso constante, de acordo com o método 012/IV do Instituto Adolfo Lutz (IAL, 2005). O teor de proteínas foi determinado pelo método de micro Kjeldhal modificado, multiplicando-se o resultado pelo fator 6,25, conforme metodologia do Instituto Adolfo Lutz (IAL, 2005). Para a determinação de lipídeos foi utilizado o método de extração com sol-ventes em funil de separação, utilizando-se clorofórmio e metanol, de acordo com as meto-dologias 269/IV e 353/IV do Instituto Adolfo Lutz (IAL, 2005). As cinzas foram determinadas por incineração de 5 mL da amostra do extrato hidrossolúvel em mufla a 550 ºC até peso constante, conforme o método número 923.03 (AOAC, 1998). A quantidade de carboidratos foi calculada por diferença, subtraindo-se de 100 a somatória dos teores de água, proteína, lipídeos e cinzas (SOUCI; FACHMAN; KRAUT, 2000). A energia foi calculada somando os percentuais de proteína e carboidratos multiplicados pelo fator 4 (kcal g–1), somado ao teor de lipídeos totais multiplicado pelo fator 9 (kcal g–1) (SOUCI; FACHMAN; KRAUT, 2000).

A determinação do pH foi realizada pela leitura direta em uma alíquota da amostra do extrato hidrossolúvel utilizando-se um pHmetro digital (Redox TM 37), baseada na metodo-logia n° 017/IV do Instituto Adolfo Lutz (IAL, 2005).

Para a determinação da acidez titulável, 10 mL da amostra foram misturados a 50 mL de água destilada, adicionando-se de 2 a 4 gotas da solução de fenolftaleína e realizando a titulação com solução de hidróxido de sódio 0,1 M, até coloração rósea (IAL, 2005).


Atividade antioxidante – DPPH

A atividade antioxidante pelo método DPPH (2,2-difenil-1-picrilhidrazil) foi conduzida de acordo com Brand-Williams, Cuvelier e Berset (1995), com modificações de Rufino et al. (2007). Para a extração das substâncias reativas foram adicionados a um tubo de ensaio 10 mL de etanol a 80% e 0,1 mL do extrato hidrossolúvel de quinoa. O tubo foi levado à centrífuga em velocidade de 3500 rpm por 5 minutos. Após a centrifugação foi utilizado o sobrenadante para realizar a análise da atividade antioxidante. Após o preparo do radical DPPH 0,1 mM (usando 0,0039 g do reativo DPPH dissolvido em 10 mL de etanol a 80%), foi pipetada uma alíquota de 1,0 mL e colocada para reagir em tubos de ensaio, aos quais foram adicionados 0,1 mL do extrato anteriormente preparado. Os tubos foram agitados e mantidos ao abrigo da luz. As medidas de absorbância foram realizadas em espectrofotômetro a 517 nm, de 10 em 10 minutos, até a estabilização da leitura da absorbância. Neste estudo o tempo de reação foi de 90 minutos. Foram coletados os valores da absorbância inicial (controle) e final (quando a mesma se estabilizou). Os resultados foram calculados utilizan-do-se a equação 01 e expressos em porcentagem de sequestro de radicais livres (% SRL).

Formulação das bebidas

Após a realização de testes preliminares, foram desenvolvidas cinco formulações de bebidas com o extrato hidrossolúvel de quinoa utilizando-se diferentes aromas: chocolate, coco, morango, cappuccino e natural, além de açúcar, estabilizante e corante alimentício em pó quando necessário, conforme apresentado na Tabela 1. Os ingredientes foram adquiridos em supermercados da cidade de Alegre-ES.

Tabela 1. Formulações utilizadas na elaboração das bebidas com extrato hidrossolúvel de quinoa

Ingredientes(%)*

Natural(T1)

Chocolate(T2)

Morango(T3)

Coco(T4)

Cappuccino(T5)

Extrato hidrossolúvelde quinoa 100,00 100,00 100,00 100,00 100,00

Açúcar 8,00 12,00 8,00 8,00 8,00

Maltodextrina 4,00 4,00 4,00 4,00 4,00

Aroma - - 0,10 0,30 0,40

Cacau em pó - 3,00 - - -

Corante - - 0,35 - 0,30

*Valores de % em relação ao extrato hidrossolúvel de quinoa.

Análises microbiológicas das bebidas

Os microrganismos investigados nas amostras das bebidas foram: coliformes totais, coliformes termotolerantes à 45ºC e contagem total de mesófilos aeróbios, de acordo com


metodologia descrita pela American Public Health Association (APHA, 2001). Todas essas análises foram realizadas nos tempos: 0, 5, 10 e 15 dias.

Para as análises microbiológicas, foram retirados 25 mL da amostra de extrato e adicio-nados a 225 mL de água peptonada 0,1%. As misturas foram transferidas para um saco plás-tico estéril e homogeneizadas em homogeneizador de amostras (Logenscientific, LS1901N) por 60 segundos. Do homogeinato foram preparadas as diluições decimais subsequentes para as análises do número mais provável (NMP) de coliformes em tubos de ensaio (série de três tubos para cada diluição). Para coliformes totais foi utilizado o meio Caldo Lauril Sulfato Broth incubando os tubos a 35 ºC por 24 a 48 horas. A partir dos tubos positivos (se aparecer turvação e produção de gás) deve-se proceder a confirmação com Caldo Verde Brilhante Bile 2% nas mesmas condições de tempo e temperatura (APHA, 2001).

Para a determinação de coliformes termotolerantes, a partir de tubos positivos de coliformes totais, deve-se utilizar tubos contendo caldo EC (Escherichia coli) e incubar em banho maria à 45 ºC por 24 a 48 horas (APHA, 2001).

A análise de contagem total de mesófilos aeróbios foi realizada por meio de plaquea-mento em profundidade (pour plate), onde foi inoculado 1,0 mL do homogeinato (10–1) em placa de Petri estéril e vazia. Em seguida adicionou-se o Ágar Padrão para Contagem (PCA), misturando-se o inóculo com o meio de cultura, movimentando suavemente as placas em forma de oito. Por fim, esperou-se a solidificação do Ágar e as placas foram incubadas a 35 ± 1 °C por 48 ± 2 h. Tal análise foi realizada em replicata.

Análise sensorial das bebidas

A análise sensorial das bebidas foi realizada por meio do teste de aceitação com escala hedônica, de acordo com Reis e Minim (2010). Cada amostra foi testada por um grupo de 100 consumidores, devidamente informados sobre o estudo e que aceitaram participar do teste sensorial, os quais, devidamente instruídos, preencheram uma ficha contendo uma escala hedônica de nove pontos (9 = gostei extremamente, 5 = indiferente, 1 = desgostei extremamente), avaliando as bebidas quanto aos atributos cor, aroma, sabor e quanto à impressão global (REIS; MINIM, 2010). As amostras foram codificadas com números de três dígitos e apresentadas ao consumidor de forma aleatória e monádica para sua posterior avaliação, em cabines individuais, sob luz branca.

Na mesma ficha utilizada para o teste de aceitação foi aplicado o teste de intenção de compra (IAL, 2005 – método n° 167/IV), no qual os consumidores, após a análise do produto, indicaram sua intenção de compra por meio de uma escala de cinco pontos, variando de “certamente compraria” (5) a “certamente não compraria” (1).


A pesquisa foi submetida ao Comitê de Ética do Campus de Alegre da Universidade Federal do Espirito Santo quanto aos cuidados éticos com seres humanos e obteve parecer de aprovação de número 1.756.694.

Planejamento experimental e análise estatística dos dados

Para a determinação das características físico-químicas da farinha integral de quinoa e do extrato hidrossolúvel, os resultados foram analisados por meio de estatística descritiva, obtendo-se a média e o desvio-padrão para cada análise, realizadas em triplicata.

A análise sensorial de aceitação e a intenção de compra das bebidas formuladas foram realizadas utilizando-se o delineamento em blocos casualizados com 100 consumidores (blocos) e os dados obtidos foram analisados por meio de Análise de Variância (ANOVA) e pelo Teste de Tukey, no qual as médias hedônicas foram comparadas ao nível de 5% de probabilidade.

Os tratamentos foram realizados conforme o descrito:

• T1: (controle): Bebida do extrato hidrossolúvel de quinoa sem aroma (natural);• T2: Bebida do extrato hidrossolúvel de quinoa adicionada de cacau em pó;• T3: Bebida do extrato hidrossolúvel de quinoa adicionada de aroma de morango;• T4: Bebida do extrato hidrossolúvel de quinoa adicionada de aroma de coco;• T5: Bebida do extrato hidrossolúvel de quinoa adicionada de aroma de cappuccino;

RESULTADOS

Análises físico-químicas da farinha integral de quinoa

Os teores médios de proteínas, lipídeos, cinzas, carboidratos, teor de água, energia e a atividade antioxidante da farinha integral de quinoa estão apresentados na Tabela 2.

Tabela 2. Composição físico-química (g.100 g⁻1) da farinha integral de quinoa da variedade BRS Piabiru (média ± desvio-padrão)

Quinoa „BRS Piabiru‟

(bu) (bs)

Teor de água 10,45 ± 0,17 -----

Proteínas 14,01 ± 0,37 15,65 ± 0,41

Lipídeos 5,79 ± 0,24 6,47 ± 0,26

Cinzas 2,55 ± 0,09 2,85 ± 0,10

Carboidratos totais 59,93 ± 0,46 66,91 ± 0,51

Energia (Kcal 100 g–1) 347,87 388,47

Atividade antioxidante (DDPH) 44 % SRL

(bu): base úmida; (bs): base seca.


Processamento dos grãos de quinoa

Dos métodos testados para a extração dos sólidos solúveis, a fervura por 5 minu-tos não se apresentou eficiente, por render menos extrato e também por sua aparência escura (Figura 1).

Figura 1. Extrato hidrossolúvel de quinoa obtido por fervura por 5 minutos (à esquerda) e maceração em água a 45 ºC por 3 horas (à direita).

Análises físico-químicas do extrato hidrossolúvel de quinoa

Os teores médios de proteínas, lipídeos, cinzas, carboidratos, teor de água e energia, assim como os valores de pH, acidez e atividade antioxidante do extrato hidrossolúvel da quinoa estão apresentados na Tabela 3.

Tabela 3. Composição físico-química (g.100 g⁻1) do extrato hidrossolúvel de quinoa (média ± desvio-padrão)

(bu) (bs)

Proteínas 2,15 ± 0,59 5,08 ± 1,39

Lipídeos 1,92 ± 0,19 4,54 ± 0,45

Cinzas 2,11 ± 0,05 4,98 ± 0,12

Carboidratos totais 36,13 ± 0,24 85,37 ± 0,57

Teor de água 57,68 ± 0,15 ------

Energia (Kcal. 100 g–1)Acidez (mL NaOH 0,1M.100 g–1)

170,401,62 402,66

pH 6,47

Atividade antioxidante (DDPH) 15 % SRL

(bu): base úmida; (bs): base seca.


Os resultados da análise de mesófilos aeróbios totais do extrato hidrossolúvel de quinoa estão apresentados na Tabela 4.


Tabela 4. Resultados obtidos para a análise de mesófilos aeróbios para o extrato hidrossolúvel de quinoa sabor natural

Dia UFC/g

0 3,9 x 101

5 4,3 x 101

10 5,7 x 101

15 6,5 x 101

Análise Sensorial

Na Tabela 5 encontram-se as médias dos escores de aceitação sensorial e de intenção de compra das cinco bebidas formuladas com o extrato hidrossolúvel de quinoa: natural, coco, chocolate, cappuccino e morango.

Tabela 5. Média das notas de aceitação sensorial e intenção de compra das bebidas elaboradas com o extrato hidrossolúvel de quinoa

Tratamentos Cor Aroma Sabor Consistência Impressão global Intenção de compra

T1 4,7c 4,4c 4,2b 5,5c 4,6b 2,1b

T2 7,6a 6,0b 6,1a 6,9a 6,6a 3,3a

T3 7,5ª 7,0a 6,2ª 6,3b 6,3a 3,2a

T4 5,3c 6,2b 4,3b 5,6c 4,8b 2,3b

T5 6,1b 7,2a 6,3ª 6,2b 6,3a 3,3a

*Médias seguidas de letras iguais, numa mesma coluna, não diferem estatisticamente entre si pelo teste de Tukey ao nível de 5% de probabilidade (p>0,05). Aceitação sensorial: escala de nove pontos. Intenção de compra: escala de cinco pontos. T1: Natural; T2: Chocolate; T3: Morango; T4: Coco; T5: Cappuccino.

Nas Figuras 2 e 3 é apresentada a distribuição percentual das notas para intenção de compra da bebida T1 (Natural) e T2 (Chocolate).

Figura 2. Distribuição percentual das notas do teste sensorial para intenção de compra da bebida sabor natural (T1).


Figura 3. Distribuição percentual das notas do teste sensorial para intenção de compra da bebida aromatizada sabor da bebida aromatizada sabor chocolate (T2).

A frequência das notas dos consumidores no teste de aceitação sensorial das bebidas para a impressão global pode ser observada nas Figuras 4 a 8. A escala hedônica de 9 pontos foi dividida em três classes, sendo a primeira equivalente ao atributo “desgostei” (desgostei extremamente – 1, desgostei muito – 2, desgostei ligeiramente – 3 e desgostei moderada-mente – 4), a segunda ao atributo “indiferente” (5) e a terceira ao atributo “gostei” (gostei ligeiramente – 6, gostei moderadamente – 7, gostei muito – 8 e gostei extremamente – 9).

Figura 4. Frequência das notas do teste de aceitação sensorial para a impressão global da bebida sabor natural (T1).


Figura 5. Frequência das notas do teste de aceitação sensorial para a impressão global da bebida aromatizada sabor coco (T4).

Figura 6. Frequência das notas do teste de aceitação sensorial para a impressão global da bebida aromatizada sabor chocolate (T2).

Figura 7. Frequência das notas do teste de aceitação sensorial para a impressão global da bebida aromatizada sabor morango (T3).


Figura 8. Frequência das notas do teste de aceitação sensorial para a impressão global da bebida aromatizada sabor cappuccino (T5).

DISCUSSÃO

Os resultados da composição centesimal da farinha integral de quinoa foram expressos em base úmida (bu) e base seca (bs). O teor de água foi de 10,45%, resultado considerado seguro pela legislação brasileira, que estabelece um limite máximo de 15% para farinhas (BRASIL 2005). Os teores de proteínas (15,65%) e de lipídeos (6,47%) foram superiores aos encontrados por Lopes et al. (2009), que obtiveram em seu estudo valores de 12,96% e 5,76%, respectivamente. Em relação ao teor de cinzas (2,85%), obteve-se valor próximo ao encontrado por Hager et al. (2012), que foi de 2,77%. A quantidade de carboidratos totais da farinha de quinoa foi de 66,91%, valor inferior ao reportado por Palombini et al. (2013) que foi de 68,92% em base seca. A quantidade de energia calculada foi de 388,47 kcal. 100 g–1, valor maior do encontrado por Godoy (2013), que obteve em seu estudo um valor de 356,4 kcal.100 g–1.

Segundo Joshi et al. (2005) a eficácia dos antioxidantes depende de sua capacidade de limitar a reatividade de radicais livres em outras biomoléculas. A farinha integral de qui-noa mostrou capacidade antioxidante, apresentando uma atividade de sequestro de radicais livres de 44%. Shahidi, Liyana-Pathirana e Wall (2006) concluíram que o gergelim preto possui atividade antioxidante de 73% SRL, quantidade maior da apresentada pela farinha integral de quinoa.

O extrato hidrossolúvel de quinoa deste trabalho apresentou menores teores, em base seca, de proteínas (5,08%), lipídeos (4,54%), energia (402,66 Kcal. 100 g–1) e teor de água (57,68%) do que os valores observados por Bicudo et al. (2012) em uma bebida fermentada do extrato hidrossolúvel de quinoa. Porém apresentou teores superiores para cinzas (4,98%) e carboidratos totais (85,37%). Em comparação com a farinha integral de quinoa verifica-se


que grande parte das proteínas e lipídeos ficou retida no resíduo (bagaço), por causa das suas baixas solubilidades.

Soares Jr. et al. (2010) encontraram quantidades menores de proteínas, lipídeos e cinzas em bebidas elaboradas com extratos solúveis de quirera de arroz e de arroz integral e um valor maior somente para proteínas na bebida elaborada com extrato de soja. Segundo Jaekel, Rodrigues e Silva (2010) bebida à base de extratos de soja e arroz, na proporção 50:50, apresentou teores (em base úmida) de 1,49% de proteínas, 0,6% de lipídeos, 0,28% de cinzas e 7,11% de carboidratos, valores inferiores aos observados neste trabalho, de-monstrando o maior valor nutritivo apresentado pelo extrato hidrossolúvel de quinoa, quando comparado com outros extratos vegetais. As diferenças encontradas em relação à composi-ção centesimal são esperadas, devido às amostras de diversas procedências, variedades, ou mesmo ao método utilizado para a extração dos sólidos solúveis. Os valores obtidos para acidez e pH mostraram que o extrato hidrossolúvel obtido apresentou baixa acidez e pH próximo ao do leite de vaca que pode variar entre 6,4 a 6,8 (VENTURINI et al., 2007).

Quanto à atividade antioxidante, percebeu-se uma diferença grande da farinha integral (44% SRL) para o extrato hidrossolúvel (15% SRL), mostrando que o resíduo da extração poderia, possivelmente, apresentar uma boa atividade antioxidante.

Os extratos vegetais podem ser utilizados como substitutos do leite de vaca, repre-sentando uma alternativa viável, em razão dos seus valores nutricionais, devido ao baixo custo de produção. De acordo com Soares Jr. et al. (2010), a alergia ao leite ocorre em 1,9 a 7,5% da população, principalmente em crianças, e é observada nos primeiros dois a três meses de idade, desaparecendo quase sempre após o quarto ano de vida.

O extrato de soja (Gycine max), popularmente conhecido como “leite de soja”, é um exemplo de substituto ao leite de vaca, oriundo de uma matéria-prima que é des-provida de lactose.

A característica negativa que vem sendo associada ao extrato solúvel de soja é quanto à sua composição, pois possui 15 frações proteicas que podem causar alergias dentre as quais se destacam a P34 e as globulinas 2S, 7S, e 11S (SOARES JR. et al., 2010). Assim, a elaboração de bebidas a partir do extrato vegetal à base de quinoa pode ser uma alternativa ao leite de vaca e ao “leite de soja”, além de agregar um maior valor nutricional à dieta de crianças e adultos.

Segundo Castro et al. (2007) a quinoa é considerada uma boa fonte de proteína por apresentar qualidade proteica comparável à caseína do leite. De acordo com Spehar (2006), a quinoa apresenta quantidade de proteínas superior à de outros cereais como, arroz, milho e trigo. Da mesma maneira, suas proteínas são formadas principalmente por globulinas e albuminas, ricas em lisina que constitui o principal aminoácido essencial limitante na maioria


dos cereais. Os teores dos aminoácidos essenciais, por serem elevados, possibilitam com-binações favoráveis com cereais e leguminosas, podendo tornar a dieta mais equilibrada.


Os resultados das análises microbiológicas do extrato hidrossolúvel de quinoa mostra-ram que este se encontra de acordo com os padrões estabelecidos no item 12 (bebidas não alcóolicas) da IN nº 60, de 23 de dezembro de 2019 (BRASIL, 2019), mesmo após quinze dias de armazenamento a 4 ºC. Todos os resultados observados pela técnica do número mais provável estiveram conforme para coliformes totais e termotolerantes a 45 ºC, não havendo presença destes microrganismos nas amostras.

Quanto à análise de mesófilos, os valores encontrados foram de 3,9 x 101 UFC/g para o dia 0 e 6,5 x 101 UFC/g após quinze dias de armazenamento sob refrigeração (Tabela 4), estando em conformidade com a legislação.

Tais resultados possibilitam pressupor que o extrato hidrossolúvel de quinoa está qua-lificado para consumo humano em relação à segurança microbiológica, se armazenado refrigerado, a 4 ºC, nas embalagens utilizadas (garrafas plásticas rígidas – Polietileno de alta densidade (PEAD), por até quinze dias após a data de fabricação.

Análise Sensorial

Na análise sensorial das bebidas elaboradas com o extrato hidrossolúvel de quinoa observou-se que houve diferença significativa (p≤0,05) entre as amostras, para todos os atributos avaliados (Tabela 5). Os tratamentos T1 (natural) e T4 (coco), como pode ser ob-servado na Tabela 5, obtiveram médias para cor, sabor e impressão global entre 4 (desgos-tei ligeiramente) e 5 (indiferente) e para a intenção de compra entre 2 (possivelmente não compraria) e 3 (talvez compraria/talvez não compraria). Esses dois tratamentos receberam as menores médias para todos os atributos sensoriais (exceto aroma para o tratamento T4), sendo, portanto, os menos aceitos pelos consumidores, não apresentando diferença significativa entre si em relação à impressão global e intenção de compra.

Por outro lado, como verificado na Tabela 5, os tratamentos T2 (chocolate), T3 (mo-rango) e T5 (cappuccino) obtiveram as maiores médias para sabor e impressão global, va-riando entre 6 e 7 (gostei ligeiramente e gostei moderadamente) e também para a intenção de compra, variando entre 3 e 4 (talvez compraria/talvez não compraria e possivelmente compraria o produto), mostrando que essas bebidas foram bem aceitas sensorialmente pe-los consumidores. Essas três bebidas não apresentaram diferença significativa entre si em relação à intenção de compra e impressão global.


Quanto ao atributo sensorial de cor os tratamentos T2 (Chocolate) e T3 (Morango), não diferem entre si (p>0,05) e obtiveram as melhores médias na região de aceitação. A bebida sabor Cappuccino (T5) diferiu estatisticamente de todas as outras no atributo cor, obtendo média de 6,1. Sabe-se que a cor é um atributo importante na análise sensorial, pois essa influencia a decisão do consumidor sobre o produto.

Para o atributo aroma verificou-se que as bebidas sabor morango (T3) e cappuccino (T5) obtiveram as maiores médias dentre os outros tratamentos (p≤0,05), com escores de aceitação sensorial acima de 7 (gostei moderadamente).

A bebida sabor chocolate (T2) foi a mais consistente, isso pode ter acontecido devido ao acréscimo de cacau em pó, o que aumenta os sólidos da bebida dando uma sensação de maior consistência.

Em relação ao atributo impressão global observa-se pela Figura 4 que mais de 50% dos consumidores atribuíram notas inferiores a 5 e apenas 31% atribuíram notas acima de 6 para a bebida do extrato hidrossolúvel de quinoa sabor natural, sugerindo que a mesma não foi muito aceita, provavelmente pelo sabor característico e um pouco amargo da quinoa, pouco conhecido pelos consumidores brasileiros.

Da mesma forma, a bebida de quinoa aromatizada sabor coco (Figura 5) apresentou 47% de desaprovação, sendo que apenas 39,35% dos consumidores acharam essa bebida aceitável sensorialmente, tendo o aroma de coco contribuído muito pouco para melhorar o sabor da bebida à base de extrato solúvel de quinoa.

Por outro lado, as Figuras 6, 7 e 8 mostram que as bebidas aromatizadas sabor choco-late, morango e cappuccino apresentaram uma boa aceitação sensorial, pois, mais de 70% dos consumidores atribuíram escores acima de 6 para esses sabores. Assim, os aromas de chocolate, morango e cappuccino conseguiram melhorar o sabor e, consequentemente, a aceitação da bebida à base de extrato solúvel de quinoa.

Em um estudo realizado por Bento, Scarpim e Ambrosio-Ugra (2012) com uma bebida achocolatada à base de extrato hidrossolúvel de quinoa e de arroz, verificou-se que as notas obtidas na análise sensorial não foram muito altas (variando de 5,94 a 7,12), indicando que ainda seriam necessários novos estudos quanto ao grau de homogeneização e formulação para se obter uma melhor avaliação sensorial para esse produto. Resultado semelhante foi observado por Bicudo et al. (2012) em seu estudo com uma bebida fermentada à base de extrato hidrossolúvel de quinoa no qual a bebida sabor pêssego apresentou boa aceitação, com média de 6,38 para a impressão global, correspondendo ao índice de aceitabilidade superior a 70%. Segundo Dutcosky (2013), um produto é bem aceito sensorialmente quando alcança índice mínimo de aceitabilidade de 70%, sendo que este representa o percentual de notas hedônicas que estão na região de aceitação.



A caracterização química da farinha integral da quinoa da variedade BRS Piabiru mos-trou que a mesma é uma boa fonte de proteínas, lipídeos e cinzas (minerais), apresentando ainda uma boa atividade antioxidante, o que a torna um produto de bom interesse nutricional.

A maceração em água a 45 ºC por 3 horas foi mais eficiente na extração dos sólidos solúveis dos grãos de quinoa.

Os resultados das análises microbiológicas do extrato hidrossolúvel de quinoa estão de acordo com os padrões exigidos pela legislação brasileira vigente, estando adequado para consumo humano com segurança microbiológica por até quinze dias, se armazenado refrigerado a 4 °C na embalagem utilizada (garrafa de plástico rígido de PEAD).

O extrato hidrossolúvel de quinoa mostrou-se um alimento nutritivo e adequado para dietas com restrições de glúten e lactose. Apesar do uso da quinoa não ser comum e de seu amargor característico, quando acrescido de aromas como, chocolate, morango e cappuc-cino, houve boa aceitação sensorial das bebidas (índice de aceitabilidade superior a 70%) e razoável intenção de compra.

Com os resultados obtidos, pode-se concluir que as bebidas elaboradas a partir do extrato hidrossolúvel de quinoa podem vir a ser uma alternativa viável para a alimentação de pessoas de todas as idades, inclusive celíacos, intolerantes à lactose e alérgicos às proteínas do leite ou da soja. Além disso, pode proporcionar benefícios à saúde dos consumidores devido às propriedades nutricionais de seus constituintes, entretanto, a formulação ainda precisa ser melhorada visando a uma maior aceitação pelos consumidores.

Como consequência da extração dos sólidos solúveis da quinoa obtém-se um subpro-duto, que pode ser denominado de “torta ou bagaço de quinoa”, que ainda possui teores importantes de proteínas, lipídeos, fibras alimentares e atividade antioxidante que poderia ser estudado com a finalidade de sua utilização na elaboração de diversos produtos como pães, bolos, biscoitos, massas alimentícias, barras de cereais, entre outros.

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Relação sódio/potássio em produtos cárneos

Ana Paula RebellatoUNICAMP

Joyce Grazielle Siqueira SilvaUNICAMP

Juliana Azevedo Lima PalloneUNICAMP

10.37885/210203324

https://dx.doi.org/10.37885/210203324


Palavras-chave: Salsicha, Linguiça, Sódio, Potássio.

RESUMO

O consumo excessivo de sódio está associado ao desenvolvimento de hipertensão arte-rial, doenças cardiovasculares e renais, câncer de estômago, tornando-se fator de risco para morbimortalidade por doenças crônicas não transmissíveis. Dessa forma, reduzir seu teor tornou-se um desafio tanto para as indústrias de alimentos, quanto para os órgãos governamentais. Porém, a substituição total ou parcial do cloreto de sódio por outros sais, como o sal de potássio, é desafiadora pois alterações nas características tecnológicas, sensoriais e microbiológicas dos produtos processados podem ocorrer. Além disso, a Organização Mundial da Saúde recomenda que a relação de consumo entre sódio e potássio seja igual a 1, como base para avaliar o risco de hipertensão e doença cardiovasculares. Neste contexto, foi analisado o teor de sódio e potássio em alimentos processados, como linguiça tipo toscana e salsicha, bem como avaliado a relação sódio/ potássio nestes produtos. Os teores de sódio variaram de 653,31 a 1079,22 mg/100g e de 610,37 a 1409,67 mg/100 g para amostras de linguiça e salsicha, respectivamente. Enquanto que, os teores de potássio variaram de 234,62 a 632,59 mg/100 g para as lin-guiças e de 169,78 a 687,22 mg/100 g para as salsichas. A relação entre sódio/potássio demonstrou que a maioria das amostras avaliadas apresentaram razão muito maior ao recomendado (1), podendo chegar a valores de 2 a 8 vezes superiores aos considerados adequados para manutenção de uma boa saúde, o que poderia aumentar os riscos de problemas cardiovasculares.


INTRODUÇÃO

O sódio pertencente à família dos metais alcalinos, é representado pelo símbolo Na+

(Natrium em latim). Geralmente é encontrado combinado a outros elementos na forma de sais (BAZANELLI; CUPPARI, 2009), sendo o cloreto de sódio (NaCl) o mais usual, popular-mente conhecido como sal de cozinha. É o principal cátion presente no fluido extracelular do corpo, é um nutriente essencial necessário para a manutenção do volume plasmático, equilíbrio ácido-base, transmissão de impulsos nervosos e manutenção da função celular.

Em indivíduos saudáveis, aproximadamente 100% do sódio ingerido é absorvido durante a digestão, e a excreção urinária é o principal mecanismo para manter seu equilíbrio (WHO, 2012). Além disso, o sódio possui importante função tecnológica e sensorial aos alimentos, pois além de atuar como realçador de sabor, também é empregado como agente conservador nos alimentos, principalmente os processados (MCGOUGH et al., 2012).

A ingestão de sódio está diretamente relacionada aos hábitos alimentares da popula-ção. Pesquisa realizada pelo Ministério da Saúde (BRASIL, 2011) verificou que o brasileiro consome, aproximadamente, 12 g de cloreto de sódio por dia, ou seja, 4800 mg de sódio. Porém, a Organização Mundial de Saúde (WHO, 2013) recomenda uma ingestão diária máxima de sódio, para indivíduos adultos, de até 2.000 mg por dia, equivalente a 5g de sal (WHO, 2012).

O consumo excessivo de sódio está associado ao desenvolvimento de hipertensão arterial, doenças cardiovasculares e renais, câncer de estômago, tornando-se fator de risco para morbimortalidade por doenças crônicas não transmissíveis (DCNT) (HENDRIKSEN et al., 2014; MASON et al., 2014; OLIVEIRA et al., 2015). Essas doenças são as princi-pais responsáveis pela mortalidade mundial, sendo que 40% são mortes prematuras em indivíduos abaixo de 70 anos, com destaque para os países em desenvolvimento (WHO, 2013). No Brasil, as DCNT são consideradas problemas de saúde pública, sendo que 35% dos adultos acima de 40 anos apresentam quadro de hipertensão e 70% dos casos chegam a óbito (BRASIL, 2011; NILSON; JAIME; RESENDE, 2012). Além disso, há indícios de que o consumo excessivo de sódio também pode estar indiretamente ligado à obesidade e ao aumento de risco em desenvolver diabetes tipo 2 (SANTOS et al., 2006).

Dentre os fatores de risco mais prevalentes para as DCNT, diversos estudos têm mostrado uma forte associação com o tabagismo, consumo abusivo de álcool, excesso de peso, elevado nível de colesterol, baixo consumo de alimentos in natura, consumo elevado de produtos processados (com altos teores de açúcares, sódio e gorduras), e sedentarismo (BRASIL, 2014; BRASIL, 2014a, 2014b; PAHO, 2015; WHO, 2012).

Levando em consideração que aproximadamente 75% da ingestão de sódio provém do consumo de produtos processados, reduzir seu teor tornou-se um desafio tanto para a


indústria de alimentos, quanto para as entidades da área da saúde (APPEL; ANDERSON, 2010; ROCHA, 2017).

Para a indústria alimentícia, a redução no teor de sódio nos alimentos processados, implica em menor aceitação pelos consumidores e, principalmente, na conservação desses produtos (APPEL; ANDERSON, 2010; ROCHA, 2017). Já para as agências governamentais, existe a grande preocupação com o consumo excessivo de sódio, atrelado ao consumo de produtos processados. Devido a este cenário, o Ministério da Saúde e entidades do setor de produção de alimentos, como a Associação Brasileira das Indústrias de Alimentos (ABIA) firmaram um acordo para reduzir o teor de sódio de várias categorias de alimentos proces-sados (BRASIL, 2011), sendo a meta a redução de 30% do consumo de sal entre os anos 2013 e 2020 (WHO, 2013).

