ANAIS Volume III III MOSTRA CIENTÍFICA DE ALIMENTOS...
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ANAIS
Volume III
III MOSTRA CIENTÍFICA DE
ALIMENTOS
2017
2
REALIZAÇÃO
Universidade Tecnológica Federal do Paraná – Câmpus Medianeira
Curso Superior de Engenharia de Alimentos
Curso Superior de Tecnologia em Alimentos
3
COMISSÃO ORGANIZADORA DA III MOSTRA CIENTÍFICA DE ALIMENTOS
Carolina Castilho Garcia
Celeide Pereira
Cristiane Canan
Deisy Alessandra Drunkler
Denise Pastore de Lima
Elciane Regina Zanatta
Eliana Maria Baldissera
Eliane Colla
Fábio Avelino Bublitz Ferreira
Flávio Dias Ferreira
Gláucia Cristina Moreira
Ilton José Baraldi
Marinês Paula Corso
Nádia Cristiane Steinmacher
Sirley Laurindo Ramalho
Valdemar Padilha Feltrin
4
SUMÁRIO
ACEITAÇÃO DE BLENDS DE C. arabica E C. canephora ADICIONADOS DE DEFEITO PVA
TRATADO COM VAPOR .................................................................................................................. 6
ANÁLISES FÍSICO-QUÍMICAS, MICROBIOLÓGICAS E SENSORIAL DE GELEIA DE
ABACAXI E MARACUJÁ ............................................................................................................... 13
APLICAÇÃO DE REVESTIMENTOS COMESTÍVEIS EM MORANGOS CAMINO REAL
ARMAZENADOS EM DIFERENTES TEMPERATURAS ............................................................ 20
APLICAÇÃO TECNOLÓGICA DA CASCA DE ABACAXI DESIDRATADA ........................... 29
ATIVIDADE PROTEOLÍTICA DO MÚSCULO Biceps femoris DE BOVINOS DA RAÇA
NELORE TRATADO COM ULTRASSOM .................................................................................... 37
BARRA DE CEREAIS COM ADIÇÃO DE FARINHA DE TEMPEH: ACEITAÇÃO
SENSORIAL E MAPA DE PREFERÊNCIA INTERNO ................................................................. 43
CARACTERIZAÇÃO BROMATOLÓGICA DE FARINHAS DE TRIGO E DE MILHO ............ 49
CARACTERIZAÇÃO DA PRODUÇÃO DO LEITE EM PÓ E ANÁLISE DA FORMA DE
SECAGEM: UMA REVISÃO ........................................................................................................... 54
CONTROLE ESTATÍSTICO DE PROCESSO PARA VARIÁVEL TEMPERATURA DO ÓLEO
DE PALMA (Elaeis guineenses) UTILIZADO NA FRITURA DE MASSAS INSTANTÂNEAS . 62
DESENVOLVIMENTO DE UM PROJETO DE CÂMARA FRIA PARA ARMAZENAMENTO
DE BATATAS NA CIDADE DE CURITIBA/PR ............................................................................ 69
DESENVOLVIMENTO E AVALIAÇÃO SENSORIAL DE BEBIDA LÁCTEA SIMBIÓTICA DE
CAMBUCÍ E YACON ...................................................................................................................... 78
DETERMINAÇÃO DA ATIVIDADE ANTIBACTERIANA DA SALSA (Petroselinum crispum)
PELO MÉTODO DE INFUSÃO ....................................................................................................... 87
EFEITO DA INSENSIBILIZAÇÃO NA ATIVIDADE PROTEOLÍTICA DA CARNE DE PEITO
DE FRANGO ..................................................................................................................................... 95
EFICIÊNCIA DA ENCAPSULAÇÃO E ESTABILIDADE OXIDATIVA DO ÓLEO DE CHIA
MICRO ENCAPSULADO POR SPRAY DRYING ......................................................................... 101
ENRIQUECIMENTO NUTRICIONAL DE ALIMENTOS COM FARINHA DE CMS DE
TILÁPIA .......................................................................................................................................... 108
ESTUDO DA DEGRADAÇÃO DO ÓLEO DE PALMA (Elaeis guineenses) NO PROCESSO DE
FRITURA DE MASSAS INSTANTÂNEAS .................................................................................. 115
ESTUDO DA VIABILIDADE ECONÔMICA DE LIOFILIZAÇÃO DE PÉS DE FRANGO PARA
EXPORTAÇÃO ............................................................................................................................... 122
ESTUDO SOBRE A VIABILIDADE DA INSTALAÇÃO DE UMA PEQUENA FÁBRICA DE
DOCE DE LEITE SEM LACTOSE NA CIDADE DE UBERLÂNDIA-MG ................................ 130
FARELO DE ARROZ E BAGAÇO DE MANDIOCA: ALTERNATIVAS PARA PRODUÇÃO
DE BREADING EXTRUSADO SEM GLÚTEN ............................................................................ 138
5
FERMENTAÇÃO ALCOÓLICA DO HIDROLISADO DE FARELO DE ARROZ
DESENGORDURADO ASSISTIDA POR ULTRASSOM ............................................................ 145
MODELAGEM MATEMÁTICA DA FERMENTAÇÃO DE PÃES AUSENTES DE GLÚTEN 153
MUCILAGEM DE TARO COMO SUBSTITUTO DA GORDURA EM IOGURTE ................... 160
PERFIL DE ACEITAÇÃO SENSORIAL DE PÉS DE FRANGO LIOFILIZADOS ..................... 167
PROJETO DE CÂMARA FRIGORÍFICA PARA ARMAZENAGEM DE LARANJA
LOCALIZADO NA CIDADE DE SÃO LUIS - MA ...................................................................... 173
PROJETO DE IMPLEMENTAÇÃO DE ISOLAMENTO TÉRMICO EM EQUIPAMENTOS
COM PASSAGEM DE VAPOR NUMA INDÚSTRIA DE PEQUENO PORTE .......................... 182
PROJETO PARA INSTALAÇÃO DE CÂMARA FRIGORÍFICA EM UMA INDÚSTRIA DE
SORVETE ........................................................................................................................................ 191
QUALIDADE MICROBIOLÓGICA DA ÁGUA PARA CONSUMO DE UMA UNIVERSIDADE
DO OESTE DO PARANÁ .............................................................................................................. 200
6
ACEITAÇÃO DE BLENDS DE C. arabica E C. canephora ADICIONADOS DE
DEFEITO PVA TRATADO COM VAPOR
Daneysa Lahis Kalschne1; Antonio José De Conti
2; Marcelo Caldeira Viegas
3; Michaela Schweig
4;
Marinês Paula Corso5; Marta de Toledo Benassi
6
RESUMO
O tratamento com vapor tem sido reportado como alternativa para melhorar a composição volátil e
qualidade sensorial da bebida do café torrado. Em estudos preliminares foram definidas as melhores
condições para tratamento de grãos PVA de C. canephora com vapor. O objetivo desse estudo foi
avaliar a aceitação sensorial de blends de C. arabica e C. canephora de boa qualidade com o defeito
tratado (DT) comparativamente as bebidas puras. Os grãos defeituosos tratados com vapor (5 bar
por 16 min) e os cafés puros foram torrados e moidos. Foram preparadas quatro bebidas de café:
(CA) bebida 100% C. arabica; (CADT) blend contendo 50% de C. arabica e 50% de DT; (CC)
bebida 100% C. canephora; (CCDT) blend contendo 50% de C. canephora e 50% de DT. Foi
avaliada a aceitação considerando os atributos cor, textura, aroma, sabor e a aceitação global,
empregando a escala hedônica híbrida de 10 cm, e intenção de compra. Os dados individuais de
aceitação global foram ainda empregados para gerar um Mapa de preferência interno. As bebidas
com adição do defeito tratado foram as mais aceitas sensorialmente, com notas médias superiores a
6,4 para cor, textura, aroma e sabor, com boa aceitação global (6,7) e intenção de compra (6,3); não
se observou diferenças significativas (p > 0,05) entre CCDC e CADT em nenhum dos parâmetros
avaliados. As bebidas adicionadas de defeito tratado foram preferidas por 75% do total de
consumidores. 1 Daneysa Lahis Kalschne – Acadêmica do Doutorado em Ciência de Alimentos do Programa de Pós-Graduação de
Ciência de Alimentos – Universidade Estadual de Londrina, [email protected] 2 Antonio José de Conti – Pesquisador do Departamento P&D - Cia Iguaçu de Café Solúvel, [email protected]
3 Marcelo Caldeira Viegas – Pesquisador do Departamento P&D - Cia Iguaçu de Café Solúvel, [email protected]
4 Michaela Schweig – Acadêmico do Curso de Tecnologia de Alimentos – Departamento Acadêmico de Alimentos
(DAALM) – Universidade Tecnológica Federal do Paraná – Câmpus Medianeira, [email protected] 5 Marinês Paula Corso – Professora do Departamento Acadêmico de Alimentos – Universidade Tecnológica Federal do
Paraná – Câmpus Medianeira, [email protected] 6 Marta de Toledo Benassi – Professora do Programa de Pós-Graduação em Ciência de Alimentos - Universidade
Estadual de Londrina, [email protected]
7
Palavras-chave: Escala hedônica; Grãos PVA; Intenção de compra; Mapa de preferência interno;
Tratamento com vapor.
1. INTRODUÇÃO
O Brasil é o maior produtor e exportador mundial de café. No ano de 2017 a estimativa da produção
de C. arabica e C. canephora deve chegar a 35,4 e 10,1 milhões de sacas de 60 Kg,
respectivamente (CONAB, 2017). Do total de grãos produzidos, entre 15 e 20% são grãos
defeituosos oriundos do processo de colheita por derriça, com destaque para os grãos PVA (preto,
verde e ardido). Os grãos defeituosos são responsáveis pela depreciação da qualidade da bebida do
café, e em parte, pelo preço mais acessível do produto comercializado no país, limitando as
exportações e forçando a comercialização no mercado interno (TOLEDO et al., 2016; FARAH;
SANTOS, 2015; FRANCA; OLIVEIRA, 2015; WEI; TANOKURA, 2015).
O tratamento do café com vapor se desenvolveu na Alemanha, com intuito de fazer um café mais
"aceitável" para consumidores que relataram vários graus de desconforto no estômago quando do
consumo de café regular, já que o procedimento gera modificações químicas e físicas nos grãos
(ITC, 2017). Pesquisas que reportam a melhora no perfil volátil e da qualidade da bebidas de C.
canephora incluem principalmente patentes (BECKER; SCHLABS; AG, 1991; DAR;
BRUCKMANN; KELLY, 1985; MANFRED, 1997).
Em estudo preliminares de nosso grupo de pesquisa, bons resultados tem sido obtidos com
tratamento com vapor, observando-se o aumento de compostos voláteis de impacto positivo e
redução de voláteis de impacto negativo na qualidade da bebidas do café (KALSCHNE et al.,
2016a; KALSCHNE et al., 2015; DE CONTI, 2013). No entanto, constatou-se que o tratamento
com vapor também afetou o teor de compostos importantes para o sabor do café como a cafeína,
trigonelina e 5-ACQ por efeitos de solubilização e/ou degradação térmica (KALSCHNE et al,
2016b). Como o tratamento com vapor promove modificação do perfil de voláteis e compostos
bioativos e de interesse para a qualidade da bebida do café, também pode ter influência na aceitação
das bebidas produzidas com o defeito tratado.
A análise sensorial é uma disciplina científica usada para evocar, medir, analisar e interpretar as
reações das características dos alimentos e materiais como são percebidas pelos sentidos da visão,
olfato, gosto, tato e audição (ABNT, 1993). Dentre os métodos afetivos é bastante usual o emprego
da escala hedônica para avaliar a aceitação. Nesse tipo de teste os avaliadores expressam o grau de
gostar ou desgostar de um determinado alimentos, de forma global ou em relação a um atributo
específico (DUTCOSKY, 2013; LAWLESS; HEYMANN, 2010; IAL, 2005).
Bebidas de C. arabica são mais estudadas quanto as características e aceitação em comparação a
bebidas de C. canephora. Entretanto no que se refere a avaliação sensorial de defeitos de grãos
PVA de C. canephora informações na literatura são escassas, especialmente no que se refere a
grãos tratados com vapor.
Nesse contexto, o objetivo desse estudo foi tratar grãos PVA de C. canephora com vapor e, avaliar
a aceitação sensorial de blends de C. arabica e C. canephora de boa qualidade com o defeito
tratado comparativamente as respectivas bebidas puras.
2. MATERIAIS E MÉTODOS
2.1 Amostras de café
Grãos crus de Coffea canephora PVA (37,9% ardidos, 34,9% pretos, e 8,9% verdes) foram tratados
com vapor (DT) nas condições de pressão de vapor de 5 bar e tempo de contato de 16 min,
considerando a melhora relatada no perfil de compostos voláteis do café torrado previamente
tratado sob essas condições (KALSCHNE et al., 2016a; KALSCHNE et al., 2015). O DT foi seco
( 9%) em estufa a vácuo
8
(Q819V2, Quimis, São Paulo), submetido a torra ( 230 °C, Rod Bel, São Paulo) com grau médio
(L* = 26,5) e moídos em granulometria média (Burr Grinder GVX2, Krups, Solingen, Alemanha).
Em paralelo, grãos de café de boa qualidade de bebida das espécies C. arabica (bebida tipo 2, safra
de 2015 do estado do Paraná) e C. canephora (bebida neutra, com pouco sabor de robusta, da safra
de 2015 do estado de Rondônia) foram submetidos ao processo de torra e moagem similar DT (L =
26,1 e 26,2, respectivamente).
2.2 Preparo das bebidas do café
Foram preparadas quatro bebidas de café: (CA) bebida 100% C. arabica; (CADT) blend contendo
50% de C. arabica e 50% de DT; (CC) bebida 100% C. canephora; (CCDT) blend contendo 50%
de C. canephora e 50% de DT. O preparo se deu com água mineral (Ouro Fino, Campo Largo) a 92
°C por percolação em filtro de papel (Melita 102, Guaíba) na concentração de 10% e com adição de
6% de sacarose (Alto Alegre, Presidente Prudente). As bebidas de café foram mantidas em frascos
térmicos por até 2 h e foram servidas em temperaturas de 70 °C (CORSO; VIGNOLI; BENASSI,
2016).
2.3 Aceitação sensorial
Este estudo foi autorizado pelo Comitê de Ética na Pesquisa de Seres Humanos da Universidade
Estadual de Londrina (CAAE: 36840214.0.0000.5231). Os 142 consumidores participantes foram
informados sobre a análise sensorial e responderam um questionário sócio-demográfico e referente
ao hábito de consumo de café antes da realização dos testes sensoriais.
Empregou-se escala híbrida de 10 cm ancorada com o termos verbais (0 = desgostei extremamente,
5 = nem gostei/nem desgostei, 10 = gostei extremamente) (VILLANUEVA; PETENATE; SILVA,
2005) na avaliação dos atributos cor, textura, aroma, sabor e aceitação global. A intenção de compra
foi avaliada com uma escala similar (0 = definitivamente não compraria, 5 = talvez compraria/
talvez não compraria, 10 = definitivamente compraria).
Os testes foram conduzidos em escala laboratorial em cabines individuais iluminadas com luz
branca. As bebidas de café foram servidas ( 50 mL) em copos de isopor de (100 mL) codificados
com três dígitos aleatórios e randomizados. A ordem de apresentação das amostras foi monádica e
aleatorizada para cada consumidor seguindo-se um delineamento experimental em blocos
balanceados e casualizados. Os consumidores foram orientados a limpar o palato com água antes e
entre as avaliações das amostras.
2.4 Análise estatística
Os dados foram analisados por ANOVA (considerando as amostras e os consumidores como fonte
de variação) e teste de Tukey (p ≤ 0.05) utilizando o programa Statistica 8.0 (STATSOFT, 2007).
Foi gerado um Mapa de preferência interno com os dados da aceitação global empregando o
programa Senstools versão 2.3.28 (OP & P PRODUCT RESEARCH, 1998).
3. RESULTADOS E DISCUSSÕES
3.1 Caracterização da equipe
Na Figura 1 podem ser observados as características de gênero, idade, escolaridade, frequência de
consumo, tipo de bebida de café mais consumida e preferência por bebida de café adoçada ou não
dos consumidores do estudo. De forma geral, o painel foi composto por um público jovem, com
9
grau de escolaridade médio. Todos os consumidores declararam ser consumidores de café com alta
frequência de consumo diária, preferência por café filtrado e adoçado com açúcar.
Figura 1: Característica da equipe de consumidores.
3.1 Aceitação sensorial
As bebidas de café preparadas com blends contendo o defeito tratado (CADT e CCDT) tiveram boa
aceitação sensorial com médias sensoriais superiores a 6,4 para os atributos de cor, textura, aroma e
sabor e, ainda tiveram boa aceitação global (CADT = 6,7; CCDT = 6,6) e intenção de compra
(CADT = 6,3; CCDT = 6,2), sem diferenças significativas entre si (p > 0,05). A bebida de café CA
(100% C. arabica) obteve notas inferiores para textura e sabor, o que provavelmente está
correlacionado com sua menor aceitação global e menor intenção de compra. A bebida CC (100%
C. canephora) obteve médias sensoriais similares às bebidas contendo o defeito tratado (Tabela 1).
Dentre os atributos avaliados, a cor e aroma das bebidas foram os que receberam as maiores medias
sensoriais, independente da bebida avaliada.
Tabela 1: Aceitação sensorial e intenção de compra das bebidas de café. Atributos* CA CADT CC CCDT
Cor 7,4b ± 1,9 7,3
b ± 1,7 8,0
a ± 1,7 7,6
ab ± 1,6
Textura 5,2b ± 3,0 6,7
a ± 1,9 6,3
a ± 2,2 6,4
a ± 2,0
Aroma 6,9a ± 2,1 7,1
a ± 2,0 7,1
a ± 1,9 7,0
a ± 1,9
Sabor 5,6b ± 2,9 6,6
a ± 2,4 6,0
ab ± 2,4 6,5
a ± 2,3
Aceitação global 5,9b ± 2,4 6,7
a ± 2,0 6,4
ab ± 1,9 6,6
a ± 1,9
Intenção de compra 5,1b ± 3,0 6,3
a ± 2,5 5,9
a ± 2,5 6,2
a ± 2,5
*Média ± desvio padrão (n = 142); (CA) bebida 100% C. arabica; (CADT) blend contendo 50% de C. arabica e 50%
de DT; (CC) bebida 100% C. canephora; (CCDT) blend contendo 50% de C. canephora e 50% de DT. Escala
hedônica: 0 = desgostei extremamente, 5 = nem gostei/nem desgostei, 10 = gostei extremamente; Intenção de compra: 0
= definitivamente não compraria, 5 = talvez compraria/ talvez não compraria, 10 = definitivamente compraria; letras
diferentes sobrescritas nas linhas indicam diferença significativa (p ≤ 0.05).