Nesse sentido, o grande desafio para as indústrias alimentícias foi encontrar formas para reduzir o teor de sódio, sem alterar as características tecnológicas, sensoriais e micro-biológicas de seus produtos (FREIRE et al., 2015; SOUZA et al., 2016), e dentre as opções para esta iniciativa estão a substituição total ou parcial do cloreto de sódio por outros sais.

Sais alternativos como, cloreto de magnésio, cálcio e, principalmente, de potássio, têm sido testados e empregados como alternativa de substituição para o cloreto de só-dio. O cloreto de potássio (KCl) possui propriedades similares ao NaCl e é considerado um aditivo seguro para ser utilizado na indústria alimentícia sem promover alteração tecnológica. Porém, o sódio e potássio atuam sinergicamente no mecanismo de controle do potencial de membrana celular, responsável pela transmissão nervosa, além de estarem associados ao controle hídrico e à pressão arterial (DESMOND, 2006; SOUZA et al., 2016).

Dessa forma, avaliar o consumo destes dois elementos pode ser um importante preditor de morbimortalidade, e a relação entre eles tem demonstrado potencial ainda melhor para avaliar o risco de hipertensão e doença cardiovasculares do que quando avaliado de forma isolada (SOUZA et al., 2016), pois as avaliações isoladas permitem avaliar o consumo ex-cessivo de cloreto de sódio e o consumo inadequado de alimentos ricos em potássio, como as frutas e verduras (PEREIRA et al., 2019).

A Organização Mundial da Saúde (OMS) recomenda que a relação de consumo entre sódio e potássio seja igual a 1, sendo que o aumento nessa relação pode ser decorrente do consumo elevado de sódio, oriundo de alimentos processados e/ ou uso elevado de sal, ou por baixa ingestão de potássio, devido a uma alimentação de menor qualidade nutricional (WHO, 2003). Dessa forma, avaliar a relação de sódio/ potássio em alimentos processados é de grande relevância para compreensão e planejamento de ações de consumo. Neste contexto, foi analisado o teor de sódio e potássio em alimentos processados, como linguiça


tipo toscana e salsicha, produtos amplamente consumidos pela população, bem como ava-liado a relação sódio/ potássio nestes produtos.


Materiais e equipamentos

Amostras de linguiça frescal e salsicha (5 marcas e 3 lotes); solução padrão de sódio e potássio (Merck); ácido nítrico, grau analítico (Merck); peróxido de hidrogênio (Merck); cloreto de césio (Sigma-Aldrich); água purificada (Milli-Q); papel filtro qualitativo; espectrofotôme-tro de Absorção Atômica com chama (modelo AAnalyst 200, Perkin Elmer); bloco digestor (modelo M242 - Quimis); banho ultrassônico (modelo 1510 - Branson).

Métodos

Amostragem

A aquisição das amostras foi realizada no comércio local da região de Campinas, São Paulo. Foram adquiridas 5 diferentes marcas em três lotes de linguiça tipo toscana e salsicha, a fim de avaliar a homogeneidade entre eles. As amostras foram trituradas e homogeneizadas em processador de alimentos (Walita) e, posteriormente, foram analisadas.

Avaliação do teor de sódio e potássio

Inicialmente, 0,6 g de amostra foram pesados em tubo de vidro e os reagentes foram adicionados em duas etapas. Primeiramente, 4 ml de ácido nítrico foram adicionados, se-guido de aquecimento a 130ºC por 2h. Os tubos foram removidos do bloco digestor, e após resfriamento, 2 ml de ácido nítrico e 2 ml de peróxido, foram adicionados e novamente submetidos ao bloco digestor por mais 2h a 130ºC. Ao término, os tubos foram removidos do bloco digestor, até resfriamento e, em seguida, foi realizada a transferência para balão volumétrico de 25 ml. Posteriormente, as amostras foram filtradas e acondicionadas em tubos plásticos com tampa, para posteriores análises. As análises foram realizadas em triplicata e diluições foram realizadas, quando necessário.

Para a quantificação dos elementos foi utilizada a espectrometria de absorção atômica com chama (FAAS), curvas de calibração foram construídas em 5 níveis de concentração e equidistantes. A faixa linear variou de 0,08 a 1,00 mg/L para o sódio e 0,1 a 1,5 mg/L para potássio. O primeiro ponto da curva foi selecionado de forma que o menor nível de concen-tração fosse igual ou superior ao limite de quantificação instrumental para sódio (LQ: 0,05


mg/L) e potássio (LQ: 0,1 mg/L). Para a quantificação o coeficiente de determinação (R2) foi considerado aceitável quando superior a 0,98. Quando necessário, as amostras digeridas foram diluídas com solução de ácido nítrico (4%).

Análise dos dados

Análise de variância (ANOVA) e teste de Tukey (p < 0,05) foram empregados para analisar os resultados, usando o programa Statistic 7.0 (StatSoft, USA).


Os resultados de quantificação de sódio, potássio e relação Na/K em amostras de lin-guiça e salsicha estão apresentados na Tabela 1. Na linguiça o valor médio observado para sódio foi de 804,51 mg/100 g, com concentrações entre 653,31 a 1079,22 mg/100g. Dentre as marcas de amostras de linguiça, todas as amostras apresentaram variação no teor de sódio em uma mesma marca, exceto a 5. O teor médio de potássio foi de 334,40 mg/100 g, com concentração entre 234,62 a 632,59 mg/100 g; e uma variação na concentração do mineral nas amostras foi observada nas marcas 2, 3 e 5.

Na salsicha o valor médio de sódio foi de 1038,51 mg/100 g, maior que o encontrado em linguiças. Os teores variaram de 610,37 a 1409,67 mg/100 g, com variações nas con-centrações de amostras de todas as marcas. Já o teor de potássio nas salsichas apresentou concentração média de 347,92 mg/100 g, com concentrações entre 169,78 a 687,22 mg/100 g, com variações nas amostras de todas as marcas, exceto a 5. Os valores de potássio em salsichas e linguiças foram considerados iguais.

De acordo com a OMS o valor de razão entre sódio e potássio recomendado é de 1; das amostras avaliadas, L3 e S2 apresentaram valores próximos a 1, o que seria conside-rado adequado. Porém, nessas amostras os teores de sódio e potássio são próximos, com maiores valores médios de potássio quando comparados ao total e não apenas baixos teores de sódio nos produtos. Na maioria das amostras avaliadas, a razão Na/K está muito superior ao recomendado, podendo chegar a valores de 2 a 8 vezes superiores aos considerados adequados para manutenção de uma boa saúde.


Tabela 1. Teor de sódio e potássio em amostras de linguiça e salsicha e a relação entre os elementos.

Linguiça Lote Na (mg/ 100g) DP K (mg/ 100g) DP Razão Na/K

L1

A 1079,22 a 59,61 268,80 a 6,12 4,0

B 679,06 b 15,62 247,85 a 14,28 2,7

C 650,64 b 42,33 257,42 a 1,68 2,5

L2

A 789,76 ab 25,71 234,92 b 13,06 3,4

B 896,60 a 74,13 285,40 a 23,65 3,1

C 729,03 b 62,75 265,61 ab 19,21 2,7

L3

A 691,77 b 8,54 558,15 b 7,39 1,2

B 682,92 b 49,37 632,59 a 7,88 1,1

C 774,70 a 3,45 517,27 c 17,59 1,5

L4

A 653,31 b 35,68 314,69 a 17,34 2,1

B 722,48 a 11,32 312,82 a 2,87 2,3

C 687,90 ab 23,40 313,75 a 10,08 2,2

L5

A 918,51 a 54,75 247,68 b 5,14 3,7

B 977,41 a 59,69 285,60 a 10,91 3,4

C 1008,85 a 58,79 273,42 a 5,40 3,7

Salsicha Lotes Na (mg/ 100g) DP K (mg/ 100g) DP Razão Na/K

S1

A 1096,34 a 50,58 343,11 b 4,08 3,2

B 1149,88 a 27,46 461,02 a 43,69 2,5

C 900,74 b 48,07 384,48 b 16,95 2,3

S2

A 610,37 b 46,02 538,71 b 13,85 1,1

B 837,80 a 34,94 687,22 a 64,59 1,2

C 839,03 a 18,73 549,29 b 35,67 1,5

S3

A 1139,91 a 31,90 268,30 b 5,10 4,3

B 1095,28 ab 31,90 589,80 a 5,10 1,9

C 1061,11 b 35,83 256,82 c 4,53 4,1

S4

A 1409,67 a 77,28 169,78 b 13,13 8,3

B 1008,73 b 80,83 176,12 b 10,95 5,7

C 1262,42 a 125,38 204,00 a 8,85 6,2

S5

A 1041,51 b 105,22 191,68 a 5,12 5,4

B 1210,06 a 21,12 205,16 a 12,89 5,9

C 914,87 c 17,30 193,25 a 11,83 4,7

Média ± DP (n= 3); DP: desvio padrão; Na: sódio; K: potássio. Médias com letras diferentes na coluna, para uma mesma marca, indicam diferença significativa pelo teste de Tukey (p < 0,05)

Os valores de sódio encontrados em salsichas neste estudo (1038,51 mg/100 g) estão próximos aos observados por ORLANDO e colaboradoes (2020), que encontraram em mé-dia 1225.95 mg/100 g de sódio em salsichas. Os teores de sódio também foram próximos aos encontrados por BUZZO et al. (2000) que encontraram valores de 1083,6 mg/100g de sódio em salsichas. Porém, valores maiores que os observados por AHUJA et al. (2019), que encontraram 754 mg/100g de sódio em produtos cárneos embutidos de porco. Para valores de potássio, a Tabela Brasileira de Composição de Alimentos (NEPA, 2011) reporta valor de 316 mg/ 100g para amostras de linguiça de porco. Poucos estudos na literatura abordam esta temática, normalmente o que os estudos visam a substituição parcial ou total do cloreto de sódio por sal de potássio, mas raros são os trabalhos que quantificam o seu teor e razão, nos alimentos processados.


CONCLUSÕES

O monitoramento das concentrações de potássio e principalmente sódio em alimen-tos é de suma importância, tanto para órgãos governamentais quanto para os consumido-res. No presente estudo as concentrações de sódio e potássio em linguiças e salsichas de diferentes marcas foram avaliados. Os teores de sódio foram superiores em salsichas quando comparados com linguiças, apesar de algumas marcas alegarem uma diminuição nos teores de sódio nos produtos, porém foi possível observar que algumas marcas apre-sentaram teores reduzidos de sódio. Uma variabilidade nos teores de sódio e potássio de acordo com a variabilidade de marcas também pôde ser observada. A avaliação da razão sódio/potássio demonstrou que a maior parte das amostras analisadas apresenta valores acima dos recomendados pela Organização Mundial de Saúde, contribuindo excessivamente para a ingestão de sódio.

AGRADECIMENTOS

Os autores agradecem ao Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico – CNPq, à Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES, e Pró-reitora de Pesquisa (PRP) UNICAMP (Programa Institucional de Bolsas de Iniciação Científica e Tecnológica).

FINANCIAMENTOS

Os autores agradecem ao apoio financeiro do Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico - CNPq (Processo Número: 429957/ 2018-1) e a Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES (Finance Code 1, Convênio Capes Proap 817163-2015).

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Bebidas alternativas ao leite: tendências, composição nutricional, potencial bioativo e bioacessibilidade

Joyce Grazielle Siqueira SilvaUNICAMP

Ana Paula RebellatoUNICAMP

Juliana Azevedo Lima PalloneUNICAMP

10.37885/210203322

https://dx.doi.org/10.37885/210203322


Palavras-chave: Plant-Based Milk Alternatives, Minerais, Métodos de Digestão in Vitro, Compostos Antinutricionais.

RESUMO

O consumo de bebidas alternativas ao leite ou bebidas à base de plantas tem crescido mundialmente. Preferências alimentares, restrições alimentares e mudanças no estilo de vida, impulsionaram a popularização desses produtos. No entanto, estudos sobre a composição dessas bebidas, especialmente quanto aos teores de minerais são escas-sos na literatura. Nessa revisão, o objetivo foi buscar informações bibliográficas sobre a composição de bebidas alternativas ao leite em relação aos dados publicados sobre o teor de minerais, fitatos, disponibilidade de minerais e presença de compostos fenóli-cos. As buscas foram feitas sistematicamente nas bases de dados do Scopus, Science Direct e Google Acadêmico. A análise dos trabalhos encontrados demonstrou que as bebidas alternativas ao leite podem conter composição mineral variável de acordo com a fonte vegetal usada no processo de produção, ainda, podem conter compostos fenó-licos e fitatos e apresentar capacidade antioxidante. Além disso, os minerais presentes nas bebidas apresentam possibilidade de absorção pelo organismo humano. Estudos a respeito desses novos produtos indicam um potencial para o desenvolvimento de bebidas vegetais com elevado valor nutricional agregado.


INTRODUÇÃO

O consumo de alimentos à base de vegetais tem aumentado no decorrer dos anos. Atualmente, existe uma tendência geral pelo consumo de produtos que não sejam de origem animal. Um estudo europeu avaliou os hábitos alimentares de consumidores de produtos à base de vegetais e observou que a maioria desses consumidores (mais de 70%) eram veganos (se alimentavam apenas de produtos à base de vegetais) e vegetarianos (que consumiam primordialmente vegetais) e que a outra parcela de consumidores (24%), eram aqueles que tentam reduzir o consumo de produtos de origem animal, também chamados de flexitarianos (ProVeg International, 2020). O estudo avaliou ainda que dentre os produtos plant-based, as bebidas alternativas ao leite são a categoria de maior destaque, uma vez que é a que apresenta maior consumo. Ainda assim, os consumidores buscam produtos com mais variedade, elaborados com diferentes matérias-primas, que geram diferentes sabores e que se adequem ao seu estilo de vida (ProVeg International, 2020).

Essas bebidas também conhecidas como plant-based beverages ou plant-based milk alternatives, podem ser obtidas a partir de cereais, pseudo-cereais, castanhas, leguminosas e oleaginosas, como aveia, arroz, milho, soja, amendoim, amêndoas, coco, quinoa, amaranto, pistache, girassol, entre outros (Carvalho et al., 2011; Sethi, Tyagi, & Anurag, 2016). Ainda, podem ser denominadas como suspensões coloidais, emulsões, extrato aquoso ou hidros-solúvel, obtidas a partir da extração da matéria-prima com água e filtragem. Assemelham-se ao leite de vaca quanto aos aspectos de textura, consistência e aparência, além de tamanho das partículas (Carvalho et al., 2011; McClements, 2020; Sethi et al., 2016). No entanto, de-vido à presença de diferentes tipos de moléculas, estruturas provenientes da matéria-prima e tamanho de partícula, as bebidas à base de vegetais possuem aroma, sabor e sensação na boca diferenciados aos encontrados no leite (McClements, 2020).

O processamento das bebidas vegetais é realizado a partir da imersão da matéria-prima, moagem, separação do extrato por gravitação, centrifugação ou filtração, hidrólise química ou enzimática (a fim de degradar amido e fibras), branqueamento (para inativação de enzimas endógenas), processamento térmico (onde são inativados esporos e bactérias patogênicas), homogeneização e formulação (McClements, 2020). Podem ainda ser elaboradas de forma doméstica e consumidas in natura, quando obtidas por processos mais simples. Quando produzidas industrialmente podem ser encontrados na forma pasteurizada, esterilizada e em pó (Diarra, Nong, & Jie, 2005; Sethi et al., 2016).

Vale destacar que, durante o processamento da matéria-prima para o consumo tradi-cional, podem ocorrer injúrias no produto, como observado para castanhas e arroz, o que acarreta a desvalorização comercial. Sendo assim, a utilização desses produtos para a elaboração de bebidas é uma alternativa para seu aproveitamento, além de agregar valor


comercial a esses produtos. No contexto de sustentabilidade, ainda é possível o aproveita-mento de outras partes dos vegetais, que são considerados subprodutos de baixo valor, para a produção das bebidas (Carvalho et al., 2011; Faccin, Miotto, Vieira, Barreto, & Amante, 2009; Santos, 2015). Além disso, as bebidas vegetais também podem ser consumidas como ingrediente em diversas formulações alimentícias (Diarra et al., 2005; Sethi et al., 2016).

Aspectos que também figuram como impulsionadores do aumento do consumo desses produtos, são as questões éticas, relacionadas ao bem-estar animal, produção sustentável, preocupações com o meio ambiente e ao fato de serem opções de bebidas onde o forneci-mento de leite não é suficiente (Haas et al., 2019; Jeske, Zannini, & Arendt, 2018; ProVeg International, 2020; Sethi et al., 2016).

Além desses fatores, existe uma parcela da população que apresenta intolerância a lactose, alergia ao leite, busca por produtos livres de glúten e sem colesterol e adeptos das dietas vegetarianas e veganas. Esses grupos têm contribuído para a procura por esses produtos (Diarra et al., 2005; Mäkinen et al., 2016; Sethi et al., 2016).

Visto o impacto dessa demanda, muitas empresas alimentícias estão investindo no de-senvolvimento de novos produtos não lácteos, baseados em castanhas, cereais e sementes, como as bebidas de amêndoas, aveia, arroz, soja e coco, entre outros (Haas et al., 2019; MINTEL, 2016; Tecnavio, 2015). Porém, a avaliação da composição nutricional e potencial bioatividade desses novos produtos se faz necessário. Pois, a avaliação dessas bebidas em relação ao seu conteúdo de minerais, fatores antinutricionais, compostos bioativos e capacidade antioxidante ainda são pouco explorados, bem como estudos sobre a avaliação da simulação da digestão gastrointestinal e seus efeitos sobre a disponibilidade de minerais.

OBJETIVO

Esta revisão tem como objetivo abordar os aspectos relativos às bebidas alternativas ao leite, sua composição nutricional, como a presença de minerais, fatores antinutricionais, presença de compostos bioativos, capacidade antioxidante e métodos de digestão in vitro para estimativa de bioacessibilidade de minerais, conforme representados na Figura 1.


Figura 1. Tópicos abordados nesta revisão bibliográfica

MÉTODOS

A presente revisão bibliográfica foi constituída por um estudo de caráter exploratório para avaliar o estado da arte de bebidas alternativas ao leite em relação a sua composição mineral, compostos bioativos e avaliação da digestão in vitro (bioacessibilidade). A metodo-logia foi realizada primordialmente por meio de uma revisão sistemática de artigos científicos nas bases de dados Scopus, Science Direct e Google acadêmico publicados até o presente. Foram usados os termos de busca “plant-based beverages”, “minerais”, “bioacessibilida-de” e “composição”.

RESULTADOS

Propriedades nutricionais das bebidas à base de vegetais

As propriedades nutricionais das bebidas vegetais podem variar de acordo com a matéria-prima utilizada, fortificação e tipo de processamento, os quais influenciam diversos aspectos como tamanho de partícula, reologia, estabilidade, cor e composição de macro-nutrientes (Dhakal, Giusti, & Balasubramaniam, 2016; Wang, Chelikani, & Serventi, 2018). Dependendo da matéria-prima usada, as bebidas vegetais podem conter composição variável de minerais, proteínas, substâncias bioativas, como compostos fenólicos, fibras, flavonóides e vitaminas, entre outros, responsáveis por causarem benefícios a saúde (Chalupa-Krebzdak,


Long, & Bohrer, 2018; Paul, Kumar, Kumar, & Sharma, 2019; Vanga & Raghavan, 2018). Nesse contexto, em uma sociedade que vem buscando um estilo de vida saudável, produtos que sejam compatíveis com essa exigência tem tido grande apelo comercial (Haas et al., 2019; Sethi et al., 2016).

Estudos demonstraram que castanhas de caju, castanhas do Brasil e amêndoas são ricas em compostos fenólicos (45 a 456 mg de equivalente ácido gálico/100g de amostra), apresentando ainda capacidade antioxidante, fatores que contribuem com benefícios a saúde (Chang, Alasalvar, Bolling, & Shahidi, 2016; John & Shahidi, 2010; Kornsteiner, Wagner, & Elmadfa, 2006). Em grãos de aveia foram encontrados compostos fenólicos nas concen-trações de 1375 a 12,124 µg equivalente em ácido ferúlico por grama de amostra (Kaur, Whitson, Ashton, Katopo, & Kasapis, 2016). Diferentes variedades de arroz apresentaram concentração variada de compostos fenólicos, apresentando de 72.45 a 120.13 mg de equi-valente ácido gálico por 100 gramas de amostra, além de elevada atividade antioxidante (Gong et al., 2017).

O conteúdo de compostos fenólicos totais foi avaliada em bebidas de arroz, castanha de caju, castanha do Brasil, coco, amendoim, amêndoas e soja (Silva, Rebellato, Caramês, Greiner, & Pallone, 2020). O teor de compostos fenólicos nesses produtos variou de 0,20 mg de equivalente ácido gálico/L (EAG/L) a 12,39 mg EAG/L, correspondendo a bebidas de coco e de arroz, respectivamente. Fatores como a matéria prima utilizada na produção da bebida e a presença de outros ingredientes adicionados na formulação influenciaram o teor de compostos fenólicos totais. Dessa forma, as mais elevadas concentrações de fenólicos totais foram encontradas em bebidas que continham quinoa e cacau, alimentos ricos em compostos fenólicos (Silva et al., 2020).

As bebidas também apresentaram capacidade antioxidante que variou conforme a composição da bebida. O menor valor foi encontrado em bebida de coco, com capacidade antioxidante de 3.07 μmol equivalente Trolox/L. Destacaram-se as bebidas de arroz, casta-nha de caju, amêndoas, coco e aveia, que apresentaram valores de capacidade antioxidante avaliadas pelo método DPPH maiores que 280 μmol equivalente Trolox/L. No entanto, de-vido a alta variabilidade na formulação, algumas bebidas de arroz, amendoim e aveia não apresentaram capacidade antioxidante pelo método de DPPH (Silva et al., 2020).

Conforme mencionado anteriormente, de acordo com a matéria-prima utilizada, as bebidas alternativas ao leite podem apresentar naturalmente em sua composição minerais essenciais em maiores concentrações como cálcio, potássio, magnésio, sódio e fósforo, mi-nerais minoritários como ferro, selênio e zinco, nutrientes que os caracterizam como produtos de alto valor nutricional (Astolfi, Marconi, Protano, & Canepari, 2020; Felberg, Antoniassi, Deliza, Freitas, & Modesta, 2009; Orlando, Silva, & Pallone, 2020; Santos, 2015). Assim,


o monitoramento das propriedades nutricionais e funcionais, como conteúdo de minerais, biodisponibilidade ou bioacessibilidade, conteúdo de compostos fenólicos, podem contribuir para a elucidação da contribuição do consumo dessas bebidas para manutenção da saúde (Codina-Torrella, Guamis, Ferragut, & Trujillo, 2017; Faccin et al., 2009; Santos, 2015).

Os minerais essenciais são fundamentais para o bom funcionamento do organismo e desempenham funções importantes, incluindo construção e manutenção de ossos e dentes, transmissão nervosa e regulação da musculatura associadas ao cálcio (Ca) (Etcheverry, Grusak, & Fleige, 2012; Quintaes & Diez-Garcia, 2015). O ferro está relacionado aos pro-cessos de respiração, auxílio no transporte de oxigênio e dióxido de carbono no sangue (Cámara, Amaro, Barberá, & Clemente, 2005; Tognon, 2012). Síntese e degradação de carboidratos, lipídeos e proteínas, manutenção do crescimento e desenvolvimento normais, funcionamento adequado do sistema imunológico na defesa antioxidante, estão relaciona-dos ao zinco (Hambidge, 2000; Quintaes & Diez-Garcia, 2015); enquanto o magnésio está associado ao metabolismo de aminoácidos, transcrição de DNA e RNA, insulina, regulação de íons, contração de músculos, coagulação, compõe ossos e dentes (Gropper, Smith, & Groff, 2011; Nielsen, 2010; Serefko et al., 2013).

Estudos que avaliam a composição nutricional de diferentes bebidas obtidas a partir de vegetais são escassos na literatura. Alguns estudos avaliaram apenas os rótulos dos produtos, sem utilizar métodos analíticos, mostraram que em bebidas de aveia, amêndoas, castanha de caju, coco, arroz, soja e avelãs foram reportados minerais como fósforo (20 mg/240 mL), potássio (30-299 mg/240 mL), zinco (0,6-1,5 mg/240 mL), sódio (20-170 mg/240 mL), cálcio (20-450mg/240 mL), magnésio (1,3-38,9 mg/240 mL) e ferro (0,1-1,2 mg/240 mL) (Singhal, Baker, & Baker, 2017). Enquanto Silva et al. (2020), avaliaram a composição mineral de diversas bebidas utilizando métodos analíticos, e encontraram cálcio, ferro, magnésio e zinco nas bebidas avaliadas. Cálcio foi o mineral encontrado em maior concentração, espe-cialmente devido a fortificação com sais de cálcio em diversas marcas avaliadas, seguido pelo magnésio, zinco e ferro. A concentração de cálcio variou de 10.00 mg/L a 1697.33 mg/L, magnésio variou de 6.29 a 268.43 mg/L, ferro variou de 0.76 mg/L a 12.89 mg/L e zinco variou de 0.57 mg/L a 8.13 mg/L. Assim, as bebidas obtidas a partir de vegetais podem fornecer variado teor de minerais essenciais, tendo em muitos casos, quantidade igual ou até superior ao leite de vaca.

Minerais, digestão gastrointestinal e fatores antinutricionais

Informações sobre a concentração de minerais essenciais de um determinado ali-mento é de suma importância, porém, deve-se avaliar se esses minerais estarão dispo-níveis para serem absorvidos pelo organismo durante o processo de digestão e em quais


quantidades. A absorção dos nutrientes, como minerais, ocorre após ingestão do alimento e passagem pelo trato gastrointestinal. Assim, após os processos envolvidos na digestão, parte dos minerais ingeridos estarão disponíveis e poderão ser absorvidos para serem uti-lizados pelo organismo (Cardoso, Afonso, Lourenço, Costa, & Nunes, 2015; Guerra et al., 2012). A digestão acontece devido à atuação conjunta e a uma combinação complexa de diversos órgãos como cavidade oral (boca, língua e dentes), órgãos do trato digestório su-perior como esôfago e estômago; órgãos do trato digestório inferior como intestino delgado (duodeno, jejuno e íleo) e intestino grosso (ceco, cólon e canal anal), além de outros órgãos como glândulas salivares, pâncreas, fígado e vesícula biliar. Possuem ainda diversas células como as epiteliais absortivas (enterócitos) cobertos com microvilosidades, que formam a borda estriada, aumentando a área de absorção do intestino. Soma-se ao trato intestinal uma microbiota específica, que varia de acordo com o indivíduo e sua dieta, colaborando na etapa de degradação de substâncias (Gropper et al., 2011; Verhoeckx & Paul D. Cotter, 2015).

A disponibilidade de nutrientes pode ser avaliada por métodos de biodisponibilidade e bioacessibilidade. A biodisponibilidade se caracteriza por avaliar in vivo ou in vitro a fração do nutriente disponível para ser utilizada nas funções fisiológicas do organismo, sendo ge-ralmente avaliada em cultivos celulares como células Caco-2 (in vitro), ensaios com huma-nos ou animais (in vivo), porém muitos desses ensaios apresentam custo elevado, tempo elevado para obtenção de resultados quando comparado a outros tipos de ensaios e muitas vezes questões éticas relacionadas a sua execução (humanos e animais) (Guerra et al., 2012). A biodisponibilidade inclui ainda a bioacessibilidade e a bioatividade (Alegría-Torán, Barberá-Sáez, & Cilla-Tatay, 2015). A bioacessibilidade é avaliada por testes in vitro e pode ser definida como a quantidade de nutriente ingerido que está disponível para a absorção no intestino, sendo uma alternativa de menor custo quando comparada aos testes in vivo (Guerra et al., 2012). Ela inclui as etapas de digestão gastrointestinal, mas não simula os processos de absorção e assimilação pelo tecido epitelial. Já a bioatividade representa como o nutriente chega aos tecidos alvo, incluindo as interações com biomoléculas, metabolismo, transformação e respostas fisiológicas (Alegría-Torán et al., 2015).

Os métodos de digestão gastrointestinal simulam in vitro as condições fisiológicas que ocorrem no organismo, como temperatura, pH, força iônica e atividade enzimática (Alegría-Torán et al., 2015). Existem modelos in vitro estáticos e dinâmicos. Os métodos estáticos simulam três etapas da digestão: fase oral, gástrica e intestinal e são comumente utilizados, porém nesses métodos não são considerados a composição do lúmen intestinal e movi-mentos peristálticos do trato gastrointestinal (Brodkorb et al., 2019; Grumezescu, 2017; Minekus et al., 2014).


Dentre os métodos de digestão in vitro, empregados para estimar a bioacessibilidade de nutrientes estão incluídos os métodos de solubilidade e diálise (Alegría-Torán et al., 2015; Luten et al., 1996; Miller, Schricker, Rasmussen, & Campen, 1981; Sahuquillo, Barberá, & Farré, 2003). Na solubilidade, após a simulação dos processos de digestão in vitro, a quantidade de nutrientes solúveis é avaliada no sobrenadante, que é obtido por filtração ou centrifugação (Alegría-Torán et al., 2015). A diálise simula in vitro os processos de trans-porte de nutrientes através de uma membrana semipermeável de tamanho de poro definido, semelhante aos poros do intestino, bem como o tempo de transição do alimento pelas fases gástrica e intestinal, mantendo mudanças de pH, agitação e temperatura semelhantes ao que ocorre no organismo. O processo de diálise se assemelha ao de solubilidade, porém apresenta um diferencial na metodologia quando o saco de diálise contendo bicarbonato de sódio é incluído na fase intestinal para que os minerais solúveis passem pelos poros do mesmo (Alegría-Torán et al., 2015; Miller et al., 1981; Sahuquillo et al., 2003).

Variações nos procedimentos dos métodos de solubilidade e diálise tornam difícil a comparação de resultados, uma vez que geralmente apresentam variações nos tipos de enzimas usadas, atividade enzimática, pH e composição de soluções minerais que podem resultar em diferentes resultados (Mackie & Rigby, 2015). A fim de obter um método harmo-nizado e padronizado foi desenvolvido o método INFOGEST (Improving health properties of food by sharing our knowledge on the digestive process) (Minekus et al., 2014) que teve sua versão atualizada em 2019 (INFOGEST 2.0) (Brodkorb et al., 2019). Neste trabalho foram padronizados a massa de amostra, as enzimas usadas nas etapas de digestão, as quantidades e as atividades enzimáticas, além dos tempos de residência em cada etapa da digestão (Minekus et al., 2014).

A disponibilidade de minerais pode ser afetada pelas diferentes formas químicas dos minerais e sua interação com os componentes dos vegetais usados na produção de ali-mentos e das bebidas obtidas a partir de vegetais (Mäkinen et al., 2016; Zhao, Martin, & Weaver, 2005). Muitas bebidas à base de vegetais podem apresentar em sua composição substâncias que apresentem fatores antinutricionais como fitatos (myo-inositóis fosfatos) e oxalatos que podem interferir na absorção dos nutrientes (Chalupa-Krebzdak et al., 2018; Zhan et al., 2007).

Os fitatos podem ser encontrados nas formas de ésteres de myo-inositóis fosfatos, como IP3, IP4, IP5, IP6 que apresentam 3, 4, 5 e 6 grupos fosfatos na estrutura química, respectivamente (Greiner, Konietzny, & Jany, 2006; Kumar et al., 2010). O efeito negativo atribuído aos fitatos na absorção de alguns nutrientes, deve-se ao fato de sua estrutura quí-mica possuir seis grupos fosfatos reativos, podendo formar complexos com cátions divalentes


como magnésio, manganês, ferro, cobre, zinco e cálcio, proteínas, carboidratos e lipídios (Greiner et al., 2006; Kumar et al., 2010).

Estudos já detectaram fitatos em amêndoas (8,34-12,41 µmol/g), castanhas de caju (5,02 µmol/g), castanhas do Brasil (20,08 µmol/g), arroz (97.36 µmol/g) e bebida de aveia (54,47 mg/240g (Duong et al., 2017; Luten et al., 1996; Zhang et al., 2007). Fitatos ainda foram encontrados em bebidas de soja, aveia, castanhas de caju, amêndoas e amendoim em con-centrações que podem interferir na absorção de minerais (Silva et al., 2020; Theodoropoulos et al. 2018; Zhang et al., 2007). Dessa forma, a avaliação de compostos antinutricionais em bebidas à base de vegetais é uma área com grande potencial de estudos e desenvolvimento, a fim de utilizar métodos que visem diminuir a presença desses compostos e aumentar a disponibilidade de nutrientes nessas bebidas.

A disponibilidade de minerais em bebidas à base de vegetais já foi avaliada em alguns produtos, como ferro em bebida de aveia (Zhang et al., 2007), cálcio, magnésio, potássio, zinco e fósforo em bebidas de soja (Sanches, Peixoto, & Cadore, 2020). A bioacessibilidade de cálcio, ferro, magnésio e zinco foi avaliada em bebidas de arroz, coco, amêndoas, aveia, castanhas e amendoim, demonstrando que esses produtos possuem minerais disponíveis para a absorção e muitas vezes, em quantidade superior a encontrada no leite de vaca (Silva et al., 2020).


Considerando-se as novas tendências de consumo e de produção de alimentos à base de plantas (plant-based), com uma demanda cada vez maior por esses produtos, estudos que avaliem as propriedades nutricionais de bebidas obtidas a partir de vegetais tendem a crescer e valorizar esses alimentos. Concomitantemente, uma apropriada avaliação dos conteúdos de minerais disponíveis para absorção e por métodos apropriados é de suma importância para estimar o potencial dessas bebidas como alternativas ao leite. Além disso, o estudo da presença de compostos antinutricionais, poderá ser o ponto de partida para a utilização de processos tecnológicos com o objetivo de diminuir o impacto desses fatores na disponibilidade de nutrientes. A caracterização de bebidas alternativas ao leite, pode contribuir para um maior fornecimento de informações a respeito desses novos produtos, aumentando a confiança dos consumidores com questões de saudabilidade e garantindo que essas bebidas obtidas a partir de vegetais sejam produtos com elevada qualidade nutricional.


AGRADECIMENTOS

Os autores agradecem ao Conselho Nacional de ao Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico - CNPq (Processo número: 142415/2016-2) e a Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior- CAPES (Finance Code 1, Convênio Capes Proap 817163-2015).

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“38

Licor de frutos de ora-pro-nóbis

Amanda de Ávila SilveiraIFTM

Lara Soares SantosIFTM

Lorrayne Mamede OliveiraIFTM

Reginaldo Rodrigues de AndradeIFTM

Carla Regina Amorim dos Anjos QueirozIFTM

10.37885/210303423

https://dx.doi.org/10.37885/210303423


Palavras-chave: Análise Sensorial, Bebida Alcóolica, Planta Alimentícia não Convencional (PANC), Pereskia Aculeata Miller.

RESUMO

A produção de licor exige uma tecnologia de processamento simples e o produto final apresenta extensa vida de prateleira. Por isso, ela se caracteriza como uma poderosa forma de aproveitamento de matéria-prima, principalmente de frutas regionais. Alcançar a melhor formulação para uma bebida depende das matérias-primas utilizadas e das características físico-químicas desejadas, associadas à aceitação do produto pelos con-sumidores. Por isso, o objetivo deste trabalho foi caracterizar quimicamente e analisar sensorialmente três formulações de licores de frutos de Ora-pro-nóbis (Pereskia aculeata Mill.). Os tratamentos consistiram em variação na graduação alcóolica, teor de açúcar e tipo de álcool. As análises químicas foram realizadas segundo IAL (2008). Para acelerar o seu envelhecimento, as três amostras foram submetidas ao processo de “tranchage”. Feito isso, as bebidas foram submetidas a testes de aceitação sensorial. Na análise, ava-liaram-se os atributos cor, sabor, aroma, impressão alcoólica e impressão geral. Utilizou-se a escala hedônica de 9 pontos (“desgostei extremamente” a “gostei extremamente”). Uma das formulações não se enquadrou no padrão estabelecido pela legislação brasi-leira quanto ao teor alcóolico. Em relação à concentração de açúcares, as três amostras foram classificadas como tipo creme. A partir da análise sensorial, pela impressão geral e cálculo do índice de aceitabilidade, todas as formulações foram consideradas aceitas para o consumo. Os frutos de Ora-pro-nóbis apresentam potencial para a fabricação de licores. São necessários mais estudos visando novas proporções entre ingredientes para aumentar a aceitabilidade.


INTRODUÇÃO

As bebidas alcoólicas apresentam um certo destaque na história das civilizações e podem ser classificadas como fermentadas, destiladas, destilo-retificadas e por mistura. Dentre elas, merecem destaque os licores, do tipo por mistura, que vêm se consagrando com o passar dos anos, a partir do desenvolvimento de novas tecnologias de produção e novos sabores e formulações (PASSOS et al., 2013), em várias regiões do mundo, de forma artesanal ou industrial (TEIXEIRA, 2004). Conforme a Legislação Brasileira, licor é a bebida com graduação alcoólica de quinze a cinquenta e quatro por cento em volume, a vinte graus Celsius, com um percentual de açúcar superior a trinta gramas por litro, elaborada com uma parte alcoólica e com uma parte não alcoólica de origem vegetal ou animal (BRASIL, 2008).

A parte não alcóolica que compreende a formulação do licor despende da possibili-dade de diversas matérias-primas, sendo estas responsáveis pela qualidade do produto final (SCHMIDT, 2014). No mercado, é possível encontrar licores elaborados a partir de ervas, raízes, chocolate e principalmente frutas. Outrossim, os licores são bebidas que apresentam grandes variações quanto à matéria-prima, teor alcoólico e teor de açúcar (TEIXEIRA et al., 2007).

Bebidas diferenciadas têm ganhado espaço entre consumidores. A inserção de fru-tos regionais nesses produtos representa uma boa oportunidade para a comercialização (SEBRAE, 2015 apud OLIVEIRA et al., 2018). Conforme dados da Royal Botanical Gardens (2017), no mundo, são conhecidas cerca de 390 mil espécies de plantas. Sendo que, entre elas, apenas cerca de mil foram utilizadas para alimentação (FAO, 2018). Souza et al. (2013) afirmam que as espécies consumidas no Brasil, em sua extensa maioria, não são nativas. Esses dados confluem para a constatação de que produtos regionais têm perdido espaço junto ao consumidor, devido ao padrão de produção e comercialização de alimentos da humanidade (TULER et al., 2019).

O mercado de alimentos e bebidas tem apresentado uma crescente dedicação à elabora-ção de produtos com aspectos mais sustentáveis e, por isso, as PANCs (Plantas Alimentícias Não Convencionais) detém de um grande potencial (FURTADO, 2018). De acordo com Kinupp (2007), as espécies que compõem esse grupo são de fácil plantio, têm participação econômica local e podem ter propriedades medicinais e nutricionais superiores às plantas convencionais, podendo, portanto, ofertar produtos de maior qualidade. A Ora-pro-nóbis é uma dessas espécies, e seus frutos são menos conhecidos, consumidos e explorados que suas folhas (Figura 1).


Figura 1. Frutos de Ora-pro-nóbis in natura

Para além disso, a produção de licor no âmbito artesanal, por exigir uma tecnologia de processamento simples e o produto final apresentar extensa vida de prateleira (TEIXEIRA et al., 2005), se caracteriza como uma poderosa forma de aproveitamento de matéria-prima, principalmente de frutas regionais, que leva à uma verticalização da produção, com agre-gação de valor e aumento da renda familiar rural (LYNCH & MULVIHIIL, 1997; TEIXEIRA et al.; 2010; OIVEIRA et al., 2019).

Na perspectiva industrial não é muito diferente. Diante do desperdício de alimentos no país, é nítida a necessidade de alternativas ao padrão de produção atualmente estabelecido. Dessa forma, o aproveitamento integral de frutas e hortaliças, assim como de alimentos não convencionais, na elaboração de novos produtos, se estabelecem como uma alternativa tecnológica limpa e viável (SILVA; RAMOS, 2009).

Alcançar a melhor formulação para uma bebida depende das matérias-primas utilizadas e, das características físico-químicas desejadas, associadas à aceitação do produto pelos consumidores. A análise sensorial é o método que possui maior relação com a qualidade percebida pelo consumidor, a partir de parâmetros como odor, sabor, textura e aparência (FERREIRA et al., 2000).

OBJETIVO

Caracterizar quimicamente e analisar sensorialmente três formulações de licores de frutos de Ora-pro-nóbis (Pereskia aculeata Mill.), que variaram na produção entre graduação alcóolica, teor de açúcar e tipo de álcool.


MÉTODOS

O licor de frutos de Ora-pro-nóbis foi produzido de acordo com uma formulação básica adaptada do programa de extensão da EMATER-MG (2011). Foram preparadas 3 formu-lações (F1, F2 e F3). F1 e F2 foram compostas, cada uma, por 1 kg de frutos maduros e macerados sem quebrar as sementes e 1 L de aguardente de cana, graduação alcóolica 39% em volume. Já a F3, recebeu 1 L de álcool de cereais, a 96%, em substituição à aguarden-te. As misturas foram colocadas em recipientes de vidro (boca larga) e deixadas em infusão por 14 dias com o vidro tampado.

Após o período de infusão, o material foi coado em peneira de nylon fina, espremen-do-se a polpa dos frutos. O rendimento de cada formulação foi de, aproximadamente, 1,6 litros. Em seguida, foi preparado o xarope na proporção 1,5 L de água para 1 kg de açú-car. Os extratos alcoólicos F1, F2 e F3, foram misturados com o xarope já frio, nas proporções de 1 L para 2 L para F1 e F3, e 1 L para 1 L para F2.

As formulações foram armazenadas novamente por mais 7 dias em garrafas de vidro tampadas com rolha de cortiça. Os licores obtidos foram coados em flanela branca e, em seguida, foi realizada a determinação dos teores alcoólicos e de açúcar das três amos-tras. O fluxograma do processo está indicado na Figura 2.

Figura 2. Fluxograma de preparo do Licor de frutos de Ora-pro-nóbis


As análises químicas foram determinadas segundo IAL (2008). Para acelerar o seu en-velhecimento, as três amostras foram submetidas ao processo de “tranchage”, que consistiu no aquecimento, em banho maria a 70 °C, com as garrafas lacradas, durante 12 horas, e depois foram resfriadas lentamente. Os licores foram mantidos em repouso durante 4 dias.

Feito isso, as bebidas foram submetidas a testes de aceitação com 51 provadores não treinados com idade superior a 18 anos. As amostras foram servidas individualmente com o volume de 10 mL em copos descartáveis de 50 mL, codificados com três números aleatórios. O teste foi realizado em cabines individuais. Na análise, avaliaram-se os atributos cor, sabor, aroma, impressão alcoólica e impressão geral. Utilizou-se a escala hedônica de 9 pontos para os atributos sendo que o valor 1 corresponde a “desgostei extremamente” e o valor 9 a “gostei extremamente”.

Todos os parâmetros avaliados sensorialmente foram submetidos a análise do coefi-ciente de concordância (CC, %) de acordo com Silva et. al (2010), indicando a concordância entre os julgadores sensoriais através do software Consensor1. Foi realizada também a análise da variância e o teste de Tukey para comparação de médias, com uso do software livre online AgroEstat (BARBOSA; MALDONADO JÚNIOR, 2015).

As notas de impressão geral foram aplicadas na fórmula IA = (M/MN)*100, em que IA é o índice de aceitação, M é a média das notas obtidas neste parâmetro e MN é a maior nota recebida, proposta por Dutcosky (2007) para identificar a aceitabilidade do produto. Em que, notas acima de 70% indicam que o produto foi aceito para consumo.

RESULTADOS

O processamento proposto, embora adaptado no que se refere às matérias-primas, foi viável e resultou em uma bebida alcóolica com características próprias. Nas Figuras 3 e 4 estão apresentadas a infusão primária e os licores em banho maria, para o processo de “tranchage”, respectivamente.

1 Conforme Silva et. al (2010) o software gratuito Consensor estava disponível online no endereço eletrônico http://www.assistat.com/consensor (p. 970). No momento da redação desse capítulo, entretanto, não se encontra mais disponível online no endereço de referência, mas a metodologia dos cálculos empregados pode ser seguida pelo texto do artigo.

http://www.assistat.com/consensor

http://www.assistat.com/consensor


Figura 3. infusão primária do Licor

Figura 4. processo de “tranchage” das três amostras

Tabela 1. Resultados médios da análise química (± desvio-padrão) dos parâmetros pH, °Brix, acidez titulável, teor alcoólico (m/m) e teor alcoólico (v/v) dos licores de frutos de Ora-pro-nóbis.

Formulações pH ° Brix Acidez % Teor Alcóolico % (m/m) Teor Alcóolico % (v/v)

F1 4,32 ± 0,08 44,71 ± 0,22 2,09 ± 0,05 25,89 ± 0,47 31,90 ± 4,10

F2 4,33 ± 0,07 37,58 ± 0,16 3,27 ± 0,24 34,28 ± 0,05 41,10 ± 0,05

F3 4,39 ± 0,04 47,24 ± 0,29 2,12 ± 0,07 55,54 ± 0,39 64,50 ± 6,00

Tabela 2. Resultados da análise sensorial: notas máxima, mínima e coeficiente de concordância entre os julgadores (CC, %) para as formulações de licores de frutos de Ora-pro-nóbis. C = cor; S = sabor; A = aroma; IA = Impressão Alcoólica; IG

= Impressão Geral.

NotaF1 F2 F3

C S A IA IG C S A IA IG C S A IA IG

Máx. 9 9 9 9 9 9 9 9 9 9 9 9 9 9 9

Mín. 2 2 2 1 2 3 1 1 1 2 2 1 2 1 1

CC 37,0 28,9 31,0 25,6 30,7 27,9 30,1 33,9 30,7 32,2 36,5 23,3 27,3 27,6 24,7


De acordo com a análise de variância e comparação de médias de Tukey para os parâmetros avaliados (Tabela 3), apenas a cor e a impressão alcóolica foram diferenciadas entre as formulações.

Tabela 3. Resultados médios das notas obtidas (± desvio padrão) para as formulações de licor de frutos de Ora-pro-nóbis.

ParâmetrosFormulações

F1 F2 F3

Cor* 6,6 ± 1,6 ab 6,0 ± 1,7 b 6,8 ± 1,7 a

SaborNS 6,4 ± 1,7 a 6,0 ± 2,1 a 6,1 ± 2,5 a

AromaNS 6,6 ± 1,6 a 6,0 ± 2,0 a 6,3 ± 1,8 a

Impressão alcoólica** 5,8 ± 1,9 b 5,5 ± 2,1 b 6,9 ± 2,1 a

Impressão geralNS 6,7 ± 1,6 a 6,4 ± 1,6 a 6,7 ± 2,0 a**Significativo a 1% de probabilidade; *Significativo a 5% de probabilidade; NS não significativo; letras diferentes na linha indicam diferença significativa no teste de Tukey (p<0,05).

Aplicando a fórmula proposta por Dutscosky (2007) às notas obtidas no parâmetro Impressão Geral, obteve-se, na ordem, os seguintes índices de aceitação: 74,4%, 71,1% e 74,4%, para as formulações 1, 2 e 3.

DISCUSSÃO

Em relação à caracterização química, as três formulações apresentaram pH inferior a 4,5, indicando os frutos de Ora-pro-nóbis como propícios a elaboração de licor (FRANCO & LANDGRAF, 2005).

Analisando o teor alcóolico (Tabela 1), é possível afirmar que F1 e F2 atendem a legis-lação, com as respectivas concentrações: 31,90% e 41,10%. Enquanto a terceira formulação, F3, com teor alcóolico de 64,5%, ultrapassou o limite de 54% estabelecido na legislação (BRASIL, 2008). Esse resultado está diretamente relacionado ao tipo de álcool escolhido para a elaboração dessa terceira amostra. O álcool de cereais, com graduação alcoólica de 96%, apresenta mais que o dobo da aguardente, 39%, utilizada para produção das formulações 1 e 2. Quanto ao teor de açúcar, as três formulações são classificas em licor creme. De acordo com Farias (2020) o teor alcóolico das bebidas diminui conforme o tempo de estocagem. Isso indica que seria possível a comercialização da terceira formulação após um certo tempo, se refeitas as análises químicas e verificado que o padrão aceitável fosse atingido. Essa diferença no grau alcóolico se estendeu à análise sensorial (Tabela 2). Entre as amostras, a formulação 3 foi a única bebida a apresentar nota mínima 1 para o parâmetro impressão geral. Esse resultado é semelhante ao encontrado por Almeida e Gherardi (2019) ao analisar sensorialmente licor de jabuticaba à base de cachaça e de álcool de cereais. Os resultados apresentados pelos autores apontaram índice de aceitação inferior para a bebida elaborada com o álcool de cereais (ALMEIDA; GHERARDI, 2019).


Entretanto, ao observar as médias dos parâmetros cor, sabor e aroma (entre 6,0 e 6,8, Tabela 3) é possível afirmar que todos tiveram percepção entre “gostei ligeiramente e gostei moderadamente), superando a indiferença (nota 5) e o desgosto (notas entre 1 e 4). No parâmetro cor, podemos afirmar também que a formulação F3 foi mais apreciada que a F2, no entanto ambas foram semelhantes a F1.

Interessante notar que a impressão alcóolica, que teve as maiores dispersões no julga-mento dos avaliadores, teve ao mesmo tempo avaliação mais alta (p<0,01) nesse quesito que as formulações feitas com aguardente (F1 e F2). Esse resultado indica que os provadores que apreciaram a bebida provavelmente atribuíram notas mais elevadas.

Já o parâmetro impressão geral, que avalia o produto como um todo, colocou as três formulações no mesmo patamar (p>0,05) e indica apreciação entre “gostei ligeiramente” e “gostei moderadamente”. Esse parâmetro, associado ao cálculo do índice de aceitabilidade maior que 70% para as 3 formulações, indica que a bebida estaria aceita para o consumo se estivesse disponível para o público em geral.

CONCLUSÃO

Mais estudos permitirão encontrar uma formulação com a melhor relação entre quan-tidade de frutos, solução hidroalcóolica, percentual alcoólico e concentração de açúcar percebida sensorialmente. Ainda assim, pode-se considerar o potencial favorável dos frutos de Ora-pro-nóbis para a elaboração de licores.

REFERÊNCIAS

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https://www.scielo.br/pdf/eagri/v30n5/v30n5a18.pdf

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Sustentabilidade da produção de alimentos através da valorização do potencial de resíduos vegetais – uma revisão

Camyla Vidal AlvesUFPE

Gerlane Souza de LimaUFPE

Wildia DorvilUFPE

Viviane Michele dos SantosUFPE

Ícaro Burégio de LimaUFPE

Francisco Humberto Xavier-JúniorUFPB


10.37885/210203393

https://dx.doi.org/10.37885/210203393


Palavras-chave: Atividade Antioxidante, Compostos B ioativos, Cucurbita Moschata, Passiflora Edulis f Flavicarpa, Vitis Vinífera L.

RESUMO

Os subprodutos do processamento de alimentos têm recebido atenção no intuito de evi-denciar seu potencial nutricional e industrial. Seu beneficiamento contribui para diversificar a disponibilidade de alimentos, evitar os problemas gerados pela sua eliminação, além de representar matéria prima de baixo custo, podendo ser direcionada também para as indústrias farmacêutica e de cosméticos. A utilização eco sustentável de resíduos vege-tais vem sendo amplamente discutida e atende aos princípios da química verde. Esses subprodutos não convencionalmente comestíveis, como as sementes dos frutos, são re-conhecidamente fontes de proteínas, fibras, ácidos graxos essenciais, vitaminas, minerais e compostos bioativos. Esta revisão destaca as potencialidades das sementes de uva (Vitis vinífera L.), maracujá amarelo (Passiflora edulis f flavicarpa) e abóbora (Cucurbita moschata). Essas sementes podem ser aproveitadas integralmente, para obtenção de óleo por meio de técnicas de extração como por exemplo à prensagem a frio ou extração de substâncias específicas. Suas frações lipídicas apresentam boa composição de ácidos graxos, vitaminas e fitoquímicos como carotenoides, tocoferóis e esteróis, indicando boa aplicabilidade na alimentação. Além disso, estudos com essas sementes indicaram efeito protetor à saúde em função das suas propriedades, entre elas, atividades antioxidante, anti-inflamatória e antimicrobiana. Sendo assim, a utilização desses resíduos vegetais pode ser considerada uma boa alternativa de obtenção de ingredientes funcionais promis-sores na indústria de alimentos, podendo trazer vantagens à saúde dos consumidores. São matérias-primas de baixo custo e seu uso biossustentável promove benefícios por evitar problemas com manejo de resíduos, contaminação ambiental, contribuindo também para melhorar a produção de alimentos e a segurança alimentar.


INTRODUÇÃO

Nas últimas décadas, uma maior preocupação com o meio ambiente tem-se refletido em todos os setores produtivos, com grande importância para o setor alimentício. Muito tem--se estudado como associar impacto ambiental positivo ao desenvolvimento tecnológico e econômico, promovendo o direcionamento dos resíduos agroindustriais que não seja a sua eliminação (BRITO et al., 2020; DA SILVA et al., 2014; KAUR et al., 2018).

Os resíduos industriais de origem vegetal são de grande interesse, em função do baixo custo e da quantidade de matéria prima disponível (VODNAR et al., 2017). Além disso, es-sas partes não convencionalmente comestíveis, são reconhecidamente fontes de proteínas, fibras, ácidos graxos essenciais, vitaminas, minerais e fitoquímicos (BRITO et al., 2020).

O aproveitamento eco sustentável desses subprodutos faz parte da química verde e têm ganhado cada vez mais espaço. Muito tem-se discutido a extração de compostos bioativos de fontes naturais, de resíduos gerados no processamento de alimentos, principalmente de produtos agroindustriais subutilizados. Tais resíduos podem ser fontes promissoras de com-postos bioativos com aplicação em diversos campos industriais, proporcionando benefícios econômicos e ocasionando mudanças significativas quanto aos riscos ambientais em produ-ções ecologicamente sustentáveis (KAUR et al., 2018; OLIVEIRA et al. 2016). Dentre estes, serão abordadas as potencialidades das sementes de uva, maracujá amarelo e abóbora.

A uva (Vitis vinífera L.) é uma fruta pertencente à família Vitaceae, rica em nutrientes como carboidratos, fibras, vitaminas e minerais, além de alto teores de compostos bioativos, com destaque para os polifenóis. Suas cascas e sementes apresentam uma diversidade de compostos fenólicos como os flavonoides e antocianinas, que exibem elevada capacidade antioxidante (NIRMALA; NARENDHIRAKANNAN, 2017). Os antioxidantes naturais têm potencial para serem utilizados na indústria alimentícia, aumentando o tempo de prateleira de produtos, bem como a perspectiva de promover impactos positivos à saúde do consu-midor. Essas substâncias, uma vez ingeridas com regularidade, podem reduzir o risco de doenças mediadas pelo estresse oxidativo, como doenças cardiovasculares e diabetes (DE CAMARGO et al., 2017).

Maracujá é o nome popular que recebem várias espécies do gênero Passiflora, com grande disseminação por regiões tropicais e subtropicais. No Brasil, a espécie de principal cultivo e comercialização é o maracujá azedo ou amarelo (Passiflora edulis f flavicarpa) (CORRÊA et al., 2016; LOPES et al., 2010; LUCARINI et a., 2019). As sementes são fonte de proteínas, fibras, lipídeos, e compostos bioativos. O óleo dessa semente, além da função nutritiva, também apresenta compostos fenólicos que atuam em processos bioquímicos e fisiológicos, com significativo potencial antioxidante (SANTOS et al., 2019).


A espécie Cucurbita moschata, mais conhecida como abóbora ou moranga, é nativa do Peru. As sementes de abóbora, nos últimos anos, têm sido o objeto de muitas pesquisas, as quais evidenciaram a presença de diferentes compostos bioativos, como os carotenoides, tocoferóis e esteróis (MALKANTHI; UMADEVI; JAMUNA, 2018). A quantidade de proteína contida nas sementes de abóbora varia entre 25 a 37%, valores que classificam tal copro-duto como uma excelente fonte dessa macromolécula (NAVES et al., 2010). Há também uma porcentagem significativa de óleo (cerca de 30%) com propriedades benéficas para a saúde (MALKANTHI; UMADEVI; JAMUNA, 2018).

SEMENTE DE UVA

A produção de uva tem sido economicamente importante, uma vez que, além do consu-mo in natura, esta fruta pode ser destinada à elaboração de sucos e vinhos. Entre as espécies mais utilizadas com esse objetivo, destaca-se a espécie Vitis vinifera L. Contudo, durante o processamento da fruta, como na produção de vinhos, uma de suas principais aplicações, são gerados subprodutos, compostos por cascas, bagaço e sementes (MAHANNA et al., 2019). Na produção de uvas, cerca de 20% são constituídos pelos subprodutos, desses aproximadamente 47% são sementes. Assim, os principais desafios da indústria de vinifica-ção envolvem a elevada quantidade de resíduos gerados e seu direcionamento adequado (CECHI et al., 2019; MAHANNA et al., 2019).

As sementes de uva (figura 1) apresentam na sua composição físico-química cerca de 35% de fibra, 11% de proteína, 3% de minerais e 7% de água. Além disso, contêm um teor de lipídeos variando de 13% a 19%, podendo ser aproveitadas para obtenção de óleo, o qual pode ser utilizado na alimentação humana (CECHI et al., 2019; MAIER et al., 2009; SHINAGAWA et al., 2015).


Figura 1. Sementes de semente de uva (Vitis vinífera L.)

Fonte: Domingues, 2017.

O óleo de semente de uva é muito conhecido em alguns países na Europa, e cada vez mais têm ganhado espaço para fins alimentícios (SHINAGAWA et al., 2015). Isto se deve à sua composição predominantemente em ácidos graxos insaturados, destacando-se o ácido linoleico, perfazendo mais de 70% do perfil de ácidos graxos do óleo (LI et al., 2020). Esses ácidos graxos também são encontrados em óleos vegetais como o de milho, soja e girassol, que são bastante difundidos para fins culinários (SHINAGAWA et al., 2015). Além de ser uma fonte de ácidos graxos de excelente valor agregado, o óleo da semente de uva também possui uma pequena proporção de ácidos graxos saturados, aproximadamente 10%, a qual proporcionam ao óleo elevado ponto de fumaça, 190 °C a 230 °C (ISMAIL; SALEM; EASSAWY, 2016; SHINAGAWA et al., 2015).

O óleo da semente de uva tem sido citado na literatura, em função do seu potencial nu-tricional, bem como dos benefícios associados à regulação do metabolismo lipídico, redução da inflamação e obesidade (SHINAGAWA et al., 2015; MAHANA et al., 2019). Ribeiro et al. (2017) também pontuam que o ácido linoleico é considerado um ácido graxo essencial, sendo necessária sua ingestão, visto que atua em diversos processos metabólicos, exibindo tam-bém efeitos hipolipemiante e hepatoprotetor, reforçando sua grande relevância para saúde.

Além disso, foram relatados, na composição química, quantidades consideráveis de macro e microminerais, como fósforo, potássio, cálcio, magnésio, ferro, zinco, cobre e man-ganês. Compostos bioativos, a exemplo das catequinas, epicatequinas, trans-resveratrol, tocoferóis e tocotrienóis também são substâncias encontradas no óleo da semente de uva. Verifica-se ainda que o γ-tocotrienol, isômero da vitamina E, é detectado em grande propor-ção nesse óleo, muito embora seja raramente detectado em outros óleos comerciais. Este isômero da vitamina E está diretamente relacionado à elevada capacidade antioxidante, fator que pode promover maior resistência à degradação lipídica do óleo (ROMBAUT et al., 2015; SHINAGAWA et al., 2015).


Entretanto, o teor de antioxidantes não beneficia apenas na preservação da qualidade do óleo. Essa potente propriedade pode ser utilizada como mecanismo de proteção à saúde. Nessa perspectiva, Ismail, Salem e Eassawy (2016) verificaram o papel protetor do óleo de semente de uva (Vitis vinífera) sobre lesão hepática aguda induzida por tetracloreto de carbono (CCl4) em ratos irradiados com raios γ. Foi observado que houve redução do es-tresse oxidativo pela melhora nas atividades das enzimas antioxidantes e glutationa, efeitos anti-inflamatório e antiapoptótica, regulação negativa nos níveis de CYP2E1, iNOS, NF-κB, TNF-α e IL-6. Os autores também reportaram a ativação na expressão do gene SIRT1, que desempenha papel importante na regulação da homeostase energética.

SEMENTE DE MARACUJÁ AMARELO (PASSIFLORA EDULIS F FLAVI-CARPA)

O maracujá é uma fruta amplamente disseminada nas regiões tropicais do planeta, como também em regiões temperadas quentes. Existem mais de 500 espécies assim chamadas que fazem parte da família Passifloraceae, com grande destaque para a espécie Passiflora edulis f. flavicarpa, o maracujá amarelo ou maracujá azedo. Seu cultivo é de grande impor-tância para o Brasil, país que detém o título de maior produtor mundial, tendo como principal vertente a produção e comercialização dos derivados da fruta, tanto no mercado interno como externo (LOPES et al., 2010; PEREIRA et al., 2019; REIS et al., 2020).

Em termos de distribuição no fruto, apenas 30-35% equivale à polpa e, suas demais partes, ou seja, cascas e sementes, são consideradas resíduos industriais. Diariamente, es-tima-se que indústrias de pequeno e médio porte processam entre 10-100 toneladas de ma-racujá (LOPES et al., 2010; MALACRIDA; JORGE, 2012; REGIS; RESENDE; ANOTNIASSI, 2015), evidenciando o volume de resíduos produzidos e a necessidade de um direcionamento adequado para os mesmos.

As sementes (Figura 2) correspondem entre 5%-13% do peso total da fruta, sendo rica em ácidos graxos insaturados, fibras e compostos antioxidantes (CHAU; HUANG, 2004; MALACRIDA; JORGE, 2012; OLIVEIRA et al., 2019; REGIS; RESENDE; ANOTNIASSI, 2015). A presença de tais compostos reforça a qualidade da semente, juntamente com a presença de vitaminas, sais minerais (Na, K, Mg, Ca, Zn, Al, Mn, Fe) e outros nutrientes fun-damentais para manutenção da saúde (MOTA, 2015; REIS et al., 2020; SANTOS et al., 2019).


Figura 3. Sementes de maracujá amarelo (Passiflora edulis f flavicarpa).

Fonte: Autoria.

Seu teor lipídico entre 18,5% e 29,4%, com composição principal dos ácidos linoleico (55-66%), oleico (18-20%) e palmítico (10-14%) (LOPES et al., 2010; PEREIRA et al., 2019; REGIS; RESENDE; ANOTNIASSI, 2015). O óleo de semente de maracujá apresenta elevado teor de β-caroteno (74%), dentre os carotenoides presentes no óleo, sendo considerado uma fonte potencial de pró-vitamina A (DE LIMA; XAVIER-JÚNIOR; STAMFORD, 2020; REGIS; RESENDE; ANOTNIASSI, 2015; SANT’ANNA; TÔRRES; PORTO, 2001).

As propriedades físico-químicas desse óleo o tornam semelhantes a outros já bem consolidados no consumo humano, como os óleos de soja, milho e gergelim. Seu coeficiente de digestibilidade (98%) é próximo ao de óleo de algodão. Os baixos teores de acidez e peróxidos refletem sua conservação frente a reações oxidativas e hidrolíticas. Associada a essas características, apresenta alta concentração de ácidos graxos insaturados e baixo teor de saturados. Os mencionados aspectos fazem desse óleo uma opção de qualida-de para consumo humano, reforçando sua aplicabilidade na indústria de alimentos (DE LIMA; XAVIER-JÚNIOR; STAMFORD, 2020; MALACRIDA; JORGE, 2012; SANT’ANNA; TÔRRES; PORTO, 2001).