Em relação aos atributos mais apreciados (Tabela 2), verifica-se que a adição do defeito tratado nas
bebidas de C. arabica e C. canephora gerou um acréscimo na apreciação do sabor, a manutenção
do aroma e redução na apreciação da cor e textura. Os atributos de sabor e aroma estão
correlacionado com o perfil volátil, melhorado nos grãos PVA pelo efeito do tratamento com vapor
10
aplicado, no sentido de maximizar compostos de impacto positivo e minimizar os de impacto
negativo na qualidade da bebida do café (KALSCHNE et al., 2016a; KALSCHNE et al.2015). A
cor e a textura da bebidas de café contendo o defeito tratado foram menos intensas que nas
respectivas bebidas puras. Isso possivelmente está correlacionado com a interferência do tratamento
com vapor na formação de melanoidinas e lixiviação de compostos hidrossolúveis, devido a
similaridade com o processo de descafeinização do café (HEILMANN, 2001).
Tabela 2: Características mais apreciadas bebidas de café e frequência reportada (%). CA CADT CC CCDT
Color (34,4%)
Aroma (19,4%)
Texture (18,1%)
Flavor (24,4%)
Color (25,1%)
Aroma (21,1%)
Texture (12,9%)
Flavor (36,8%)
Color (42,8%)
Aroma (17,9%)
Texture (15,6%)
Flavor (22,0%)
Color (33,3%)
Aroma (17,9%)
Texture (13,0%)
Flavor (32,1%)
(CA) bebida 100% C. arabica; (CADT) blend contendo 50% de C. arabica e 50% de DT; (CC) bebida 100% C.
canephora; (CCDT) blend contendo 50% de C. canephora e 50% de DT.
A avaliação dos dados de aceitação global pelo Mapa de preferência interno indicou a segmentação
dos consumidores por
amostras. Uma solução
bidimensional foi responsável
pela variância explicada de 76%
para a aceitação global
(Figura 2).
Figura 2: Mapa de preferência interno: configuração das bebidas de café e consumidores
considerando a aceitação global. (CA) bebida 100% C. arabica; (CADT) blend contendo 50% de C. arabica e 50% de DT; (CC) bebida 100% C.
canephora; (CCDT) blend contendo 50% de C. canephora e 50% de DT; Grupo 1 (○): preferiu CA; Grupo 2 (□):
preferiu CADT; Grupo 3 (Δ): preferiu CCDT; n = número de consumidores que preferiram as bebidas de café
indicadas.
As bebidas CA e CADT foram bem discriminadas das outras (CC e CCDT), locadas separadamente
do lado direito do mapa de preferência interno (Figura 2). Apesar da menor aceitação sensorial
global da bebida de café CA (Tabela 1), um grupo específico de consumidores a preferiu (grupo 1,
11
35 consumidores, 25% do total). De forma contrária, a bebida de café CC teve uma boa aceitação
sensorial assim como as bebidas que continham o defeito tratado e foi alocada próxima as essas
bebidas no mapa de preferência interno, mas não foi preferida por nenhum consumidor (Figura 2).
As bebidas adicionadas do DT foram as preferidas: o grupo 2 preferiu a bebida de café CADT (54
consumidores, 38% do total) e o grupo 3 preferiu a CCDT (53 consumidores, 37% do total) (Figura
2).
4. CONCLUSÕES
Bebidas de café contendo 50% de defeito tratado foram bem aceitas pelos consumidores, sendo as
indicadas como preferidas. O tratamento de grãos de C. canephora PVA com vapor mostrou uma
excelente porposta com potencial para a adição de até 50% em blends com o C. arabica e C.
canephora.
5. AGRADECIMENTOS
Os autores agradecem a CAPES e CNPq pela concessão das bolsas. A Café Iguaçu pelo
fornecimento das amostras e tratamento das mesmas. Ao IAPAR por ter cedido os torradores e a
UTFPR pelo apoio nas análises cromatográficas.
REFERÊNCIAS
ABNT - Associação Brasileira de Normas Técnicas. Análise sensorial dos alimentos e bebidas:
terminologia. 1993, 8 p.
BECKER, R.; SCHLABS, B.; WEISEMANN, C. Process for improving the quality of robusta
coffee. Patente US5019413 A. Data da publicação 28 Mai. 1991. Disponível em:
<http://www.google.com/patents/US5019413>. Acesso em 06 Set. 2017.
CONAB - Companhia Nacional de Abastecimento. Acompanhamento da Safra brasileira: Café
Segundo levantamento, 4(2), 1–104. 2017. Disponível em: <
http://www.conab.gov.br/OlalaCMS/uploads/arquivos/17_05_18_15_37_37_boletim_cafe_-
_maio_2017.pdf >. Acesso em 06 Set. 2017.
CORSO, M.P.; VIGNOLI, J.A.; BENASSI, M.T. Development of an instant coffee enriched with
chlorogenic acids. Journal of Food Science and Technology, 53, 3, 1380–1388, 2016.
DAR, J.B.; BRUCKMANN, R.H.; KELLY, E. Robusta Coffee Steaming, Roasting and Blending
Method. Patente US 4540591 A. Data da publicação 10 Set. 1985. Disponível em:
<https://www.google.tl/patents/US4540591>. Acesso em 06 Set. 2017.
DE CONTI, A.J. Influência de um tratamento com vapor e ácido nas características da bebida
café conilon. 2013. 77 f. Dissertação (Mestrado em Tecnologia de Alimentos) – Universidade
Tecnológica Federal do Paraná, Londrina.
DUTCOSKY, S.D. Análise sensorial de alimentos. 4 ed. Champagnat: Curitiba, 2013, 531 p.
FARAH, A.; SANTOS, T.F. The coffee plant and beans: an introduction. In: PREEDY, V.R.
Coffee in health and disease prevention. Elsevier: Londres, 2015. Capítulo 1, p. 5-10.
FRANCA, A.S.; OLIVEIRA, L.S. Spectroscopic methods for chemometric identification of
defective and nondefective coffees. In: PREEDY, V.R. Coffee in health and disease prevention.
Elsevier: Londres, 2015. Capítulo 104, p. 943–952.
HEILMANN, W. Technology II: decaffeination of coffee. In: CLARK, R.J.; VITZTUM, O.G.
Coffee: Recent development. Oxford: Blackwell Science, 2001. Capítulo 5, p. 108-124.
IAL – Instituto Adolfo Lutz. Métodos físico-químicos para análise de alimentos. 4 ed. Normas
analíticas do Instituto Adolfo Lutz, Brasília, 2005, 1020 p.
12
ITC – International Trade Center. Steam-cleaning. 2017. Disponível em:<
http://www.thecoffeeguide.org/coffee-guide/coffee-quality/steam-cleaning/>. Acesso em: 06 Set.
17.
KALSCHNE, D.L.; DE CONTI, A.J.; VIEGAS, M.C.; BENASSI, M.T. Emprego de tratamento
com vapor para redução de compostos voláteis de impacto negativo em café conilon PVA. In: 4°
Seminário Mercosul de Bebidas, Cascavel. Anais... Cascavel: Fundetec, 2015.
KALSCHNE, D.L.; DE CONTI, A.J.; VIEGAS, M.C.; BENASSI, M. Maximização de voláteis de
impacto positivo em café conilon preto, verde e ardido pelo tratamento com vapor. In: 6° Simpósio
em Ciência e Tecnologia de Alimentos do Mercosul, Cascavel. Anais... Cascavel: UNIOESTE,
2016ª, p. 1–10.
KALSCHNE, D.L.; DE CONTI, A.J.; VIEGAS, M.C.; CANAN, C.; CORSO, M.P.; BENASSI,
M.T. concentração de compostos bioativos em Coffea canephora PVA tratado com vapor. In: II
Mostra Científica de Alimentos, Mendianeira. Anais... Medianeira: UTFPR, 2016b.
LAWLESS, H.T.; HEYMANN, H. Sensory Evaluation of Food Principles and Practices.
Springer: Nova York, 2010, 596 p.
MANFRED, H. Method of treating raw coffee. Patent WO1997008957 A1. Data da publicação 12
Mar. 1997. Disponível em: <http://www.google.nl/patents/WO1997008957A1?cl=en >. Acesso em
15 Ago. 2017.
OP & P PRODUCT RESEARCH. Senstools. Versão 2.3.28. Utrecht: OP & P Product Research,
1998.
STATSOFT. STATISTICA for Windows: comp.uter program manual. Versão 8.0. Tulsa:
Software Inc., 2007.
TOLEDO, P.R.A.B.; PEZZA, L.; PEZZA, H.R.; TOCI, A.T. Relationship between the different
aspects related to coffee quality and their volatile compounds. Comprehensive Reviews in Food
Science and Food Safety, Chicago, 15, 4, 705–719, 2016.
VILLANUEVA, N.D.M.; PETENATE, A.J.; SILVA, M.A.A.P. Performance of the hybrid hedonic
scale as compared to the traditional hedonic, self-adjusting and ranking scales. Food Quality and
Preference, 16, 8, 691-703, 2005.
WEI, F.; TANOKURA, M. Organic Compounds in Green Coffee Beans. In: PREEDY, V.R. Coffee
in health and disease prevention. Elsevier: Londres, 2015. Capítulo 17, p. 149–162.
13
ANÁLISES FÍSICO-QUÍMICAS, MICROBIOLÓGICAS E SENSORIAL DE
GELEIA DE ABACAXI E MARACUJÁ
Maria Gabriela Lavagnini1; Rafael Mascoloti Spréa
2; Gláucia Cristina Moreira
3; Valdemar Padilha Feltrin
4;
Diana Cristina Damo5
RESUMO
Os subprodutos da indústria de alimentos apresentam uma diversidade de aplicações devido as suas
propriedades funcionais, tecnológicas e nutricionais. O objetivo deste trabalho foi desenvolver
geleia de abacaxi com diferentes concentrações de albedo e suco de maracujá. Foram avaliadas 5
formulações: T1: 0,5% albedo, 0,325% suco de maracujá; T2: 1% albedo, 0,65% suco de maracujá;
T3: 2% albedo, 1,3% suco de maracujá; T4: 4% albedo, 2,6% suco de maracujá; T5: 8% de albedo,
5,2% suco de maracujá. As concentrações de açúcar e de abacaxi não foram alteradas, sendo ambas
de 50% para todas as formulações. O delineamento estatístico empregado foi inteiramente
casualizado com três repetições por formulação. Foram realizadas análises microbiológicas e físico-
químicas a fim de verificar se o produto atendia a legislação vigente e análise sensorial para
verificar a aceitação do produto. Os dados obtidos foram comparados pela análise de variância e
teste de Tukey a 5% de probabilidade. Os cinco tratamentos não apresentaram diferença estatística
para as análises de acidez titulável e cor. O tratamento T4, comparado com os outros quatro
tratamentos, foi o que apresentou menor atividade de água e menor acidez titulável, em contra
partida, dentre os cinco tratamentos, o tratamento T2 apresentou maior atividade de água e maior
pH. O tratamento T5 foi o que apresentou maior intenção de compra pelos avaliadores, dentre as
cinco formulações, porém não houve diferença significativa para os parâmetros: aparência, sabor e
aceitação dentre os cinco tratamentos.
Palavras-chave: Ananas comosus; Subprodutos; Pectina; Geleia.
____________________________________ 1 Maria Gabriela Lavagnini – Graduanda em Engenharia de Alimentos – Universidade Tecnológica Federal do Paraná –
Campus Medianeira, [email protected] 2
Rafael Mascoloti Spréa – Graduando em Engenharia de Alimentos – Universidade Tecnológica Federal do Paraná –
Campus Medineira, [email protected] 3 Gláucia Cristina Moreira – Professora do Departamento Acadêmico de Alimentos – Universidade Tecnológica Federal
do Paraná – Campus Medianeira, [email protected] 4
Valdemar Padilha Feltrin – Professor do Departamento Acadêmico de Alimentos – Universidade Tecnológica Federal
do Paraná – Campus Medianeira, [email protected] 5
Diana Cristina Damo – Graduando em Tecnologia em Alimentos – Universidade Tecnológica Federal do Paraná –
Campus Medineira, diana.damo@hotmailcom
14
1. INTRODUÇÃO
Os resíduos provenientes da indústria de alimentos são compostos por grandes quantidades de casca
e caroço. Esses materiais, além de fonte de matéria orgânica, servem como fonte de proteínas,
enzimas e óleos essenciais, podendo ser recuperados e aproveitados (COELHO et al., 2001).
O aproveitamento de subprodutos do processamento é de grande interesse para a indústria de
alimentos, pois estes subprodutos apresentam uma diversidade de aplicações como ingredientes,
pelas suas propriedades funcionais, tecnológicas e nutricionais, com benefícios para a saúde.
Apresentam também redução de riscos de contaminação na indústria e no meio ambiente além de
redução de custos (SCHIEBER; STINTZING; CARLE, 2001).
O abacaxi (Ananas comosus) apresenta excelente qualidade sensorial, devido à presença de
açúcares, ácidos orgânicos e compostos voláteis na fruta, estes compostos lhe conferem sabor e
aroma característicos (ANDRADE, 1999). É cultivado em diversas regiões tropicais e subtropicais,
e mundialmente apreciado (MODA et al., 2008).
A classificação do fruto do abacaxi envolve as seguintes variedades: Smooth Cayenne, Queen,
Spanish e Pérola (FREIMAN; SABAA-SRUR, 1996). No Brasil, a variedade Perola é considerada
insuperável para o consumo in natura devido a sua maior suculência e sabor de sua polpa
(GRANADA, 2002), que é quase branca e pouco ácida (SILVA; ZAMBIAZI, 2008).
A pectina é um ingrediente alimentar funcional que apresenta uma versatilidade de aplicação. Na
indústria de alimentos é amplamente utilizada como agente gelificante e estabilizador. É também
um componente abundante e multifuncional das paredes celulares de plantas terrestres (WILLATS;
KNOX; MIKKELSEN, 2006). Para a área farmacêutica, a pectina também apresenta diversas
funções, como diminuição da gordura sanguínea e até mesmo combate a vários tipos de câncer
(NAQASH et al., 2017).
A pectina de alta metoxilação (ATM), se utilizada na formulação de geleias convencionais,
necessita de teores de sólidos solúveis superiores a 50% e um meio com baixo valor de pH para que
ocorra a gelificação doproduto (BARCIA; MEDINA; ZAMBIAZI, 2010).
A indústria de alimentos visa obter produtos com características sensoriais e nutricionais próximas
ao produto in natura e que apresentem qualidade microbiológica. A qualidade destes produtos é
fundamental para que estes atendam aos padrões estabelecidos pela Legislação Brasileira e também
as exigências do mercado consumidor (LIMA; MÉL; LIMA, 2000).
A Legislação Brasileira de Alimentos define as geleias de frutas como ―produto obtido pela cocção
de frutas inteiras ou em pedaços, polpas ou sucos de frutas, com açúcar e água, e concentrado até a
consistência gelatinosa‖ (BRASIL, 1998).
Os elementos básicos para a elaboração de geleia são: fruta, pectina, ácido, açúcar e água e sua
qualidade irá depender da qualidade da matéria prima e dos demais ingredientes utilizados, além
das combinações adequadas e da ordem de adição durante o processamento (BRASIL, 1998).
No presente trabalho o albedo do maracujá foi usado como substituto da pectina comercial e o suco
de maracujá, como substituto do ácido cítrico. Com isso o objetivo do trabalho foi realizar
avaliações microbiológicas, físico químicas e sensorial de 5 formulações de geleia que se diferiam
pela quantidade de albedo e suco de maracujá adicionados.
2. MATERIAIS E MÉTODOS
O processo de produção da geleia de abacaxi e maracujá foi realizado no Laboratório de Vegetais
da Universidade Tecnológica Federal do Paraná (UTFPR) – Câmpus Medianeira – Paraná.
Foi realizado o descarte das frutas com injúrias e em seguida a lavagem das mesmas com detergente
neutro em água corrente e posterior higienização com água clorada (20 mg de cloro L-¹). Em
seguida, as frutas foram descascadas e aquelas com injúrias foram descartadas. Para o maracujá,
retirou-se apenas o albedo e este foi cozido por 25 minutos.
15
Foram preparadas 5 formulações (tratamentos): T1: 0,5% albedo, 0,325% suco de maracujá; T2: 1%
albedo, 0,65% suco de maracujá; T3: 2% albedo, 1,3% suco de maracujá; T4: 4% albedo, 2,6%
suco de maracujá; T5: 8% de albedo, 5,2% suco de maracujá. Logo, as variáveis estudadas foram a
concentração de suco e albedo de maracujá. As concentrações de açúcar e de abacaxi não foram
alteradas, sendo ambas de 50% para todas as formulações. Dessa forma, a geleia de abacaxi e
maracujá foi classificada como extra.
O abacaxi e o albedo cozido foram triturados em liquidificador e, em seguida, misturou-se ao
abacaxi e ao albedo, o açúcar e o suco de maracujá, sendo realizada, posteriormente, a cocção até o
ponto de geleia.
Após atingir o ponto de geleia, a mesma foi acondicionada em vidros esterilizados e estes,
pasteurizados por 20 minutos.
Para a caracterização físico-química da geleia de abacaxi e maracujá foram realizadas as análises de
acidez titulável, atividade de água (aw), pH e cor. A análise de acidez foi realizada pelo método
titulométrico, a atividade de água foi determinada em medidor de atividade de água (AQUALAB,
Decagon Devices ), o pH pelo método potenciométrico, seguindo os métodos do Instituto Adolfo
Lutz (BRASIL, 2005). A determinação da cor foi através de colorímetro Konica Minolta, sendo
registrados os valores de L*, a* e b* das amostras. Essas análises foram realizadas em triplicata no
Laboratório de Vegetais da Universidade Tecnológica Federal do Paraná – Câmpus Medianeira –
Paraná.
Foram realizadas as seguintes análises microbiológicas em triplicata: Coliformes a 45ºC, contagem
de bolores e leveduras e pesquisa de Salmonella sp/25 g (BRASIL, 2001).
O experimento foi conduzido em delineamento estatístico inteiramente casualizado composto por 5
tratamentos e 3 repetições. Os dados obtidos foram submetidos à análise de variância (ANOVA) e
as médias comparadas pelo Teste de Tukey a 5% de probabilidade por meio do programa Infostat.