A presença de bioativos, como ácidos graxos polinsaturados, fitoesteróis, tocoferóis, compostos fenólicos e carotenoides em óleos de sementes permite que esses resíduos in-dustriais sejam transformados em fontes alternativas de óleos com propriedades funcionais, tais como ação antioxidante e antimicrobiana. Seu consumo está associado à diminuição de risco de doenças crônicas (cardiovasculares, neurológicas, neoplásicas), apresentando também potencial hipocolesterolêmico (DE LIMA; XAVIER-JÚNIOR; STAMFORD, 2020; PEREIRA et al., 2019; ZERAIK et al., 2010).

Dentre os compostos bioativos detectados em sementes de maracujá, observa-se uma grande variedade de carotenoides (ζ-caroteno, fitoeno, fitoflueno, neurosporeno, β-caroteno, licopeno, pró-licopeno, monoepóxi-β-caroteno, β-criptoxantina, β-citraurina, anteraxantina,


violaxantina e neoxantina) e antocianinas (cianidinas, glucosídeos, galactopiranosídeos), como também ácido ascórbico (DHAWAM; DHAWAN; SHARMA, 2004; ZERAIK et al., 2010). Piombo e colaboradores (2006) também relatam a presença de fitoesteróis (campesterol, estigmasterol, β-sitosterol e δ-5 avenasterol) e tocoferóis (α-tocoferol, β-tocoferol, γ-tocoferol e δ-tocoferol) nessas sementes.

Malacrida e Jorge (2012) quantificaram o teor de fenólicos totais presente no copro-duto e obtiveram 41,2 mg EAG/g de amostra seca. Em avaliação do potencial bioativo de resíduos de dez vegetais na Colômbia, Alzate e colaboradores (2017) reportaram que os subprodutos do maracujá apresentaram teores significativos de carotenoides (2,31 mg de β-caroteno/100g) e fenólicos totais (69,42 mg de equivalente de ácido gálico/ 100g).

Em decorrência de sua composição, principalmente em relação aos seus componen-tes bioativos, um amplo espectro de atuação já foi associado aos componentes do mara-cujá. Dentre as atuações se destacam as ações anti-inflamatória, antitumoral, citotóxica, antiproliferativa, antioxidativa, antimicrobiana, hemolítica, anti-hipertensiva, vasodilatador, hipoglicêmica, hipolipidêmica, hipocolesterolêmica, cicatrizante, anticoagulante, ansiolítica, anticonvulsivante, sedativa, hipnótica, antidepressiva, antiespasmódica, espermicida e an-titussígena (MOTA, 2015; ZERAIK et al., 2010).

SEMENTE DE ABÓBORA

As espécies de cucurbitáceas são originárias das zonas tropicais e contam com 120 variedades, distribuídas em 800 categorias. Este fruto ocupa um lugar de alta relevância no âmbito alimentar, devido ao seu alto teor de carotenoides e atividade antioxidante. No Brasil, as espécies Cucurbita moschata, Cucurbita máxima e Cucurbita pepo se revelam como as mais cultivadas e consumidas por seus diversos atributos nutricionais e pela acessibilidade econômica (RESENDE; COSTA, 2013).

A abóbora, mesmo não sendo empregada na indústria, está inserida no contexto do desperdício de alimentos em outras áreas da cadeia produtiva, como nos mercados, feiras, restaurantes comerciais, refeitórios institucionais e domicílios. Os resíduos da abóbora corres-pondem entre 14% a 22% do peso do fruto, sendo destinados à degradação microbiológica ou, na maioria dos casos, à produção de ração animal ou fertilizante. No entanto, dentre esses resíduos existem as sementes (Figura 3), cujo alto valor nutritivo, especialmente referente a proteínas, fibras e lipídios, representando potencial fonte natural de diversos componen-tes passíveis de serem aproveitados na produção de setores de alimentos, cosméticos e fármacos (JORGE, 2012).


Figura 3. Sementes de Cucurbita moschata.

Fonte: Heiden, Barbieri e Neitzke (2007).

Na composição nutricional da semente de abóbora, foram reportados 33,48% de proteí-nas, 30,66% de lipídios, 3,07% de fibra, 3,98% de cinzas e 524,58 de energia (MALKANTHI; UMADEVI; JAMUNA, 2018). Ademais, já foram demonstradas atividades farmacológicas, como antidiabéticas, antifúngicas, antibacterianas, anti-inflamatórias e efeitos antioxidantes. Além dos ácidos graxos linolênico (ω-3) e linoléico (ω-6), que intervêm no equilíbrio hormonal e no bom estado de saúde cerebral e da pele (SARASWATHI; RENU; MALOO, 2018), o óleo também possui um alto teor de vitamina E, composto principalmente por α e γ-tocoferol (POTOČNIK; RAK CIZEJ; KOŠIR, 2018).

Dentre os diferentes métodos de obtenção, o óleo da semente de abóbora pode ser ex-traído por prensagem da semente não torrada ou torrada, que é a forma mais tradicionalmente empregada. A diferença no pré-tratamento da matéria prima para a extração se reflete na qualidade do óleo, quantificada pelos valores de seus índices de degradação, como os teores de p-anisidina, peróxido, ácidos graxos livres. O óleo prensado a frio da semente não torrada apresenta maior quantidade de ácidos graxos livres (AKTAŞ; UZLAŞIR; TUNÇIL, 2018).

De acordo com uma pesquisa realizada na Itália, avaliando as sementes da Cucurbita moschata, os teores de ácidos graxos poli-insaturados representaram 37,2%, enquanto os monoinsaturados foram de 41,4% (Tabela 2). Além disso, foram encontrados dois impor-tantes carotenoides, luteína (8 mg/L) e β-caroteno (2,5 mg/L) (MONTESANO et al., 2018).

Os carotenoides são compostos importantes à nutrição humana, devido às funções bio-lógicas em que atuam. Essas moléculas também são amplamente utilizadas como corantes alimentícios. São fortemente relacionados com atividades antioxidantes e têm em alguns de seus componentes como precursores da vitamina A (DE ANDRADE LIMA et al., 2019).

Como mencionado, a semente de abóbora apresenta teor significativo de proteí-nas. O uso de ingredientes vegetais como fonte alternativa de proteína vem sendo identi-ficado como uma tendência crescente na indústria de alimentos. Quanto à composição de aminoácidos das sementes de abóbora, relatou-se 18,04% de ácido glutâmico, 14,72% de


arginina, 8,88% de ácido aspártico, 6,23% de leucina, 4,91% de valina, 4,86% de serina, 4,73% de fenilalanina, 4,19% de alanina e 4,05% de glicina (BISSACOTTI; LONDERO, 2016).

Tabela 2. Composição química percentual de óleos de semente de uva (Vitis vinífera L.), maracujá amarelo (Passiflora edulis f flavicarpa), de abóbora (Cucurbita moschata).

Composição Óleo de semente de uva1 Óleo de semente de maracujá2 Óleo de semente de abóbora3

Ácido palmítico (C16:0) 8% 9.73% 14,2%

Ácido esteárico (C18:0) 4,1% 2.58% 5,8%

Ácido oleico (C18:1) 11,7% 13.83% 41,4%

Ácido linoleico (C18:2) 75,5% 73.14% 37,0%

Ácido linolênico (C18:3) -- 0.41% 0,2%

Fonte: (LI et al., 2020)1; (MALACRIDA; JORGE, 2012)2; (CECCHI et al., 2019)3

Segundo Vinayashree et al (2021), as proteínas de sementes de abóbora apresentam uma elevada concentração de aminoácidos essenciais, de forma semelhante às proteínas de soja, considerada como a proteína vegetal mais completa até o presente momento. Destaca-se ainda, na composição da semente de abóbora, a globulina 12S, que apresenta as mesmas propriedades que as proteínas das sementes de leguminosas, tais como geli-ficantes, emulsificantes e espumantes (YANG et al., 2019). Dessa forma, demonstra-se a tendência promissora quanto ao uso de ingredientes vegetais não convencionais como fonte de proteínas para a indústria de alimentos.


O aproveitamento integral de alimentos é uma alternativa para uma produção sustentá-vel, tanto do ponto de vista ambiental, como social e econômico do país, auxiliando também na redução do desperdício de produtos, da fome e da insegurança alimentar. Sendo assim, vê-se um elevado potencial de aplicação desses resíduos a nível industrial, buscando agregar valor econômico, científico, tecnológico e, sobretudo, exercendo atividades que promovam a sustentabilidade da cadeia produtiva de alimentos. Vale salientar que, embora sejam majo-ritariamente oriundas do setor alimentício, podem se tornar matérias primas de grande valor agregado não apenas para esta área, mas passíveis de aplicabilidade em variada gama de área, justificada pelas diferentes características e funcionalidades apresentadas. Estudos de caracterização desses resíduos são fundamentais para ampliar a compreensão do compor-tamento e possíveis utilizações de seus componentes, de forma a associar a diversificação de produtos derivados desses resíduos à preservação de seus compostos.


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“40

Chocolate e goiaba serrana: estudo preliminar sobre harmonização

Alice Nogueira Novaes SouthgateIFSC

Ana Clara Dias GalluzzoIFSC

Fabiana Mortimer AmaralIFSC

10.37885/210203381

https://dx.doi.org/10.37885/210203381


Palavras-chave: Chocolate, Bean to bar, Harmonização, Goiaba Serrana.

RESUMO

A atual tendência da área de alimentos pela busca de produtos sustentáveis, éticos e regionais revela um novo tipo de demanda que associa identidade cultural e social. O cres-cimento do movimento bean to bar brasileiro visa atender essa nova demanda, ao mesmo tempo que fortalece a cadeia de chocolates bean to bar, gerando a revitalização do cacau brasileiro e do seu modo de cultivo. O trabalho em tela objetivou incorporar a goiaba serrana (Acca sellowiana) desidratada em dois tipos de chocolate (ao leite com 45% de cacau e amargo com 70% de cacau) e avaliar aceitação sensorial da harmonização entre chocolates e goiaba serrana desidratada. Para o desenvolvimento da goiaba serrana desidratada foram utilizados os métodos de desidratação osmótica e secagem artificial. Posteriormente, foram analisados os perfis de sabor da fruta e dos chocolates, para isso foram realizadas análises sensoriais em duplicata, onde os produtos foram avaliados através de uma ficha sensorial. Para a elaboração do produto final, os chocolates foram temperados individualmente e moldados em formato de barra, e as goiabas foram colo-cadas, em pedaços, por cima dos chocolates. Para a avaliação da harmonização entre os chocolates e a goiaba foi utilizada a escala hedônica. As análises apontaram que tanto o chocolate ao leite quanto o chocolate amargo harmonizam com o perfil aromático da goiaba serrana, embora a combinação da goiaba serrana desidratada com o chocolate ao leite tenha sido a mais aceita.


INTRODUÇÃO

Os recentes avanços tecnológicos, a industrialização e a urbanização vêm impactando de diversas maneiras o modo de viver e de se relacionar da sociedade, afetando também, o desenvolvimento da gastronomia contemporânea. A industrialização alimentar e a glo-balização de produtos ultraprocessados gerou perda de saberes-fazeres locais e práticas culturais, criando ainda um afastamento entre os produtores de alimentos e consumidores, e a degradação do meio ambiente (SARIOGLAN, 2014; ZANETI e SCHNEIDER, 2016).

Segundo o Relatório Técnico do Atlas dos Remanescentes Florestais da Mata Atlântica realizado entre 2016 e 2017, no estado de Santa Catarina, restam somente 28,8% da área original da mata atlântica. A crescente tendência à mecanização no meio rural, a exploração irresponsável dos recursos naturais e o desflorestamento para introdução de pastagens ou de monoculturas não nativas do Brasil são as principais causas do desmatamento da mata atlântica. Assim sendo, faz-se necessário encontrar meios para preservar a mata na-tiva brasileira, introduzindo métodos de produção sustentáveis e socialmente responsáveis (Fundação SOS Mata Atlântica, 2018; YOUNG, 2014).

Tal cenário evidenciou crescente tendência na área de alimentos, relacionada à preo-cupação com os aspectos sensoriais, qualidade, segurança, sustentabilidade e ética dos produtos alimentícios. As consequências dessas mudanças refletem na valorização das artes e experiências culinárias e dos produtos regionais, além das harmonizações entre alimentos e bebidas e de produtos com novas texturas e sabores (Brasil Food Trends, 2020).

Essa tendência pode ser evidenciada quando analisado o crescente mercado de cho-colates artesanais brasileiros, que busca níveis cada vez mais elevados de qualidade dos frutos, tendo como diretrizes a sustentabilidade e a ética, sendo os principais produtores os estados do Pará, Espírito Santo e Bahia (SANTOS; SANTOS; SANTOS, 2015).

Outro exemplo desse movimento gastronômico é a produção de frutas nativas pelo estado de Santa Catarina. A cadeia produtiva da goiaba serrana, por exemplo, conta com o apoio de pesquisas realizadas pela EPAGRI e pela Universidade Federal de Santa Catarina - UFSC e promove a conservação ambiental e a valorização econômica da região (CORADIN; SIMINSKI; REIS; 2011).

Assim, constata-se que o desenvolvimento de produtos gastronômicos dentro do con-texto da sociobiodiversidade é de grande importância, já que podem contribuir para suprir a recente demanda por alimentos regionais e de qualidade, além de colaborar para a valori-zação dos produtores familiares e para a produção de alimentos saudáveis e sustentáveis, ajudando também a combater o desmatamento de matas nativas e a preservar o meio am-biente (RAMOS et al., 2017).


Neste cenário é necessário ressaltar a importância da harmonização entre diferentes ingredientes no processo de elaboração de produtos que agradem ao paladar e tenham boa aceitação. Embora o termo harmonização costume ser usado para definir a combinação de vinhos e comida no âmbito da gastronomia, esse conceito pode ser aplicado em outras vertentes, como foi exemplificado por Cerretani et al. (2006) em seu estudo sobre a harmo-nização entre azeite de oliva e comida.

Na última década, uma teoria acerca dos princípios da harmonização descrita por Ahn et al. (2011) trouxe novos conceitos a respeito de como os alimentos combinam entre si. Segundo essa hipótese, que ganhou a atenção de diversos chefes e cientistas, ingredientes que compartilham dos mesmos compostos químicos de sabor tendem a harmonizar melhor que os ingredientes que não compartilham essa característica. A partir desse conceito, podem ser construídas redes de sabores, conectando e mapeando grande diversidade de alimentos que atendam a esse conceito.

Dessa forma, a problemática da pesquisa foi saber se o perfil de sabor da goiaba ser-rana desidratada interage com os perfis dos chocolates escolhidos. Os objetivos são:

1. Desidratar a goiaba serrana.2. Desenvolver um produto a partir da goiaba serrana desidratada.3. Avaliar aceitação sensorial da harmonização entre chocolates e goiaba serrana

desidratada.

O chocolate bean to bar foi escolhido por representar movimento crescente que preza pela sustentabilidade e pela ética laboral, fazendo com que a economia cacaueira cresça de forma responsável, e pelo cacau fazer parte da biodiversidade brasileira. A goiaba ser-rana foi escolhida por ser uma fruta nativa com potencial econômico, porém ainda pouco utilizada no Brasil.

Além disso, a inclusão de frutas secas em chocolates é bastante aceita e difundida no mercado. Pesquisas indicam que as frutas secas são uma fonte de antioxidantes po-lifenólicos as quais adicionadas ao chocolate, aumentam a sua capacidade antioxidante (KOMES et al., 2013).

REFERENCIAL TEÓRICO

Harmonização de sabores

Embora a harmonização possa ser considerada um fator de grande importância na criação de novos produtos gastronômicos, muitos dos estudos aplicados nessa área fornecem


conhecimento superficial ou sem embasamento científico sobre o assunto, mostrando a ne-cessidade da realização de estudos aprofundados sobre a harmonização (HARRINGTON, HAMMOND, 2005; KOONE, HARRINGTON, GOZZI, McCARTHY, 2014).

Ainda que seja difícil criar regras para a harmonização devido à alta complexidade da interação sensorial entre os alimentos, estudos podem contribuir a compreender por que algumas combinações são mais desejadas que outras (PAULSEN, ROGNSA, HERSLETH, 2015). O estudo realizado por Harrington e Seo (2015) entre a harmonização de diferentes pratos e bebidas por exemplo, mostrou que não necessariamente o prato e a bebida prefe-ridos pelos degustadores irão harmonizar melhor entre si.

Embora diversos fatores influenciem a degustação de alimentos, como as cores, tex-turas, temperaturas e sons, Ahn et al. (2011) apontam que a percepção do mesmo se dá principalmente através do sabor, que por sua vez é composto por odores (moléculas que ativam o olfato), gosto (moléculas que ativam as papilas gustativas), frescura e pungência (sentidos trigeminais). Sendo assim, este deve ser o principal quesito a ser analisado entre alimentos que harmonizam entre si ou não.

Segundo Paulsen et al. (2015), um dos critérios mais citados para alcançar harmoniza-ção bem sucedida é o equilíbrio da intensidade de sabores. Ele ressalta também, a importân-cia do equilíbrio entre as características doce e ácida do produto. Diversos autores acrescen-tam ainda, que esse fator é essencial para que um elemento não se sobreponha ao outro.

Em seu estudo, Eschevins e colaboradores (2017) descrevem o conceito da harmoniza-ção por similaridade, onde os alimentos ou bebidas que possuam perfis de sabor ou compos-tos de sabor equivalentes ou semelhantes uns aos outros irão harmonizar melhor. Um exem-plo desse caso seria a harmonização de vinho branco que possua notas sensoriais minerais com ostras, já que as notas iodadas dos dois produtos irão combinar entre si.

Em sua pesquisa, Spence e colaboradores (2017) ressaltam ainda, a diferença en-tre a harmonização por similaridade química e por similaridade percebida, onde alimentos que compartilham dos mesmos compostos de sabor não necessariamente são percebidos como similares. Esse é o caso de alguns temperos, como por exemplo a baunilha, que é considerada pela maior parte dos ocidentais como um ingrediente doce, não por seu gosto em si, que é naturalmente amargo, mas por ser comumente usada em produtos doces da cozinha ocidental. No entanto, segundo Berlyne (1960), quanto maior o número de diferentes componentes presentes na harmonização, maior será sua complexidade. Dessa forma, de acordo com essa vertente, a harmonização por similaridade diminui o grau de complexidade da combinação (BERLYNE, 1960; GACHONS et al., 2012).

Esse é o caso das harmonizações por contraste, onde as combinações mais de-sejadas são aquelas formadas por componentes com características diferentes ou


opostas. Um exemplo desse tipo de harmonização é o acordo de alimentos adstringentes ou ácidos com gordurosos. A associação de vinhos ácidos ou com alto teor de taninos com comidas gordurosas, como as carnes, é um exemplo comum de harmonização por contraste (BERLYNE, 1960; GACHONS et al., 2012).

Spence e colaboradores (2017) destacam ainda a noção de “contraste dinâmico”, que se baseia nas mudanças das propriedades do alimento que ocorrem durante a degustação, processo esse que pode aprimorar as experiências sensoriais dos degustadores. Alguns exemplos desse efeito incluem a mudança de temperatura ao ingerir sorvete, a mudança da textura do chocolate ao derreter na boca ou a crocância percebida ao ingerir batatas fritas.

Percebe-se assim um crescente interesse pelo assunto, na medida que chefes e cien-tistas tentam entender os princípios que ordenam a harmonização dos alimentos. Esse es-tudo é extremamente necessário e importante para o desenvolvimento de novos produtos e de criações gastronômicas, já que facilita a combinação de novos sabores, aumentando a experiência sensorial dos clientes.

Características organolépticas do chocolate

As características organolépticas do chocolate são desenvolvidas principalmente duran-te as fases de fermentação, secagem, torra, conchagem e temperagem (AFOAKWA, 2010).

Após a colheita, que deve ser realizada quando o cacau atingir o ponto de maturação ideal, as sementes do mesmo passam pelo processo de fermentação, que dura em média de 1 à 6 dias. Durante esse processo as sementes passam pela fermentação etanólica, acética e láctica, as quais irão inibir a germinação das amêndoas e atribuir uma coloração marrom à elas. Através dessa fermentação diversos compostos químicos são formados, os quais posteriormente desenvolverão os sabores característicos do chocolate durante o processo da torra (AFOAKWA, 2010; APROTOSOAIE, LUCA, MIRON, 2015).

Em seguida, as amêndoas do cacau são secas até conterem em torno de 7-8% de umidade, o que impede que possíveis mofos sejam gerados, os quais poderiam atribuir um sabor desagradável ao chocolate. Caso a secagem ocorra de forma muito rápida, o cacau poderá adquirir um sabor excessivamente ácido, dessa forma o processo é feito com baixas temperaturas e um longo período de tempo. Nesse processo novos aromas e sabores também são criados, além de dar continuidade ao desenvolvimento da cor marrom das amêndoas (AFOAKWA, 2010; BECKETT, 2008).

Posteriormente, é feita a torra, processo que gera o sabor característico do choco-late, mudando os precursores de sabor gerados nos processos de fermentação e seca-gem. A torra também contribui para extinguir quaisquer microorganismos nocivos à saúde


presentes nas amêndoas do cacau. Essa etapa faz com que a umidade delas diminua para 2%, além de fazer

com que compostos voláteis indesejáveis, como o ácido acético, sejam retirados (APROTOSOAIE, LUCA, MIRON, 2015; BECKETT, 2008.).

Figura 1. Vagem de cacau aberta, revelando

Fonte: HuffPost, 2016

Figura 2. Fermentação das sementes as sementes e a polpa. de cacau em folhas de bananeira.

Fonte: Confectionery News, 2014.

Figura 3. Secagem das sementes de cacau.

Fonte: Confectionery News, 2016.

Durante a conchagem, o chocolate é misturado no decorrer de algumas horas a uma temperatura em torno de 50ºC, variando para cada tipo de chocolate. Esse processo faz


com que alguns compostos voláteis indesejáveis desenvolvidos durante as fases anteriores sejam eliminados, como o ácido acético. Além de contribuir para o desenvolvimento de sa-bor semelhante ao de caramelo e para uma textura mais suave e macia (APROTOSOAIE, LUCA, MIRON, 2015; BECKETT, 2008).

A temperagem é o processo final para a comercialização do produto, ela consiste em causar uma queda brusca de temperatura no chocolate derretido para que os cristais em sua composição se tornem estáveis, solidificando o chocolate e fazendo com que o mesmo adquira brilho e seja mais resistente a variações de temperatura (AFOAKWA, 2010).

Figura 4. Conchagem do chocolate.

Fonte: Estadão, 2017.

Em geral, o chocolate pode apresentar grande diversidade de sabores, sendo os mais notáveis e desejáveis o frutado, ácido, amargo, doce, mel, malte, caramelo e frutas secas. Alguns dos sabores indesejáveis são os de tabaco, fumaça, mofo, terroso, pungente, entre outros (AFOAKWA, 2010).

Mercado do chocolate

O mercado mundial de chocolates chegou a movimentar 87,5 bilhões de dólares em 2014, sendo a Costa do Marfim o maior produtor mundial, produzindo 1.796.000 toneladas entre 2014 e 2015. Além da Costa do Marfim, entre os principais países produtores estão Gana, Indonésia, Equador, Camarões e Brasil (GALLO, ANTOLIN-LOPEZ, MONTIEL, 2017; ICCO - The International Cocoa Organization, 2017).

Entretanto, o mercado passa por sérios problemas de ética laboral, diversas denún-cias de trabalho escravo e infantil foram feitas contra grandes empresas processadoras de chocolate ao longo dos anos. Embora várias dessas empresas tenham se comprometido em extinguir tal prática nas fazendas de cacau, pouco mudou no decorrer do tempo. Estima-se que em torno de 2,2 milhões de crianças estejam envolvidas com a produção de cacau no oeste da África atualmente, enquanto que a meta traçada pela International Cocoa Initiative


era de reduzir tal número para 400.000 crianças até 2020 (FOUNTAIN, HUETZ-ADAMS, 2018; HAWKSLEY, 2011).

Uma solução para este problema foi trazida pelo novo nicho no mercado de chocola-tes chamado de bean-to-bar. Esse modelo de produção visa estreitar as relações entre os produtores de cacau e os fabricantes de chocolate, fazendo com que os fabricantes tenham consciência do processo inteiro de manufatura, incluindo a compra das sementes de cacau diretamente com os agricultores, para a criação de chocolates únicos e de qualidade e res-peitando a sociobiodiversidade (GALLO, ANTOLIN-LOPEZ, MONTIEL, 2017).

Esse novo padrão de produção gera produtos com características diferentes e, muitas vezes, com maior qualidade que os chocolates produzidos de forma industrial. Isso se dá pois o chocolate bean to bar provém de amêndoas de uma mesma origem e de uma quali-dade superior, enquanto que o chocolate industrial costuma ser feito a partir de amêndoas provenientes de diversos lugares, sem manter um padrão de qualidade (SANTOS, SANTOS, SANTOS, 2013; VIOTTO, SUTIL, ZANETTE, 2017).

No Brasil a produção de chocolates teve seu ápice entre os séculos XVIII a XX, com des-taque para o estado da Bahia, que chegou a arrecadar até 86% dos tributos do estado com a produção de cacau no ano de 1970. Porém o mercado brasileiro passou por várias crises que diminuíram drasticamente o volume da produção do cacau, como a praga conhecida como “vassoura de bruxa”, a falta de investimento e a concorrência com outros países produtores (BATISTA, 2008; SANTOS, SANTOS, SANTOS, 2013; SANTOS, SANTOS, SANTOS, 2015).

Entretanto pesquisas apontam um novo crescimento na produção do cacau brasileiro, segundo uma pesquisa realizada pelo IBGE - Instituto Brasileiro de Geografia e Estatística, a estimativa para o crescimento da produção de cacau é de 8,6% entre os anos de 2017 e 2018 e a produção chegou a 214.348 toneladas de amêndoas de cacau em 2017 (IBGE, 2018). Além disso, o país representa o 3º maior consumidor mundial de chocolates, mos-trando que há demanda para esse produto no país (ABICAB, 2014).

Segundo Silva et al. (2017), a maior parte dos estabelecimentos produtores de cacau no Brasil corresponde a empresas familiares, chegando a representar 80,6% dos estabele-cimentos do litoral da região sul e sudeste da Bahia.

Dentro desse contexto, os produtores brasileiros começaram a adotar as práticas bean to bar, como uma forma de impulsionar a produção de cacau e de chocolate no Brasil. Assim, surgiu o movimento tree to bar, trazendo ideias semelhantes às do bean to bar, porém adap-tado à realidade brasileira, onde os produtores não somente produzem o chocolate a partir das amêndoas, como também detêm as fazendas de cacau e são responsáveis pelo cultivo do cacaueiro (VIOTTO; SUTIL; ZANETTE; 2017).


Importância e potencial da goiaba serrana

A goiaba serrana, também conhecida como feijoa, ou pelo seu nome científico Acca sellowiana é nativa do planalto meridional brasileiro e nordeste do Uruguai, porém, alguns autores também afirmam que a árvore pode ocorrer naturalmente em algumas regiões da Argentina e Paraguai. No Brasil costuma ser encontrada em regiões acima de 900 metros de altitude, próxima a bosques e matas de araucária (CORADIN, SIMINSKI, REIS, 2011).

Embora a fruta tenha grande valor comercial em países como Nova Zelândia, Colômbia e Estados Unidos, a produção brasileira ainda é pequena, com foco no estado de Santa Catarina, onde enfrenta algumas barreiras para sua comercialização como a necessidade de obter variedades genéticas melhores, o alto custo de produção e a dificuldade em conservar o fruto após a colheita (AMARANTE, SOUZA, BENINCÁ, STEFFENS, 2017; CORADIN, SIMINSKI, REIS, 2011).

Apesar de pouco conhecida pelos brasileiros, a goiaba serrana teve alta aceitabilidade em um teste de degustação realizado em Florianópolis e Blumenau, onde 90% dos partici-pantes classificaram seu sabor e aroma como bom ou ótimo, mostrando que a fruta possui potencial econômico. Além do seu sabor, a fruta detém atividade antioxidante, antialérgica e anti cancerígena, sendo um alimento com alto valor nutricional, contendo mais vitamina C que a laranja e baixo valor calórico (AMARANTE, SANTOS, 2011; CORADIN, SIMINSKI, REIS, 2011; YAHIA, 2011).

Além disso, a cadeia de produção da goiaba serrana contribui para a preservação das matas nativas, impulsionando a economia da serra catarinense de forma sustentável. Embora a área de ocorrência natural da espécie no sul do Brasil seja considerada o maior repositório genético da goiaba serrana, a mata nativa dessa região é constantemente removida para a prática da agropecuária, o que mostra a necessidade de viabilizar comercialmente o uso dessa fruta, fornecendo outra fonte de renda para os agricultores da região e preservando a vegetação nativa (CORADIN, SIMINSKI, REIS, 2011).

O uso limitado da goiaba serrana reflete outra problemática a ser enfrentada para sua comercialização. Segundo Godoy et al. (2010), somente sua polpa costuma ser utilizada, par-te que representa o menor rendimento da fruta, mostrando que é necessário criar novos usos para seu mesocarpo, aumentando desta forma sua rentabilidade e reduzindo o desperdício.

O Núcleo de Estudos em Gastronomia (NEG) do Instituto Federal de Santa Catarina - IFSC, desenvolveu pesquisas nesta área, criando, por exemplo, a compota do mesocarpo da goiaba serrana, como uma maneira de fomentar sua produção sustentável (VERSAR, 2018)

Dessa forma, optou-se por utilizar apenas o mesocarpo da goiaba desidratado e incluí- lo às barras de chocolate bean to bar, como um modo de desenvolver mais um produto que possa agregar valor à cadeia de produção dos dois.


PROCEDIMENTOS METODOLÓGICOS

A pesquisa possui finalidade exploratória, sendo de natureza quantitativa e qualitativa. Esse tipo de pesquisa possui o objetivo de familiarizar-se com um fenômeno específico, ou obter uma nova percepção acerca dele, através de descrições precisas da situação, onde pretende-se descobrir as relações entre seus elementos (CERVO, BERVIAN, SILVA, 2007).

O presente estudo procurou desidratar a goiaba serrana, a partir dela desenvolver um produto e avaliar aceitação sensorial da harmonização entre chocolates e goiaba ser-rana desidratada.

Etapa 1 - Desenvolvimento do produto

A primeira etapa do processo consistiu em desenvolver o produto a ser analisado. Para isso, primeiramente foram definidos quais chocolates seriam utilizados. Devido à sua maior acessibilidade e por sua fábrica estar localizada em Santa Catarina, estado onde o estudo foi realizado, foi escolhido o chocolate da empresa Nugali (https://www.nugali.com.br/). Foram utilizados os chocolates ao leite com 45% de cacau e o chocolate amargo com 70% de cacau da marca.

O chocolate ao leite foi selecionado por ser o tipo de chocolate mais consumido no Brasil. Segundo uma pesquisa encomendada pela Mintel (2014), o produto possui 81% de penetração no mercado. Braga, Daolio e Oliveira (2007) acrescentam ainda, que tal prefe-rência independe do sexo e da idade dos consumidores.

O chocolate amargo foi escolhido por sua produção ter aumentado no Brasil nos últimos anos, principalmente entre os chocolates de origem controlada, configurando uma alternativa mais saudável ao chocolate ao leite, com maior concentração de antioxidantes e polifenóis (BATISTA, 2008; KOMES et al., 2013).

Posteriormente foi elaborada a goiaba serrana desidratada, utilizado os métodos da desidratação osmótica e da secagem. O processo de secagem amplia a durabilidade do produto, porém reduz as propriedades sensoriais do mesmo, por isso os dois processos foram realizados em conjunto. Optou-se por incluir a goiaba serrana no chocolate de forma desidratada por ser uma forma de conservação que permite o uso da fruta fora da época de colheita, além da mesma aumentar o nível de polifenóis presentes no produto, agindo como uma fonte de vitaminas, intensificando a diversidade de sabores e fornecendo uma opção mais saudável aos possíveis consumidores. Além disso, as técnicas são simples, com bai-xo custo e complexidade, tornando sua fabricação mais acessível aos produtores da fruta (KOMES et al., 2013; RIBEIRO, AGUIAR-OLIVEIRA, MALDONADO, 2016)

http://www.nugali.com.br/)

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Devido a sazonalidade da goiaba serrana, foram usados frutos congelados. Para rea-lizar a desidratação osmótica, a fruta foi lavada, descascada, cortada ao meio e a polpa foi retirada. Então foi feita uma calda de açúcar simples na proporção de duas partes de água para uma parte de açúcar, que foi cozida até atingir 43º Brix. Posteriormente, o mesocarpo da goiaba foi cozido dentro da calda de açúcar, em sacos zip lock, dentro do banho maria com circulação a 80ºC, durante 15 minutos. Após, na etapa da secagem, as goiabas foram desidratadas em estufa a 48ºC durante 8 horas e posteriormente a 60ºC durante 4 horas.