A análise sensorial foi realizada no Laboratório de Análise Sensorial da Universidade Tecnológica
Federal do Paraná (UTFPR) – Câmpus Medianeira – Paraná. A análise contou com 60 julgadores
não treinados que avaliaram as cinco formulações quanto a aparência, sabor, aceitação global e
intenção de compra. Em relação a intenção de compra, as opções de escolha para os julgadores era
certamente compraria, provavelmente compraria, tenho dúvidas se compraria, provavelmente não
compraria e certamente não compraria.
3. RESULTADOS E DISCUSSÕES
3.1 Análises físico-químicas
A Tabela 1 apresenta os valores de pH encontrados que variaram de 3,56 a 3,78. Segundo o Manual
Para Produção de Geleias de Frutas em Escala Industrial, o pH deve estar entre 2,8 e 4,2 para que
haja formação de gel e também para o realce do sabor da fruta. Portanto os resultados encontrados
neste trabalho estão dentro da faixa citada por Brasil (1998). O pH é um índice que indica se um
meio qualquer é ácido, neutro ou alcalino (SOUZA et al., 2010). Com relação aos tratamentos, o
tratamento T2 diferiu estatisticamente do tratamento T3, apresentando uma geleia com maior valor
de pH, sendo algo negativo para a formulação, visto que segundo Ribeiro et al. (2016), um pH
baixo auxilia no desenvolvimento de uma textura adequada e auxilia também na formação de um
gel estável.
16
Tabela 1: Resultados das análises físico-químicas da geleia de abacaxi e maracujá.
Tratamentos pH Acidez titulável (%) Atividade de água
T1 3,65ab
0,59a
0,72c
T2 3,78a 0,62
a 0,80
a
T3 3,56b
0,64a
0,77b
T4 3,65ab
0,50a
0,70d
T5 3,64ab
0,63a
0,77b
CV (%) 1,40 9,63 0,74
Médias seguidas de mesma letra na coluna não diferem entre si pelo Teste de Tukey a 5%.
CV: Coeficiente de variância
Os ácidos orgânicos presentes em alimentos influenciam na qualidade do mesmo, podendo alterar
sabor, aroma, cor e estabilidade. A determinação da acidez total em alimentos tem uma grande
importância visto que através dela, podem ser obtidos dados relacionados ao processamento e ao
estado de conservação dos alimentos. A acidez ocorre pela presença de ácidos orgânicos presentes
no alimento, ácidos que são adicionados propositadamente e também aos provenientes das
alterações químicas dos mesmos (SOUZA et al., 2010).
Os valores de acidez titulável encontrados no experimento variaram de 0,5 a 0,64%. Segundo Brasil
(1998) a acidez da geleia deve estar entre 0,5-0,8% pois, acima de 1%, ocorre sinérese, ou seja,
exsudação do líquido da geleia. O valor de acidez titulável também indica o sabor ácido ou azedo
dos frutos (AROUCHA et al., 2010). A Tabela 1 mostra que o tratamento T4 apresentou menor
valor de acidez titulável, seguindo de T1. O resultado esperado era que T1 apresentasse um sabor
menos ácido dentre as cinco formulações, visto que neste tratamento a concentração de ácido era
menor.
Segundo Oetterer (2006) os valores de atividade de água adequados para o crescimento da maioria
dos microrganismos estão entre 0,98 e 0,99. No presente trabalho os valores obtidos para atividade
de água estão entre 0,70 e 0,80, valores inferiores aos adequados para o desenvolvimento da maioria
dos microrganismos. O tratamento T2 foi o que apresentou maior atividade de água, diferindo
estatisticamente dos demais. Isso pode acarretar ao produto uma menor vida de prateleira. Enquanto
que o tratamento T4 apresentou o menor valor de atividade de água, isso está relacionado à maior
adição de albedo na formulação T4, visto que um maior teor de sólidos reduz a atividade de água.
Por isso se esperaria que a formulação T5 apresentasse menor valor de atividade de água. Por outro
lado, o tratamento T4 apresentou menor atividade de água e um maior valor de acidez titulável,
sendo assim essa formulação apresentava um sabor ácido.
Na Tabela 2 estão apresentados os resultados da análise colorimétrica para o parâmetro L*, de
luminosidade e as coordenadas de cromaticidade a* e b*, onde (+a) indica cor vermelha e (-a)
indica cor verde e (+b) indica cor amarela e (–b) cor azul. Pode ser notado que a formulação T5
apresentou coloração mais próxima de amarelo, isso pode ser explicado devido a maior quantidade
de suco na formulação. Observou-se que não houve diferença estatística significativa dentre os
tratamentos.
Tabela 2: Resultados da análise de cor da geleia de abacaxi e maracujá.
Tratamentos L* a* b*
T1 33,81a -2,12
a 16,58
a
T2 32,43a -2,19
a 16,38
a
T3 32,38a
-2,05a
16,31a
T4 27,61a
-1,69a
16,37a
T5 31,57a
-2,00a
21,36a
CV (%) 14,89 15,46 11,77
Médias seguidas de mesma letra na coluna não diferem entre si pelo Teste de Tukey a 5%.
CV: Coeficiente de variância
17
3.2 Análises microbiológicas
Os resultados das análises microbiológicas dos doces formulados nos diferentes tratamentos estão
descritos na Tabela 3. A legislação brasileira somente apresenta parâmetros para bolores e leveduras
e coliformes a 45˚C na RDC nº12 de 02 de janeiro de 2001 (BRASIL, 2001), porém no presente
trabalho também foi realizada a análise de Salmonella sp/25 g.
Tabela 3: Resultados das análises microbiológicas da geleia de abacaxi e maracujá.
Tratamentos Coliformes a 45
oC
(NMP/g)
Bolores e
Leveduras
(UFC/g)
Salmonella sp/25 g
T1 < 5 < 10 Ausência
T2 < 5 < 10 Ausência
T3 < 5 < 10 Ausência
T4 < 5 < 10 Ausência
T5 < 5 < 10 Ausência
Padrão da legislação 5 104
UFC/g Ausência em 25 g
Verificou-se que todas as formulações apresentaram-se dentro dos parâmetros permitidos na
legislação no que diz respeito às análises microbiológicas. Esses resultados garantem que a geleia
foi formulada respeitando as boas práticas de fabricação e armazenamento. Tais resultados também
garantem confiabilidade ao produto que passou por análise sensorial.
3.2 Análise sensorial
Os dados da análise sensorial encontram-se na Tabela 4, sendo possível verificar que não houve
diferença estatística entre os tratamentos para os parâmetros aparência, sabor e aceitação.
Tabela 4: Resultados da análise sensorial da geleia de abacaxi e maracujá.
Tratamentos Aparência Sabor Aceitação
T1 7,65a 6,61
a 6,79
a
T2 7,28a 7,31
a 7,13
a
T3 7,85a
7,42a
7,48a
T4 8,03a
7,25a
7,24a
T5 8,04a
7,62a
7,60a
CV (%) 23,32 28,82 27,56
Médias seguidas de mesma letra na coluna não diferem entre si pelo Teste de Tukey a 5%.
CV: Coeficiente de variância
T1 obteve 25% e 16,6% das intenções de compra provavelmente compraria e certamente compraria,
respectivamente. T2 obteve 38,8% das intenções de compra como provavelmente compraria e
16,6% certamente compraria. T3 obteve como intenções de compra 20% para certamente compraria
e 43,33% para provavelmente compraria. O Tratamento T4 apresentou 21,6% e 38,3% dos
julgadores com as intenções de compra certamente compraria e provavelmente compraria,
respectivamente. Já T5, a formulação que continha uma maior concentração de suco de maracujá e
de albedo, apresentou intenções de compra 16,6% para certamente compraria e 56,6% para
provavelmente compraria, sendo a formulação com maior aceitabilidade. Isso indica que uma maior
18
quantidade de albedo e de suco de maracujá na formulação agradou os julgadores. Porém não houve
diferença significativa entre os parâmetros aparência, sabor e aceitação para os cinco tratamentos.
4. CONCLUSÕES
Verificou-se que as formulações foram preparadas respeitando as boas práticas de fabricação e
armazenamento. Ainda, verificou-se que o tratamento T2 apresentou um maior pH, sendo algo
negativo para a formulação já que um baixo valor de pH confere ao produto uma melhor textura e a
formação de gel estável. Além disso, um menor pH traz uma maior intensidade do sabor natural da
fruta para o produto. Esta formulação também apresentou uma maior atividade de água, o que pode
acarretar ao produto uma menor vida de prateleira. Por outro lado, o tratamento T4 apresentou
menor atividade de água e menor valor de acidez titulável, sendo assim essa formulação não
apresentava um sabor ácido. Em relação as análises de cor, não houve diferença significativa para
os cinco tratamentos. Quanto a análise sensorial pôde-se observar que o tratamento T5 foi o que
apresentou maior intenção de compra, verificando-se assim que uma maior quantidade de albedo e
de suco de maracujá na formulação acarretou em uma maior aceitabilidade do produto.
REFERÊNCIAS
ANDRADE, A.P.S. Padrões de identidade e qualidade para o abacaxi, a goiaba e o mamão.
Viçosa, 1999. 124p. Dissertação (Mestrado em Ciência e Tecnologia de Alimentos) - Universidade
Federal de Viçosa, Viçosa, 1999.
AROUCHA, Edna Maria Mendes et al. Acidez em frutas e hortaliças. Revista Verde de
Agroecologia e Desenvolvimento Sustentável, Mossoró, v. 5, p.01-04, abr. 2010.
BARCIA, M. T.; MEDINA, A. L.; ZAMBIAZI, R. C. Características físico-químicas e sensoriais
de geleias de jambolão. Boletim Centro de Pesquisa de Processamento de Alimentos, v. 28,
p.25-36, jun. 2010.
BRASIL. Ministério da Agricultura, Pecuária e Abastecimento. Manual para Produção de
Geleias de Frutas em Escala Industrial. Documento nº 29. Janeiro de 1998. Disponível em
<https://www.agencia.cnptia.embrapa.br/Repositorio/doc29-
1998_000gc3pmnuc02wx5ok01dx9lcy4av4k9.pdf> Acesso em 12 de junho de 2017.
BRASIL. Ministério da Saúde. Agência Nacional de Vigilância Sanitária. Resolução RDC No 12 de
2 de janeiro de 2001. Aprova o regulamento Técnico sobre Padrões Microbiológicos para
Alimentos. Diário Oficial da União, Brasília, 10 de janeiro de 2001.
COELHO, M. A. Z. et al. Aproveitamento de resíduos agroindustriais: produção de enzimas a
partir da casca de coco verde. Boletim Centro de Pesquisa de Processamento de Alimentos, v.
19, p.33-42, jan. 2001.
FREIMAN, L. O; SABAA-SRUR, A. U. O. O aproveitamento dos resíduos da agroindústria do
abacaxi (Ananas comosus (L) Merril) para a produção de Bromelina. Revista Ciência e Tecnologia
de Alimentos, v.6, n. 3, p. 246-249, dez. 1996.
GRANADA, G. G. Geléias de abacaxi com reduzido valor calórico. 2002. 97 p. Dissertação
(Mestrado em Ciência e Tecnologia Agroindustrial, Área de concentração: Frutas e Hortaliças),
Departamento de Ciência e Tecnologia Agroindústria, Universidade Federal de Pelotas, Pelotas,
2002.
LIMA, V. L. A. G. de; MÉL, E. de A.; LIMA, L. dos S. Avaliação da qualidade de suco de laranja
industrializado. Boletim Centro de Pesquisa de Processamento de Alimentos, [s.l.] v. 18, n. 1
p.95-104, 30 jun. 2000. Universidade Federal do Parana. http://dx.doi.org/10.5380/cep.v18i1.112
19
MODA, E. M. et al. Qualidade físico-química e sensorial de abacaxi minimamente processado e
irradiado. Boletim Centro de Pesquisa de Processamento de Alimentos, v. 26, p.267-276, dez.
2008.
NAQASH, F. et al. Emerging concepts in the nutraceutical and functional properties of pectin—A
Review. Carbohydrate Polymers, v. 168, p.227-239, jul. 2017.
OETTERER, M. Fundamentos de ciência e tecnologia de alimentos. São Paulo: Manoele, p. 512
– 551. 2006.
RIBEIRO, Laila Matos Pereira et al. Acidez, sua relação com pH e qualidade de geleia e doce em
barra. 2. ed. Uberaba: Boletim Técnico IFTM, 2016. 5 p.
SCHIEBER, A.; STINTZING, F.C; CARLE, R. By-products of plant food processing as
a source of functional compounds — recent developments. Trends In Food Science &
Technology, v. 12, n. 11, p.401-413, nov. 2001.
SILVA, A. F. R.; ZAMBIAZI, R. C. Aceitabilidade de geléias convencional e light de abacaxi
obtida de resíduos da agroindústria. Boletim Centro de Pesquisa de Processamento de
Alimentos, v. 26, p.1-8, jun. 2008.
SOUZA, L. M. et al. Comparação de metodologias de análise de pH e acidez titulável em polpa de
melão. Anais... X Jornada de Ensino, Pesquisa e Extensão, Recife, p.1-2, out. 2010. TORREZAN, R.; EIROA, M. N. U.; PFENNING, L. identificação de microrganismos isolados em
frutas, polpas e ambiente industrial. Boletim Centro de Pesquisa de Processamento de
Alimentos, v. 18, p.27-38, jan. 2000.
WILLATS, W. G.T; KNOX, J. P.; MIKKELSEN, J. D. Pectin: new insights into an old polymer are
starting to gel. Trends In Food Science & Technology, v. 17, n. 3, p.97-104, mar. 2006.
20
APLICAÇÃO DE REVESTIMENTOS COMESTÍVEIS EM MORANGOS
CAMINO REAL ARMAZENADOS EM DIFERENTES TEMPERATURAS
Adrieli da Silva Gouvêa1; Mariana Manfroi Fuzinatto
2; Daniélly Nascimento Morais
3
RESUMO
O morango (Fragaria x ananassa Duch.) é um fruto que apresenta elevada perecibilidade pós-
colheita, principalmente, devido a sua intensa atividade metabólica e grande suscetibilidade ao
ataque de agentes patogênicos causadores de podridões. Este trabalho teve por objetivo avaliar a
aplicação de revestimentos comestíveis em morangos a fim de verificar a sua eficiência na
conservação do fruto pós-colheita. Foram realizados três tratamentos com os seguintes
revestimentos: fécula de mandioca 5%, gelatina 5% e controle, sob diferentes temperaturas: 23 ± 2
°C e 7 ± 2 °C. Os parâmetros avaliados foram: perda de massa fresca, pH, sólidos solúveis,
umidade, realizadas a cada dois dias durante dez dias de armazenamento, coliformes
termotolerantes a 45 °C (zero e decimo dia) e análise sensorial por teste afetivo (10º dia de análise).
As análises interdias mostraram que os morangos armazenados em temperatura de refrigeração
apresentaram maior estabilidade. Os tratamentos a 7 ºC diferenciaram-se significativamente dos
tratamentos a 23 ºC para todos os parâmetros avaliados, exceto para acidez total. O tratamento com
gelatina a 7 ºC apresentou para sólidos totais (6,70 ±0,22) e acidez titulável (0,42±0,12) valores
significativamente diferentes dos valores obtidos para os tratamentos controle e com fécula. De
forma geral, não houve diferença significativa para os parâmetros de umidade e perda de massa
fresca entre os tratamentos. Na análise sensorial não houve diferença significativa entre os
tratamentos com gelatina e o controle para os atributos avaliados. Os revestimentos avaliados
favoreceram a qualidade pós-colheita dos morangos quando armazenados sob refrigeração sem
interferência em suas características organolépticas.
Palavras-chave: Fruta; Qualidade; Pós-colheita; Conservação; Fragaria x ananassa Duch
__________________________ 1 Adrieli da Silva Gouvêa – Acadêmica do Curso de Tecnologia em Alimentos – Universidade Estadual de Mato Grosso
do Sul – Câmpus Navirai, [email protected] 2 Mariana Manfroi Fuzinatto – Docente do curso de Engenharia de Alimentos – Universidade Estadual de Mato Grosso
do Sul – Câmpus Navirai, [email protected] 3 Daniélly Nascimento Morais - Discente do Mestrado em Tecnologia de Alimentos do Programa de Pós-Graduação de
Tecnologia de Alimentos (PPGTA) – Universidade Tecnológica Federal do Paraná – Câmpus Medianeira,
21
1. INTRODUÇÃO
O morangueiro (Fragaria x ananassa Duch.) é a única hortaliça pertencente à família Rosaceae.
Produz um pseudofruto não climatérico, o morango (CHITARRA; CHITARRA, 2005), cuja cultura
tem se destacado nos últimos anos como uma das principais hortaliças-fruto plantadas e consumidas
no Brasil e no mundo (DIAS et al. 2015). A área de produção de morango no Brasil cresce a cada
ano e o cultivo põe o país na posição de segundo maior produtor de morango da América Latina, e
com isso surge a necessidade de desenvolver e aprimorar tecnologias de produção, transporte, pós-
colheita e comercialização dos frutos (DIAS et al. 2015). Melhorias nos cultivares garantem o
aumento da produção, como no caso do cultivar Camino Real desenvolvida em 2001 pela
Universidade da Califórnia. Esta variedade apresenta alta capacidade produtiva, frutos grandes,
firmes e de sabor agradável, são recomendados tanto para o consumo in natura como para
industrialização (THOMAS, 2016).
A comercialização dos frutos in natura tem como limitante a rápida perda de qualidade pós-
colheita, a vida útil do morango fresco é de aproximadamente 5 dias quando mantido a baixas
temperaturas (0 a 4 ºC) (CASTRICINI et al. 2017). Entretanto, para o armazenamento prolongado a
redução da temperatura pode não ser suficiente para manter a qualidade dos frutos. Assim, torna-se
necessária a utilização de técnicas complementares, visando o prolongamento do período de
conservação (KORTE; FAVARÃO, 2016). Dentre as principais mudanças que ocorrem no morango
durante o período de armazenamento estão, a redução da firmeza, a perda de água (GONÇALVES
et al. 2004) e os danos mecânicos sofridos após a colheita, durante o transporte e na
comercialização. As avarias ocorridas durante estas etapas causam a depreciação do produto e a
diminuição da sua vida útil (DEL-VALLE, 2005).