Para elaborar o produto final, os chocolates ao leite e meio amargo foram temperados conforme descrito por Cohen et al. (2004). Em seguida, os chocolates foram colocados entre réguas de 7mm de espessura sobre um tapete de silicone. Sucessivamente foram coloca-dos por cima do chocolate ainda líquido pedaços de 1cm² da goiaba serrana desidratada, e o chocolate descansou à 20ºC até cristalizar. Depois de endurecido, os chocolates foram desenformados e cortados em cubos de 1cm² para a análise.

Etapa 2 - Atributos organolépticos dos chocolate e da goiaba serrana desidratada

A segunda etapa do processo consistiu em determinar os atributos organolépticos dos chocolates e da fruta. Para isso, foram realizadas análises sensoriais em duplicata. Para evitar a fadiga sensorial foi realizada apenas uma análise por dia. Primeiramente foi feita a análise sensorial dos chocolates individualmente, que foram cortados em cubos de aproximadamente 1cm e posteriormente da goiaba serrana desidratada, que foi cortada em pedaços de tamanho equivalente ao do chocolate.

Em cada análise os participantes descreveram os atributos sensoriais dos chocolates e da goiaba de acordo com uma ficha entregue previamente, que continha as instruções de como a análise deveria ser realizada. Todas as fichas utilizadas para as análises estão disponíveis no apêndice (p. 23). Foram disponibilizados biscoitos de água e sal e água em temperatura ambiente para que os participantes pudessem limpar o paladar.

Os atributos escolhidos para avaliação foram selecionados de forma que pudessem ser utilizados para descrever tanto os chocolates quanto a goiaba serrana desidratada. Eles foram elegidos com base em fichas de análises sensoriais de chocolates já existentes, como a divulgada pela Equal Exchange e TCHO (Equal Exchange, TCHO, 2018).

Etapa 3 - Harmonização dos chocolates com a goiaba serrana desidratada

Na terceira etapa, investigou-se a correspondência entre os atributos sensoriais dos chocolates e da goiaba serrana desidratada e para essa finalidade foi realizada uma terceira análise sensorial em duplicata, onde os participantes degustaram os chocolates juntamente com a fruta desidratada. A harmonização foi avaliada conforme a escala hedônica descrita


por Dutcosky (2013), onde a amostra 279 representa o chocolate ao leite com a goiaba serrana e a 634 representa o chocolate amargo com a fruta.

Finalmente foi aplicado um questionário para avaliar o padrão de consumo de choco-lates dos participantes e determinar seu conhecimento acerca da goiaba serrana.

É necessário ressaltar que, diferentemente das harmonizações realizadas entre vinhos e comida, tanto o chocolate quanto a goiaba serrana desidratada estiveram presentes na boca ao mesmo tempo durante a degustação.

Os dados foram calculados através de média simples.

Participantes

Para a análise sensorial foram selecionados 17 participantes, todos alunos ou profes-sores do Instituto Federal de Santa Catarina Câmpus Florianópolis-Continente - IFSC com conhecimento e experiência em degustação de alimentos. Os participantes possuíam idades entre 20 e 49 anos, sendo 5 homens e 12 mulheres.


Discussão dos dados

As médias de intensidade dos atributos dos chocolates estão apresentadas na Tabela 1.

Tabela 1. Análise dos atributos organolépticos dos chocolates ao leite e amargo.

Média simples. Amostra 510: chocolate ao leite; Amostra 389: chocolate amargo.

O chocolate ao leite recebeu média de 1,62 no atributo floral, 3,47 no atributo doçura, 1,5 no atributo acidez, 1,26 no atributo amargor e 1,09 no atributo adstringência. O chocolate amargo obteve nota média de 1,56 no atributo floral, 2,09 para doçura, 2,21 para acidez, 3,12 para amargor e 2,15 para adstringência.

A intensidade do atributo floral foi equivalente para os dois chocolates. O chocolate ao leite foi descrito como significativamente mais doce, menos ácido, menos amargo e menos adstringente em relação ao chocolate amargo.


As médias de intensidade dos atributos da goiaba serrana estão apresen-tadas na Tabela 2.

Tabela 2. Análise dos atributos organolépticos da goiaba serrana desidratada.

Amostra 154: goiaba serrana desidratada.

A goiaba serrana obteve notas médias de 2,47 para o atributo floral, 2,5 para doçura, 2,68 para acidez, 1,68 para amargor e 1,94 para adstringência.

É possível observar que a fruta recebeu notas semelhantes ao chocolate amargo nos quesitos adstringência e acidez. Além disso, a goiaba obteve notas significativamente dife-rentes nos quesitos acidez e doçura em relação ao chocolate ao leite.

A Tabela 3 mostra as médias das notas obtidas pela harmonização dos chocolates com a fruta. A sigla “CL+GD” representa o chocolate ao leite com a goiaba serrana desidratada e a sigla “CA+GD” representa o chocolate amargo com a goiaba serrana desidratada.

A harmonização do chocolate ao leite com a goiaba serrana desidratada obteve nota média de 7,21. A harmonização do chocolate amargo com a fruta obteve nota média de 6,73.

As notas obtidas correspondem a gostei moderadamente para a combinação do choco-late ao leite com a goiaba e a gostei ligeiramente para a combinação do chocolate com a fruta, conforme os resultados da Tabela 3. Portanto, é possível dizer que os dois chocolates har-monizam com a fruta, embora a combinação com o chocolate ao leite tenha sido mais aceita.

Tabela 3. Análise da aceitabilidade do chocolate ao leite com goiaba serrana desidratada e do chocolate amargo com goiaba serrana desidratada.

Média simples. Amostra 279: chocolate ao leite com goiaba serrana desidratada; Amostra 634: chocolate amargo com goiaba serrana desidratada.

O Gráfico 1 representa a média simpl es da preferência das harmonizações dos cho-colates com a goiaba.


Gráfico 1. Preferência da harmonização de chocolates com goiaba serrana desidratada.

Fonte: Autor

A porcentagem simples, representada no Gráfico 1, mostra que 64,7% dos participantes preferiram o chocolate ao leite com a goiaba, enquanto que 35,3% preferiu a combinação com o chocolate amargo.

Através dos dados é possível observar que a goiaba obteve notas semelhantes ao chocolate amargo nos quesitos adstringência e acidez, características que não costumam ser desejáveis, dessa forma a combinação dos dois pode ter potencializado esses atributos, fazendo com que este produto seja menos aceito.

Neste caso, a harmonização por similaridade descrita por Eschevins et al. (2017), em que os alimentos são selecionados por possuírem um perfil de sabor semelhante ou equi-valente, não foi a mais bem sucedida. Em seu estudo, Eschevins e colaboradores obtiveram resultados contrários, através da harmonização de refrigerantes com laticínios, as combina-ções percebidas como mais harmônicas foram aquelas baseadas no princípio da similaridade.

Outra explicação é a de que o chocolate amargo possui maior intensidade de sabores, podendo dessa forma ter sobreposto às características da goiaba serrana. Como descrito por Paulsen et al. (2015), que ressalta a necessidade do equilíbrio da intensidade de sabores para atingir uma harmonização bem sucedida.

Entretanto, o equilíbrio entre as características ácida e doce dos produtos, descrito pelo mesmo autor como um fator importante na harmonização de alimentos, foi alcançado na combinação entre a goiaba serrana e o chocolate ao leite, já que os dois foram pontua-dos de forma significativamente diferente nesses quesitos, configurando uma harmoniza-ção por contraste.

Dessa forma, a doçura do chocolate ao leite teria amenizado a intensidade da adstrin-gência e da acidez da goiaba, disfarçando quesitos não desejáveis do produto e fazendo com que ele se torne mais aceito. Este resultado está de acordo com o estudo de Paulsen et al.


(2015), que através da harmonização entre cervejas e sopas concluiu que as combinações mais aceitas eram aquelas realizadas através da harmonização por contraste, em que os alimentos eram pareados por possuírem perfis de sabor diferentes.

O gráfico 2 representa a preferência por tipo de chocolate por parte dos participantes.

Gráfico 2. Preferência por tipo de chocolate.

Fonte: Autor (2018)

Os dados mostram que 5,9% dos participantes preferem consumir chocolates do tipo branco, 23,5% preferem consumir chocolates ao leite, 23,5% preferem chocolates amargos e 47,1% preferem chocolates meio amargos.

Esses dados condizem com a conclusão relatada por Harrington e Seo (2015) de que não necessariamente os produtos preferidos pelos degustadores serão os que irão har-monizar melhor entre si. Neste caso, a maior parte dos degustadores relatou que prefere chocolates com um maior teor de sólidos de cacau, porém entre os produtos finais a maior preferência foi pela goiaba serrana desidratada com chocolate ao leite.

O gráfico 3 representa as respostas dos participantes em relação à sua frequência de consumo de todo e qualquer tipo de chocolate.


Gráfico 3. Frequência de consumo de todo e qualquer tipo de chocolate.

Fonte: Autor (2018)

Os dados mostram que 5,9% dos participantes consomem chocolates de 2 a 4 vezes por mês, 11,8% consomem todos os dias, 41,2% consomem 1 vez por semana e 41,2% consomem de 2 a 4 vezes por semana.

Assim conclui-se que a maior parte dos participantes consome chocolates frequen-temente, o que já era esperado visto que o Brasil está entre os principais produtores de cacau do mundo e representa o 3º maior mercado consumidor mundial. Esses resultados reafirmam o potencial mercadológico dessa mercadoria, por se tratar de um produto de alta aceitabilidade e com um amplo mercado nacional que continua crescendo (ABICAB, 2014).

O gráfico 4 mostra a porcentagem de participantes que já haviam provado a goiaba serrana anteriormente ao estudo aplicado.

Gráfico 4. Conhecimento da goiaba serrana por parte dos degustadores.

Fonte: Autor (2018)

Assim, 94,1% dos participantes conhecem a fruta e já haviam provado e 5,9% conhecem a fruta porém nunca haviam provado. Esses dados não causam surpresa, já que a maior parte


dos participantes estavam envolvidos em projetos de pesquisa científica sobre o potencial gastronômico da biodiversidade brasileira, realizados no câmpus onde o estudo foi efetuado.

Discussão sobre o desenvolvimento do produto:

O maior obstáculo encontrado na elaboração da goiaba serrana desidratada foi a fal-ta de padrão no sabor e na espessura do mesocarpo da fruta, o que dificultou a etapa de desidratação a seco e pode ter resultado em diferenças na avaliação do perfil de sabor da fruta por parte dos degustadores. Essa falta de padrão poderia dificultar também a comercia-lização do produto. Entretanto, a etapa foi realizada com sucesso e o resultado ficou como esperado, possibilitando a extensão do prazo de validade da goiaba serrana e facilitando sua inclusão ao chocolate.

Durante a elaboração do produto final a única dificuldade encontrada foi de evitar que a goiaba se descolasse do chocolate.

Figura 5. Barra de chocolate ao leite com goiaba serrana desidratada

Fonte: Autor


Figura 6. Barra de chocolate amargo com goiaba serrana desidratada

Fonte: Autor

CONCLUSÃO

A goiaba serrana desidratada como um produto da biodiversidade brasileira apresenta potencial comercial, e amplia sua conservação. Entretanto, para estudos futuros e possível comercialização é necessário selecionar frutos que possuam maior padrão no sabor e ta-manho, já que essa falta de padronização pode gerar a não uniformidade do produto.

O produto desenvolvido apresentou boa aceitação sensorial, já que as médias das notas obtidas pela escala hedônica ficaram entre 6,73 e 7,21, correspondendo a gostei ligeiramente e gostei moderadamente, respectivamente.

Os dois chocolates utilizados, harmonizam com o perfil aromático da goiaba serrana. Entretanto, a média simples de preferência entre os dois produtos, mostrou que a harmoni-zação por contraste entre a goiaba serrana desidratada e o chocolate ao leite foi mais aceita que a harmonização por similaridade entre o chocolate amargo e a goiaba.


APÊNDICES

1. APÊNDICE A - Instruções para análises sensoriais dos chocolates e da goiaba serrana

Conceitos:Doçura: Sensação de gosto provocada pela sacarose. Acidez: Sensação cítrica.Amargor: Sensação que remete à cafeína.Adstringência: Sensação que “amarra” o paladar, deixa a língua com a sensação de lixa. Floral: Característica que remete à flores.Como utilizar as tabelas:Classifique cada aspecto de 0 (mínimo) a 5 (máximo) de acordo com a intensidade da sensação. Para isso, marque um “X” dentro do quadrado correspondente a sua nota, como no exemplo a seguir.

Entre uma amostra e outra recomenda-se ingerir o biscoito de água e sal e a água para limpar o paladar. Você pode provar as amostras quantas vezes julgar necessário. Após a análise, favor entregar a ficha completa.


APÊNDICE B - FICHA PARA DEGUSTAÇÃO DOS CHOCOLATES

Nome:________________________________________ Data: __/__/__Gênero: ( ) M ( ) F Idade:____

Categoria Intensidade

FloralLeve a amostra ao nariz inalando profundamente, em seguida deixe-a

derreter na boca e tente identificar a intensidade da característica floral.

DoçuraDeixe a amostra derreter na boca e identifique

a intensidade da característica doçura e das outras características abaixo.

Acidez

Amargor

Adstringência

APÊNDICE C - FICHA PARA DEGUSTAÇÃO DA GOIABA SERRANA DESIDRATADA


Amostra: 154

Categoria Intensidade

FloralLeve a amostra ao nariz inalando profundamente, em seguida mas-tigue-a lentamente e tente identificar a existência ou intensidade da

característica floral.

DoçuraMastigue a amostra lentamente e identifique a intensidade da carac-

terística doçura e das outras características abaixo.


Acidez

Amargor

Adstringência

APÊNDICE D - ESCALA HEDÔNICA PARA AVALIAÇÃO DA HARMONIZA-ÇÃO


Como realizar a análise: Avalie cada amostra, deixando-a derreter na boca e posteriormente mastigue-a len-

tamente, utilize a tabela abaixo para pontuar quanto você gostou ou desgostou do produto nas linhas abaixo de “valor”.

Entre uma amostra e outra recomenda-se ingerir o biscoito de água e sal e a água disponíveis para limpar o paladar. Você pode provar as amostras quantas vezes julgar ne-cessário. Após a análise, favor entregar a ficha completa.

1 = Desgostei muitíssimo2 = Desgostei muito3 = Desgostei moderadamente4 = Desgostei ligeiramente5 = Não gostei nem desgostei6 = Gostei ligeiramente7 = Gostei moderadamente8 = Gostei muito9 = Gostei muitíssimo


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“41

Aceitabilidade da barra de cereais elborada com adição de moringa (Moringa oleífera Lam.)

Thamires Queiroga dos SantosUFCG

Ana Paula Costa CâmaraUFRN

Robson Rogério Pessoa CoelhoUFRN

Lupercio Luizines Cavalcanti FilhoUFPE

Geraldavane Lacerda LopesUFCG

10.37885/210203262

https://dx.doi.org/10.37885/210203262


Palavras-chave: Aceitação, Tecnologia, Regional.

RESUMO

As barras de cereais são produtos que utilizam uma diversidade de ingredientes e aten-dem a vários segmentos de consumidores preocupados com uma vida saudável. A morin-ga é uma hortaliça arbórea com grande teor de nutrientes, incluindo proteínas e minerais, vitamina C, betacaroteno, propriedades melíferas e leucinas livres. O presente trabalho teve como objetivo a elaboração e avaliação sensorial de barra de cereais com adição de farinha da semente de moringa. Os ingredientes utilizados na produção foram flocos de aveia, flocos de arroz, flocos de milho, gergelim, castanha de caju, semente de moringa torrada, açúcar demerara, melado de cana, canela e purê de banana. Para a análise sensorial utilizaram-se os testes de aceitação em escala hedônica de 9 pontos, de pre-ferência, e CATA (Check All That Apply). Todas as amostras obtiveram valores acima de 86 % de aceitação para todos os atributos analisados, e apenas 3 % dos provadores provavelmente não comprariam a formulação analisada. Os resultados obtidos neste trabalho indicaram que é viável a elaboração de barra de cereais adicionada de farinha de moringa e inclusão do produto no mercado.


INTRODUÇÃO

A indústria alimentícia é a que mais lança produtos diferenciados no mercado, ofere-cendo aos consumidores uma ampla variedade de alimentos (LOPES et al., 2018). Essa nova tendência impõe novos desafios à indústria de alimentos, levando as empresas a desenvolver alimentos que exerçam efeito protetor a disseminação de doenças (SZAKÁLY et al., 2019). As barras de cereais são produtos que utilizam uma diversidade de ingredien-tes e atendem a vários segmentos de consumidores preocupados com uma vida saudável (PALAZZOLO, 2003). Atualmente, o processamento das barras de cereais é composto por duas fases, a fase sólida obtida da compactação de grãos (cereais), oleaginosas (nozes, castanhas e amêndoas) e frutas secas, e a fase contínua onde são adicionas das substâncias ligantes, que possuem uma gama de variedades, tais como o mel, açúcar mascavo, sacaro-se, glicose, óleos, gordura vegetal, colágeno hidrolisado entre outros (PAIVA et al., 2012).

Os testes sensoriais são incluídos como garantia da qualidade na indústria de alimentos e bebidas por representarem uma medida multidimensional integrada. Suas vantagens são: identificar a presença ou ausência de diferenças perceptíveis, definir características sensoriais importantes do produto de forma rápida, detectar particularidades não verificadas por outros procedimentos analíticos e ainda ser capaz de avaliar a aceitação de produtos (IAL, 2008).

Os atributos sensoriais somados à procura por benefícios à saúde têm possibilitado o desenvolvimento de barras de cereais com novos ingredientes alimentícios, nutritivos e funcionais (ONWULATA et al., 2000). Apresentam formato retangular e tamanho pequeno, que com o passar dos anos tem se modificado, passando de um produto “duro” e crocante para um produto “macio” e mastigável. Atualmente também é oferecido coberto com choco-late. Os consumidores associam as barras a produtos saudáveis e tem no sabor a principal razão de compra, também os atributos sensoriais de aroma, gosto, textura e aparência são relatados como importantes para influenciar a intenção de compra dos consumidores (MATSUURA, 2005).

A metodologia Check-All-That-Apply (CATA) é a técnica que mais vem sendo utilizada para coletar informações sobre a percepção dos consumidores sobre as características sen-soriais dos produtos. O formato da questão CATA permite aos consumidores escolher todos os atributos possíveis para descrever o produto, a partir de uma lista apresentada. Além disso, os descritores não são limitados aos atributos sensoriais do produto, mas também podem estar relacionados ao uso do produto ou ao conceito em que se encaixam. A metodologia é descrita como eficiente para descrever e discriminar os produtos, sendo suas principais vantagens a simplicidade, e a rapidez com que as análises são efetuadas. (ALCANTRA e FREITAS -SÁ, 2018).


A moringa (Moringa oleífera Lam.) é uma hortaliça de crescimento rápido, bastante nutritiva e com capacidade de adaptação a lugares áridos e semiáridos. Suas folhas, frutos verdes e sementes podem ser aproveitados de diversas formas, inclusive na alimentação, devido ao seu alto teor de nutrientes (GASQUI et al., 2014). Segundo Souza et al. (2015), essa hortaliça arbórea seria o vegetal com maior teor de nutrientes encontrado pelo homem. Por esse motivo, estudos vêm avançando para a inserção da moringa na alimentação hu-mana, visando o aproveitamento de nutrientes encontrados em suas folhas e sementes, nutrientes como a vitamina C, proteínas e minerais, além de propriedades melíferas (alto teor de pólen), betacaroteno e leucinas livres.

OBJETIVO

Elaborar uma barra de cereais adicionada com farinha de moringa, avaliar as caracte-rísticas sensoriais por meio de testes afetivos (de aceitação e preferência) e um teste des-critivo rápido (Check All That Apply - CATA). Contribuir para o desenvolvimento de novos produtos alimentícios de fácil preparo, aproveitando um fruto regional ainda pouco explorado na alimentação humana e torná-lo uma alternativa promissora na área Agroindustrial.

MÉTODOS

Elaboração da barra de cereais

Os ingredientes para elaboração da barra foram adquiridos no comércio local do muni-cípio de Macaíba-RN. A farinha de moringa acrescentada à barra foi obtida no município de Sousa-PB. Elaborou-se a formulação na Unidade de Processamento de Frutas e Hortaliças no setor da Agroindústria da Escola Agrícola de Jundiaí, para a produção da barra de cereal utilizou-se a máquina de barra de cereal – nutritive cereal maker da marca Malory (Figura 1). Ao final as barras apresentaram peso médio de 33 g cada, resfriadas a temperatura ambiente foram embaladas e armazenadas envoltas por papel alumínio em recipientes de vidro. Antes de serem submetidas à análise sensorial, as barras foram imersas em cober-tura de chocolate meio amargo e resfriadas à temperatura ambiente. A Tabela 1 contém a formulação da barra de cereais produzidas com a farinha de moringa, a Figura 1 ilustra o equipamento utilizado na execução do trabalho.


Tabela 1. Formulação da barra de cereais elaborada.

INGREDIENTES QUANTIDADE (g)

Secos

Flocos de aveia 70

Flocos de aveia 70

Flocos fr Milho 70

Flocos de arroz 70

Canela 1

Mix de Gergelim (branco e preto) 36

Castanha de caju 39

Farinha de Moringa 63

Aglutinadores

Açúcar demerara 115

Melado de cana 84

Purê de banana 168

Figura 1. Produção da barra de cereais.

Avaliação sensorial

Após atestada a segurança microbiológica com os padrões da RDC nº 12, que deter-mina os padrões microbiológicos para alimentos (cereais compactados, em barra ou outras formas, com ou sem adições), sendo os seguintes micro-organismos investigados: Bacillos cereus/g, coliformes a 45°C e Salmonella sp./25 g. (BRASIL, 2001).

A análise sensorial ocorreu no Laboratório de Análise Sensorial da Universidade Federal de Campina Grande, campus Pombal- PB, com 100 provadores não treinados, em cabines individuais. A amostra de um terço de barra de cereais (quadrado com 3 cm de lado) pesando 11g cada, foram apresentadas aos consumidores à temperatura ambiente, codificada, ser-vida em pratos plásticos branco, distribui-se uma bolacha e um copo com água para que os


provadores limpassem o palato entre uma amostra e outra. Aplicaram-se testes afetivos (de aceitação e intenção de compra) e um teste descritivo rápido (Check All That Apply - CATA).

No teste de aceitação utilizou-se escala hedônica estruturada com 9 escores (1 – des-gostei muitíssimo a 9- gostei muitíssimo), para os atributos aparência, cor, aroma, sabor, e aceitação global, calculou-se o Índice de Aceitabilidade (IA), IA (%) = A x 100/B, sen-do A = nota média obtida e B = nota máxima obtida. Para a intenção de compra os prova-dores marcaram as seguintes opções: CC (Certamente Compraria), PC (Provavelmente Compraria), TCTN (Talvez Comprasse Talvez Não), PNC (Provavelmente Não Compraria) e CNC (Certamente Não Compraria). O teste CATA, possuía dezessete atributos (macia, úmida, amargo, sabor marcante, aparência uniforme, crocante, aparência desagradável, doce, muito amargo, sabor desagradável, cor pálida, cor vívida, seco, pouco doce, levemente amargo, firme, aparência desagradável) dentre os quais os julgadores marcaram todas as palavras ou frases que, em sua opinião, se aplicavam a amostra estudada. Junto com a ficha, os julgadores receberam o Termo de Consentimento Livre e Esclarecido com todas as informações necessárias acerca do produto.

RESULTADOS

As barras de cereais comerciais em geral, são vendidas em porções de 20 a 25 gra-mas a unidade, neste estudo utilizou-se como porção 20 g. A Tabela 1 compara a barra de cereais elaborada com três barras industrializadas (A, B e C), adquiridas no comércio local do Município de Macaíba- RN.

Tabela 1. Comparação da composição calórica entre a barra com adição de farinha de Moringa sem a cobertura de chocolate e as barras comerciais (A, B, C) * (Porção de 20g).

Proteínas Gordura Total Fibra Alimentar Valor Energético

Barra elaborada 6,1g 1,5 g 7,9 g 69,7kcal/292,7kJ

Barra A 1,3 g 2,9 g 2,5 g 78,0kcal/328,0kJ

Barra B 0,8 g 2,0 g 1,2 g 57,5kcal/241,7kJ

Barra C 1,1 g 2,6 g 0,6 g 82,4kcal/344,8kJ

*Informações extraídas dos rótulos

Os resultados provenientes na análise sensorial para o teste de escala hedônica, estão descritos na Tabela 2, em que são explicitados os valores médios obtidos em cada quesito analisado e os desvios padrão constatados. A Figura 2 ilustra os percentuais obtidos para o Índice de aceitação referente à formulação elaborada.


Tabela 2. Valores médios e os desvios padrão para os atributos sensoriais do teste de aceitação.

Aparência Cor Aroma Sabor Aceitação global

7,90 ± 1,00 8,00 ± 0,83 7,93 ± 1,17 7,78 ± 1,18 7,85 ± 1,03

Índice de Aceitação - IA (%)

Figura 2. Índice de Aceitação para a barra de cereais elaborada.

Os atributos com maior frequência de resposta dos julgadores ao teste descritivo rápido (Check All That Apply - CATA), são apresentados na Figura 3.

Figura 3. Atributos do Teste CATA para barra de cereais elaborada.

A Figura 4 apresenta os resultados obtidos para o teste de inteção de compra, aplica-do com os provadores que expressaram a frequência de compra do produto analisado, se tivesse disponível no mercado.


Figura 4. Intenção de compra da barra de cereais elaborada.

DISCUSSÃO

De acordo com os valores expostos na Tabela 1, pode-se observar que a barra de ce-reais acrescida de farinha de Moringa possui valor calórico (69,7kcal ou 292,7kJ) aproximado com os valores das barras já comercializadas (média de 72,6kcal ou 304,8kJ). Em relação ao teor de proteínas e fibras alimentares, a barra elaborada nesse estudo se destaca em comparação com as barras comerciais, podendo-se perceber que possui valores muito acima dos valores encontrados no mercado para proteínas e fibras. Já quanto ao teor de gorduras totais, observa-se que a barra com adição de farinha de Moringa possui menor teor, quando comparada com os teores das barras disponíveis no mercado (média de 2,5g em uma porção de 20g).

O produto elaborado apresentou resultado superior de proteínas (6,1 g) e similares em fibras alimentar (7,9 g) ao desenvolvido por Sbardelotto (2011) ao comparar a barra desen-volvida em seu estudo com as barras de cereais existentes no mercado e observou que os teores de proteínas (4,39 g) e fibras (7,6 g) obtidos no trabalho foram superiores aos teores encontrados nas barras comercializadas, com exceção da barra diet comercial que informa valores de 5,14 g e 14,38 respectivamente.

A barra de cereais elaborada alcançou notas hedônicas entre “gostei moderadamente” e “gostei muito” (7 e 8) para todos os parâmetros, demonstrando que a incorporação da farinha de moringa não teve impacto negativo na aceitação sensorial. Ferreira et.al (2018) obtiveram resultados semelhantes nos atributos aparência, sabor e aspecto global em uma barra de cereais enriquecidas com colágeno hidrolisado.

A formulação estudada apresentou aceitação sensorial satisfatória em todos os atri-butos avaliados. Pinedo et al. (2013), afirmaram que os produtos onde as propriedades sensoriais são conceituadas como aceitas, devem apresentar Índice de Aceitabilidade (IA)


de no mínimo 70%. Verificou-se que a formulação estudada apresentou IA superiores a 86 %, constatando que a adição da moringa não interferiu nos aspectos sensoriais da barra de cereais elaborada.

De acordo com Alcantra & Freitas-Sá (2018) as respostas CATA estão diretamente ligadas à percepção dos consumidores das características do produto, essas respostas podem ser utilizadas como dados suplementares, para maximizar a aceitação dos produ-tos. As respostas obtidas no teste revelaram características positivas ao estudo, com 91 pessoas considerando um produto alimentício de aparência agradável e 65 e 57 apontaram com uma barra de cereais crocante e macia, respectivamente. Analisar a aceitabilidade dos consumidores em relação as suas atitudes frente ao mercado consumidor são indispensáveis no desenvolvimento de um produto (BASTOS, 2014).

Os resultados apontaram intenção de compra para a barra adicionda com moringa, 84 % dos julgadores responderam que certamente e provavelmente comprariam, apenas 13 % tiveram dúvidas sobre a compra e não ocorreu rejeição (CNC – Certamente Não Compraria) para a barra de cereais elaborada. Em seu estudo de barras de cereias elaboradas com ingredientes alternativos e regionais do oeste do Paraná, Becker & Krüger (2010), apresen-tou boa intenção de consumo, onde 27 dos 37 provadores consumiriam frequentemente os produtos avaliados.


As barras de cereais acrescidas da farinha da semente de moringa, obtiveram todos os atributos analisados valores do índice de aceitação (IA %) acima de 86 %. Na avaliação do teor de gordura total, a barra com adição de moringa apresentou o menor valor (1,5 g) em relação às barras existentes no mercado (média de 2, 5 g). Em relação aos teores de proteínas e fibras alimentares, a barra desenvolvida se destacou em relação às barras co-merciais (1,1g para proteínas e fibras alimentares 1,4 g, em média), alcançando 6,1 g e 7,9 g respectivamente. A utilização da farinha da semente de moringa em barra de cereais se apresentou viável, oferecendo um produto com elevado teor de proteínas e fibras, e reduzida quantidade de gordura total, sem resposta negativa para intenção de compra.

AGRADECIMENTOS

A Escola Agrícola de Jundiaí da UFRN, pela disponibilidade da Unidade de Processamento de Frutas e Hortaliças do Setor de Agroindústria para execução na etapa de elaboração do produto.


REFERÊNCIAS

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4. FERREIRA, P. M.; ROBERTO, B. S.; CAMISA, J. Caracterização e Aceitabilidade de Barras de Cereais Enriquecidas com Colágeno Hidrolizado. Revista Virtual de Quimica, v. 10, n. 1, p.155– 171, 2018.

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https://www.cabdirect.org/cabdirect/search/?q=au%3a%22Holsinger%2c%2BV.%2BH.%22

“42

Análise nutricional e sensorial do muffin desenvolvido com a farinha de trigo sarraceno

Dominika Szwagierek SandoliUnip- Campinas

Rafael Resende MaldonadoCotuca- Unicamp

Daniela Soares de OliveiraUnip-Campinas

10.37885/210203237

https://dx.doi.org/10.37885/210203237


Palavras-chave: Trigo Sarraceno, Análise Nutricional, Análise Sensorial, Crianças.

RESUMO

Trigo sarraceno é uma semente isenta de glúten de alto valor biológico, com teores eleva-dos de proteínas, fibras, vitaminas, minerais e antioxidantes. Ele é amplamente utilizado na culinária, em produtos de panificação, saladas, sopas, recheios e como substituto do arroz. Apresenta propriedades que podem ajudar na prevenção de algumas doenças crônicas não transmissíveis. Objetivo: Elaborar um muffin com a mistura de farinhas (50% trigo sarraceno e 50% trigo comum) e verificar a aceitabilidade entre o público in-fantil e adolescente. Métodos: Foram comparadas nutricionalmente as farinhas de trigo, aveia e sarraceno e a formulação de muffins foi analisada. Os muffins foram submetidos a avaliação sensorial pelo público infantil constituído pelo 122 pessoas com idade entre 7 e 16 anos. Foi utilizada a escala hedônica facial e verbal de 5 pontos. Analisou-se a aceitabilidade das características do produto através do histograma de frequência e com-parou-se a diferença na aceitabilidade entre os grupos através do teste t e verificou-se a característica mais bem avaliada entre grupos pelo teste de Tukey. Resultados: A acei-tabilidade do muffin em todos os aspectos testados (aparência, cheiro, gosto e aceitação global) atingiu mais que 85% entre todos os grupos testados, não havendo diferença estatisticamente significativa entre grupos. O atributo “cheiro” foi melhor avaliado dentro do grupo de adolescentes. Conclusões: Produto desenvolvido se mostrou superior em valor nutricional comparado ao tradicional e foi bem aceito pelo público, tendo grande potencial comercial.


INTRODUÇÃO

O trigo sarraceno (Fagopyrum esculentum) é uma semente considerada um pseudo-cereal pois é rico em amido e pode ser usado como substituto dos cereais na culinária e na indústria, sendo originário da China (Southgate & Aplevicz, 2016).

A maior produção desta semente é na Rússia, China, Japão, Korea e Polônia. O maior produtor mundial do sarraceno é China seguida pela Rússia que entre os anos 1996 a 1999 produziam 1,6 milhões de toneladas por ano e 0,5 milhões de toneladas por ano respec-tivamente. No Brasil nesse período a produtividade foi de 1000 kg/ha (DZIEDZIC et al., 2010; FAO, 2000).

Na América Latina, o sarraceno faz parte dos cereais secundários junto com cevada, alpiste, centeio entre outros, por isso sua produção é pequena. Na safra de 2014/15 a esti-mativa de produção desses cereais foi de 165 milhões de toneladas o que resultou de 4,8% a menos do que na safra de 2013/14 devido motivos comerciais (FAO, 2015).

No Brasil foi introduzida no início do século XX pelos imigrantes poloneses, russos e alemães na região do Sul no estado de Paraná. Nos anos 70, o plantio de sarraceno foi bastante estimulado e a maior parte foi utilizada na panificação para enriquecer a farinha de trigo e o restante foi utilizado para a exportação para Ásia, Europa e Estados Unidos. Com o tempo a farinha de mourisco foi substituída pela raspa de mandioca e fubá e com isso a sua produção diminuiu drasticamente. Hoje a semente é cultivada no Sul do Brasil (Southgate & Aplevicz, 2016).

A semente é considerada de fácil cultivo, tolerante a acidez e utilizar eficientemente os sais de fosforo e potássio do solo garantindo um bom desenvolvimento em solos pobres. Sua composição química é muito semelhante ao farelo de trigo, portanto pode servir bem como o substituto do mesmo (Southgate & Aplevicz, 2016).

A planta é bastante procurada pelas abelhas que produzem o mel escuro de excelente valor nutritivo e sabor forte. Os grãos de mourisco podem ser usados para produção de gru-mos descascados ou moídos para a farinha (Southgate & Aplevicz, 2016). Os grumos que popularmente são chamados de kasha, podem ser cozidos e consumidos como arroz ou preparados para os recheios, mingaus, sopas e saladas (MAKALA, 2014). A farinha é utilizada para o preparo de bolos, biscoitos e pães (BONAFACCIA, MAROCCHINI & KREFT, 2003).

O trigo sarraceno não é amplamente produzido e divulgado mesmo destacando-se com sua rica composição nutricional. Isso provavelmente se deve a falta de conhecimento tanto de produtores de alimentos quanto de consumidores sobre suas propriedades para a saúde (DZIEDZIC et al., 2010).

O trigo sarraceno possui alto valor nutricional, pois é rico em proteínas de alto va-lor biológico e sua composição de aminoácidos é muito melhor que em cereais. É rico


em aminoácido lisina que normalmente é limitante em outros cereais (STEADMAN et al., 2001). É uma semente isenta de glúten, então pode ser consumida pelos celíacos e pessoas com sensibilidade ao glúten, contribuindo para a dieta mais rica em nutrientes (DANIEWSKI, WOJTASIK & KUNACHOWICZ, 2010).

Além disso, a composição dos lipídios é superior quando comparada com os cereais, pois o sarraceno é rico em ácidos poli-insaturados essenciais como ácido linoleico. Também é mais rico em fibras que outros alimentos energéticos (FURLAN et al., 2006), principalmen-te a parte solúvel é de grande importância na dieta dos diabéticos e obesos. As fibras são consideradas componentes funcionais pois possuem a capacidade de absorção de água, habilidade de troca de cátions e capacidade de absorção de óleo (GORECKA, DZIEDZIC & GRACZYLOWSKI, 2009).

O alimento pode ser usado como suplemento pois tem efeitos positivos para a saúde e previne a oxidação dos alimentos durante seu processamento. Entre os antioxidantes que fazem parte da composição do sarraceno pode se destacar a rutina, querecetina, catequinas e polifenóis (SILVA et al., 2002). Por essa composição nutricional, o interesse da indústria pelo sarraceno cresce cada vez mais (BONAFACCIA, MAROCCHINI & KREFT, 2003).

O valor nutricional do trigo sarraceno depende de alguns fatores como o tamanho das sementes, as condições de plantio e seu processamento. Um dos principais componentes do produto é amido que varia de 59 a 70%. Em torno de 33-38% desse amido é do tipo amido resistente que não sofre absorção no intestino delgado, ocorrendo fermentação parcial ou total no intestino grosso. Vários estudos sugerem que o trigo sarraceno, tem propriedades funcionais e, incluso na dieta, pode ter efeito profilático para as doenças como diabetes, dislipidemias, doenças cardiovasculares, hipertensão e câncer ((DZIEDZIC et al., 2010).

A semente é uma excelente fonte de algumas vitaminas e minerais. É rica em tiamina, riboflavina e piridoxina e, também, as vitaminas antioxidantes como α-tocoferol e um pouco de β-caroteno. Os minerais em destaque são cálcio, ferro, magnésio, fosforo e potássio (WRONKOWSKA, HAROS & SORAL-SMIETANA, 2013). O sarraceno é excelente fonte de zinco e cobre e seu conteúdo é superior que no arroz, aveia, cereais matinais e pães (KOT, ZAREBA & WYSZOGRODZKA, 2011).

A incorporação de farinha de trigo sarraceno com a farinha de trigo em produtos de panificação resulta em um produto bastante nutritivo e sem prejuízos para o sabor, aparên-cia e textura (ARAÚJO, BRITES & STEEL, 2016) e tem mostrado uma boa aceitação pelo público nas pesquisas anteriores (WRONKOWSKA, HAROS & SORAL-SMIETANA, 2013) .

Existem poucas informações sobre a prevalência de alergia de trigo sarraceno no mun-do, mas algumas pesquisas sugerem que algumas proteínas e inibidores das proteases po-dem desencadear as reações alérgicas (KIM, WIESLANDER & NORBACK, 2004). A globulina


24 kD é a proteína mais provável de causar alergia na população, mas não tem ainda estudos suficientes para fundamentar essa teoria (WANG et al., 2004). Os possíveis sintomas podem incluir asma, rinite, urticaria e angioedema (ZHU, 2016).

O objetivo deste estudo foi destacar o valor nutricional do trigo sarraceno e elaborar um muffin com proporção de 50% de farinha de trigo comum e 50% de farinha de sarraceno e verificar a sua aceitabilidade entre o público infantil e adolescente.

MÉTODOS

O presente estudo foi uma pesquisa descritiva, de corte transversal, de caráter pros-pectivo, apresentada e aprovada pelo Comitê da Ética da Universidade Paulista (UNIP), em Campinas. sob o número 2.666.871.

Elaboração dos muffins

Os muffins foram elaborados no Laboratório de Técnica Dietética da Universidade Paulista em Campinas segundo a formulação apresentada na tabela 1, a qual foi adaptada do livro de receita de culinária infantil (Anexo 1). Todos os ingredientes foram pesados e os secos foram peneirados, misturados e reservados. No liquidificador foram colocados ovos, óleo e iogurte e liquidificados até obter uma consistência homogênea. Depois os ingredientes secos foram incorporados à mistura e a massa foi distribuída para as forminhas. Os bolinhos foram assados em 180 ºC por 20 minutos e posteriormente esfriados e embalados para prosseguir o teste de aceitabilidade. Foram preparadas 5 receitas para obter 125 unidades de muffins de 25 g cada um.

Tabela 1. Formulação da receita para 25 muffins de 25 g cada

INGREDIENTES MUFFIN 50% SARRACENO MEDIDA CASEIRA

FARINHA DE TRIGO 80 g ½ xícara

FARINHA DE SARRACENO 80 g ½ xícara

AÇÚCAR REFINADO 90 g ½ xícara

ÓLEO DE SOJA 36 g 3 colheres de sopa

IOGURTE NATURAL 170 g 1 copo

OVOS 1 unidades

CACAU EM PÓ 6 g 1 colher de sopa

BICARBONATO DE SÓDIO 2 g 1/3 colher de chá

FERMENTO QUÍMICO 4 g 1 colher de chá

CHOCOLATE MEIO AMARGO 2 g 1 colher de café


Análise sensorial

O teste de aceitabilidade foi realizado segundo a metodologia recomendada pelo Programa Nacional de Alimentação Escolar (PNAE) e foi oferecido as 122 crianças na ida-de entre 7 a 16 anos, alunos do Colégio Adventista de Campinas e Viva Arte em Valinhos.

De 180 Termos de Consentimento Livre e Esclarecido para menores distribuídos, 122 foram assinados e entregues uma semana antes do teste. Os motivos das 58 crianças que não entregaram o TCLE assinado foram: 38 por alergias e intolerâncias, 12 por aversões alimentares e falta de vontade de experimentar o produto novo, 5 perderam o formulário e 3 faltaram no dia do teste.

O teste com as crianças do colégio Adventista foi aplicado em um dia apenas com a par-ticipação de 83 alunos na hora de lanche 10:00 de manhã e na escola Viva Arte em Valinhos o teste foi realizado em dois dias para 39 crianças no intervalo para lanche as 16:00. O tes-te durou 10 minutos para cada turma. Primeiramente foram distribuídos os questionários de escala hedônica facial e verbal com cinco pontos adaptada do modelo de Ministério de Educação (Anexo 2): ‘’5= adorei’’, “4= gostei”, “3= mais ou menos”, “2= não gostei” e ‘’1=detestei’’, seguidos por uma amostra do muffins para cada participante. Os alunos foram instruídos de como preencher os formulários e realizar o teste em silêncio. Foram pedidos aos voluntários para olharem a aparência do produto e, em seguida, marcarem a carinha que melhor correspondia a sua opinião, sem consultar a ninguém. O mesmo procedimento foi feito para avaliação do cheiro do muffin e, por último, os participantes comeram o bolinho avaliando o gosto. Na hora da avaliação, não foi permitido conversar e dividir as opiniões entre eles, já que o teste ocorreu na sala de aula por não haver espaço isolado. Os volun-tários avaliaram a aparência, o cheiro, o gosto e avaliação geral do muffin. A pesquisa foi anônima, porem pediu-se para cada participante anotar sua idade no questionário.

Análise dos dados

Para comparar a diferença na aceitação do produto conforme a idade separou-se a população entre 2 grupos, sendo o primeiro grupo representando as crianças entre 7 a 10 anos e o segundo a população de adolescentes de 11 a 16 anos.

Para a avaliação dos dados do teste de aceitabilidade somou-se todas as avaliações de “adorei” e “gostei” de cada grupo e os dados foram comparados com o ponto de corte de 85% de aprovação segundo Brasil (2017) e 70% segundo Teixeira (2009) para classificar o alimento como bem aceito. Os pontos das escalas foram convertidos em valores numéricos e os resultados expressos em porcentagens no histograma de frequência avaliando sepa-radamente cada item do questionário e a aceitação global do alimento testado.


Para teste estatístico, primeiramente foi feito teste de normalidade de Shapiro Wilks que demonstrou que os dados seguem padrão de distribuição normal. Utilizou-se o teste t para amostras independentes com nível de significância α = 0,05 para comparar as médias de aceitação das diferentes características do bolo entre grupos e teste de Tukey para analisar a característica melhor avaliada dentro de cada grupo.

Análise nutricional

Foi comparado o valor nutricional das farinhas de trigo sarraceno, de aveia e de trigo comum refinada e integral segundo Tabelas de Composição de Alimentos USDA (USDA, 2018), IBGE (IBGE, 2011) e TACO (TACO, 2011) e expresso na Tabela 2. Foi calculado também o valor nutricional do muffin com 100% de farinha de trigo refinada para comparar a composição de nutrientes entre muffin tradicional e enriquecido com sarraceno por porção de 50 g, o que corresponde uma porção do grupo alimentar de carboidratos para um lanche escolar adequado.

RESULTADOS

Os resultados de comparação das farinhas estão apresentados na Tabela 2. A farinha de trigo sarraceno destaca-se entre outras farinhas com teor superior de cinzas, vitamina B6, K, potássio e magnésio. Comparada com a farinha de trigo tanto refinada quanto integral, além de nutrientes citados acima, a farinha do sarraceno destaca-se com o teor aumentado de lipídios, principalmente ácidos graxos monoinsaturados, cálcio e zinco. Já comparada com a farinha de aveia, o sarraceno tem valor aumentado de carboidratos e vitaminas do complexo B (B2, B3, B6, B9).

Os resultados de comparação do valor nutricional entre o muffin tradicional (100% farinha de trigo) e muffin de sarraceno (50% da farinha de sarraceno e 50% da farinha de trigo) foram expressas na Tabela 3. A adição de 50% de farinha de sarraceno aumentou sig-nificativamente o valor nutricional do produto por porção de 50 g, principalmente em relação alguns macronutrientes como proteína e fibra (12% e 115%, respectivamente) e vitaminas como piridoxina (600%) e vitamina K, que inexistente no trigo tradicional, no sarraceno contém 0,06 mg por 50 g. Em relação aos minerais, o produto com sarraceno aumentou em potássio, magnésio, fósforo, zinco e manganês em 70%, 186%, 40%, 67% e 73%, respectivamente.


Tabela 2. Composição centesimal das farinhas de trigo, sarraceno e aveia.

Tabela 3. Valor nutricional dos muffinsFonte: USDA Food Composition Databases,2018

Tabela 3. Valor nutricional do muffins de 50 gramas por porção.

Fonte: USDA Food Composition Databases,2018TACO, Tabela de composição de alimentos2011

IBGE, tabela de composição de alimentos consumidos no Brasil, 2011


Estatística descritiva

No teste de aceitabilidade participaram 122 crianças, sendo 80 meninas (65,6%) e 42 meninos (34,4%) e os resultados de aceitabilidade do muffin são comparados entre os gru-pos de crianças, no qual o número total das crianças foi 43 (35,2%) e os adolescentes com o número total de 79 (64,8%) participantes A Figura 1 apresenta o histograma de frequência para o atributo “Aparência”.

Figura 1. Histograma de frequência do atributo “Aparência”.

Conforme ilustrado na Figura 1, para o atributo “Aparência” no Grupo 1, 60,47% das crianças avaliaram o muffin como 5 – Adorei, 25,58% avaliaram como 4 – Gostei e 13,95% avaliaram como 3 – Mais ou Menos. Enquanto que no Grupo 2, 53,16% dos adolescentes avaliaram o muffin como 5 – Adorei, 36,71% avaliaram como 4 – Gostei e 10,13% avaliaram como 3 – Mais ou Menos. A soma de avaliações “Adorei” e “Gostei” para grupo 1 resulta em 86,05 % de aprovação e para grupo 2 resulta em 89,87% de aprovação.

A Figura 2 apresenta o histograma de frequência para o atributo “Cheiro”.


Figura 2. Histograma de frequência do atributo “Cheiro”.

Conforme ilustrado na Figura 2, para o atributo “Cheiro” no Grupo 1, 72,09% das crianças avaliaram o muffin como 5 – Adorei, 18,60% avaliaram como 4 – Gostei e 9,30% avaliaram como 3 – Mais ou Menos. Enquanto no Grupo 2, 77,22% dos adolescentes avalia-ram o muffin como 5 – Adorei, 13,92% avaliaram como 4 – Gostei e 8,86% avaliaram como 3 – Mais ou Menos. A soma de avaliações “Adorei” e “Gostei” para grupo 1 resulta em 90,69 % de aprovação e para grupo 2 resulta em 91,14% de aprovação.

A Figura 3 apresenta o histograma de frequência para o atributo “Gosto”.

Figura 3. Histograma de frequência do atributo “Gosto”.

Conforme ilustrado na Figura 3, para o atributo “Gosto” no Grupo 1, 65,12% das crianças avaliaram o muffin como 5 – Adorei, 27,91% avaliaram como 4 – Gostei e 6,98% avaliaram como 3 – Mais ou Menos. Enquanto no Grupo 2, 60,76% dos adolescentes avaliaram o muffin como 5 – Adorei, 30,38% avaliaram como 4 – Gostei, 6,33% avaliaram como 3 – Mais ou Menos e 2,53% avaliaram como 2- Não Gostei. A soma de avaliações “Adorei” e “Gostei” para grupo 1 resulta em 93,03 % de aprovação e para grupo 2 resulta em 91,14% de aprovação.

A Figura 4 apresenta o histograma de frequência para o atributo “Aceitação geral”.


Figura 4. Histograma de frequência do atributo “Aceitação geral”.

Conforme ilustrado na Figura 4, para o atributo “Aceitação geral” no Grupo 1, 74,42% das crianças avaliaram o muffin como 5 – Adorei, 16,28% avaliaram como 4 – Gostei e 9,30% avaliaram como 3 – Mais ou Menos. Enquanto no Grupo 2, 63,29% dos adolescentes avaliaram o muffin como 5 – Adorei, 31,65% avaliaram como 4 – Gostei e 5,06% avaliaram como 3 – Mais ou Menos. A soma de avaliações “Adorei” e “Gostei” para grupo 1 resultou em 90,07 % de aprovação e para grupo 2 resultou em 94,94% de aprovação.

Teste de hipótese e teste de média

A Tabela 4 apresenta as análises estatísticas das avaliações realizadas pelo Grupo 1, constituído por crianças de 7- 10 anos e pelo Grupo 2, constituído por adolescentes de 11 -16 anos, para os atributos aparência, cheiro, gosto e aceitação geral.

Tabela 4. Atributos avaliados avaliadas por grupo estudado.

AtributoGRUPOS

Grupo 1Crianças (7-10 anos)

Grupo 2Adolescentes (11-16 anos)

Aparência 4,471 a* A** 4,43 a B

± 0,742 ± 0,67

Cheiro 4,63 a A 4,68 a A

± 0,66 ± 0,63

Gosto 4,58 a A 4,49 a AB

± 0,63 ± 0,73

Aceitação geral 4,65 a A 4,58 a AB

± 0,65 ± 0,591 – Média; 2 – Desvio Padrão.*Médias seguidas de mesma letra minúscula na linha não diferem estatisticamente entre si pelo teste t-student.*Médias seguidas de mesma letra maiúscula na coluna não diferem estatisticamente entre si pelo teste de Tukey.


Conforme apresentado na Tabela 4, não houve diferença estatisticamente significativa pelo teste t-student entre grupos para a percepção das características avaliadas, ou seja, ambos os grupos (Grupo 1 e Grupo 2) avaliaram a aparência (p-valor = 0,79), cheiro (p-valor = 0,65), gosto (p-valor = 0,51) e aceitação geral (p-valor = 0,55) de forma similar.

Para analisar o atributo melhor avaliado dentro de cada grupo procedeu-se a análise de variância (Teste F) e, uma vez significativa, o teste de Tukey. Para o grupo formado por crianças de 7 a 10 anos de idade (Grupo 1) não houve diferença estatisticamente signifi-cativa entre os atributos avaliados (p-valor = 0,58), ou seja, a nota média dada para cada um dos atributos foi similar. Enquanto para o grupo formado por adolescentes de 11 a 16 anos (Grupo 2) o atributo “cheiro” foi o mais bem avaliado, o qual diferiu-se estatisticamente (p-valor = 0,08) do atributo aparência. Não houve diferença estatística significativa entre os demais atributos dentro do Grupo 2 pelo teste de Tukey.

DISCUSSÃO

A farinha de trigo sarraceno apresenta rica composição nutricional, destacando-se altos valores de proteínas, fibras, cinzas, alguns minerais e vitaminas e ácidos graxos poli--insaturados que coloca o alimento como parte de nutrição preventiva segundo Bonafaccia, Marocchini & Kreft (2003). O teor de proteínas em farinha de trigo sarraceno encontrado na base de dados do Departamento de Agricultura do Estados Unidos (12,6 g/100 g) é re-lativamente parecido comparando com o valor encontrado pelo Alvarez-Jubete, Arednt & Gallagher (2009), de 12,5 g/100 g e 11,5 g/100 g encontrado pelo Steadman et al. (2001). Segundo Alvarez-Jubete, Arednt & Gallagher (2009), o trigo sarraceno possui as proteínas de boa qualidade, pois tem uma composição excelente de aminoácidos essenciais e contém as globulinas e albuminas que são consideradas seguras para celíacos.

As fibras são consideradas os nutrientes que podem prevenir algumas doenças não transmissíveis como doenças cardiovasculares e diabetes tipo II. Além disso o consumo adequado de fibras junto com água está relacionado com prevenção de constipação. As fi-bras soluveis são fermentados pela microbiota intestinal produzindo ácidos graxos de cadeia curta (AGCC), que podem ser relacionados com a redução de colesterol e cancer de cólon segundo Bernaud & Rodrigues (2013). As fibras encontradas em farinha de sarraceno de-monstram valores diferentes, em vários estudos, devido o local de cultivo e processamento. Bonafaccia, Marocchini & Kreft (2003) encontrou o valor de 6,77 g/100 g de fibras totais, Steadman et al. (2001) de 8,5 g/100 g e Qin et al. (2010) de 29,5 g/100 g do produto.

Em comparação com outros cereais o sarraceno tem o alto teor de cinzas que segun-do USDA chega ate 2,54 g/100 g. Os valores encontrados pelos outros pesquisadores são parecidos porem menores, Bonafaccia, Marocchini & Kreft (2003) encontraram o valor de


cinzas de 1,82 g, Steadman et al. (2001), de 2,2 g, Qin et al. (2010), de 2,2 g e Alvarez-Jubete, Arednt & Gallagher (2009), 2,1 g em 100 g.

Outro nutriente em destaque são lipidios, principalmente acidos graxos poliinsaturados que são relacionados com a proteção contra doenças cardiovasculares (ALVAREZ-JUBETE, AREDNT & GALLAGHER, 2009). Os valores de lipidios em 100 g de farinha de mourisco varia entre 2,1 g encontrado por Alvarez-Jubete, Arednt & Gallagher (2009) e 3,3 g pelo Bonafaccia, Marocchini & Kreft (2003).

Além de macronutrientes destacados, o sarraceno é rico em vitaminas do comple-xo B com valores parecidos encontrados por Bonafaccia, Marocchini & Kreft (2003). O teor de tiamina segundo estes pesquisadores foi de 0,40 mg, riboflavina de 0,28 mg e piridoxina de 0,18 mg, sendo bem menor que do USDA que mostrou o valor de B6 de 0,58 mg/100 g.

Em relação aos minerais, segundo Steadman et al. (2001), o sarraceno possui o teor mais alto de minerais como zinco, manganês, cobre e magnésio comparado com arroz, sorgo ou milho. Graças a riqueza na composição de vitaminas como B, C e E e minerais como zinco, magnésio e potássio, Steadman et al. (2001) consideram o trigo sarraceno um alimento com grande potencial de influenciar positivamente a saúde humana.

A composição nutricional do trigo sarraceno é bastante rica, porém os estudos demons-tram que ele possui vários fatores antinutricionais como inibidores de proteases, fitatos, tani-nos e saponinas que segundo Ahmed et al. (2014) podem causar distúrbios de metabolismo, de digestão de amido e proteínas e afetar o aproveitamento de alguns minerais. Segundo autor, as proteínas do sarraceno são de baixa digestibilidade devido de inibidores de tripsina e taninos. Já no estudo feito pelo Deng et al. (2015), foi demostrado que alguns tratamen-tos térmicos como aquecimento em micro-ondas ou fervura das sementes de sarraceno triturados com água podem diminuir significativamente o teor de fatores antinutricionais de sarraceno em até 80%. Porém mais estudos são necessários para demonstrar a quantidade de fatores antinutricionais presentes na farinha de sarraceno e nos produtos alimentícios desenvolvidos com essa farinha.

Os hábitos alimentares se formam na infância dependendo principalmente da cultura alimentar da família e a sociedade na qual os indivíduos estão inseridos. Os estudos apon-tam que os seres humanos tendem a ter a maior preferência pelos alimentos mais doces rejeitando aqueles com o sabor mais amargo (GARCIA et al., 2016). Esse estudo revelou que o muffin doce, mesmo com adição de farinha diferenciada, servido na hora de lanche foi muito bem aceito e um dos motivos pode ser o fato que as crianças tem a preferência pelos lanches doces como Garcia et al. (2016) constatou em sua pesquisa com metodo-logia parecida, revelando que dentro de cinco alimentos mais aceitos pelo público infantil,


os quatro eram lanches doces o que a pesquisa de Scherer & Arruda Téo (2012) confirma, destacando o bolo como um dos três alimentos preferidos das crianças.

Garcia et al. (2016) na sua pesquisa concluíram que as crianças são mais suscetíveis a experimentar os alimentos novos e tendem aceitar melhor a alimentação oferecida do que os adolescentes que são mais seletivos e, nessa fase, é mais comum a redução de consumo dos produtos lácteos, frutas e legumes aumentado a ingestão de produtos açuca-rados. Na presente pesquisa, não houve diferença entre a aceitação do bolinho pelos dois grupos, sugerindo que a idade não influenciou na avaliação do produto.

Com o constante crescimento de algumas doenças crônicas não transmissíveis e obesidade, que ultimamente começaram acometer as crianças e adolescentes devido dos padrões de alimentação errôneas e falta de atividade física segundo Basaglia, Marques & Benatti et al. (2015), Pérez et al. (2009) e Mello, Luft & Meyer (2004) se fazem necessárias as ações e intervenções que promovam a educação alimentar dentro das escolas, pois é ambiente privilegiado (GONÇALVES et al., 2008) para formar os futuros cidadãos conscien-tes e responsáveis pela própria saúde (GARCIA et al., 2016) e que sejam ativos, lúdicos e interativos para que haja mudanças de comportamento alimentar segundo Santos (2005).

Os pesquisadores Zancul & Dal Fabbro (2008) constataram em seu estudo que 58,7% dos estudantes da rede particular trazem lanches de casa pelo menos uma vez na semana e, nesse contexto, é importante desenvolver os lanches doces que sejam mais nutritivos e saudáveis, já que as crianças optam por esse tipo de alimentos quando estão na escola segundo a pesquisa de Santos (2005). Como a fase de infância e adolescência evolve o crescimento intenso é importante oferecer alimentos variados e ricos em nutrientes, para que haja mudanças, a cultura alimentar e a disponibilidade dos pais são fundamentais (MELLO, LUFT & MEYER, 2004).

Nessa pesquisa, os bolinhos desenvolvidos foram apresentados para os alunos salien-tando seu valor nutritivo como sugerem Silva, Danelon & Danelon (2006) para introdução de alimentos novos para crianças. Quando o consumidor percebe o valor agregado ao produto, tem maior vontade em experimentar o alimento novo segundo Fontoura & Chaves (2013) que em sua pesquisa com adultos encontraram o valor de 15% de resistência ao provar o produto doce diferencial não existente no mercado. Já na presente pesquisa, o resultado foi melhor porque apenas 12 crianças do total de 180 selecionados, ou seja, 6,6% não quiseram provar o muffin.

Os produtos da panificação que podem ser beneficiados com a adição de trigo sarraceno são vários e a proporção de sua farinha varia de 10% até 100% dependendo dos objetivos do produto e o público-alvo selecionado.


Na presente pesquisa a proporção de trigo sarraceno foi de 50% e obteve aceitação maior que 85% em todos os aspectos avaliados pelos grupos de crianças e adolescen-tes. A nota média de avaliação geral do muffin desta pesquisa em escala 1 a 5 foi de 4,65 sugerindo uma ótima aceitação.

Os autores que testaram a adição de 40% ou mais de trigo sarraceno em algum produ-to de panificação obtiveram resultados divergentes. Wronkowska, Haros & Soral-Smietana (2013) em sua pesquisa mostraram que adição de farinha de trigo sarraceno em até 40% para elaboração do pão, resultou em avaliação positiva em relação à cor e sabor, além de obter um produto mais macio e volumoso e Araújo, Brites & Steel (2016) concluíram que a incorporação de 45% da farinha de trigo sarraceno em produtos de panificação mantive o sabor, aparência e textura sem prejuízos além de melhorar o valor nutritivo do produto.

Os resultados opostos foram encontrados pelos pesquisadores Rodrigues & Oliveira (2010) que estudaram várias misturas de farinhas associadas com o a farinha de sarraceno (farinha de soja, arroz e o sarraceno 100%) para elaboração a massa de pizza e encontraram que a melhor avaliação em termos de aparência, sabor e odor e textura foi a composição de sarraceno com a farinha de arroz na proporção 50% de cada obtendo notas medias entre 6,04 para textura a 6,70 para odor em escala de 1 a 9; a pior avaliação em todos atributos recebeu produto com 100% de sarraceno não superando a nota média de 5,92. Baljeet, Ritika & Roshan (2010) em seu estudo adicionaram até 40% de sarraceno em seus biscoitos doces e a melhor nota de 6,71 foi atribuída aos biscoitos com adição de apenas 20% de farinha de trigo sarraceno. Os autores defenderam que o resultado é devido da alta concentração de rutina que tem sabor ligeiramente amargo.

Jan at al. (2015) concordaram com a afirmação que compostos fenólicos como rutina e quercetina influenciam no sabor e, em altas concentrações, deixam sabor residual amar-go. No seu estudo, concluíram que a melhor combinação de farinhas para preparo de cookies é a farinha de trigo na proporção de 60% e farinha de trigo sarraceno na proporção de 40%, resultando melhor aceitação em termos de cor, aparência, sabor e textura.

Na avalição de várias formulações de cucas sem glúten pelo Moller et al. (2012) o produto que obteve a melhor nota de avalição global foi a cuca desenvolvida com 60% de sarraceno e 40% de farinha de banana obtendo a nota média de 6,28; já em termos de sabor obteve 6,11 o que corresponde a “gostei ligeiramente” segundo escala hedônica de 9 pontos.

O estudo no qual a avaliação positiva foi atribuída a maior proporção de sarraceno foi realizado pelo Chopra, Bhavnita & Shruti (2014) que concluíram que os cookies com a adição de até 75% de farinha de sarraceno resultaram em produto com bons aspectos sensoriais e fisioquímicas e Southgate & Aplevicz (2016) que após desenvolver os cookies com 100% de trigo sarraceno recebeu a nota média de 8,64 em escala 1 a 9.


Esses resultados divergem entre si possivelmente pelo fato de que cada pesquisa-dor testou receitas diferentes que variaram nas proporções de trigo sarraceno, de farinhas adicionadas, quantidade de líquido e tipo de gordura. A maioria dos estudos mostram que o melhor resultado se obteve com a adição entre 40-60% de sarraceno em produtos de panificação. Os resultados desta pesquisa, mesmo com o muffin desenvolvido em propor-ção maior de sarraceno (50%), superam as notas medias dos outros estudos. Isso se deve provavelmente a maior quantidade de líquido incorporado na massa já que o sarraceno tem maior capacidade de absorver água (MOLLER et al., 2012) e a combinação dele com a farinha de trigo comum que contêm glúten, conferindo elasticidade ao produto deixando-o mais leve, volumoso e saboroso (RODRIGUES & OLIVEIRA, 2010).

O trigo sarraceno como qualquer alimento rico em proteínas pode desencadear algu-mas reações alérgicas. Maioria de estudos relacionados com alergia do sarraceno mostra a maior prevalência na Ásia onde a semente é mais consumida. Segundo Zhu (2016) os possíveis sintomas podem incluir asma, rinite, urticaria e angioedema e problemas gastroin-testinais. Existem poucas informações sobre a prevalência de alergia de trigo sarraceno no mundo. A pesquisa feita em 92.680 crianças, em Yokohama, revelou que 0,22% de crianças tinham a alergia15. Outra pesquisa feita em 1200 celíacos na Suécia, demonstrou que apenas 4% de celíacos estudados possuem alergia de mourisco (KIM, WIESLANDER & NORBACK, 2004). Segundo Heffler et al. (2014), existe um risco que as alergias das proteínas do sarra-ceno podem aumentar na Europa devido ao aumento do consumo deste pseudocereal em busca da dieta mais diversificada. São necessários mais estudos para verificar a prevalência da alergia do trigo sarraceno no mundo.