Recobrimentos com gelatina, amidos e gomas têm sido eficientes na conservação das propriedades
dos alimentos, auxiliam a reduzir a perda de massa, a controlar o crescimento microbiano, e na
manutenção da cor e da firmeza destes. Alguns componentes, como a fécula de mandioca, quando
aplicados sobre o fruto em concentrações entre 1 e 5 %, auxiliam na redução da perda de massa e
conservam a boa aparência do fruto (QUEIROZ et al. 2010).
A gelatina é um hidrolisado parcial proteico obtida do colágeno contido em peles, ossos e tendões,
sendo importante para o consumo humano (CARVALHO, 1999; PRESTES et al. 2013).
Revestimentos comestíveis a base de gelatina reduzem a permeabilidade ao oxigênio e podem ser
eficientes agentes antimicrobianos e antioxidantes, porém, sua eficácia na conservação de frutos
dependerá da superfície a ser recoberta (ZOCCHE, 2010).
Este trabalho teve como objetivo avaliar a efetividade de dois revestimentos comestíveis, um a base
de proteína (gelatina) e a outro a base de amido (fécula de mandioca), em diferentes temperaturas, a
fim de prolongar a vida útil de morangos frescos, diminuindo a taxa respiratória, atividade
metabólica e microbiológica do fruto.
2. MATERIAIS E MÉTODOS
O experimento foi conduzido no Laboratório de Alimentos da Universidade Estadual de Mato
Grosso do Sul (UEMS) no período de agosto a setembro de 2016.
2.1 Obtenção dos Frutos
Foram adquiridos morangos da variedade Camino Real no Distrito Verde, município de Naviraí –
MS. O estágio médio de maturação dos frutos foi caracterizado por observação ocular com
visualização da coloração vermelha predominante.
22
Os frutos foram sanitizados com solução de hipoclorito de sódio a 100 ppm por 10 minutos e
enxaguados com solução de hipoclorito de sódio a 3 ppm. Após secagem sob condição ambiente, os
frutos foram separados em grupos para aplicação dos revestimentos.
2.2 Preparo do Revestimento e Aplicação
Os revestimentos foram preparados de acordo com a metodologia descrita por Junior (2014).
A base de amido, foi elaborada utilizando 5% de fécula de mandioca. Realizou-se a dissolução da
fécula de mandioca em água destilada sob temperatura ambiente com homogeneização por cerca de
um minuto. A solução foi aquecida até a temperatura de 70 °C, e mantida em agitação constante até
ponto de geleificação (cerca de 15-20 minutos). Após esta etapa, manteve-se o revestimento em
repouso para arrefecer a temperatura de 28 °C. A base proteica, foi elaborado com 5% de gelatina
incolor. Realizou-se a dissolução da gelatina em água destilada sob temperatura ambiente,
permanecendo em repouso por uma hora, posteriormente, a solução foi aquecida até atingir 60 °C,
aproximadamente 10 minutos. O revestimento foi arrefecido até temperatura de 28 °C.
Os morangos já higienizados e secos foram imersos nos respectivos revestimentos arrefecidos
durante 1 minuto e escorridos em peneira por 30 segundos. Posteriormente acondicionaram-se os
frutos em bandejas identificadas, que foram mantidas em temperatura ambiente até a completa
secagem da cobertura. As bandejas com as amostras foram cobertas com plástico filme 12 μm de
espessura e armazenadas em temperatura ambiente (23 ºC) e de refrigeração (7 ºC).
2.3 Análises Físico-Químicas e Sensorial
Os frutos foram avaliados a cada dois dias, durante 10 dias de armazenamento, segundo os
seguintes parâmetros: umidade por determinação gravimétrica em estufa a 105 ºC; perda de massa
fresca por determinação do peso antes e após o tratamento com pesagem em balança analítica;
sólidos solúveis por refratômetro digital PAL-1 ATAGO (Atago Company); acidez titulável por
solução padrão de NaOH 0,01 M; e potencial hidrogeniônico (pH) por peagômetro digital (MS
Tecnopon equip. Especiais ltda). No dia zero e no décimo dia foram realizadas análises
microbiológicas de coliformes termotolerantes a 45 °C pelo método de plaqueamento direto. As
análises seguiram as metodologias oficiais descritas pelo Instituto Adolfo Lutz (2008).
A análise sensorial foi realizada após a finalização das análises físico-químicas (dia 10 de análise),
sendo realizada com 50 provadores não treinados, através do método afetivo com escala hedônica
de 9 pontos, variando de gostei muitíssimo até desgostei muitíssimo, avaliando-se os seguintes
parâmetro: cor, aroma, textura, sabor, impressão global e intenção de compra (DUTCOSKY, 2013).
2.4 Delineamento Experimental e Análise Estatística
O experimento foi conduzido em delineamento inteiramente casualizado em esquema fatorial 2 x 2
x 5, sendo dois revestimentos, duas temperaturas de armazenamento e cinco períodos de avaliações,
com duas repetições contendo 12 morangos cada.
Os resultados foram submetidos a Análise de Variância (ANOVA) e suas médias comparadas
através do Teste de Tukey a nível de 5% de significância (p˂0,05). Utilizou-se o programa
Statistica Software, versão 7.0 (STATSOFT, 2007).
3. RESULTADOS E DISCUSSÃO
Todos os tratamento apresentaram nas análises de umidade interdias (Figura 1) grande
variabilidade, após o 8º dia os tratamento armazenados a 23 ºC apresentam maior ganho de
umidade. Para todos os tratamentos as análises interdias para de pH se mantiveram estáveis até o 8º
dia, posteriormente, as amostras armazenadas a 23 ºC apresentaram aumento desse parâmetro
23
(Figura 2). Os tratamentos sem refrigeração e sem cobertura apresenta maior redução de sólidos
solúveis nas análises interdias (Figura 3), entretanto, a redução foi mais acentuada a partir do 2º dia
para a amostra controle em temperatura ambiente. A acidez solúvel foi reduzida de forma
espontânea nos dois primeiros dias de análise (Figura 4), estabilizando-se entre o 4º dia e o 8º, e
apresentando ligeiro aumento entre os dias 8 e 10. Os tratamentos a 23 ºC tiveram na análise de
perda de massa fresca interdias, em comparação com os tratamentos a 7 ºC, uma maior perda já a
partir do primeiro dia de análise (Figura 5).
Nas figuras são expressadas as seguintes nomenclaturas: (CA = Controle (sem revestimento)
temperatura ambiente; CR = Controle (sem revestimento) refrigeração; GA = Gelatina temperatura
ambiente; GR = Gelatina refrigeração; FA = Fécula temperatura ambiente; FR = Fécula
refrigeração).
FIGURA 1. Análise interdias de umidade em
morangos armazenados sob diferentes
temperaturas e revestimentos.
FIGURA 2. Análises interdias de pH em
morangos armazenados sob diferentes
temperaturas e revestimentos.
FIGURA 3. Análises interdias de Sólidos
solúveis totais (°Brix) em morangos
armazenados sob diferentes temperaturas e
revestimentos.
FIGURA 4. Análises interdias de acidez
titulável em morangos armazenados sob
diferentes temperaturas e revestimentos.
FIGURA 5. Análise interdias de perda de massa em morangos
armazenados sob diferentes temperaturas e revestimentos.
24
Observam-se os resultados finais (Tabela 1) das análises de umidade, pH, sólidos solúveis totais,
acidez titulável e perda de massa fresca realizadas no décimo dia de análise em todos os
tratamentos.
Tabela 1. Umidade, pH, sólidos solúveis totais, acidez titulável e perda de massa fresca em
morangos sob diferentes revestimentos e ambientes de armazenamento após 10 dias de
armazenamento.
*Sem revestimento; **23ºC± 2; ***7ºC ± 2. Médias seguidas da mesma letra maiúscula na coluna e
minúscula na linha são estatísticamente iguais entre si pelo teste de Tukey a 5% de probabilidade.
O teor de umidade não diferiu estatisticamente com relação aos diferentes recobrimentos e o
controle, porém, observa-se que com relação as temperaturas de armazenamento empregadas houve
diferença significativa. A utilização de baixas temperaturas auxiliou na redução da taxa respiratória,
de maneira a diminuir a degradação dos tecidos e a perda de umidade dos frutos para o ambiente.
As amostras de morango apresentaram variações no pH, a amostra do tratamento controle
armazenado a 23 ºC apresentou maior valor para esta análise (5,97±0,87), os morangos, quando
armazenados em temperatura ambiente, sofrem um processo de aumento da senescência e
apresentam um aumento do pH. A amostra de morango revestido com gelatina mantida a
temperatura de 23 ºC apresentou diferença significativa das demais amostras com relação ao pH,
mostrando-se mais estável. Em geral, as amostras conservadas a 7 ºC apresentaram pH mais baixo,
devido as baixas temperaturas retardam a senescência. Hernandez-Muñoz et al. (2006) relataram
um aumento no pH de morangos cobertos ou não com quitosana e armazenados a 20ºC com
umidade relativa de 70%. Este aumento pode ser justificado pela redução do teor de ácidos
orgânicos como consequência dos processos respiratórios durante a senescência dos frutos
(CHITARRA; CHITARRA, 2005).
Houve redução do teor de sólidos solúveis nos frutos que foram mantidos à temperatura de 23 ºC,
pois, possivelmente devido ao aumento da taxa respiratória e crescimento de microrganismos
(CARVALHO, 1999). Enquanto que, as amostras armazenadas sob refrigeração apresentaram
maiores valores de sólidos solúveis, dentre estas a amostra de morango com revestimento de
gelatina foi a que apresentou maior teor 6,70±0,22 diferenciando-se significativamente das demais
amostras.
Na análise de acidez titulável a amostra de morango com revestimento de gelatina armazenado à 7
ºC apresentou baixo teor (0,42±0,12), diferenciando-se significativamente das demais amostras. As
amostras: morango revestido com fécula e controle armazenadas a 7 ºC, não apresentaram diferença
significativa quando comparadas com as suas análogas armazenadas a 23 ºC, já a amostra revestida
25
com gelatina armazenada em temperatura a 23 ºC apresentou um aumento significativo da acidez
(0,82±0,09).
No último dia de armazenamento, a perda de massa fresca da amostra controle armazenada à 23 ºC
foi maior (14,39±0,39), porém, não observou-se diferença significativa com relação as demais
amostras armazenadas sob a mesma temperatura. As amostras mantidas a 7 ºC apresentaram baixa
perda de massa fresca: controle (5,2±0,71), fécula (5,2±1,58) e gelatina (4,5±0,33) não diferindo
estatisticamente entre sí. A perda de massa fresca é um acelerador da senescência das frutas,
acarretando maior rapidez na taxa de desintegração da membrana e perda do conteúdo celular e,
consequentemente o murchamento e a perda de suculência.
Com relação a análise microbiológica, de acordo com a Resolução – RDC n° 12 de 2 de janeiro de
2001 da Agência Nacional de Vigilância Sanitária (ANVISA) (BRASIL, 2001) todas as amostras
apresentaram resultados dentro dos parâmetros estabelecidos.
Os resultados da análise sensorial estão apresentados na Tabelas 2.
Tabela: 2 Valores médios de aceitação e intenção de compra dos provadores em relação as
amostras de morangos com diferentes revestimentos.
Letras diferentes na coluna diferem significativamente entre si (p < 0,05). Escala hedônica: 1-
desgostei muitíssimo, 2 – desgostei muito, 3 – desgostei moderadamente, 4 – desgostei
ligeiramente, 5 – não gostei/ nem desgostei, 6 – gostei ligeiramente, 7 – gostei moderadamente, 8 –
gostei muito, 9 - gostei muitíssimo. Teste de intenção de compra escala de 1 - certamente não
compraria, 2 – possivelmente não compraria, 3 – talvez comprasse/ talvez não comprasse, 4 –
possivelmente compraria, 5 - certamente compraria.
De acordo com as notas obtidas, pôde-se verificar que não houve diferença significativa entre as
três amostras no atributo cor, devido estarem no mesmo grau de maturação, as amostras foram bem
aceitas, as médias das notas do morango no atributo cor tiveram valores acima de 7,0 (equivalente a
gostei moderadamente). VIANA et al. (2016) relataram que o uso de coberturas à base de fécula de
mandioca manteve as propriedades mecânicas e os parâmetros de cor sem alteração em abacaxis
‗Pérola‘ durante 8 dias mantidos a 7 °C. Os revestimentos realçaram a cor e o brilho melhorando
sua aparência visualmente.
No atributo sabor as amostras de morango revestidos com gelatina e controle obtiveram melhores
notas (7,62±1,12) e (7,78±1,39) respectivamente, esse parâmetro demonstra que não há
interferência na aceitação pelo consumidor quando empregado esse revestimento, uma vez que os
mesmos não alteraram de forma significativa o sabor do fruto. As amostras de morango revestidos
com fécula apresentaram nota 6, equivalente a gostei ligeiramente, ou seja, baixa aceitação em
relação as demais amostras, possivelmente a rejeição pode ter ocorrido devido a aparência pegajosa
que o fruto apresentou, quanto ao sabor, alguns provadores relataram que o morango revestido com
fécula não apresentava o sabor característico. De acordo com Alves et al. (2011), os morangos que
foram tratados com amido de milho, amido de mandioca e amido modificado não apresentam
diferença estatística entre si.
Para o atributo textura não houve diferença significativa entre as amostras controle (7,68±1,54) e
gelatina (7,32±1,46), a gelatina proporcionou um aspecto natural aos frutos, enquanto que a fécula
apresentou uma nota significativamente inferior (6,58±1,83) e apresentou aspecto pegajoso, tal
como foi mencionado anteriormente. Garcia et al. (2012), verificaram que a textura dos morangos,
com e sem cobertura, avaliada pelos provadores ao longo dos 15 dias de armazenamento a 5 ºC, não
apresentaram variações ao longo do tempo e, em cada tempo, apresentaram texturas
26
estatisticamente iguais. A fécula foi o revestimento com menores notas em todos os atributos
possivelmente devido a secagem insuficiente após o revestimento e por ser mais sensível ao calor,
inclusive à temperatura ambiente, o que pode ter provocado seu amolecimento. Deste modo a fécula
teve influência negativa sobre alguns atributos avaliados.
Na intenção de compra, segundo os provadores, a amostra controle e com revestimento de gelatina,
obtiveram nota 4 (possivelmente compraria), devido conferir ao produto uma boa aparência, foram
as amostras preferidas por parte dos provadores. A fécula de mandioca teve menor aceitação e
pouca intenção de compra por parte dos provadores com nota 3 (talvez comprasse – talvez não
comprasse).
4. CONCLUSÕES
A aplicação de revestimento com 5% de gelatina em morangos, armazenados em temperatura
ambiente e refrigeração, mostrou-se eficiente na manutenção da qualidade pós-colheita,
proporcionando menor redução do teor de sólidos solúveis e da acidez titulável. Sendo uma eficaz
barreira para retardar a senescência, evitando assim o aumento o pH dos frutos e prolongando sua
vida útil. O uso de revestimento com 5% de fécula de mandioca em morangos, armazenados em
temperatura ambiente e refrigeração não foi eficiente para prolongar a conservação dos frutos. Os
morangos com revestimento elaborado com gelatina apresentaram melhor aceitação sensorial e um
alto potencial de intenção de compra, uma vez que esse revestimento não interfere no sabor do
fruto.
REFERÊNCIAS
ALVES, A. I.; SARAIVA, S. H; LUCIA, S. M. D; TEIXEIRA, J. Q; JUNQUEIRA, M. S.
Qualidade de morangos envolvidos com revestimento comestível antimicrobiano à base de
diferentes fontes de amido. Enciclopédia Biosfera, Centro Científico Conhecer. 7, 13, 1529, 2011.
Disponível
em:<http://www.conhecer.org.br/enciclop/2011b/ciencias%20da%20saude/qualidade.pdf> Acesso
em: 15 out. 2016
KORTE, K.P. & FAVARÃO, S.C.M. efeito da gelatina associada a extratos vegetais como
revestimento comestível na pós-colheita do morango. Campo Digital, 11(1), 8-15, 2016.
Disponível em:<
http://revista.grupointegrado.br/revista/index.php/campodigital/article/view/1964/799> Acesso em
04 Ago 2017.
BRASIL. Ministério da Saúde. Agência Nacional de Vigilância Sanitária. Resolução n° 12, de 02
jan. 2001. Regulamento técnico sobre os padrões microbiológicos para alimentos. Disponível em:
<http:///www.anvisa.gov.Br/legis/seol/12_01rdc.htm>. Acesso em: 15 out. 2016.
CASTRICINI, A.; DIAS, M.S.C.; MARTINS, R.N; SANTOS, L.O. Morangos produzidos no
semiárido de Minas Gerais: qualidade do fruto e da polpa congelados. Braz. J. Food Technol.
2017, 20, e2016149. Disponível em: <http://dx.doi.org/10.1590/1981-6723.14916> Acesso 04 Ago
2017.
CARVALHO, H. A. Utilização de atmosfera modificada na conservação pós-colheita da goiaba
“Kumagai”. Lavras, 1999, 115 p. (Doutorado), Escola de Agronomia de Lavras, Universidade
Federal de Lavras. Disponível em: <
http://scholar.googleusercontent.com/scholar?q=cache:JDWwcmnnD_EJ:scholar.google.com/&hl=
pt-BR&as_sdt=0,5> Acesso em 13 out 2016.
CHITARRA, M.I. F.; CHITARRA, A.B. Pós-colheita de frutos e hortaliças: fisiologia e
manuseio. 2. ed. Lavras, Minas Gerais: Editora, UFLA, 2005. 783 p.
27
DEL-VALLE, V.; MUÑOZ, P.H; GUARDA, A.; GALOTTO, M.J. Development of a cactus
mucilage edible coating (Opuntia ficus indica) and its application to extend strawberry
(Fr1agaria ananassa) shelf-life. Food Chemistry, 91, 4, 751-756, 2005. Disponível em: <
https://udesantiago.pure.elsevier.com/en/publications/development-of-a-cactus-mucilage-edible-
coating-opuntia-ficus-ind> Acesso em 13 ago 2017
DIAS, C.N.; MARINHO, A.B.; ARRUDA, R.S.; SILVA, M.J. P. E.; PEREIRA, E.D.;
FERNANDES, C.N.V. Produtividade e qualidade do morangueiro sob dois ambientes e doses de
biofertilizante. Revista Brasileira de Engenharia Agrícola e Ambiental, 19(10), 961-966. 2015.
Disponível em: <https://dx.doi.org/10.1590/1807-1929/agriambi.v19n10p961-966> Acesso 04 Ago
2017.