CONCLUSÃO

O uso da farinha de trigo sarraceno para elaboração dos muffins mostrou ser uma boa alternativa para enriquecer nutricionalmente os bolos tradicionais, visto que a semente supera os outros cereais (trigo e aveia) em proteínas, fibras, lipídios, vitaminas do complexo B, vi-tamina K e minerais como potássio, magnésio e zinco. A aceitação do produto pelo público infantil superou 85% em todos os aspectos estudados (aparência, cheiro, gosto e avaliação geral) e não houve diferença estatisticamente significativa de aceitabilidade do muffin entre crianças e adolescentes. O atributo “cheiro” se destacou entre o público de adolescentes como mais bem avaliado, já as crianças avaliaram todos os atributos de forma similar, sem diferença estatística significativa. A adição de trigo sarraceno nos bolinhos resultou em um produto que, além de nutritivo, propicia a diversificação do cardápio, aumentando varieda-de de alimentos oferecidos às crianças. A aceitação sensorial elevada do muffin mostra seu potencial comercial, além de beneficiar outros públicos como pessoas com diabetes,


dislipidemias e hipertensão. Dessa maneira, os resultados podem contribuir para a ampliação do conhecimento sobre o produto desenvolvido, sua possível comercialização e abrir novos caminhos para as futuras pesquisas sobre o trigo sarraceno.

ANEXOS

ANEXO 1- Receita original dos muffins

Fonte: Ciranda Cultural, Livro de culinária para meninas, 2013.

ANEXO 2- Modelo adaptado de ficha de escala hedônica facial mista do FNDE Ministério de Educação

Fonte: FNDE. PNAE. Ministério de Educação. 2017


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“43

Desenvolvimento, aceitabilidade e vida de prateleira de hambúrgueres “light” enriquecidos com chia (Salvia hispanica L.)

Jean Ramos BoldoriUNIPAMPA

Andrieli Bassin CogoUNIPAMPA

Bibiana Pistoia Ferreira RabuskeUNIPAMPA

Felix Roman MuniewegUNIPAMPA

Cristiane Casagrande DenardinUNIPAMPA

10.37885/210203209

https://dx.doi.org/10.37885/210203209


Palavras-chave: Hambúrguer, Carne Bovina, Fibra Alimentar e Salvia Hispanica L.

RESUMO

Atualmente, devido a crescente incidência de doenças do coração e obesidade em todo o mundo, há uma pressão cada vez maior na indústria para a redução de níveis de gordura dos produtos alimentícios. A semente de chia (Salvia hispanica L.) é um grão altamente nutritivo devido ao seu elevado conteúdo de fibra alimentar, proteínas e ácidos graxos essenciais. Avaliou-se a possibilidade de substituição da gordura em hambúrgueres bo-vinos substituídos por diferentes níveis de chia perfazendo quatro tratamentos: controle (sem adição de chia), T1 (3,5% de chia), T2 (7% de chia) e T3 (10% de chia). Os ham-búrgueres foram analisados quanto ás características físico-químicas (proteína, gordura, umidade e cinzas), características de cozimento, análise sensorial (cor, odor, sabor, textura, intenção de compra e presença de partículas), análise de cor e vida de prate-leira. O produto apresentou uma boa aceitabilidade sensorial e análise de cor desejável para o produto. Na análise de cor os resultados foram satisfatórios com a adição de chia, pois, após a cocção dos hambúrgueres não é observada diferença de cor nos produ-tos. A adição de chia não modificou os parâmetros de rendimento e retenção de gordura dos hambúrgueres. Já a retenção de umidade não mostrou-se diferente nos hambúr-gueres, concluindo assim, que a adição de chia não altera a textura do produto. O teor de gordura, umidade, cinzas e proteína não apresentaram diferenças significativas nos diferentes tratamentos. A adição de diferentes níveis de chia em hambúrguer de carne bovina não provocou a oxidação do produto, nem modifica o pH em um prazo de 30 dias.


INTRODUÇÃO

Com a preocupação na melhoria da qualidade de vida as pessoas têm procurado alter-nativas para auxiliar neste aspecto, entre elas a realização de atividades físicas e mudança nos hábitos alimentares. Buscando uma alimentação mais saudável, os consumidores têm procurado por produtos com uma melhor qualidade nutricional (DANIEL, 2006). Com isso, podemos observar no mercado, diferentes produtos com poder nutricional, colaborando assim, para o bom funcionamento do organismo e prevenção de doenças. Alimentos fun-cionais segundo Anjo (2004) são classificados como alimentos capazes de gerar benefícios a saúde. Esses produtos podem variar de nutrientes isolados, produtos de biotecnologia, suplementos dietéticos, alimentos geneticamente construídos até alimentos processados e derivados de plantas (ANJO, 2004).

As fibras alimentares podem ser incluídas na classe dos alimentos funcionais, devido ao seu grande poder nutricional. Elas vêm despertando muito interesse de especialistas das áreas de nutrição e saúde, pois estas regularizam o funcionamento do intestino tornando-as essenciais para o bem-estar das pessoas saudáveis e para o tratamento de várias doen-ças (DANIEL, 2006). O consumo de fibra alimentar reduz o risco de ocorrência de doenças cardiovasculares, diabetes, hipertensão, obesidade, bem como algumas patologias gas-trointestinais (FIGUEIREDO, et al., 2009). Visto estes benefícios, uma planta que pode ser citada é a chia (Salvia hispanica L.). Sua semente possui um alto valor nutricional devido seu alto teor de ácidos graxos essenciais, fibra alimentar e proteínas, com isso, podem ser utilizadas na indústria alimentícia como uma alternativa para alimentos com alto teor de gordura, trazendo grandes benefícios para a saúde (TOMBINI, 2013).

Produtos cárneos processados ou preparados são aqueles cujas características originais da carne fresca foram alteradas através de tratamentos físicos e/ou químicos. O processa-mento da carne fresca visa à elaboração de novos produtos e, por sua ação sobre enzimas de microrganismos de caráter degradativo, prolongando a vida de prateleira (TAVARES et al., 2007). O hambúrguer (carne bovina, suína ou frango) participa dos hábitos alimentares de grande parte da população, devido às suas características sensoriais e por ser um produto de fácil preparo. Destaca-se principalmente na cadeia de produtos do tipo “fast food” e apresenta elevado teor de gordura, proteína de alto valor biológico, vitaminas e minerais em sua com-posição. Os requisitos das características físico-químicas do hambúrguer envolvem: gordura (máximo) 23%; proteína (mínima) 15% e carboidratos totais (máximo) 3% (BRASIL, 2000).

A utilização de fibra alimentar em produtos cárneos é uma alternativa para substituir a gordura, pois auxilia na textura e aumenta a capacidade de ligar água, possuindo um bom rendimento e reduzindo o custo da formulação. São verificados trabalhos na literatura que ressaltam os benefícios nutricionais da Chia, porém há poucos trabalhos que citam o


aproveitamento tecnológico de sementes de chia em produtos alimentícios. Com isso, este presente trabalho propõe a utilização de sementes de chia em hambúrgueres de carne bo-vina para o aproveitamento na indústria de alimentos, visando um produto mais atrativo e com maior valor nutricional.


Formulação dos hambúrgueres

As sementes de chia foram adquiridas em um estabelecimento comercial na cidade de Uruguaiana-RS, trituradas em um liquidificador e utilizadas na elaboração dos produtos cárneos. A carne bovina utilizada foi gentilmente doada por um produtor local.

Os hambúrgueres bovinos foram preparados como descrito por Terra (1998). As for-mulações de hambúrgueres foram preparadas com concentrações crescentes de semente de chia em substituição a gordura, onde o hambúrguer controle possui 10% de gordura (toucinho de porco) e os demais 3,5% (T1), 7% (T2) e 10% (T3) de semente de chia. Todas as formulações foram preparadas no mínimo em triplicata (n=3). A carne foi pesada e moí-da separadamente em processador de alimentos. Todas as formulações continham: carne (600g), proteína texturizada de soja (10% - hidratada 1:2 em água), cebola e alho em pó (0,1%), pimenta branca em pó (0,1%), pimenta do reino moída (0,05%), sal (1%), tripolifos-fato de sódio (0,3%), glutamato monossódico (0,5%), gelo (10%) e fixador de cor, além do toucinho de porco (controle 10%, T1 7%, T2 3,5% e T3 0% de gordura) e Salvia hispanica (controle 0%, T1 3,5%, T2 7% e T3 10% de chia) de acordo com as proporções necessárias. Todos os ingredientes das formulações foram misturados em um processador de alimentos por 15 min até obtenção de uma massa homogênea. Os hambúrgueres foram pesados, padronizando 50g para cada hambúrguer e moldados em uma placa de petri com 2 cm de altura e 10 cm de diâmetro. No final, os hambúrgueres foram embalados separadamente em papel filme e congelados a – 20ºC até a determinação das análises.

Características físico-químicas

Determinação de umidade fundamenta-se na perda de umidade e substâncias voláteis a 105ºC, em estufa. A umidade foi determinada pela perda de peso após 4 horas a 60ºC em estufa com circulação forçada de ar, seguido por 8 horas em estufa a 105ºC, de acordo com Association of Official Analytical Chemists (AOAC, 1995).

Determinação das cinzas (resíduo mineral fixo) fundamenta-se na perda de peso que ocorre quando o produto é incinerado a 500°- 550ºC em mufla, com destruição da matéria


orgânica, sem apreciável decomposição dos constituintes do resíduo mineral ou perda por volatilização. O conteúdo de cinzas será determinado a 550ºC (método 923.03) de acordo com AOAC (Association of Official Analytical Chemists) (1995). O teor de proteína foi deter-minado de acordo com Lowry (1951) usando albumina bovina como padrão.

O teor de lipídios foi determinado utilizando clorofórmio e metanol como descrito por Bligh & Dyer (1959). Todas as determinações foram realizadas em triplicata nos hambúrgueres.

Características de cozimento

O rendimento de cozimento, retenção de gordura e retenção de umidade foram deter-minados como descrito por Alesson-Carbonell et al. (2005). O peso dos hambúrgueres foi determinado antes e após o processo de cozimento em três hambúrgueres de cada formu-lação. As características de cozimento foram calculadas de acordo com as fórmulas abaixo:

Rendimento de cozimento (%) = peso cozido x 100 peso cru

Retenção de gordura (%) = peso cozido x % gordura no hambúrguer cozido x 100 peso cru x % gordura no hambúrguer cru

Retenção de umidade (%) = peso cozido x % umidade no hambúrguer cozido x 100 peso cru x % umidade no hambúrguer cru

Análise de cor

As análises de cor das amostras de hambúrgueres crus e cozidos foram realizadas em parceria com o Campus de Itaqui da Universidade Federal do Pampa, utilizando-se um colorímetro (Minolta Chromameter, CR-300, Osaka, Japan), com as medidas de refle-tância das amostras em comparação com um padrão de calibração (número 15233011) usando a escala de cor CIE Lab (Commission Internationale de I’Eclairage, Vienna, Austria, 1976). Os parâmetros de cor medidos foram L* (lightness), a* (redness), b* (yellowness), hue angle [tan–1 (b*/a*)] e chroma [(a*2 + b*2)1/2]. O chroma é uma expressão da saturação ou intensidade e clareza da cor. O hue angle, que é a cor observável, é definido como iniciando no eixo +a* e é expresso em graus; 0º seria +a* (vermelho), 90º seria +b* (amarelo), 180º seria –a* (verde), e 270º seria –b* (azul). Cada amostra foi analisada quatro vezes após ser virada 90º a partir da leitura anterior.


Análise sensorial

Os hambúrgueres foram avaliados sensorialmente seguindo os requisitos de cor, sa-bor, odor e textura/suculência, utilizando-se um método sensorial subjetivo. Os métodos subjetivos medem o quanto uma população gostou de um produto, para avaliar preferência ou aceitabilidade, sendo que, a aceitabilidade pode ser dimensionada pelo grau de gostar relacionado a um produto único, enquanto a preferência pode ser dimensionada pelo grau de gostar a partir da comparação entre dois ou mais produtos alimentícios (DUTCOSKY, 2011).

A análise sensorial foi realizada com 53 avaliadores, não treinados, distribuídos entre sexo e idade, constituídos por alunos, professores e funcionários que demonstraram inte-resse em participar desta pesquisa no Campus UNIPAMPA/Uruguaiana. As amostras foram codificadas com números aleatórios de 3 dígitos e apresentadas aos consumidores de forma balanceada e aleatorizada. Os hambúrgueres foram preparados em grill a 350º C durante 10 min (5 min de cada lado) e oferecidos aos avaliadores em temperatura ideal para ser consumido. Junto com as amostras foi servida água mineral à temperatura ambiente para limpeza do palato e entregue a ficha do teste (Anexo 1). Os candidatos avaliaram o quanto gostaram ou desgostaram do produto apresentado, em relação aos parâmetros de cor, odor, sabor e textura/suculência do produto, utilizando escala hedônica estruturada de nove pon-tos, onde 1 equivale a “desgostei muitíssimo” e 9 a “gostei muitíssimo” (DUTCOSKY, 2011).

Os participantes assinaram um Termo de Consentimento Livre e Esclarecido (Anexo 2), que foi aprovado pelo Comitê de Ética e Pesquisa (CEP) da Universidade Federal do Pampa, concordando em participar da pesquisa.

Vida de prateleira

A vida de prateleira dos hambúrgueres foi avaliada através da determinação do pH (AOAC, 1995) e peroxidação lipídica (TBARS – valor para substâncias reativas ao ácido tiobarbitúrico). TBARS foi determinado espectrofotometricamente como descrito por Buege & Aust (1978). Foi pesada 1g das amostras de hambúrguer, homogeneizadas em 5 ml de KCl 1,5% e centrifugadas por 10 min. O sobrenadante foi incubado a 100ºC em um meio contendo ácido tricloroacético e ácido tiobarbitúrico para o desenvolvimento da cor. Após a incubação, álcool butílico foi utilizado para extrair os produtos da reação que foram deter-minados a 535 nm em espectrofotômetro. O 1,1,3,3-tetraetoxipropano foi utilizado para a curva de calibração e o valor de TBARS foi expresso como mg malondialdeído/kg de amos-tra. O pH foi determinado após pesar 1g de amostra e diluir em 10mL de água destilada e realizada a leitura em pHmetro, previamente calibrado. As determinações do pH e TBARS


foram realizadas no início do período de armazenamento (dia 0) e após 15 e 30 dias de armazenamento a – 20ºC.

Análises estatísticas

Os resultados foram submetidos a análise de variância de uma via (ANOVA) seguido de comparações de post hoc de Tukey (p<0,05). Todas as análises foram realizadas usando o programa SPSS para Windows 8.0.


Análise sensorial

Na tabela 1, estão expostos os resultados dos atributos sensoriais dos hambúrgueres de carne bovina produzidos com diferentes níveis de Chia. Na análise de cor e odor pode-se observar que não houve diferença significativa entre os diferentes tratamentos, havendo notas próximas de 6,0 (gostei ligeiramente).

Na análise de textura também não houve diferença significativa entre os diferentes tratamentos e as notas ficaram entre 6,0 (gostei ligeiramente) e 7,0 (gostei regularmente). DESMOND; TROY; BUCKLEY (1998) estudaram a presença da farinha de aveia na formu-lação de hambúrguer, o que resultou na variação ao nível de 5%, da dureza e suculência do produto e positiva na forma linear do planejamento observado estando de acordo com o valor encontrado neste estudo para o atributo textura. Por outro lado, estudo realizado por MARQUES (2007) avaliando a adição de farinha de aveia em produto “tipo hambúrguer” de carne bovina, observou que a amostra adicionada de 12,25% de farinha de aveia apresentou a maior nota (6,42) que indica gostei ligeiramente para o atributo textura na análise sensorial, obtendo assim uma boa aceitação do produto adicionado de farinha de aveia.

Já na análise do sabor, houve uma boa aceitação pelos avaliadores dos hambúrgueres controle, T2 e T3, os quais apresentaram as maiores notas. Isso demonstra que a substi-tuição da gordura pela semente de chia não alterou o sabor promovendo uma boa aceita-ção. TOMBINI (2013) através de seu estudo de adição de chia em barra alimentícia obteve resultados satisfatórios na análise sensorial em seu produto, constatando elevado nível de aceitação do sabor do produto, ou seja, 90% dos provadores indicaram ter gostado muito (35 %) ou muitíssimo (55%) do produto com 15g de semente de chia. Com isso, podemos afirmar que a adição de chia em produtos alimentícios possui boa aceitação pelos consumidores.

Na análise sobre a presença de partículas 39,63% dos avaliadores disseram que encon-traram presença de partículas nos hambúrgueres. Já 60,37% disseram que não encontraram


nenhuma partícula nos hambúrgueres, novamente comprovando que a adição de semente de chia triturada não modifica o produto.

Na intenção de compra 28,31% dos avaliadores disseram que comprariam o ham-búrguer com 3,5% e 7% de Chia na formulação. Já 57,71% dos avaliadores disseram que comprariam o hambúrguer controle, que não possui adição de Chia. No entanto, 43,71% dos avaliadores descreveram que comprariam o hambúrguer com 10% de Chia na formula-ção, mostrando então que esse obteve uma boa aceitação pelos avaliadores mesmo sendo um produto sem gordura. Apenas 1,88% dos avaliadores manifestou que não compraria nenhuma das formulações apresentadas. Esses dados revelaram que o produto desenvol-vido com chia tem potencial de mercado, entre eles o hambúrguer com 10% de chia e sem presença de gordura.

Tabela 1. Escores da avaliação sensorial de hambúrguer bovino com diferentes níveis de semente de chia

FormulaçãoAnálise sensorial

Cor Aroma Sabor Textura

Controle 6,89±0,24NS 6,79±1,81NS 7,47±0,25a 7,24±0,26NS

T1 6,83±0,19NS 6,39±1,77NS 6,36±0,27b 6,79±0,25NS

T2 6,58±0,24NS 6,41±1,60NS 6,57±0,26ab 6,88±0,25NS

T3 6,62±0,26NS 6,72±1,80NS 6,98±0,28ab 7,15±0,25NS

Resultados expressos como media ± erro padrão (n=53). Médias seguidas de letras distintas na mesma coluna apresentam diferenças significativas (p<0.05). T1: formulação com 3,5% de semente de chia; T2: formulação com 7,0% de semente de chia; T3: formulação com 10% de semente de chia. Cor, aroma, sabor e textura foram avaliados usando uma escala hedônica de nove pontos.

Os resultados encontrados para a avaliação sensorial são indicativos de uma boa acei-tabilidade dos produtos desenvolvidos e de que a substituição da gordura por diferentes con-centrações de chia mostra ser uma boa alternativa para a indústria de alimentos na produção de um produto com redução de gordura e colesterol. Além disso, os resultados do teste de intenção de compra corroboram com os resultados de aceitação sensorial, verificados pelo teste afetivo com escala hedônica, sugerindo que o produto desenvolvido de fato apresenta boa qualidade sensorial e boas perspectivas de mercado caso fosse comercializado.

Análise de cor

Os resultados dos parâmetros de cor dos hambúrgueres bovinos produzidos com diferentes níveis de chia podem ser observados na tabela 2. Na análise da luminosidade (L) dos hambúrgueres crus podemos observar que houve diferença significativa entre os tratamentos demonstrando a influência da adição de chia.

No parâmetro a* que mede a intensidade do vermelho, podemos observar que nos hambúrgueres crus houve diferença entre o T2 e T3 dos hambúrgueres controle e T1. Isso ocorre pois, a medida que aumenta a concentração de chia o hambúrguer adquire um aspecto mais escuro, uma vez que a cor da semente é escura. Isso pode ser observado também no


hue angle, que mede a cor observável, onde comprova que os hambúrgueres crus que pos-suem uma maior concentração de chia (T3 e T4) possuem valores maiores, pois, possuem aspecto mais escuro daqueles que possuem uma menor concentração de chia (Controle e T1) que apresentaram valores menores. Não houve diferença significativa para os valores de b* e chroma nos hambúrgueres crus.

Porém, nos hambúrgueres cozidos observa-se que não houve diferença significativa em nenhum dos parâmetros de cor. Isso é desejável, pois, comprova que quando acrescentamos a semente de chia no hambúrguer cru há diferença de cor entre os tratamentos, já quando o hambúrguer é cozido essa diferença de cor não é mais observada, auxiliando na aparência do produto final mais desejada pelo consumidor. De forma semelhante ao observado neste trabalho, TROUTT, et al (1992) verificaram que a adição de diferentes fontes de fibra em hambúrgueres bovino, não influenciou a cor do produto, medida pelo sistema L (luminosi-dade), a*(intensidade de vermelho) e b*(intensidade do amarelo). Já SEABRA et al (2002), verificaram em seu estudo que a formulação que foi adicionada de 9,15% de gordura apre-sentou maior valor de L (p<0,05) das formulações que possuíam somente carne e a formu-lação que foi adicionada 2% de farinha de aveia, concluindo que a adição de gordura tornou o produto mais pálido.

Tabela 2. Parâmetros de cor de hambúrguer bovino produzido com diferentes níveis de semente de chia

Formulações L a* b* Chroma Hue angle

CruControle 52,94±0,83a 12,50±0,66a 15,62±1,02NS 20,00±1,19NS 51,32±0,60b

T1 49,57±1,19ab 10,86±0,94a 13,57±1,50NS 17,50±0,97NS 51,02±5,02b

T2 47,54±0,77b 6,66±0,66b 14,66±0,57NS 16,11±0,75NS 65,66±1,54a

T3 52,48±0,63a 6,12±0,39b 14,72±1,41NS 15,95±1,38NS 66,91±1,53a

CozidoControle 60,41±0,90NS 1,08±0,30NS 15,02±0,94NS 15,06±0,95NS 85,97±0,97NS

T1 56,54±1,22NS 1,01±0,27NS 13,77±0,50NS 13,81±0,5NS 85,81±1,11NS

T2 56,48±0,84NS 1,17±0,24NS 15,41±0,49NS 15,46±0,5NS 85,71±0,76NS

T3 56,26±1,21NS 0,96±0,14NS 17,08±0,22NS 14,11±0,22NS 86,10±0,58NS

Resultados expressos como media ± erro padrão (n=3). Médias seguidas de letras distintas na mesma coluna apresentam diferenças significativas (p<0.05). T1: formulação com 3,5% de semente de chia; T2: formulação com 7,0% de semente de chia; T3: formulação com 10% de semente de chia.

Características de cozimento

Na tabela 3 pode-se observar que o hambúrguer controle, sem adição de chia, obteve o resultado de 116,63% possuindo o maior rendimento entre os tratamentos. Portanto a adição de Chia não contribui para o rendimento do hambúrguer.

MARQUES (2007) em seu estudo observou que a formulação sem farinha de aveia na composição apresentou o menor rendimento (67,58 ± 4,68%) já as formulações adicionadas de farinha de aveia apresentaram rendimentos maiores. Portanto a farinha de aveia contribui


para a retenção de água e aumenta o rendimento do produto. De acordo com SEABRA (2002) o rendimento de cocção foi maior (p<0,05) para as formulações adicionadas de fécula de mandioca e farinha de aveia. De forma similar, BERRY (1992) encontrou maior rendimento em hambúrgueres bovinos que tinham como substitutos de gordura o alginato de sódio e o amido de mandioca quando comparados aos produtos convencionais. Estes trabalhos comprovam que a adição de fontes de fibra em produtos cárneos, melhora o rendimento dos produtos devido as características das fibras, o que não foi observado no nosso estudo.

Tabela 3. Características de cozimento de hambúrguer bovino produzido com diferentes níveis de sementes de chia

Formulação Rendimento (%) Retenção de gordura (%) Retenção de umidade (%)

Controle 116,63±2,07a 255,67±90,08NS 65,68±1,75NS

T1 112,50±1,076ab 204,30±67,17NS 85,25±4,23NS

T2 107,63±110b 184,58±75,25NS 76,71±0,57NS

T3 108,00±0,65b 204,75±14,56NS 82,03±8,69NS


Na análise de retenção de umidade após a cocção dos hambúrgueres observamos que não houve diferença significativa entre os diferentes níveis de chia adicionados. Com isso, pode-se concluir que a substituição da gordura por chia não alterou a retenção de umidade, obtendo assim um produto semelhante ao hambúrguer controle. Comparando os resultados de retenção de gordura e umidade com os resultados de textura da análise sensorial (tabela 1) pode-se observar que devido à semelhança entre os diferentes tratamentos, houve uma boa aceitação pelos avaliadores, indicando que a chia pode ser adicionada no hambúrguer como substituto da gordura.

SEABRA (2002) em seu estudo, observou que as formulações adicionadas de fécula de mandioca e farinha de aveia nos hambúrgueres apresentaram maior capacidade de retenção de água do que a formulação adicionada de gordura, sugerindo que a adição de gordura não exerceu influência na capacidade de retenção de água do produto estudado. No entanto, as análises de rendimento, retenção de gordura e retenção de umidade observadas no presente trabalho podem ter sido prejudicadas, pois, pode haver variação de peso no momento da pesagem do hambúrguer quente cozido, prejudicando os resultados.

Características físico-químicas

Os resultados das características físico-químicas dos hambúrgueres encontram-se na tabela 4. Observamos que a composição dos hambúrgueres não foi influenciada pela adição de semente de chia, sendo que a umidade variou de 74,78 a 83,99%, as cinzas de 7,16 a 5,55%, a gordura de 2,42 a 4,70% e as proteínas de 28,08 a 33,74%.


O regulamento técnico de identidade e qualidade de hambúrguer do Ministério da Agricultura preconiza como características físico-químicas do produto, máximo de 23% de gordura e mínimo de 15% de proteína (BRASIL, 2000). Através da tabela 4 pode-se verificar que todas as amostras de hambúrguer estão de acordo com a legislação nas determinações de proteína e de lipídeos, e também não diferenciam entre si ao nível de 5% de significância.

A composição centesimal da carne de bovinos varia de acordo com o tipo de músculo, teor de gordura e o tipo de corte e também fatores extrínsecos como, alimentação, estresse e idade do animal (OLIVO, 2004). Valores encontrados por MANSOUR & KHALIL (1997), em estudo avaliando a adição de fibra de trigo em hambúrguer em vez de gordura, encon-traram 17,11% de lipídios para o hambúrguer controle, valor acima do observado neste trabalho (tabela 4). Embora os hambúrgueres tenham sido elaborados com teores reduzidos de gordura e valores crescentes de chia, não observamos nenhuma diferença significativa nos teores de gordura avaliados, o que pode ser explicado por uma menor sensibilidade do método de análise ou algum erro experimental.

Tabela 4. Composição aproximada (%) de hambúrguer bovino cru com diferentes níveis de semente de chia

Formulação Umidade Cinzas Gordura Proteína

Controle 83,99±1,15NS 5,55±0,71NS 4,70±1,14NS 30,59±0,79NS

T1 74,78±0,85NS 6,22±0,22NS 3,11±0,24NS 33,74±1,38NS

T2 76,89±3,10NS 7,16±0,03NS 2,42±0,15NS 28,65±1,16NS

T3 82,61±1,11NS 6,92±0,06NS 2,63±0,08NS 28,08±0,59NS


Quanto ao teor de proteína, os valores observados neste trabalho (Tabela 4), encon-tram-se muito acima dos observados por MARQUES (2007) que foi de 18,90% de proteína para o hambúrguer adicionado de 12,25% de farinha de aveia em um produto “tipo ham-búrguer” de carne bovina, sendo que nenhuma formulação apresentou diferença estatística entre si, observamos que, segundo BRASIL (2000) o valor de proteína está de acordo com o preconizado pelo Ministério da Agricultura de no mínimo 15%.

O teor de cinzas dos hambúrgueres, observados na tabela 4, mostra que não houve diferença significativa entre os diferentes tratamentos. Portanto, a adição de chia não contribui para o aumento da quantidade de minerais nos produtos elaborados, porém observamos que todas as formulações de hambúrgueres elaboradas apresentaram um teor maior de cinzas quando comparado ao trabalho de MARQUES (2007) os quais observaram um valor de cinzas de 2,90% para o produto “tipo hambúrguer” adicionado de 25% de farinha de aveia.

Não observamos diferença significativa no teor de umidade entre os diferentes trata-mentos (Tabela 4), sendo que os hambúrgueres apresentaram um alto valor de umidade (próximo a 80%) quando comparado com os resultados de MANSOUR; KHALIL (1997) que


encontraram resultados de umidade para o hambúrguer controle de 60,32%. Já MARQUES (2007), observou em seu estudo que a adição de 25% de farinha de aveia obteve o menor teor de umidade (60,06%) em relação aos outros tratamentos estudados.

Vida de prateleira

A faixa de pH para carne vermelha varia de 6,2 a 5,4 (FORSYTHE, 2002). Segundo TERRA, BRUM (1998), a interpretação de resultados da análise de pH para carne e produtos cárneos é: pH de 5,8 a 6,2 – carne boa para consumo; pH de 6,4 – apenas para consumo imediato (limite crítico para consumo) e pH acima de 6,4 – inícios de decomposição.

Figura 1. pH dos hambúrgueres bovinos durante o armazenamento a – 20°C por 30 dias. Resultados expressos como média ± erro padrão (n=3). Controle (sem adição de chia), T1 (3,5% de chia), T2 (7% de chia) e T3 (10% de chia).

Na figura 1, pode-se observar que os valores de pH ficaram entre 6,1 e 6,3 a partir do dia zero até 30 dias de conservação dos hambúrgueres em temperatura a -20 ºC. Isso denota que, a adição de chia não alterou o pH do produto. MARQUES (2007) em seu estudo de hambúrgueres bovinos adicionados ou não de farinha de aveia encontrou valores menores de pH, entre 5,78 a 5,88. Já ALMEIDA (2011) em seu estudo de adição de diferentes níveis de farinha de aveia em hambúrguer de carne caprina, encontrou valor médio de pH de 4,97, sendo igual para todos os tipos de hambúrgueres por ele estudado.

Os peróxidos são produtos de oxidação e, na sua decomposição, geram-se compostos de natureza diversa, os quais são designados como produtos secundários (SILVA et at., 1999). Um dos parâmetros para avaliar a extensão da oxidação é o número de TBARS, onde após o aquecimento da amostra, é possível observar a formação da cor rosa indicando a presença do aldeído malônico, quando mais intensa for a coloração, maior será a concen-tração do aldeído malônico presente na amostra (PEREIRA & PINHEIRO, 2013).


Figura 2. TBARS (μmol/Kg amostra) dos hambúrgueres bovinos durante o tempo de armazenamento a – 20°C por 30 dias. Resultados expressos como média ± erro padrão (n=3). Controle (sem adição de chia), T1 (3,5% de chia), T2 (7% de

chia) e T3 (10% de chia).

Na figura 2 pode-se observar que no dia zero houve um pico nos valores de TBARS, seguido por uma redução após 15 dias de armazenamento, o qual se manteve constante até 30 dias de conservação do produto. De acordo com SHAMBERGER (1980) e NINAN et al. (2008) a redução da oxidação pode ser explicada pela provável interação do malonal-deído com a proteína no sistema, ou seja, o malonaldeído pode combinar-se com outros componentes químicos dos alimentos, tais como as proteínas, formando compostos muito estáveis, o que pode conduzir a uma subestimação do valor final de TBARS.

A legislação vigente no Brasil não apresenta limite máximo para malonaldeído/Kg em produtos cárneos e produtos derivados de pescado, entretanto, o produto cárneo pode ser considerado em bom estado, se apresentar valores abaixo de 3mg/Kg de amostra (AL-KAHTANI et al, 1996). Portanto, a adição da diferentes concentrações de chia em hambúr-guer de carne bovina não protege nem provoca a oxidação do produto, nem modifica o pH em um prazo de 30 dias. Porém, deverão ser realizadas análises por um período de tempo maior para saber se realmente a adição de sementes de chia não altera a vida de prateleira de produtos cárneos como o hambúrguer.