DUTCOSKY, S. D. Análise sensorial de alimentos. 4. ed. Curitiba: Champagnat, 2013. 531 p
GARCIA L. C.; PEREIRA, L. M.; SARANTÓPULOS, C. I. G. L.; HUBINGER, M. D. (2012).
"Effect os antimicrobial starch edible coating on shelf-life of fresh strawberries." Packaging
Technology and Science. 25(7): 413-425. Disponível em: <
https://www.researchgate.net/publication/260409265_Effect_of_Antimicrobial_Starch_Edible_Coat
ing_on_Shelf-Life_of_Fresh_Strawberries> Acessado 15 ago 2017
HAN, C.; ZHAO, Y.; LEONARD, S. W.; TRABER, M. G. Edible coatings to improve storability
and enhance nutritional value of fresh and frozen strawberry (Fragaria x ananassa) and
raspberries (Rubusideaus). Postharvest Biology and Tecnology. Jul; 33 (1): p.67-78, 2004.
Disponível em: < http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0925521404000274> Acesso
10 Ago 2017.
HERNANDEZ-MUÑOZ, P.; ALMENAR, E.; OCIO, M. J., GAVARA, R. Effect of calcium dips
and chitosan coatings on postharvest life of strawberries (Fragaria x ananassa). Postharvest
Biology and Technology. 39, 247–253, 2006. Disponível em: <DOI:
10.1016/j.postharvbio.2005.11.006> Acesso 13 Out 2016.
INSTITUTO ADOLFO LUTZ (São Paulo). Procedimentos e determinações gerais. Métodos
físico-químicos para análise de alimentos. 1. ed. digital. São Paulo: Instituto Adolfo Lutz, 2008a. p.
83-158.
JUNIOR, P. C. S. P.: Revestimentos comestíveis na conservação pós-colheita de morangos
cultivar Camarosa produzidos em sistema orgânico e convencional. Dissertação (Mestrado em
Ciência e Tecnologia em Alimentos), Universidade Federal do Espirito Santo, Alegre ES, 56 p.,
2014.
QUEIROZ, V. A. V.; MORAES, E.; QUEIROZ, L. R.; TARDIN, F. D.; GUEDES, E.; PEREIRA
FILHO, I. A.; LOMBARDI, C. T. Utilização de cobertura comestível na conservação pós-
colheita de minimilho minimamente processado. Revista Ciência e Tecnologia de Alimentos,
30(4), 910-916, 2010. Disponível em: <http://www.scielo.br/pdf/cta/v30n4/v30n4a12> Acessado 17
Set 2016.
GONÇALVES, E.D.; MALGARIM, M.B; TREVISAN, R.; ANTUNES, L.E.C.; CANTILLANO,
R.F.F. Conservação Pós-colheita de Amora-preta (Rubus sp). 1º Seminário Brasileiro sobre
Pequenas Frutas, Pelotas, 226-230, 2005. Disponível em:
<http://www.proceedings.blucher.com.br/article-details/17140> Acessado 15 Out 2016.
HAN, C.; ZHAO, Y.; LEONARD, S. W.; TRABER, M. G. Edible coatings to improve storability
and enhance nutritional value of fresh and frozen strawberry (Fragaria x ananassa) and
raspberries (Rubusideaus). Postharvest Biology and Tecnology, 33 (1), 67-78, 2004. Disponível
em: < https://doi.org/10.1016/j.postharvbio.2004.01.008> Acesso 16 Out 2016.
PRESTES, R.C.; GOLUNSKI, S.M.; TONIAZZO, G.; KEMPKA, A.P.; DILUCCIO, M.
Caracterização da fibra de colágeno, gelatina e colágeno hidrolisado. Rev Bras Prod Agroindustr
[Internet], 15(4), 375-82, 2013. Disponível em:
<http://www.deag.ufcg.edu.br/rbpa/rev154/Art1546.pdf> Acessado 15 de Out 2016.
THOMAS, A. B. Qualidade físico-química, microbiológica e compostos bioativos de morangos
revestidos com fécula de mandioca e própolis. 105 p. Dissertações (Mestre em Ciências dos
Alimentos) - Universidade Federal de Lavras. Lavras – MG, 2016.
28
VIANA, E.S.; AMORIN, T.S.; OLIVEIRA, L.A.; REINHARDT, D.H.; SILVEIRA, F.G.F.;
SANTANA, F.A.; SANTANA, P.N. "Physicochemical characteristics of minimally processed
„Pérola‟ pineapples treated with edible coatings." Acta Horticultura. Leuven. 822(1): 291-298,
2009. Disponível em: < DOI: 10.17660/ActaHortic.2009.822.36> Acesso em 14 Out 2016.
ZOCCHE, L. Avaliação da eficiência, aceitação visual e sensorial de acerolas tratadas com
biofilmes comestíveis. Medianeira, PR. Trabalho de Conclusão de Curso. Universidade
Tecnológica Federal do Paraná, 22 p. 2010.
29
APLICAÇÃO TECNOLÓGICA DA CASCA DE ABACAXI DESIDRATADA
Nívia Barreiro1; Márcia Alves Chaves
2; Carolina Castilho Garcia
3
RESUMO
Nos últimos anos, especial atenção vem sendo dada para minimização ou reaproveitamento de
resíduos sólidos gerados nos diferentes processos industriais. A casca do abacaxi é um resíduo
industrial que apresenta potencial para aplicação como enriquecedor da dieta alimentar devido ao
seu conteúdo nutricional. O objetivo do presente trabalho foi utilizar o resíduo agroindustrial casca
de abacaxi na produção de farinha para ser usada na fabricação de sorvete com reduzido teor de
gordura. A farinha foi obtida após secagem e moagem das cascas de abacaxi. As características
físico-químicas da farinha e do sorvete foram determinadas. A formulação padrão de sorvete
apresentou umidade e teor de lipídios significativamente maior que a amostra na qual houve adição
da farinha de casca de abacaxi. O teor de cinzas e o de proteínas da formulação de sorvete
adicionada de farinha da casca de abacaxi foi significativamente maior que o teor de cinzas da
formulação padrão de sorvete, como consequência da adição do resíduo agroindustrial. O sorvete
adicionado de farinha de casca de abacaxi apresentou-se mais esverdeado e amarelado que a
formulação padrão. A densidade aparente das formulações padrão e adicionada de farinha de casca
de abacaxi foi 269,89 e 196,48 g/L, respectivamente.
Palavras-chave: Ananas comosus (L.) Merill; resíduo agroindustrial; sorvete de abacaxi.
____________________ 1Nívia Barreiro – Engenheira de Alimentos – Pós Graduanda em Gestão da Qualidade – Instituto Graduarte – Unidade
São Paulo, [email protected] 2Márcia Alves Chaves – Responsável Técnica dos Laboratórios da Faculdade Educacional de Medianeira,
[email protected] 3Carolina Castilho Garcia – Professora do Departamento Acadêmico de Alimentos – Universidade Tecnológica Federal
do Paraná – Câmpus Medianeira, [email protected]
30
1. INTRODUÇÃO
O Brasil está entre os maiores produtores de produtos agrícolas, fato impulsionado pela alta
demanda por alimentos. Com o aumento da produção, houve o crescimento da quantidade de
resíduos gerados. Estima-se que o Brasil produza cerca de 26,3 milhões de toneladas de lixo
orgânico no ano (MORENO, 2016).
As cascas das frutas são fontes alternativas de nutrientes, apresentando potencial de aplicação como
enriquecedor da dieta alimentar. Segundo Gondim et al. (2005), uma porção de 100 g da casca de
abacaxi apresenta 78,13 g de umidade, 1,03 g de cinzas, 0,55 g de lipídios, 1,45 g de proteínas, 3,89
g de fibras, 14,95 g de carboidratos, 76,44 mg de cálcio, 0,71 mg de ferro, 62,63 mg de sódio, 26,79
mg de magnésio, 0,45 mg de zinco, 0,11 mg de cobre e 285,87 mg de potássio. Esses dados
demonstram que as cascas desta fruta poderiam ser reutilizadas em formulações alimentícias,
contribuindo para a melhoria do aporte nutricional desses produtos. Nesse sentido, Garcia, Chaves e
Barreiro (2017) estudaram a cinética de secagem e a granulometria de cascas de abacaxi, visando a
produção de farinha para posterior aplicação tecnológica desse resíduo.
De acordo com a RDC nº 266, de 22 de setembro de 2005 (BRASIL, 2005), gelados comestíveis
são ―os produtos congelados obtidos a partir de uma emulsão de gorduras e proteínas; ou de uma
mistura de água e açúcar (es). Podem ser adicionados de outro(s) ingrediente(s) desde que não
descaracterize (m) o produto‖.
O sorvete, considerado um gelado comestível, é reconhecido como alimento completo e de elevado
valor nutricional devido, principalmente, ao seu alto conteúdo de carboidratos e gordura. As
proteínas do leite representam de 34 a 36% de seus sólidos não gordurosos e o sorvete contém
elevada concentração de minerais e vitaminas. O sorvete deve conter, no mínimo, 10% de gordura e
20% de sólidos totais, 12 a 17% de açúcares ou adoçantes, 0,2 a 0,5% de estabilizantes e
emulsificantes e 55 a 65% de água (constituinte do leite) (BERGER, 1997).
A busca por uma alimentação alternativa é, sem dúvida, uma realidade nos dias atuais.
Consumidores que buscam novos e saudáveis hábitos alimentares têm nos produtos light e diet
grandes aliados. Os mais jovens procuram os produtos geralmente com preocupações ligadas à
estética corporal e, entre os mais velhos, a procura prende-se à preservação e manutenção da boa
saúde (RORATO et al., 2007). Os produtos com apelo saudável estão recebendo cada vez mais
atenção dos consumidores, sendo que a indústria tem lançado produtos com baixo teor de gordura e
cloreto de sódio.
Os consumidores modernos estão interessados em produtos gostosos e convenientes, mas também
estão preocupados com o valor nutritivo, a segurança e os benefícios que o alimento possa trazer.
Os sorvetes com reduzido teor de gordura tem sido de grande procura. No desenvolvimento de
sorvetes com reduzido teor de gordura, a base gordurosa é substituída parcialmente por substitutos,
permitindo assim que o sorvete mantenha a maioria de suas propriedades sensoriais (ADAPA et al.,
2000; OHMES et al., 1997).
A goma de alfarroba, garrofina ou caroba é um estabilizante proveniente da polpa de alfarroba,
característico da região do Mediterrâneo. Sua aplicação tem a finalidade de melhorar a textura de
determinados alimentos, como bolos e biscoitos, espessarem coberturas para saladas, melhorar as
características de congelamento e fusão de sorvetes, na palatabilidade dos géis de carragena e para
diminuir a dureza e a temperatura de fusão do gel. A farinha de sementes de alfarroba pode ser
utilizada em sorvetes à base de creme, como também em produtos de frutas (ESTABILIZANTES
EM SORVETES, 2016).
O objetivo do presente trabalho foi utilizar o resíduo agroindustrial casca de abacaxi na produção de
farinha para ser usada na fabricação de sorvete com reduzido teor de gordura.
2. MATERIAL E MÉTODOS
31
Abacaxis da variedade Smooth Cayenne (Ananas comosus L. Merril) foram adquiridos no comércio
local, lavados, sanitizados e descascados cuidadosamente. O preparo da farinha da casca de abacaxi
foi realizado segundo Garcia et al. (2017). Os ingredientes utilizados na fabricação dos sorvetes
foram adquiridos na cidade de Medianeira, PR, Brasil.
As formulações do sorvete, bem como as análises físico-químicas foram realizadas nos laboratórios
da UTFPR, Câmpus Medianeira, PR, com exceção do teor de lipídios e de proteínas, que foram
determinados no Laboratório Nucleotec, Foz do Iguaçu, PR, Brasil.
Foram elaboradas duas diferentes formulações de sorvete com reduzido teor de gordura, sendo a
padrão (F1) e outra com substituição de 1,95% do creme de leite por farinha de casca de abacaxi
(F2). A Tabela 1 apresenta as duas formulações de sorvete preparadas.
Tabela 1: Formulações dos sorvetes.
Ingredientes F1 F2
Leite em pó desnatado 5,18% 5,18%
Farinha da casca de abacaxi 0,00% 1,95%
Creme de leite 5,18% 3,23%
Sacarose 5,47% 5,47%
Glicose 2,35% 2,35%
Farinha da semente alfarroba 0,78% 0,78%
Aromatizante de abacaxi 0,78% 0,78%
Saborizante de abacaxi 2,06% 2,06%
Leite UHT desnatado 78,19% 78,19%
Para o preparo do sorvete, após a pesagem, realizou-se a mistura dos ingredientes sólidos: leite em
pó desnatado, farinha da casca de abacaxi, goma de alfarroba e açúcar cristal, os quais foram
adicionados ao leite aquecido à temperatura de 40 ºC, sendo homogeneizados previamente à adição
do xarope de glicose de milho. Quando a mistura atingiu 60 °C, adicionou-se o creme de leite,
sendo realizada a pasteurização a 80 °C por 25 segundos. A seguir, a calda foi resfriada até
aproximadamente 5 °C, procedendo à adição do saborizante/aromatizante (abacaxi) e corante
alimentício (amarelo) com posterior homogeneização em liquidificador de aço inox (L58-25,
SIEMSEN, Brusque – SC, Brasil). A calda foi maturada em câmara fria à temperatura de 5 ± 2 °C
por 24 horas.
Após a maturação, a calda foi levada à bateção em sorveteira descontínua (SKYMSEN, Gelopar,
Chapada Araucária – PR, Brasil) a temperatura de -18 °C por 15 min. O sorvete foi acondicionado
em embalagens plásticas de polietileno, previamente higienizadas, e armazenado em freezer vertical
a -10 ± 2 °C (Freezer 290, Consul, São Paulo – SP, Brasil) até o momento da realização das análises
microbiológicas e físico-químicas.
Os sorvetes foram caracterizados com relação à umidade, cinzas, proteínas e lipídios totais, em
triplicata, à cor, em quintuplicata, e ao overrun e derretimento visual.
A cor dos sorvetes foi avaliada em colorímetro (Konica Minolta, Curitiba, Brasil) previamente
calibrado com placa cerâmica branca (x = 0.3188; y = 0.3362 e z = 87.0). Os resultados foram
expressos em valores absolutos L*, a* e b*, sendo que L* representa a luminosidade da amostra e
varia de 0 (escuro) ao 100 (claro), o parâmetro de croma a* varia do verde (valor negativo) ao
vermelho (valor positivo) e o parâmetro de croma b* varia do azul (valor negativo) ao amarelo
(valor positivo). Para a leitura da cor das formulações, os sorvetes foram acomodados em placas de
Petri de maneira a preenchê-las completamente, sem transbordar. Foram, então, realizadas cinco
leituras dos valores de L*, a* e b* em diferentes posições.
A umidade e os teores de cinzas, lipídios totais e proteína bruta foram determinados segundo
metodologia proposta por AOAC (1995): a umidade foi determinada pelo método estático
gravimétrico, em estufa a 105 °C; o teor de cinzas foi determinado em mufla à 550 °C; o teor de
lipídios foi determinado pelo método de Soxhlet utilizando éter de petróleo como solvente; o teor de
proteínas foi determinado pelo método de Kjedhal clássico utilizando sulfato de cobre
32
pentahidratado e sulfato de potássio como catalisadores na mineralização e ácido bórico como
solução receptora da amônia na destilação. O fator de correção utilizado foi 6,25.
O overrun foi determinado a partir do volume ocupado por 100 g de amostra (sorvete ou calda) a
partir da Equação 1 (SOLER; VEIGA, 2001):
(1)
Em que: Vsorvete representa o volume, em mL, ocupado por 100 g de sorvete; Vmix representa o
volume, em mL, ocupado por 100 g de calda.
O teste visual de derretimento dos sorvetes foi realizado por meio da observação periódica (5 em 5
min) das amostras (60 g) dispostas em uma placa de Petri, à temperatura de 20 °C por 15 min
(SABATINI et al., 2011).
3. RESULTADOS E DISCUSSÕES
A Tabela 2 apresenta os teores de água (bu), cinzas (%), lipídios totais (%) e proteína bruta (%) das
amostras de sorvete e os valores de L*, a* e b* das formulações elaboradas.
Tabela 2: Umidade (bu, %), cinzas (%), lipídios totais (%), proteína bruta (%) e parâmetros de cor
das formulações de sorvete produzidas.
F1 F2
L* 89,51a ± 2,41 78,57
b ± 2,15
a* 9,84a ± 0,23 4,62
b ± 0,28
b* 25,55a ± 1,42 27,21
a ± 1,20
Umidade 75,94a ± 0,57 73,15
b ± 0,38
Cinzas 1,17b ± 0,02 1,31
a ± 0,03
Lípídios Totais 0,45a ± 0,00 0,23
b ± 0,01
Proteína Bruta 4,52b ± 0,10 5,00
a ± 0,05
Média das amostras com diferentes letras sobrescritas na mesma linha, para cada parâmetro, indicam diferença
estatística significativa ao nível de 5% de significância (p < 0,05) de acordo com o teste de Tukey.
O componente L* da cor indica a luminosidade do produto e mostrou que a formulação de sorvete
com adição de farinha de casca de abacaxi foi significativamente (p < 0,05) mais escuro que a
controle, fato relacionado à adição da farinha da casca de abacaxi, que apresentou coloração
marrom (Figura 1).
Figura 1: Aspecto visual da farinha da casca de abacaxi.
33
O sorvete formulado com farinha de casca de abacaxi apresentou valor de a* significativamente
maior que a formulação controle, porém, ambos valores foram negativos, indicando coloração
verde. Não foi detectada diferença significativa entre os valores do croma b* das formulações de
sorvete, sendo que ambos foram positivos, mostrando que os sorvetes eram amarelos, fato esperado
já que o corante adicionado apresentava essa coloração.
É possível verificar na Tabela 2 que F1 apresentou umidade significativamente maior (p < 0,05) que
F2, fato possivelmente relacionado à substituição de parte do creme, de elevado teor de umidade (de
60 a 70%), pela farinha, que apresentou umidade abaixo de 20%, contribuindo para a redução no
teor de água.
O teor de cinzas da formulação de sorvete adicionada de farinha da casca de abacaxi (F2) foi
significativamente maior (p < 0,05) que o encontrado em F1. O aumento do teor de cinzas do
sorvete com farinha de casca de abacaxi ocorreu possivelmente devido ao fato deste resíduo ser rica
em minerais conforme relatado por Godim et al., (2005) com 1,03 g de cinzas, 76,44 mg de cálcio,
0,71 mg de ferro, 62,63 mg de sódio, 26,79 mg de magnésio, 0,45 mg de zinco, 0,11 mg de cobre e
285,87 mg de potássio, e consequentemente aumentando o teor de minerais em F2.