Portanto, conclui-se que na análise sensorial dos hambúrgueres com diferentes níveis de chia, houve uma boa aceitação sensorial do produto. Além disso, os resultados do teste de intenção de compra corroboram com os resultados de aceitação sensorial, sugerindo que o produto desenvolvido de fato apresenta boa qualidade sensorial e boas perspectivas de


mercado caso fosse comercializado, mostrando ser uma boa alternativa para a indústria de alimentos na produção de um produto com redução de gordura.

Na análise de cor os resultados foram satisfatórios com a adição de chia, pois, após a cocção dos hambúrgueres não é observada diferença de cor nos produtos. O rendimento e a retenção de gordura foram menores nos tratamentos com maior teor de adição de chia. Já a retenção de umidade não se mostrou diferente nos hambúrgueres, concluindo assim, que a adição de chia não altera a textura do produto. O teor de gordura, umidade, cinzas e pro-teína não apresentaram diferenças significativas nos diferentes tratamentos. A adição da diferentes concentrações de chia em hambúrguer de carne bovina não provocou a oxidação do produto, nem modifica o pH em um prazo de 30 dias.

Diante das conclusões obtidas, é possível confirmar a possibilidade de se desenvolver produtos cárneos reestruturados com substituição total da gordura por semente de chia. Este trabalho demonstrou ser possível elaborar formulações de produtos que obtiveram ótima aceitação por parte de potenciais consumidores, que apresentaram boa estabilidade às reações de oxidação e pH e que apresentam características físico-químicas semelhantes.

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Caracterização sensorial de doces comerciais de marmelo (Cydonia oblonga Mill.)

Alan Almeida AlvesIFNMG

Alan Lopes CardosoIFNMG

Walter Alan AndradeIFNMG

Marina Melliny Guimarães de FreitasIFNMG

Isabela Cruz TeixeiraUESB

Miriam Santos Pacheco de LimaUESB

Victor Valentim GomesUFSC

Clara Mariana Gonçalves LimaUFSC

Daniela CaetanoIFNMG

10.37885/210203098

https://dx.doi.org/10.37885/210203098


Palavras-chave: Fruto, Valorização, Amostras, Atributos.

RESUMO

O marmelo é uma matéria-prima nativa do cerrado brasileiro, rica em teor de pectina e amplamente utilizada na industrialização de produtos. O doce de marmelo em massa resulta da mistura homogênea e consistente, obtida exclusivamente da cozedura da polpa (mesocarpo) do marmelo com açúcares. A cidade de São João do Paraíso - MG conhe-cida como capital do doce de marmelo é destaque nacional pela grande produtividade em escala artesanal do doce. Este trabalho teve como objetivo avaliar sensorialmente o doce de marmelo artesanal produzido em São João do Paraíso- MG e o industrializado os quais são comercializados na região. Foram avaliadas três amostras diferentes do doce e aplicados testes para 60 provadores. Os resultados indicaram qual produto apresentou maior preferência em relação aos atributos estudados. De acordo a análise sensorial, em relação aos aspectos cor, textura e sabor não houve diferença sensorial significativa pelo teste de Tukey ao nível de significância de 5%.


INTRODUÇÃO

Com destaque entre as frutas de clima temperado, o marmelo (Cydonia oblonga Mill.) possui elevado interesse por consumidores de todo o mundo. Devido ao seu elevado teor de pectina, é largamente empregado na indústria de alimentos no processamento de sucos, refrescos, ponche, geleias e doces (Leonel et al., 2016).

Dentre os vários produtos desenvolvidos e comercializados no Brasil no ramo da ali-mentação, a produção de doces é um dos segmentos mais importantes desde a produção em escala industrial a artesanal (Oliveira et al., 2018). O doce de marmelo, também conhe-cido como marmelada, é uma mistura homogênea e consistente, obtida exclusivamente da cozedura da polpa (mesocarpo) do marmelo com açúcares.

Segundo a Empresa de Pesquisa Agropecuária de Minas Gerais - EPAMIG, o marmelo é de suma importância para o desenvolvimento da fruticultura nacional, notadamente, para as pequenas propriedades rurais, onde a marmelocultura constitui uma excelente alternativa de alta rentabilidade pelos diversos produtos provenientes dessa matéria-prima (Abrahão et al., 1996). Um local de destaque na produção de doce de Marmelo é a cidade de São João do Paraíso, localizada no estado de Minais Gerais. Neste município, o processo de fabricação artesanal é perpetuada em diferentes gerações de famílias, agregando valor aos empreendimentos e economia local (Silva, 2017).

Um dos aspectos fundamentais para a determinar a qualidade, identidade e aceita-bilidade de um alimento no mercado é através da análise sensorial (Dutcosky, 2011). Por intermédio desta avaliação, atrelado a ferramentas estatísticas, é possível mensurar resul-tados, padronizar, comparar e otimizar um determinado produto alimentício (ABNT, 1993).

As características sensoriais de um determinado alimento podem sofrer distinções conforme o seu processo de fabricação. Tais atributos podem ser determinantes na escolha entre alimentos produzidos industrialmente ou fabricados de forma artesanal (Sudré, 2018). Diante disso, comparar as propriedades sensoriais de um alimento fabricado de diferentes formas é uma boa estratégia para estimar a preferência dos consumidores. Assim, o presente estudo teve como objetivo verificar a aceitabilidade do doce de marmelo artesanal produzido em São João do Paraíso - MG e do industrializado, através da avaliação sensorial.

MATERIAL E MÉTODOS

Os experimentos foram realizados no Laboratório de Análise Sensorial do Instituto Federal do Norte de Minas Gerais – IFNMG Campus Salinas. Para a avaliação sensorial das amostras de doce de marmelo, foi utilizado o teste de preferência por escala hedônica. Foram avaliadas 3 amostras de doce de marmelo (uma amostra artesanal e duas industriais)


por 60 provadores da comunidade universitária e servidores da instituição de ensino supra-citada. Os testes foram consentidos através da submissão e aprovação no Comitê de Ética em Pesquisa registrado com o número de CAAE 99895418.8.0000.5578.

As análises pelos provadores foram realizadas em cabines individuais, onde foram apresentadas três amostras diferentes de doce de marmelo, de forma codificada por três dígitos distintos e aleatórios, acompanhadas de um copo com água e por uma ficha, a qual solicitou que os provadores degustassem as amostras comparando-as de acordo com sua preferência.

Através da ficha de Preferência por Escala Hedônica, os provadores atribuiram pon-tos (de um a nove) para os graus de preferência (de 1 -horrível a 9 -ótimo) de acordo com Dutcosky (2019).


A tabela 1 apresenta os atributos avaliados do teste de preferência do doce de mar-melo. De acordo a análise sensorial realizada nas amostra do doce em questão, não houve diferença significativa (p < 0,05) para os atributos cor, sabor e textura. Para o atributo aroma, uma distinção significativa (p < 0,05) foi apresentada entre as amostras industriais.

Tabela 1. Teste de Preferência de Doce de Marmelo

Atributos Doce Artesanal Doce Industrial 1 Doce Industrial 2 MDS

COR 7,3a 7,3a 7,8a 0.64

AROMA 6,92a,b 6,62a 7,3b 0,68

SABOR 6,82a 6,32a 6,97a 0,78

TEXTURA 6,98a 6,98a 7,05a 0,97

IMP. GLOBAL 7,03a 6,82a 7,38a 0,65

Médias seguidas de mesma letra em linha não difere significativamente pelo teste de Tukey ao nível de 5% de significância.MDS= mínima diferença significativa.

O sabor dos alimentos é definido pela associação das sensações doce, ácido, salgado e amargo. A quantidade de açúcar e a sua razão com a acidez estão atreladas à doçura. Sabe-se que a presença de ácidos orgânicos determina o sabor azedo e aspectos adstringentes pela presença de taninos e compostos fenólicos caracterizam o sabor amargo (Dutcosky, 2019). De acordo com Teixeira et al. (1987) é necessário que o produto obtenha um índice de aceitabilidade de, no mínimo, 70%, ou seja, em uma escala hedônica estruturada em 9 pontos, as notas devem ser superiores a 6 para que seja considerado aceito sensorialmente. Curi et al. (2017) aos estudarem marmeladas provenientes de dez cultivares de marmelo, observaram que todas as amostras foram aceitas sensorialmente.

Para o atributo cor, as amostras não apresentaram diferenças significativas entre si, porém o doce de marmelo industrial 2 apresentou uma média um pouco maior (7,8), seguida


pelas outras amostras (média de 7,3). A maior aceitabilidade da amostra industrial 2, pode ser explicada devido à sua coloração característica marrom brilhante. De acordo com Lemos et al. (2019), o escurecimento de geleias pode ser explicado pelas reações de Maillard e de caramelização ocorridas durante o processo de evaporação, no qual a temperatura e os teores de sólidos solúveis aumentam, enquanto a atividade de água diminui, proporcionando, assim, um meio para a ocorrência das reações de escurecimento não enzimáticas.

No atributo aroma, observa-se que as amostras apresentaram aceitação considerável, obtendo uma aceitabilidade acima de 60%, destacando o industrial 2 com maior média 7,3, em seguida, o artesanal e com menor média o industrial 1. Já na textura das amostras do doce de marmelo, não houve diferença significativa entre elas. A média no quesito foi de 6,98; 6,98 e 7,05, respectivamente. De acordo com Torrezan e Azevedo (2003), a consistência da geleia é influenciada pela acidez e pelas concentrações de pectina e açúcar.

Na impressão global, as análises dos dados obtidos demonstraram que os valores atribuídos pelos provadores estão situados na escala hedônica entre “gostei regularmente” e “gostei muitíssimo” para as formulações industriais e artesanal. Não houve diferença es-tatística pelo teste de Tukey para a impressão global dos doces estudados, sendo a média mínima de 6,82. O resultado é bastante proveitoso, pois de acordo com Teixeira, et al. (1987) é necessário que o produto obtenha um índice de aceitabilidade de, no mínimo, 70%, ou seja, em uma escala hedônica estruturada em 9 pontos, as notas devem ser superiores a 6,3 para que seja aceito sensorialmente, condizendo com os resultados encontrados.

CONCLUSÕES

Os resultados indicaram que não houve diferença significativa nas amostras de doce de marmelo artesanal e industrial nos atributos avaliados pelo teste Turkey ao nível de sig-nificância (p < 0,05). Nesse sentido, este trabalho é bastante favorável, pois o mercado de doces de marmelo é crescente na região norte mineira, o que faz da produção e comercia-lização do doce artesanal algo viável e promissor, enxergando a viabilidade de inserção e valorização do produto artesanal como um produto de qualidade elevada com características que se assemelham com um produto industrial, despertado interesse do público consumidor de doce de marmelo, facilitando sua apreciação e comercialização.

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Sensorial characteristics of cooked ham with partial reduction of NACL

Daiane Perondi

Alexandre da Trindade Alfaro

Alessandra Machado-Lunkes

Evellin Balbinot-Alfaro

10.37885/201202369

https://dx.doi.org/10.37885/201202369


Keywords: Sodium Reduction, Light Salt, KCl Masking, Triangular Test, Acceptance Test.

ABSTRACT

The partial replacement of NaCl by KCl is an alternative to reduce the sodium content, however, may cause technological and sensory changes in the food. The objective of the study was to develop a cooked ham with reduced sodium content and sensory characte-ristics similar to the standard. Four formulations were developed with partial substitution of salt by light salt: Standard (0%), F1 (10%), F2 (18%), F3 (26%) and F4 (34%). The formulations showed no significant difference (p <0.05) for moisture, ash, protein, lipids and water activity. In the triangular test, the flavor attribute of formulations F3 and F4 was statistically different (p<0.05) from the standard formulation. Due to the sensory difference perceived by evaluators, KCl masking (M) was added in the formulations F3 (M + F3) and F4 (F4 M +). The addition of the KCl masking allowed a similar sensory acceptance to that of the standard formulation. The results show that the use of the light salt + KCl masking may be an alternative for the reduction of sodium in cooked ham.


INTRODUCTION

The growing concern of the consumer and the World Health Organization (WHO) re-garding diseases that have a direct relationship with food, increases the need to develop products with reduced content of NaCl, more specifically of the sodium ion (Garcia et al., 2013). According to the World Health Organization (WHO), daily salt intake should not exceed 5g (Legetic & Campbell, 2011).

In May 2013 all members of the World Health Organization (WHO) agreed on the glo-bal goal of reducing in 30% the salt consumption by 2025. Several countries already have agreements for the reduction of NaCl in food (Webster et al., 2014).

The Brazilian Ministry of Health, Brazilian Health Regulatory Agency (ANVISA) and the Brazilian Association of Food Industries (ABIA) have reached an agreement that provides for the reduction of sodium in several product categories (Nilson et al., 2012). According to the agreement, meat products such as ham must contain as of 2017 the maximum amount of 1160mg of sodium per 100g of product (Brazil, 2013).

The reduction of sodium chloride (NaCl) can negatively affect the overall quality of meat products, due to its important role in functionality, microbial stability and sensory properties (Pietrasik & Gaudette, 2014).

One way to reduce the amount of sodium in foods is partly replacing the sodium chlo-ride (NaCl) by other salts such as potassium chloride (KCl), magnesium chloride (MgCl2) and calcium chloride (CaCl2) (Armenteros et al., 2012). However, depending on the amount added may occur metallic and/or bitter taste formation (Gelabert et al., 2003), change the water activity, microbiological safety (Samapundo et al., 2010), color and texture of the pro-duct (Toldrá, 2006).

OBJECTIVE

The objective of this study was to evaluate the impact of NaCl replacement by KCl on the sensorial characteristics of cooked ham. For this, sensorial tests (triangular and accep-tance) were applied in different formulations with the partial replacement of NaCl by light salt + KCl masking.


METHODS

Material

For the production of cooked ham was used: pork shank boneless, salt (Cisne), light salt (Cisne - 50% sodium chloride and 50% potassium chloride), isolated soy protein (Solae), carrageen (Kerry), sodium phosphates (ICL), salt of cure (Refisa), sugar (Patéko), sodium erythorbate (Nutri), monosodium glutamate (Ajinomoto), cochineal carmine dye (Chr. Hansen) and KCl masking (IFF - Internatinal Flavors & Fragrances).

Methods

Characterization of raw material

A potentiometer (DIGIMED DM-20) was used to determine the pH of pork shank.The temperature was determined with a thermometer coupled to the potentiometer (Brazil, 2005). The moisture was determined by gravimetry at 105 °C, ash by incineration in a muffle at 550 °C, proteins by the method of Kjeldahl and lipids by the method of Soxhlet (Brazil, 2005). All analysis were performed in triplicate.

Production of cooked ham

The cooked hams were prepared in a medium-sized industry located in the west of Santa Catarina - Brazil. The production was carried out on an industrial scale with a batch of 400 kg per formulation.

Five different formulations were prepared, being one standard and four others with partial replacement of salt by light salt. The formulations are showed in Table 1.

Table 1. Cooked ham formulations with different percentages of salt and light salt.

Formulations % NaCl % light salt

P 100 0

F1 90 10

F2 82 18

F3 74 26

F4 66 34

In the triangular test, was identified a difference in flavor of the formulations F3 (26%) and F4 (34%) in relation to the standard. KCl (M) masking was added resulting in two new formulations (F3 + M and F4 + M). It was added to the formulation the amount recommended by the supplier (IFF) of KCl masking (7% on the total KCl).


Characterization of cooked ham

Moisture, ash, protein (Kjeldahl method) and lipid determinations (Soxhlet method) were performed according to AOAC (2007). The water activity was determined in Pawkit water activity meter (DECAGON DEVICES) at room temperature. All analysis were perfor-med in triplicate.

Sensory analysis

Triangular Test

The sensorial analysis was performed according to the guidelines described in the technical standard of ABNT NBR 4120 (2013). Thirty-six untrained evaluators, employees to the industry who know and/or frequently consume the cooked ham, participated in the triangular test.

The samples were sliced with a thickness of 0.9mm and then rolled. The temperature of the cooked ham was close to 8 °C.

Three coded samples were simultaneously presented to the evaluators, two being equal and one being different. Four sensory evaluations were performed (P X F1, Px F2, P x F3, P x F4) for attributes color, texture, and flavor.

For the interpretation of results, the ABNT NBR 4120 Table (2013) was used, which is based on the number of evaluators and the risk level α (0.05) selected for the test.

Acceptance test

The acceptance test was performed with the formulations P (standard), F3 + M (26% light salt + KCl masking) and F4 + M (34% light salt + KCl masking), to evaluate the accep-tance of the cooked hams.

The samples were sliced with a thickness of 0.9mm and then rolled. The evaluation was performed using a hedonic scale of 9 points, which contain extreme points ‘dislike extremely’ (1) to ‘like extremely’ (9) (ABNT, NBR 14141, 1998).

Thirty-one untrained evaluators, employees to the industry who know and/or frequently consume the cooked ham, participated in the evaluation. For security, all formulations were subjected to microbiological analysis before carrying out the sensory analysis.


The data were submitted to Analysis of Variance (ANOVA) and Tukey’s test at the 95% confidence level (P <0.05) using the Statistica® 8.0 program (STATSOFT Inc).


RESULTS

Characterization of raw material

The physicochemical evaluation of pork shank is recommended to check the quality of raw material used in the processing of cooked ham. Table 2 presents the results obtained for the characterization.

Table 2. Physico-chemical evaluation of pork shank used to prepare the cooked ham.

Components Mean ± SD

Moisture (%) 73,42 ± 0,07

Ashes (%) 1,20 ± 0,02

Protein (%) 82,50 ± 0,05

Lipids (%) 2,85 ± 0,08

Temperature (˚C) 5,00 ± 0,40

pH 5,90 ± 0,01

Characterization of cooked ham

The characterization of the different formulations of cooked ham allows evaluating if the product meets the physicochemical standards established by the current legislation. Table 3 shows the results of moisture, ashes, protein, lipids, and water activity (aW) of the cooked ham.

Table 3. Physico-chemical evaluation of the different formulations of cooked ham.

Formulations Moisture (%) Ashes (%) Protein (%) Lipidis(%) aW

P 74,85a± 0,36 3,65a± 0,13 16,08a± 0,19 2,22a± 0,06 0,97a± 0,00

F1 74,96a± 0,25 3,61a ± 0,07 16,42a± 0,27 2,31a± 0,04 0,97a± 0,00

F2 74,68a ± 0,52 3,54a ± 0,04 16,10a ± 0,10 2,31a± 0,04 0,98a ±0,00

F3 74,65a± 0,78 3,50a ± 0,02 16,30a ± 0,15 2,48a± 0,02 0,98a± 0,00

F4 74,90a± 0,37 3,54a ± 0,04 16,09a± 0,19 2,35a ± 0,25 0,97a±0,00

(P: Standard, F1: 10% light salt, F2: 18% light salt; F3: 26% light salt and F4: 34% light salt). * Mean ± SD indicated with different letters in the same column differ significantly by the Tukey’s test (p < 0.05).

Sensory analysis

Triangular test

Sensory analysis using the triangular test is important to identify if there is significant difference between the formulation P (standard) and the other formulations. The attributes evaluated were color, texture, and flavor (Table 4).


The addition of KCl can cause the formation of bitter and/or metallic taste (Pietrasik & Gaudette, 2014). The sensory analysis is important to verify if the differences found in the analytical evaluation are perceptible by the consumer.

Table 4. Triangular test of different formulations of cooked ham.

Formulations EvaluatorsNumber of correct answers

Color Texture Flavor

P X F1 36 13ns 15ns 15ns

P X F2 36 14ns 17ns 13ns

P X F3 36 15ns 14ns 19*

P X F4 36 15ns 15ns 22*

(P: Standard, F1: 10% light salt, F2: 18% light salt; F3: 26% light salt and F4: 34% light salt). ns: Not significant in the column with respect to formulation P. * significant difference (p < 0.05) in the column in relation to the formulation P.

Acceptance test

Given the result of the triangular test where differences were noted in taste to formula-tions with the salt substitution of 26% and 34%, were repeated F3 and F4 formulations with the addition of KCl masking (M).

The greatest difficulties encountered in reducing or replacing NaCl in meat products are sensory changes. Substitution of NaCl by other salts, such as KCl, may result in poor product acceptance due to bitter and/or metallic taste formation. Table 5 shows the mean acceptance value for the standard formulation and the formulations (F3, F4) with the addi-tion of KCl masking.

Table 5.Acceptance test of standard formulation and formulations with addition of KCl masking.

Formulations Evaluators *Mean value

P 31 7,7a ± 1,10

F3 + M 31 7,65a ± 1,11

F4 + M 31 7,32a ± 1,08

(P: Standard, F3 + M: 26% light salt + KCl masking, F4 + M: 34% light salt + KCl masking).* Mean ± SD indicated with different letters in the same column differ significantly by the Tukey’s test (P < 0.05).

Table 5 shows that there was no significant difference (P <0.05) between the means of acceptance of the formulations. According to the tasters, the average value of acceptance was between “Like Moderately” and “Like Very Much”. Figure 1 shows the acceptance fre-quency in formulations P, F3 + M and F4 + M.


Figure 1. Histogram of the notes of the flavor attribute of the formulations P: Standard, F3 + M: 26% light salt + KCl masking, F4 + M: 34% light salt + KCl masking.

DISCUSSION

The pH is the main factor in determining the quality of pork. According to Pearce et al. (2011), pork must have a pH between 5.7 to 6.1. The raw material showed a mean pH of 5.90 ± 0.01 (Table 2). The use of raw material with lower pH may be indicative of PSE (Pale, Soft, Exudative) meat. PSE meat presents a high loss of drip and low water retention capacity (Vermeulen et al., 2015). The use of PSE meat in cooked ham can lead to the liquid release, loss of sliceability and change in color.

The average temperature of the raw material was 5.00 ± 0.40 (Table 2). According to Prestes (2011), the temperature below 8 ° C is necessary to guarantee low temperatures of the mass in the mixing process and control the microbial development. The results of protein, ashes, moisture, and lipids of the raw material were similar to the results descri-bed by TACO (2011).

The formulations showed no significant difference (P<0.05) for moisture, ashes, protein, lipids and water activity analyzes (Table 3). The results agree with Válková et al. (2007), which report moisture content 72.7-79.9%, protein 15%, lipids 1.5-9.0%, ashes 3.1-4.8% and aW 0.96-0.98 for cooked ham. The results are in agreement with those described in Brazilian Table of Food Composition – TACO (2011). The protein content and the moisture/protein ratio comply with Normative Instruction No. 20 (Brazil, 2000).

Table 4.shows the color, texture, and flavor attributes of the cooked ham evaluated by the Triangular Test. According to ABNT NBR 4120 (2013), with the number of 36 evaluators and α-risk of 0.05 (P <0.05), the number of correct responses to identify whether there is a perceptible difference should be greater or equal to 18 correct answers. Evaluating the res-ponses to color and texture, it is possible to verify that no differences were observed between those formulations with light salt in relation to the standard.


For the flavor attribute, a significant difference (P < 0.05) of the F3 (26% sal light) and F4 (34% sal light) formulations was detected in relation to the formulation P. According to Dimitrakopoulou et al. (2005), the amount and type of salt added to a product may interfere with its sensory attributes. According to Pietrasik & Gaudette (2014), for the flavor attribute, the addition of taste masking ingredients may be necessary to minimize bitter and/or metallic taste in products with NaCl substitution by other salts.

According to these results, it is possible to infer that the substitution of salt by light salt in a percentage equal to or greater than 26% changes the taste of cooked ham. This change can be easily noticed by evaluators who frequently consume the product. It is essential in these cases to use alternative ingredients that can improve the sensory characteristics of the product with reduced sodium content.

To verify if the addition of the KCl masking was effective, the sensorial analysis was performed using the acceptance test with hedonic scale (table 5). The acceptance test with hedonic scale allows identifying how much the evaluator liked or disliked the product (ABNT NBR 14141, 1998). The results show that there was no significant difference (P <0.05) bet-ween the means of acceptance of the formulations. According to the tasters, the average value of acceptance was between “Like Moderately” and “Like Very Much”.

Figure 1. shows the acceptance frequency in formulations P, F3 + M, and F4 + M. In the histogram, it is possible to verify that for all the formulations the greater frequency of acceptance was between notes 7 and 9 of the scale. The F3 + M formulation (26% NaCl replacement by light salt + KCl masking) obtained the highest number of evaluations for “Like Moderately” and “Like Extremely”. The data agree with those reported by Nascimento (2010) in a study with cooked turkey sausage. In this study, the substitution of 25% NaCl by KCl with the addition of the KCl masking showed the best acceptance result.

CONCLUSIONS

No significant differences (P<0.05) were observed in the physicochemical characteristics of the light salt-containing formulations.

In the triangular test for texture and color attributes no significant differences (P <0.05) were observed between the formulations. For the flavor attribute, the triangular test showed a significant difference for the formulations with the highest NaCl replacement by light salt (26% and 34%). Formulations with the substitution of NaCl for the light salt + KCl masking obtained similar acceptance to the standard formulation to the flavor attribute.

The partial replacement of NaCl by the light salt + KCl masking appears as an option to reduce sodium in cooked ham, without significantly altering its sensorial characteristics.


REFERÊNCIAS

1. Associação Brasileira de Normas Técnicas: ABNT. (2013). NBR 4120 – Análise sensorial- me-todologia teste triangular.

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Profª. Dra. Silvana Verruck

Possui graduação em Tecnologia em Alimentos pelo Instituto Federal Catarinense (2012), mestrado (2014) e doutorado (2019) pelo Programa de Pós-Graduação em Ciência dos Alimentos da Universidade Federal de Santa Catarina. Realizou pós-doutorado (PDJ-CNPq) pelo Programa de Pós-Graduação em Ciência dos Alimentos da Universidade Federal de Santa Catarina (2019). Atualmente é Professora Adjunta A do Departamento de Ciência e Tecnologia de Alimentos da Universidade Federal de Santa Catarina. Atua como pesquisadora nas áreas de Ciência e Tecnologia de Alimentos, com ênfase em microbiologia de alimentos e tecnologia de produtos de origem animal, atuando principalmente nos seguintes temas: Digestibilidade de Alimentos, simulação do sistema gastrointestinal para avaliação de inativação/sobrevivência/interação de microrganismos patogênicos/probióticos em produtos lácteos, cárneos e de pescado, simulação do sistema gastrointestinal para avaliação do comportamento e biodisponibilidade de componentes em alimentos, microbiologia de alimentos, reação em cadeia da polimerase quantitativa (qPCR), uso de corantes intercalantes de DNA para diferenciação de células viáveis e não viáveis por qPCR, qPCR multiplex, antioxidantes e antimicrobianos naturais para aplicação em derivados cárneos e lácteos, tecnologia de produtos lácteos, tecnologia de produtos cárneos, bactérias probióticas, modelagem de textura de queijos frescais, derivados de leite de búfala, derivados de leite de cabra e microencapsulação de bactérias probióticas. Participa da rede de pesquisa internacional em digestibilidade de alimentos (INFOGEST).Lattes: http://lattes.cnpq.br/9076087953606929

SOBRE A ORGANIZADORA


A

Aceitação: 544, 632, 637, 650, 651, 658

Alimentação: 60, 98, 170, 181, 270, 273, 563, 589, 646, 658, 660, 692

Alimento: 52, 75, 92, 95, 96, 175, 286, 390

Alimentos: 9, 33, 34, 39, 40, 44, 52, 57, 69, 87, 89, 98, 99, 111, 113, 115, 117, 118, 128, 129, 131, 142, 169, 171, 181, 183, 187, 188, 206, 210, 223, 224, 263, 265, 268, 270, 277, 290, 338, 347, 362, 385, 386, 414, 415, 416, 439, 441, 464, 477, 478, 502, 515, 517, 532, 533, 537, 552, 553, 558, 561, 576, 577, 589, 590, 603, 628, 640, 647, 658, 660, 663, 674, 675, 682, 692, 693, 694

Amazônia: 5, 7

Amostras: 194, 213, 215, 217, 229, 271, 272, 359, 409, 525, 559, 678

Análise Nutricional: 641, 642, 647

Análise Sensorial: 170, 502, 524, 532, 541, 552, 553, 588, 589, 642, 646, 660, 666, 667, 668, 675, 682, 692

Antioxidantes: 20

Atividade Antimicrobiana: 318, 346, 440

Atividade Antioxidante: 63, 538, 540, 542, 543, 592

Atividades Biológicas: 60

Atributos: 331, 616, 637, 651, 678, 680

B

Bebida não Alcoólica: 535

Biocontrole: 325

Biodegradável: 404

Biopolímero: 75, 346, 466

Biotoxinas: 117

C

Ciência: 31, 34, 52, 57, 58, 70, 73, 114, 115, 128, 129, 131, 142, 169, 170, 171, 172, 173, 181, 188, 206, 223, 224, 251, 265, 273, 338, 342, 346, 368, 383, 384, 386, 387, 398, 416, 418, 465, 471, 515, 517, 532, 553, 554, 576, 589, 590, 603, 640

Composto: 431

Compostos: 20, 32, 508, 566, 592, 595, 675

Consumidores: 386, 533

Controle de Qualidade: 105, 175, 272

Coproduto: 371

Crianças: 642, 651

D

Doença: 52, 126, 131, 187, 535

E

Embalagem: 346, 362, 371

Ensino: 7

Enzimas: 20

Extrusão: 431

F

Fermentação: 75, 229, 232, 611

Fibra Alimentar: 109, 515, 517, 525, 658

Fruticultura: 325, 336, 341, 462, 465, 516, 602, 627, 682

Fruto: 40, 589, 678

Frutos: 117, 325, 328, 520, 583

H

ÍNDICE REMISSIVO


Hábito Alimentar: 469

Harmonização: 608, 616

M

Métodos: 92, 101, 153, 157, 161, 164, 170, 171, 172, 173, 183, 188, 223, 227, 386, 469, 494, 522, 532, 553, 559, 566, 589, 640, 642, 692

Microbiologia: 170, 171, 185, 210, 268, 270, 273, 291, 314, 537, 589, 675

Microrganismos: 208

Minerais: 566, 571

N

Nanotecnologia: 346, 384, 390, 418

Nutrição: 52, 56, 86, 98, 115, 224, 263, 265, 290, 385, 478, 502, 504, 517, 532, 533, 552, 553, 564, 576, 659, 660, 682

O

Óleo: 30, 60, 61, 63, 66, 67, 68, 69, 71, 124, 197, 200, 202, 203, 204, 205, 350, 351, 352, 355, 360, 361, 362, 386, 390, 393, 394, 396, 397, 424, 431, 432, 434, 435, 436, 437, 438, 439, 441, 453, 454, 458, 459, 462, 463, 521, 522, 526, 536, 592, 593, 594, 595, 596, 597, 599, 644, 645

P

Práticas: 89, 96, 98, 101, 102, 103, 104, 105, 106, 109, 110, 112, 113, 175, 176, 177, 178, 180, 181, 183, 187, 220, 221, 268, 269, 270, 273

Prevenção: 52, 362, 563

Probiotic: 53, 54, 55, 56, 236, 253, 295, 307, 314, 316

Processamento: 441, 464, 483, 520, 532, 539, 543, 552, 603, 634, 639, 674, 675, 682

Produtividade: 232, 233, 603

Produto: 255, 258, 396, 404, 520, 642

Proteínas: 109, 154, 201, 396, 450, 481, 525, 542, 543, 636

Q

Qualidade: 78, 101, 114, 128, 144, 145, 147,

149, 150, 163, 169, 171, 172, 173, 183, 188, 206, 207, 208, 222, 223, 224, 264, 265, 266, 327, 338, 386, 414, 466, 493, 589, 692

R

Revestimento: 324, 445, 452

S

Segurança Alimentar: 114, 386

Sustentável: 265, 385, 404

T

Tecnologia: 34, 52, 70, 87, 114, 115, 128, 129, 131, 142, 169, 170, 171, 172, 206, 223, 224, 251, 338, 342, 383, 384, 414, 439, 441, 471, 515, 517, 532, 537, 553, 554, 576, 577, 589, 590, 628, 632, 640, 658, 675, 682

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