Verificou-se que o teor de lipídios totais de F1 foi significativamente maior (p < 0,05) do que o teor
de lipídios totais de F2. Nota-se que F1 apresentou teor de gordura aproximadamente 2 vezes maior
que F2, resultado esperado, devido à substituição parcial do creme de leite pela farinha da casca de
abacaxi. Ainda, o resultado é de grande interesse, devido à crescente busca da população por
alimentos saudáveis, dentre eles, os de reduzido teor de gordura.
Verificou-se que o teor de proteínas de F1 foi significativamente menor (p < 0,05) que o teor de
proteínas de F2. Sabe-se que as proteínas são nutrientes essenciais para a nutrição humana, por
exercerem funções importantes no organismo, como auxiliar na construção de tecidos e na
formação de enzimas e hormônios (FONSECA et al., 2011). Devido ao alto teor de proteínas da
casca de abacaxi, 4,5% segundo Carvalho (2008), é possível que sua adição ao sorvete na forma de
farinha tenha contribuído para elevar o aporte proteico.
Resultados similares aos deste trabalho foram encontrados por Boff et al. (2013) que avaliaram as
características sensoriais e físico-químicas de sorvetes elaborados com fibra de casca de laranja
amarga comercial como substituto da gordura, tendo sido produzidas duas formulações com
concentrações diferentes de fibra (F1 com 0,74% e F2 com 1,10% de fibra) e uma formulação
controle (com gordura animal, leite em pó integral e leite integral). Os autores verificaram que a
formulação controle apresentou menor umidade (aproximadamente 63%), enquanto que as demais
formulações apresentaram umidades de aproximadamente 70%. Também foi verificada redução de
70,4% e 71,4% no teor de gordura nas formulações F1 e F2, respectivamente, em relação ao sorvete
controle. Ainda, a formulação controle apresentou 12,87% de proteínas e esse teor aumentou com a
adição da fibra da casca da laranja para 16,32%, em F1, e 15,38 %, em F2.
Rodrigues et al. (2006) observaram que sorvetes produzidos com substituto de gordura comercial
(soro de leite em pó) obtiveram valores mais baixos de lipídios do que a formulação base (com
gordura), comprovando a redução da quantidade de lipídios ao utilizar um substituto da base
gordurosa.
Com relação ao overrun (%) e a densidade aparente (g/L) na Tabela 3 podem ser observados os
resultados para as duas formulações de sorvete.
Tabela 3: Análise de overrum e densidade aparente (g/L) das formulações de sorvete.
Overrum (%) Densidade Aparente (g/L)
F1 62,5 269,89
F2 45,45 196,48
A quantidade de ar presente no sorvete (overrun) é de suma importância, devido ao seu efeito sobre
a maciez e a leveza do produto (SABATINI et al., 2011), contudo, este parâmetro não é considerado
na legislação brasileira, sendo utilizado para controle da densidade aparente, estipulada no valor
34
mínimo de 475 g/L (BRASIL, 2005). No presente estudo, as porcentagens de overrun (incorporação
de ar) encontradas foram de 62,50% para F1 e 45,45% para F2 Segundo Nabeshima et al. (2005), o
limite mínimo de densidade aparente de 475 g/L representa 110% de overrun. Assim, verificou-se
que ambas formulações produzidas apresentaram overrun e densidade aparente abaixo do esperado.
Sabe-se que a redução no teor de gordura pode diminuir a agregação das bolhas de ar e influenciar o
rendimento em sorvetes, como relatado no trabalho de Su (2012). Outro fator de relevância para o
aumento na quantidade de ar incorporado ao sorvete é o tipo de equipamento utilizado na batedura
da calda. No presente trabalho foi utilizada uma sorveteira descontínua na fabricação dos sorvetes, o
que limitou a incorporação de ar nas formulações. Contudo, deve-se considerar que a densidade
aparente e o overrun dos sorvetes, apesar de abaixo dos valores propostos na legislação,
apresentaram valores razoáveis em função das limitações do equipamento.
Sabatini et al. (2011), avaliaram a viabilidade de utilização da alfarroba na elaboração e
aceitabilidade de sorvete de alfarroba. Os autores encontraram percentual de overrun de 25,92%,
inferior aos resultados encontrados para os sorvetes produzidos no presente trabalho, e abaixo do
estabelecido pela legislação (BRASIL, 2005).
A Figura 2 apresenta o teste de derretimento visual realizado durante 15 min para ambas
formulações de sorvete.
Figura 2: Teste de derretimento visual das amostras de sorvete realizado em intervalos de 5 min
durante 15 min.
Do ponto de vista físico, o sorvete é um sistema multifásico complexo, no qual bolhas de ar,
glóbulos de gordura parcialmente coalescidos e cristais de gelo estão dispersos em uma solução
viscosa (KOXHOLT et al., 2001). Esses elementos formam uma rede tridimensional responsável
pela estrutura do sorvete (BOLLIGER et al., 2000). Durante o derretimento, dois eventos principais
acontecem: o derretimento dos cristais de gelo e o colapso da estrutura espumosa lipídica
estabilizada (GOFF, 2016). O fenômeno do derretimento é governado por vários fatores, dentre eles
a taxa de incorporação de ar ou overrun (SOFJAN; HARTEL, 2004), as interações lipídicas e a
cristalização da gordura (GRANGER et al., 2005), tipo e concentração de emulsificante
(BOLLIGER et al., 2000), além do diâmetro dos glóbulos de gordura (KOXHOLT et al., 2001).
O registro visual das formulações durante o derretimento fornece subsídios para acompanhar o
colapso da estrutura. Observou-se que F1 manteve sua estrutura e forma por mais tempo, quando
comparado ao sorvete adicionado de farinha (F2). Esse fato possivelmente está relacionado ao
menor teor de gordura da formulação adicionada de farinha de casca de abacaxi quando comparada
à formulação controle, o que contribui para retardar o derretimento do produto, pois, a gordura
auxilia na formação da matriz complexa do sorvete. Outro fator que pode ser considerado é a
formação de cristais de gelo em maiores proporções devido à adição da farinha de abacaxi, o que
reforça a implementação de outras análises como a microscopia eletrônica de varredura com o
propósito de identificar a estrutura dos sorvetes. Dessa forma é de se esperar que formulações de
35
menor teor lipídico apresentem derretimento mais rápido que aquelas cujo teor lipídico é mais
elevado.
O sorvete padrão (F1) praticamente não derreteu após os 15 minutos de observação visual, enquanto
que F2 apresentou derretimento coagulado após esse período, indicando a presença de partículas
coaguladas de tamanho inferior. Segundo Soler & Veiga (2001), esse tipo de derretimento é
causado pelo desbalanceamento no teor de sais (teor mais alto de cálcio e magnésio em relação ao
de fosfatos e citratos). É possível que a adição da farinha de casca de abacaxi tenha contribuído para
esse desbalanceamento, devido à grande quantidade de cinzas, resultando na diferença verificada
durante o derretimento visual das formulações de sorvete produzidas.
4. CONCLUSÕES
Os resultados apontaram ser possível produzir sorvete com teor reduzido de gordura aproveitando
um resíduo agroindustrial, a casca de abacaxi, a qual possui alto teor de nutrientes e é de baixo
custo.
A formulação de sorvete adicionada da casca de abacaxi apresentou teor de lipídios totais cerca de 2
vezes menor que a formulação padrão, além de apresentar maior teor de proteínas e minerais. A
densidade aparente e o overrun das formulações de sorvete de abacaxi produzidas foram abaixo do
valor preconizado pela legislação, possivelmente devido ao teor reduzido de lipídios das
formulações e às limitações do equipamento utilizado na batedura da calda. O sorvete acrescido de
farinha de casca de abacaxi apresentou-se mais escuro que a formulação padrão.
REFERÊNCIAS
ADAPA, S.; DINGELDEIN, H; SCHMIDT, K.A.; HERALD, T.J. Rheological properties of ice
cream mixes and frozen ice creams containing fat and fat replacers. Journal of Dairy Science, 83,
2224-2229, 2000.
ASSOCIATION OF OFFICIAL ANALYTICAL CHEMISTS (A.O.A.C.).Official Methods of
Analysis. 16. ed. v. I e II.Washington, 1995.
BERGER, K.G. Ice cream. In: LARSSON, K. e FRIBERG, S. Food emulsions. New York, Marcel
Dekker Inc., p. 413-489, 1997.
BOFF, C.C.; CRIZELI, T.M.; ARAUJO, R.R.; RIOS, A.O.; FLÔRES, S.H. Desenvolvimento de
sorvete de chocolate utilizando fibra de casca de laranja como substituto de gordura. Ciência
Rural, 43, 10, 2013.
BOLLIGER, S.; GOFF, H.; THARP, B. Correlation between colloidal properties of ice cream mix
and ice cream.International Dairy Journal, 10, 04, 303-309, 2000.
BRASIL. ANVISA. Portaria nº 379, de 26 de abril de 1999. Aprova o Regulamento Técnico
referente a Gelados Comestíveis, Preparados, Pós para o Preparo e Bases para Gelados Comestíveis,
constante do anexo desta Portaria. Agência Nacional de Vigilância Sanitária, Brasília, 29 de abril
de 1999.
BRASIL. Ministério de Estado da Agricultura, Pecuária e Abastecimento. Resolução RDC nº 266,
de 22 de setembro de 2005. Diário Oficial [da] República Federativa do Brasil, Brasília, set.
2005.
CARVALHO, Michelle Garcêz de. Barras de cereais com amêndoas de chichá, sapucaia e
castanha-do-gurguéia, complementadas com casca de abacaxi. 93f. 2008. Dissertação (Mestrado
em Tecnologia de Alimentos), Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2008.
ESTABILIZANTES EM SORVETES. Sorvetes e casquinhas. Disponível
em:<http://www.insumos.com.br/sorvetes_e_casquinhas/materias/88.pdf>. Acesso em:06/09/2017.
FONSECA, R.S.; SANTO, V.R.D.; SOUZA, G.B.; PEREIRA, C.A.M. Elaboração de Barra de
Cereais com Casca de Abacaxi. Archivos Latinoamericanos de Nutrición, 61, 2, 2011.
36
GARCIA, Carolina Castilho; CHAVES, Márcia Alves; BARREIRO, Nívia. Modelagem da
Secagem de Cascas de Abacaxi para a Produção de Farinha. In: ALFARO, Adriane Theodoro
Santos; TROJAN, Daiane Garabeli (Orgs.). Descobertas das Ciências Agrárias e Ambientais 3.
Ponta Grossa (PR): Atena Editora, 2017. p. 255-265.
GOFF, H.D. Structure of ice cream: Dairy Science and Technology website. Disponível em:
<https://www.uoguelph.ca/foodscience/book-page/ice-cream-structure >. Acesso em: 06/09/2017.
GONDIM, J.A.; MOURA, M.F.; DANTAS, A.; MEDEIROS, L.S. Composição centesimal e de
minerais em cascas de frutas. Ciência e Tecnologia de Alimentos, 25, 4, 825-827, out/dez, 2005.
GRANGER, C.; LEGERB, A.; BAREYB, P.; LANGENDORFFB, V.; CANSELLA, M. Influence
of formulation on the structural networks in ice cream. International Dairy Journal, 15, 03, 255-
262, 2005.
KOXHOLT, M.; EISEMANN, B.; HINRICHS, J. Effect of the fat globule size on the meltdown of
ice cream. Journal of Dairy Science, 84, 31-37, 2001.
MORENO, Joyce de Sousa. Obtenção, Caracterização e Aplicação de Farinha de Resíduos de
Frutas em Cookies. 82f. 2016. Dissertação (Mestrado em Ciência de Alimentos), Universidade
Estadual do Sudoeste da Bahia, Itapetinga, 2016.
NABESHIMA, E.H.; OLIVEIRA, E.S.; HASHIMOTO, J.M.; JACKIX, M.N.H. Propriedades
físicas do sorvete de baunilha elaborado com substitutivos de gordura e sacarose. Boletim do
Centro de Pesquisa e Processamento de Alimentos, 19, 2, 169-182, jun.-dez., 2001.
OHMES, R.L.; MARSHALL, R.T., HEYMANN, H. Sensory and physical properties of ice creams
containing milk fat or fat replacers. Journal of Diary Science, 81, 1222-1228, 1997.
PINHEIRO, M.V.S.; PENNA, A.L.B. Substitutos de gordura: tipos e aplicações em produtos
lácteos. Alimentos e Nutrição, 15, 2, 175-186, 2004.
RODRIGUES, A.P.; FONTANA, C.V.; PADILHA, E.; SILVESTRIN, M.; AUGUSTO, M.M.M.
Elaboração de sorvetes sabor chocolate com teor de gordura reduzido utilizando soro de leite em pó.
Vetor, 16, 1/2, 55-62, 2006.
RORATO, F.; DEGASPARI, C. H.; MOTTIN, F. Avaliação do nível de conhecimento de
consumidores de produtos diet e light que frequentam um supermercado de Curitiba. Visão
Acadêmica. América do Sul, 7, 1, set. 2007.
SABATINI, D.R.; SILVA, K.M.; PICININ, M.E.; DEL SANTO, V.R.; SOUZA, G.B.; PEREIRA,
C.A.M. Composição centesimal e mineral da alfarroba e aceitabilidade em sorvete. Alimentos e
Nutrição, 22, 1, 129-136, jan/mar 2011.
SOFJAN, R.; HARTEL, R. Effects of overrun on structural and physical characteristics of ice
cream. International Dairy Journal, 14, 255-262, 2004.
SOLER, M.P.; VEIGA, P.G. Série Publicações Técnicas do Centro de Informação em Alimentos:
sorvetes. Instituto de Tecnologia de Alimentos, Campinas, 2001.
SU, Fernando. Comportamento Estrutural de Formulações de Gelado Comestível com
Variações da Base Gordurosa. 2012. 114f. Dissertação (Mestrado em Tecnologia de Alimentos),
Universidade de São Paulo Faculdade de Ciências Farmacêuticas, São Paulo, 2012.
37
ATIVIDADE PROTEOLÍTICA DO MÚSCULO Biceps femoris DE BOVINOS
DA RAÇA NELORE TRATADO COM ULTRASSOM
Alexia Francielli Schuch1; Rosana Aparecida da Silva-Buzanello
2; Fernanda Salbego Colombari-
Almeida3, Denise Pastore de Lima
4; Cristiane Canan
5
RESUMO
O ultrassom apresenta-se como tecnologia emergente para o amaciamento de carnes, resultado de
mudanças estruturais e bioquímicas que ocorrem nos tecidos. Assim, o objetivo deste estudo foi
avaliar o efeito do ultrassom na atividade proteolítica e maciez da carne bovina pelas determinações
de cálcio sarcoplasmático (CS), índice de fragmentação miofibrilar (IFM) e força de cisalhamento
(FC). As amostras provenientes de músculo Biceps femoris foram coletadas 24 h post-mortem em
triplicata, padronizadas quanto altura x largura x comprimento (2 x 5 x 6 cm) e peso (~ 60 g) e
embaladas à vácuo. As amostras foram sonicadas em banho de ultrassom (frequência: 80 kHz;
intensidade: 22,6 W cm-2
) por 120 s. Amostras não sonicadas foram armazenadas como controle. O
teor de CS e do IFM —medida indireta do sistema calpaína— foram determinados por
espectrometria de absorção atômica de chama e espectrometria UV-Vis, respectivamente. A FC foi
determinada nas amostras cozidas em texturômetro. O teor de CS foi superior (p ≤ 0,05) em
amostras sonicadas do que no controle, demonstrando que a sonicação resultou na ruptura do tecido
muscular provocando liberação de cálcio no sarcoplasma. Uma redução da FC foi observada em
amostras sonicadas comparadas às controle, indicando aumento da maciez da carne. Contudo, o
IFM não diferiu entre os tratamentos, sugerindo que a maciez da carne foi obtida por outros
mecanismos proteolíticos que não os resultantes do sistema calpaína. O tratamento de ultrassom
____________________ 1 Alexia Francielli Schuch – Acadêmica do Mestrado em Tecnologia de Alimentos do Programa de Pós-Graduação de
Tecnologia de Alimentos (PPGTA) – Universidade Tecnológica Federal do Paraná – Câmpus Medianeira,
[email protected] 2 Rosana Aparecida da Silva-Buzanello – Acadêmica do Doutorado em Ciência de Alimentos – Universidade Estadual
de Londrina, [email protected] 3 Fernanda Salbego Colombari-Almeida – Mestre em Tecnologia de Alimentos pela Universidade Tecnológica Federal
do Paraná – Câmpus Medianeira, [email protected] 4 Denise Pastore de Lima – Professora do Departamento Acadêmico de Alimentos (DAALM) – Universidade
Tecnológica Federal do Paraná – Câmpus Medianeira – [email protected] 5 Cristiane Canan – Professora do Departamento Acadêmico de Alimentos (DAALM) – Universidade Tecnológica
Federal do Paraná – Câmpus Medianeira – [email protected]
38
afetou a atividade proteolítica do músculo Biceps femoris bovino resultando em um aumento da
maciez da carne.
Palavras-chave: Teor de Cálcio Sarcoplasmático; Índice de Fragmentação Miofibrilar; Força de
Cisalhamento.
1. INTRODUÇÃO
A maciez apresentada pela carne é influencia por diversos fatores, sendo estes, decorrentes da
composição, bem como, do teor de tecido conjuntivo, gordura entremeada, componentes proteicos
miofibrilares, grau de contração miofibrilar, localização do músculo na carcaça e método de
cozimento (LAWRIE; LEDWARD, 2006). Portanto, melhorar a maciez do músculo Biceps femoris
é em particular um grande desafio, devido ao seu alto teor de tecido conjuntivo (PIETRASIK;
SHAND, 2010).
Diferentes métodos vêm sendo estudados visando a melhoria da textura da carne. A injeção de
cloreto de cálcio (PAZOS et al., 2002), a suspensão pelo tendão de Aquiles ou suspensão da carcaça
pelo osso pélvico durante o resfriamento (AHNSTRÖM et al., 2012), a estimulação elétrica
utilizada nas carcaças antes do resfriamento pós-abate, o uso de enzimas proteolíticas, a utilização
de alta pressão (SIKES et al., 2014), a aplicação de ondas ultrassônicas (STADNIK;
DOLATOWSKI, 2011; SIKES et al., 2014; CHANG et al., 2015) e o uso combinado de ondas
ultrassônicas e enzimas (BAREKAT; SOLTANIZADEH, 2017) são algumas das tecnologias
estudadas.
O ultrassom é uma tecnologia emergente que tem sido aplicada no processamento de alimentos
(KNORR et al., 2011; AWAD et al., 2012; ALARCÓN-ROJO et al., 2015). Em carnes, o
amaciamento pela aplicação de ultrassom é obtido em virtude do seu modo de ação combinado que
baseia-se na ruptura física dos tecidos resultante do processo de cavitação (JAYASOORIYA et al.,
2004), liberação e ativação de enzimas proteolíticas (RONCALES et al. 1993) e consequente
alteração do metabolismo pré-rigor da carne pela liberação de cálcio (GOT et al., 1999). Assim, a
avaliação dos parâmetros físico-químicos e bioquímicos responsáveis por estas modificações
proteolíticas são essenciais para a avaliação do efeito da aplicação do ultrassom na carne.
Portanto, o objetivo deste estudo foi avaliar o efeito do ultrassom na atividade proteolítica da carne
bovina mediante determinação do teor de cálcio sarcoplasmático, índice de fragmentação
miofibrilar e força de cisalhamento.
2. MATERIAIS E MÉTODOS
2.1. Amostragem
Neste estudo foi utilizado um músculo bovino Biceps femoris (coxão duro) de aproximadamente 5,5
kg, obtido de meia carcaça direita de bovino da raça Nelore, com idade de 24 meses (~ 550 kg),
abatido de acordo com normas e procedimentos oficiais (BRASIL, 1997; BRASIL, 2000). As
amostras foram coletadas do músculo 24 h post-mortem, em triplicata, e foram padronizadas quanto
à altura x largura x comprimento (2 x 5 x 6 cm) e peso (aproximadamente 60 g). Posteriormente, as
amostras foram embaladas a vácuo (Microvac CV8, Selovac) em sacos de polietileno e
armazenadas entre 0 a 2 ºC por 1 h para estabilização da temperatura para posterior aplicação do
ultrassom.
2.2. Tratamento com ultrassom
39
As amostras foram sonicadas em um banho de ultrassom (Elmasonic P 120H, Singen, Alemanha),
utilizando os parâmetros de frequência: 80 kHz, intensidade: 22,6 W cm-2
e tempo: 120 s. Estes
parâmetros foram definidos com base em estudos preliminares (dados não mostrados). Neste
tratamento, a maior área superficial das amostras foi mantida em contato com o fundo do banho de
ultrassom e na metade do tempo de sonicação, a porção da amostra que estava em contato com o
fundo do banho foi invertida, de modo que o tratamento atingisse uniformemente os dois lados do
corte. O banho de ultrassom foi mantido a 10 °C durante todo o tratamento com a adição de gelo.
Amostras sem aplicação de ultrassom foram armazenadas como controle.
As determinações analíticas foram conduzidas em triplicata e realizadas 24 h após a sonicação.
2.3. Determinação do teor de cálcio sarcoplasmático
Para extração do cálcio sarcoplasmático, as amostras de carne bovina tratadas e controle foram
cortadas em porções de 10 g e, sem seguida, suspensas em 25 mL de solução de KCl 150 mmol L-1
(CHEAH; CHEAH; WARING, 1986). A homogeneização das suspensões obtidas foi realizada por
2 min, seguida de centrifugação a 6000 rpm por 4 min. O sobrenadante resultante da centrifugação
foi transferido para outro recipiente e submetido a centrifugação a 26000 g por 4 min. A alíquota de
1 mL do sobrenadante obtido foi transferida à 4 mL de uma solução de lantânio 0,5%. A
determinação do teor de cálcio sarcoplasmático foi realizada em espectrofotômetro de absorção
atômica de chama a 422,7 nm (Varian, AA240FS, EUA) usando carbonato de cálcio como padrão.
2.4. Determinação do índice de fragmentação miofibrilar (IFM)
Porções de 4 g das amostras de carne bovina congeladas e livres de tecido conectivo foram picadas
e homogeneizadas com 20 mL de solução tampão IFM fria (KCl 100 mmol L-1
, KH2PO4 20 mmol
L-1
, EDTA 1 mmol L-1
, MgCl2 1 mmol L-1
e NaN3 1 mmol L-1
) pH 7,0 por 1 min. Após, foram
centrifugadas a 6000 rpm por 25 min a 2 °C, sendo o sobrenadante obtido coletado e estocado em
banho de gelo. O sedimento obtido foi ressuspendido em 20 mL de tampão IFM frio e novamente
centrifugado a 6000 g por 25 min a 2 °C, sendo que o novo sobrenadante obtido foi coletado e
adicionado ao primeiro. O sedimento foi ressuspendido em 10 mL de tampão IFM frio e, após
homogeneização, foi filtrado e a suspensão filtrada adicionada aos sobrenadantes coletados
incialmente. A suspensão de miofibrilas obtida teve sua concentração proteica determinada pelo
método de Biureto. Alíquotas das suspensões de miofibrilas com contrações finais de 0,5 mg mL-1
de proteína tiveram sua absorbância determinada a 540 nm em espectrofotômetro ultravioleta-
visível (Perkin Elmer, Lambda XLS Beaconsfield, Reino Unido). O IFM foi expresso como A540 nm
x 200 (CULLER et al., 1978).
2.5. Medida da força de cisalhamento
As amostras foram cozidas em forno elétrico convencional até atingir a temperatura interna de 80
°C. A maciez das amostras foi mensurada pela medida da força de cisalhamento, utilizando um
Texturômetro Universal TATX-2i, equipado com lâmina Warner Bratzler. As amostras foram
cortadas (1 × 1 × 2 cm) no sentido longitudinal das fibras musculares e cortadas com a lâmina
Warner Bratzler no sentido transversal das fibras musculares. Os resultados foram expressos pela
força em Newton (N) necessária para o corte das amostras. A célula de carga utilizada foi de 100
kg.
2.6. Análise estatística
Para avaliação dos dados obtidos utilizou-se análise de variância (ANOVA) e teste t de Student para
comparação de médias, considerando um nível de significância de 5% (p ≤ 0,05).
40
3. RESULTADOS E DISCUSSÕES
Os valores de teor de cálcio sarcoplasmático, índice de fragmentação miofibrilar (IFM) e força de
cisalhamento (FC) são apresentados na Tabela 1. As amostras sonicadas e controle diferiram em
relação às medidas de teor de cálcio sarcoplasmático e FC (p ≤ 0,05), não havendo diferença quanto
ao IFM (p > 0,05).
Tabela 1: Teor de cálcio sarcoplasmático, índice de fragmentação miofibrilar e força de
cisalhamento de amostras de carne bovina submetidas à sonicação e controle (sem ultrassom).
Determinações
analíticas
Amostras p-valor
Controle Sonicadas
Ca2+
(µg g-1
) 5,5 ± 0,3 6,9 ± 0,4 0,0012*
IFM 68,8 ± 1.1 70,47 ± 2,1 0,2915
FC (N) 68,7 ± 1,2 63,8 ± 0,7 0,0035* Médias ± desvio padrão.
FC: força de cisalhamento; Ca2+
: teor de cálcio sarcoplasmático; IFM: índice de fragmentação miofibrilar.
*Diferença significativa entre as médias pelo teste t de Student (p ≤ 0,05).
Amostras de carne bovina sonicadas apresentaram maior teor de cálcio sarcoplasmático (p ≤ 0,05)
do que as amostras controle. Estes resultados corroboram com o reportado por Got et al. (1999) em
seu estudo de aplicação de ultrassom no músculo Semimembranosus, onde amostras controle
apresentaram valores de cálcio sarcoplasmático inferiores aos das amostras tratadas com ultrassom
(2.6 MHz; 10 W cm-2
; 30 s). O processo de ruptura física do tecido muscular tem sido relacionado à
cavitação resultante da aplicação do ultrassom, o que contribui para a maior liberação de cálcio no
sarcoplasma (WARNER et al., 2017), justificando os resultados obtidos no presente estudo.
Apesar do aumento do teor de cálcio sarcoplasmático da carne ter sido observado pela aplicação do
ultrassom e, que este é capaz de influenciar na ativação das enzimas do sistema calpaína
(KOOHMARAIE, 1992), observou-se que a atividade destas enzimas —medida indiretamente pelo
IFM— não foram afetadas pelo tratamento com ultrassom. Contudo, a força necessária para romper
a carne bovina —medida pela FC— foi superior (p ≤ 0,05) em amostras controle do que aquelas
tratadas com ultrassom, indicando que a sonicação resultou em um aumento na maciez da carne
bovina. Este aumento da maciez da carne pode ser explicado por outros modos de ação do
ultrassom, além da proteólise da estrutura do tecido muscular esquelético resultante da ação do
sistema calpaína. O processo de fragmentação do colágeno presente no tecido conjuntivo pode ser
favorecido pela aplicação de ultrassom e consequentemente afetar o amaciamento da carne
(MISRA; CULLEN; TIWARIMISRA, 2017), sendo que este tipo de fragmentação não pode ser
identificado pelo IFM. O músculo Biceps femoris é um corte rico em tecido conjuntivo, o que
corrobora com o discutido acima.
4. CONCLUSÕES
A aplicação de ultrassom afetou a atividade proteolítica do músculo Biceps femoris bovino da raça
Nelore resultando em um aumento da maciez da carne.
5. AGRADECIMENTOS
Os autores agradecem à CAPES, CNPq e Fundação Araucária pelo suporte financeiro e concessão
de bolsas de estudos.
41
REFERÊNCIAS
AHNSTRÖM, M.L.; HESSLE, A.; JOHANSSON, L.; HUNT, M.C.; LUNDSTRÖM, K. Influence
of slaughter age and carcass suspension on meat quality in Angus heifers. Animal, 6, 9, 1554–1562,
2012.
ALARCÓN-ROJO, A.D.; JANACUA, H.; RODRIGUEZ, J.C.; PANIWNYK, L.; MASONC, T.J.
Power ultrasound in meat processing. Meat Science, 107, 86–93, 2015.
AWAD, T.S.; MOHARRAM, H.A.; SHALTOUT, O.E.; ASKER, D.; YOUSSEF, M.M.
Applications of ultrasound in analysis, processing and quality control of food: A review. Food
Research International, 48, 2, 410–427, 2012.
BAREKAT, S.; SOLTANIZADEH, N. Improvement of meat tenderness by simultaneous
application of high-intensity ultrasonic radiation and papain treatment. Innovative Food Science
and Emerging Technologies, 39, 223–229, 2017.
BRASIL. Ministério da Agricultura, do Abastecimento e Reforma Agrária. Regulamento da
Inspeção Industrial e Sanitária de Produtos De Origem Animal. Título VII: Inspeção Industrial e
Sanitária de Carnes e Derivados – Seção II: Matança Normal. Diário Oficial da União, Brasília,
1997.
BRASIL. Ministério da Agricultura, Pecuária e Abastecimento. Instrução Normativa n°3, 17 de
janeiro de 2000. Regulamento Técnico de Métodos de Insensibilização para o Abate Humanitário
de Animais de Açougue. Diário Oficial da União, Brasília, 24 jan. 2000. Seção 1, p. 14, 2000.
CHANG, H.J.; WANG, Q.; TANG, C.H.; ZHOU, G.H. Effects of ultrasound treatment on
connective tissue collagen and meat quality of beef semitendinosus muscle. Journal of Food
Quality, 38, 4, 256–267, 2015.
CHEAH, K.S.; CHEAH, A.M.; WARING, J.C. Phospholipase A2 activity, calmodulin, Ca2+ and
meat quality in young and adult halothane-sensitive and halothane-insensitive British Landrace
pigs. Meat Science, 17, 37–53, 1986.
CULLER, R.D.; PARRISH, F.C.; SMITH, G.C.; CROSS, H.R. Relationship of myofibril
fragmentation index to certain chemical, physical and sensory characteristics of bovine Longissimus
muscle. Journal of Food Science, 43, 43, 1177–1180, 1978.
GOT, F.; CULIOLI, J.; BERGE, P.; VIGNON, X.; ASTRUC, T.; QUIDEAU, J.M.; LETHIECQ,
M. Effects of high-intensity high-frequency ultrasound on ageing rate, ultrastructure and some
physico-chemical properties of beef. Meat Science, 51, 1, 35–42, 1999.
JAYASOORIYA, S.D.; BHANDARIM, B.R.; TORLEY, P.; D‘ARCY, B.R. Effect of high power
ultrasound waves on properties of meat: A review. International Journal of Food Properties, 7,
301–319, 2004.
KNORR, D.; FROEHLING, A; JAEGER, H.; REINEKE, K.; SCHLUETER, O.; SCHOESSLER,
K. Emerging technologies in food processing. Food Science and Technology, 2, 203–238, 2011.
KOOHMARAIE, M. Role of the neutral proteinases in postmortem muscle protein degradation and
meat tenderness. Reciprocal Meat Conference Proceedings, 45, 45–63, 1992.
LAWRIE, R.A.; LEDWARD, D. A. Meat science. Woodhead Publishing, Cambridge, 7 ed., 2006,
464 p.
MISRA, N.N.; CULLEN, P.J.; TIWARI, B.K. Ultrasound processing applications in the meat
industry: emerging technologies in meat processing. John Wiley & Sons, Chichester, UK, 2017.
PAZOS, A.A.; SALITTO, V.A.; LASTA, J.A.; BOLONDI, A.; GUIDI, S.M.; CARDUZA, F.J.;
GONZALEZ, C.B. Tenderness improvement of bovine Biceps femoris muscle by calcium chloride
injection. Journal of Muscle Foods, 13, 171–187, 2002.
PIETRASIK, Z.; SHAND, P.J. Bovine Biceps femoris is resistant to tenderization by lower-salt
moisture enhancement or enzyme addition. Canadian Journal of Animal Science, 90, 4, 495–503,
2010.
RONCALES, P.; CENA, P.; BELTRAN, J.A.; JAIME, I. Ultrasonication of lamb skeletal muscle
fibres enchances postmortem proteolysis. Z Lebensm Unter Forsch, 196, 339–342, 1993.
42
SIKES, A.L.; MAWSON, R.; STARK, J.; WARNER, R. Quality properties of pre- and post-rigor
beef muscle after interventions with high frequency ultrasound. Ultrasonics Sonochemistry, 21, 6,
2138–2143, 2014.
STADNIK, J.; DOLATOWSKI, Z.J. Influence of sonication on Warner-Bratzler shear force, colour
and myoglobin of beef (m. semimembranosus). European Food Research and Technology, 233,
4, 553–559, 2011.
WARNER, R.D.; MCDONNELL, C.; BEKHIT, A.E.D.; CLAUS, J.; VASKOSKA, R.; SIKES, A.;
DUNSHEA, F.R.; HA, M. Systematic review of emergind and innovative technologies for meat
tenderization. Meat Science, in press, 2017.
43
BARRA DE CEREAIS COM ADIÇÃO DE FARINHA DE TEMPEH:
ACEITAÇÃO SENSORIAL E MAPA DE PREFERÊNCIA INTERNO
Priscila Falcão Melo1; Daneysa Lahis Kalschne
2; Rosana Aparecida da Silva-Buzanello
3; Rafael
Sprea4; Marinês Paula Corso
5; Cristiane Canan
6
RESUMO
O tempeh é um alimento produzido pela fermentação da soja com o fungo Rhizophus oligosporus
capaz de promover efeitos benéficos na saúde. Entretanto, não é muito conhecido e consumido no
Brasil. O objetivo do presente trabalho foi produzir formulações de barra de cereais adicionadas de
farinha de tempeh (FT) e avaliar a aceitação pelo teste de escala hedônica e mapa de preferência
interno. Grãos de soja orgânica foram empregados no preparo do tempeh, que foi liofilizado e
moído para a obtenção da FT, essa foi adicionada nas formulações em proporções e 10, 15 e 20%,
sendo que uma formulação foi mantida como controle. Os atributos de cor, aparência, textura, sabor
e impressão global foram avaliados pela escala hedônica híbrida de 10 cm. Um mapa de preferência
foi gerado considerando os dados da impressão global. A barra de cereais controle foi a preferida,
mas as barras com adição de 10% e 15% de FT tiveram notas superiores a 5,5 para todos os
atributos, indicando aceitação. No mapa de preferência a amostra controle foi locada separadamente
das amostras contendo FT, com um grupo maior de provadores que a preferiu. Contudo, um grupo
menor e específico (23% dos consumidores) preferiu as amostras que continham FT. A produção e
comercialização de uma barra de cereais com adição de FT entre 10 e 15% apresenta-se como
opção com aceitação por um grupo específico de consumidores.
Palavras-chave: Análise sensorial; Consumidores; Escala hedônica; Soja.
_______________________ 1 Priscila Falcão Melo – Acadêmico do Curso de Engenharia de Alimentos – Departamento Acadêmico de Alimentos
(DAALM) – Universidade Tecnológica Federal do Paraná – Câmpus Medianeira, [email protected] 2 Daneysa Lahis Kalschne – Acadêmica do Doutorado em Ciência de Alimentos do Programa de Pós-Graduação de
Ciência de Alimentos – Universidade Estadual de Londrina, [email protected] 3 Rosana Aparecida da Silva-Buzanello – Acadêmica do Doutorado em Ciência de Alimentos do Programa de Pós-
Graduação de Ciência de Alimentos – Universidade Estadual de Londrina, [email protected] 4 Rafael Sprea – Acadêmico do Curso de Engenharia de Alimentos – Departamento Acadêmico de Alimentos
(DAALM) – Universidade Tecnológica Federal do Paraná – Câmpus Medianeira, [email protected] 5 Marinês Paula Corso – Professora do Departamento Acadêmico de Alimentos – Universidade Tecnológica Federal do
Paraná – Câmpus Medianeira, [email protected] 6 Cristiane Canan – Professora do Departamento Acadêmico de Alimentos – Universidade Tecnológica Federal do
Paraná – Câmpus Medianeira, [email protected]
44
1. INTRODUÇÃO
O tempeh é um alimento típico da Indonésia, utilizado como complemento ou substituinte de baixo
custo da proteína da carne. É obtido a partir da fermentação dos grãos da soja com o microrganismo
Rhizophus oligosporus. É um produto com baixo teor de sódio, fonte de proteínas, com elevadas
concentrações de ácidos graxos essenciais e vitaminas do complexo B. Além disso, possui
componentes bioativos capazes de promover a saúde, destacando-se o conteúdo de isoflavonas e a
atividade antioxidante (BABU; BHAKYARAJ; VIDHYALASHMI, 2009; CHANG et al., 2009). A
produção do tempeh é relativamente simples e rápida, podendo ser considerada um processo
fermentativo em estado sólido. As fases essenciais na preparação do tempeh incluem descasque,
cozimento, inoculação e fermentação (CRUZ, 2014).
O Brasil é o segundo maior produtor mundial de soja com uma safra estimada em 113,9 mil ton em
2017 (CONAB, 2017). Entretanto, a soja no país é empregada principalmente na produção de óleo
vegetal e rações para alimentação animal, e em menor proporção na produção de biodiesel e na
indústria química (APROSOJA, 2017; KOHLHEPP, 2010). Apesar da grande oferta da matéria
prima para a produção do tempeh, esse alimento não é muito conhecido e consumido no país. Como
alternativa para potencializar o consumo, a adição em um alimento amplamente consumido pode ser
uma opção para popularizar o consumo e garantir os efeitos benéficos na saúde promovidos pelo
tempeh.
As barras de cereais compreendem uma categoria de alimentos saudáveis, com estimativas
crescentes de consumo e que conquistaram os consumidores (NIELSEN, 2016; SOUZA, 2014).
Logo a incorporação do tempeh na barra de cereais, já reconhecida como um alimento saudável
(DEGASPARI; MOTTIN; BLINDER, 2009), é uma opção interessante para popularizar seu
consumo.
A análise sensorial é uma ciência que envolve a participação de indivíduos aptos para analisar as
características de um produto para um determinado fim, como por exemplo alimentos que contém
ingredientes diferenciados e que caracterizam um novo produto (TEIXEIRA, 2009). Existem
diversos testes sensoriais, sendo que o de uso mais comum e difundido é a escala hedônica, a qual
possibilita a avaliação do grau de gostar ou desgostar de um atributo em específico ou de forma
global (DUTCOSKY, 2013; LAWLESS; HEYMANN, 2010; IAL, 2005).
O objetivo desse trabalho foi produzir formulações de barra de cereais adicionadas de farinha de
tempeh e avaliar a aceitação pelo teste de escala hedônica e mapa de preferência interno.
2. MATERIAIS E MÉTODOS
2.1 Produção do tempeh e farinha de tempeh
O tempeh foi obtido de cotilédones de soja orgânica hidratados (1:10; w/w) por 18 h a temperatura
ambiente, descascados e cozidos por 45 min com 1,5 L de água adicionada de 12,5 g de vinagre
branco. Na sequência os grãos foram drenados, secos, resfriados até 25 °C e inoculados com
Rhizopus oligosporus (100:0,7; p/p). Foram dispostos em uma embalagem de polipropileno
perfurada e incubados na temperatura de 30 °C por 40 h em estufa (Quimis, modelo Q313M, São
Paulo, Brasil), na qual foram dispostos recipientes contendo água para aumentar a umidade do
ambiente ( 60%).
A farinha de tempeh (FT) foi produzida a partir da liofilização do tempeh por 24 h com temperatura
de aquecimento de 40 ºC e pressão menor que 0,5 mbar (Labconco, FreeZone 6L, Kansas, EUA)
seguida do processo de moagem em moinho de facas (modelo SL31, Solab, Piracicaba).
2.2 Preparo das barras de cereais
Três formulações contendo FT foram produzidas, sendo que essa substituiu totalmente a aveia em
flocos e parcialmente a granola. Uma amostra sem adição de FT foi mantida como controle. As
45
barras de cereais foram produzidas a partir da mistura dos ingredientes indicados na Tabela 1,
seguido do molde em uma forma de inox (20 mm X 20 mm X 10 mm) e armazenamento em
geladeira (5 a 8 °C) por no mínimo 4 h.
Tabela 1: Formulações de barras de cereais.
Ingredientes (%) Controle 10% 15% 20%
Castanha (picada) 7,32 7,32 7,32 7,32
Damasco (picado) 9,15 9,15 9,15 9,15
Farinha de tempeh 0,00 10,07 15,01 20,05
Maltodextrina 12,82 12,82 12,82 12,82
Granola 13,73 17,39 12,45 7,41
Flocos de arroz 14,65 14,65 14,65 14,65
Xarope de glicose 28,38 28,38 28,38 28,38
Essência de laranja 0,22 0,22 0,22 0,22
Aveia em flocos 13,73 0,00 0,00 0,00
Total 100,00 100,00 100,00 100,00
2.3 Condução dos testes sensoriais
Os testes sensoriais foram autorizados pelo Comitê de Ética em Pesquisa do Centro de Educação
Integrado - Campo Mourão (CAAE: 64104117.4.0000.0092; Parecer: 1902699). Os 135
consumidores participantes foram previamente informados sobre a análise sensorial e responderam
a um questionário sócio-demográfico e sobre hábitos de consumo.
Os testes sensoriais foram conduzidos no Laboratório de Análise Sensorial da UTFPR- Câmpus
Medianeira em cabines individuais sob luz branca. As barras de cereais ( 15 g cada) foram
servidas em copos transparentes (50 mL) codificados com três dígitos aleatórios e randomizados.
Os consumidores foram orientados a limpar o palato com água antes e entre as avaliações das
amostras. A escala hedônica híbrida de 10 cm ancorada com os termos (0 = desgostei
extremamente, 5 = nem gostei/nem desgostei, 10 = gostei extremamente) (VILLANUEVA;
PETENATE; SILVA, 2005) foi utilizada para avaliar a aceitação dos atributos cor, aparência,
textura, sabor e impressão global. As amostras foram apresentadas de forma monádica seguindo-se
um delineamento experimental em blocos balanceados e casualizados.
2.4 Análise estatística
Os dados foram analisados por ANOVA (considerando as amostras e os consumidores como fonte
de variação) e teste de Tukey (p ≤ 0.05) utilizando o programa Statistica 8.0 (STATSOFT, 2007). O
mapa de preferência interno foi gerado com uso da escala multidimensional e analise de cluster
empregando o programa Senstools versão 2.3.28 (OP & P PRODUCT RESEARCH, 1998).
3. RESULTADOS E DISCUSSÕES
3.1 Caracterização da equipe
A equipe de provadores (72 mulheres e 63 homens) tinha idade predominante entre 18 e 25 anos
(88%) e a maioria tinha ensino médio completo (91%). Eram estudantes (76%) e profissionais
assalariados, liberais ou funcionários públicos (24%), em sua maioria consumidores de barra de
cereais (75% consumiam ocasionalmente, 18% consumiam uma vez ou mais na semana, enquanto
7% não consumiam). Quando questionados sobre o consumo de produtos funcionais, 36%
afirmaram consumir ocasionalmente, 25% de 1 a 3 vezes na semana, 15% diariamente e 24%
afirmaram não consumir. Dentre os alimentos funcionais mais consumidos destacaram-se os cereais
46
(56%, sendo que 31% indicaram a granola e 31% a aveia), iogurte (17%), frutas e verduras (16%) e
outros (11%). Quando questionados do consumo de produtos de soja, 44% indicaram nunca
consumir, 38% afirmaram consumir ocasionalmente e 19% 1 vez na semana ou mais. Dentre os
derivados da soja mais indicados, destacaram-se o leite ou suco de soja (41%), azeite (29%),
proteína texturizada (14%), shoyo (7%) e outros (10%). Em relação ao tempeh, 83% afirmaram não
conhecer o produto, 13% já ouviram falar e 4% já consumiram.
3.2 Aceitação sensorial
A barra controle foi a mais aceita, entretanto entre as que tiveram adição de 10% e 15% de FT não
houve diferença, indicando a possibilidade da adição de 15% (Tabela 2). Em relação as barras de
cereais com 15% e 20% de adição de farinha de tempeh também não houve diferença, mas a barra
de cereais com 20% teve aceitação inferior à barra que continha 10% de FT. No caso dos atributos
cor, aparência, sabor e impressão global das barras com tempeh o desvio padrão foi maior em
comparação à barra padrão. Isso indica que na aceitação da barra controle houve maior consenso
entre os consumidores e, no caso a grande maioria gostaram. Entretanto, dentre as barras de cereais
com adição da FT, as com adição de 10% e 15% e são ambas formulações interessantes do ponto de
vista da aceitação sensorial.
Tabela 2: Aceitação sensorial das barras de cereais.
Amostras Cor Aparência Textura Sabor Impressão global
Controle 7,6a ± 1,9 7,6
a ± 2,0 7,3
a ± 2,0 8,1
a ± 1,8 7,6
a ± 1,6
10% 6,9b
± 2,1 6,7b
± 2,2 7,0ab
± 2,1 5,8b
± 2,6 6,3b
± 2,1
15% 6,5bc
± 2,1 6,4bc
± 2,2 6,8b
± 2,0 5,5bc
± 2,5 5,9bc
± 2,1
20% 6,1c ± 2,2 5,9
c ± 2,2 6,2
c ± 2,1 5,1
c ± 2,6 5,6
c ± 2,1
Média ± desvio padrão (n = 135); escala hedônica: 0 = desgostei extremamente, 5 =não gestei/nem desgostei, 10 =
gostei extremamente; letras sobrescritas diferentes nas colunas indicam diferença significativa (p ≤ 0.05).
O tempeh é um derivado da soja com conteúdo considerável de isoflavonas (BORGES et al., 2016),
as quais são reconhecidas pelo sabor amargo (SILVA et al., 2010; ARAÚJO et al., 1997) que
conferem aos alimentos. Quando solicitados sobre os atributos menos apreciados para a amostra
contendo 10% de FT 36,7% dos provadores indicaram o sabor e, mais 15,1% indicaram
especificamente o sabor amargo. Na amostra contendo 15% de FT 36,9% indicaram o sabor e
17,4% o sabor amargo. Na amostra com 20%, um total de 40,8% não apreciou o sabor. Segundo os
consumidores de barra de cereais o sabor é um dos atributos que mais influencia a escolha do
produto no momento da compra (DEGASPARI; MOTTIN; BLINDER, 2009).
Em barras de cereais proteicas, adicionadas de proteína texturizada de soja e polpa de camu-camu
desidratado foi obtido boa aceitação sensorial, e conforme os autores a cor e a aparência foram os
atributos mais aceitos, seguidos da textura e sabor (PEUCKERT et al., VIERA et al., 2010). De
forma similar, em barras de cereais com alto teor proteico e vitamínico a base de proteína de soja
texturizada, gérmen de trigo e aveia, enriquecida de ácido ascórbico e acetato de α-tocoferol, e
saborizadas com banana foram obtidas médias de aceitação equivalentes as obtidas no presente
estudo, apesar dos autores terem aplicado a escala hedônica de 9 pontos (FREITAS; MORETTI,
2006).
3.3 Mapa de preferência interno
A avaliação dos resultados individuais pelo mapa de preferência interno permitiu verificar a
segmentação de consumidores. Uma solução bi-dimensional foi responsável por 81% da variância
explicada para a impressão global (Figura 1).
A dimensão 1 discriminou a barra de cereais controle das demais barras de cereais com adição de
tempeh, sendo que a primeira foi locada separadamente no lado esquerdo do mapa de preferência
47
Barra padrão
Barra 10% tempeh
Barra 15% tempeh
Barra 20% tempeh
Dimensão 1
Dim
ensã
o 2
interno, enquanto as demais foram locadas no lado direito (Figura 1). Independente da menor nota
para impressão global das barras com FT (Tabela 2), um grupo menor e especifico de consumidores
as prefere (correspondente a 23% dos consumidores; grupo 2: 14 consumidores, grupo 3: 9
consumidores e grupo 4: 8 consumidores) (Figura 1).
Figura 1: Mapa de Preferência Interno das barras de cereais.
Configuração das amostras () e dos consumidores ( grupo 1, 104 consumidores; grupo 2, 14
consumidores; grupo 3, 9 consumidores; grupo 4, 8 consumidores).
4. CONCLUSÕES
A barra de cereais controle foi a preferida, enquanto que as barras com adição de 10% e 15% de FT
tiveram notas sensoriais similares entre sim inferiores a barra controle, mas superiores a 5,5 para
todos os atributos, indicando aceitação. No mapa de preferência interno a amostra controle teve um
grupo maior de provadores que a preferiu, entretanto um grupo menor e específico, correspondendo
a 23% dos consumidores, mostrou preferência pelas amostras que continham a FT. A produção e
comercialização de uma barra de cereais com adição de FT entre 10 e 15% apresenta-se como
opção com aceitação por um grupo específico de consumidores.
5. AGRADECIMENTOS
Os autores agradecem o suporte financeiro e bolsas de estudo concedidos pelos órgãos CAPES,
CNPq e Fundação Araucária.
REFERÊNCIAS
APROSOJA - Associação dos Produtores de Soja e Milho. Uso da Soja. 2017. Disponível em:
<http://aprosojabrasil.com.br/2014/sobre-a-soja/uso-da-soja/>. Acesso em: 06 Set. 2017.
ARAÚJO, M.A.; CARLOS, J..S.; SEDYAMA, C.S. Isoflavonas em grãos de soja: importância da
atividade de β-glicosidase na formação do sabor amargo e adstringente. Ciência E Tecnologia de
Alimentos, 17, 2, 137–141, 1997.
BABU, P.D.; BHAKYARAJ, R.; VIDHYALASHMI, R.A. Low cost nutritious food -tempeh - a
review. World Journal of Dairy & Food Science, 4, 1, 22–27, 2009.
BORGES, C.W.C.; CARRÃO-PANIZZI, M.C.; MANDARINO, J.M.G.; SILVA, J.B.;
48
BENEDETTI, S.; IDA, E.I. Contents and bioconversion of B-glycoside isoflavones to aglyciones in
the processing conditions of soybean tempeh. Pesquisa Agropecuaria Brasileira, 51, 3, 271–279,
2016.
CHANG, C.T.; HSU, C.K.; CHOU, S.T.; CHEN, Y.C.; HUANG, F.S.; CHUNG, Y.C. Effect of
fermentation time on the antioxidant activities of tempeh prepared from fermented soybean using
Rhizopus oligosporus. International Journal of Food Science and Technology, 44, 4, 799–806,
2009.
CONAB - Companhia Nacional de Abastecimento. Acompanhamento da safra brasileira: grãos.
2017. v. 4, n. 10, p. 1–98. Disponível em: <https://www.conab.gov.br/OlalaCMS/uploads/arquivos/
17_07_12_11_17_01_boletim_graos_julho_2017.pdf>. Acesso em: 06 Set. 2017.
CRUZ, I.L. Desenvolvimento de um inóculo seguro, eficiente e padronizado para a produção
de tempeh em pequena escala a partir de diferentes leguminosas. 2014. 83 f. Dissertação
(Mestrado em Engenharia Alimentar) – Instituto Federal de Agronomia, Lisboa.
SILVA, J.B.; FELBERG, I.; CARRÃO-PANIZZI, M.C.; LEE, S.Y.; PRUDENCIO, S.H.
Relationships among sensory analysis, isoflavone and hexanal contents of soymilk powder.
Brazilian Archives of Biology and Technology, 53, 5, 1197–1204, 2010.
DEGASPARI, C.H.; MOTTIN, F.; BLINDER, E.W. O comportamento do consumidor no mercado
de barras cereais. Publicatio UEPG: Ciencias Humanas, Ciencias Sociais Aplicadas,
Linguistica, Letras e Artes, 17, 1, 49–58, 2009.
DUTCOSKY, S.D. Análise sensorial de alimentos. 4 ed. Champagnat: Curitiba, 2013, 531 p.
FREITAS, D.G.C.; MORETTI, R.H. Caracterização e avaliação sensorial de barra de cereais
funcional de alto teor protéico e vitamínico. Ciência e Tecnologia de Alimentos, 26, 2, 318–324,
2006.
IAL – Instituto Adolfo Lutz. Métodos físico-químicos para análise de alimentos. 4 ed. Normas
analíticas do Instituto Adolfo Lutz, Brasília, 2005, 1020 p.
KOHLHEPP, G. Análise da situação da produção de etanol e biodiesel no Brasil. Estudos
Avançados, 24, 68, 223–253, 2010.
LAWLESS, H.T.; HEYMANN, H. Sensory Evaluation of Food Principles and Practices.
Springer: Nova York, 2010, 596 p.
NIELSEN. A retomada dos snacks no consumo fora do lar. 2016. Disponível em:
<http://www.nielsen.com/br/pt/insights/news/2016/A-retomada-dos-snacks-no-consumo-fora-do-
lar.html>. Acesso em: 06 Set. 2017.
OP & P PRODUCT RESEARCH. Senstools. Versão 2.3.28. Utrecht: OP & P Product Research,
1998.
PEUCKERT, Y.; VIERA, V.B.; HECKTHEUER, L.H.R.; MARQUES, C.T.; TOSA, C.S.
Caracterização e aceitabilidade de barras de cereais adicionadas de proteína texturizada. Alimentos
e Nutrição, 21, 1, 147–152, 2010.
Souza, V. Barras cereais ganham força. 2014. Disponível em:
http://www.sm.com.br/detalhe/barras-cereais-ganham-forca. Acesso em: 06 Set. 2017.
STATSOFT. STATISTICA for Windows: comp.uter program manual. Versão 8.0. Tulsa:
Software Inc., 2007.
TEIXEIRA, L.V. Análise sensorial na indústria de alimentos. Revista Do Instituto de Laticínios
Cândido Tostes, 64, 366, 12–21, 2009.
VILLANUEVA, N.D.M.; PETENATE, A.J.; SILVA, M.A.A.P. Performance of the hybrid hedonic
scale as compared to the traditional hedonic, self-adjusting and ranking scales. Food Quality and
Preference, 16, 8, 691–703, 2005.
49
CARACTERIZAÇÃO BROMATOLÓGICA DE FARINHAS DE TRIGO E DE
MILHO
Julia Thayna Tavares Teodoro1; Éder Lisandro de Moraes Flores
2; Elciane Regina Zanatta
3
RESUMO
O Brasil é um grande produtor e consumidor de farinhas de trigo e milho. Toda produção é voltada
para a fabricação de produtos derivados destas farinhas e para a produção de insumos, além de
servir para o consumo doméstico da população. Diante da importância destes alimentos, é preciso
que os moinhos sigam à risca as legislações referentes às informações e conteúdos nutricionais, que
devem estar de acordo com a quantificação de macronutrientes. O objetivo deste estudo foi analisar
os teores de umidade, fibra total, lipídeos, proteínas, acidez, cinzas e carboidratos presentes em
farinha de trigo e farinha de milho, comparando os resultados obtidos com os valores expressos nos
rótulos. Para todas as análises quantitativas, ambas as amostras se encontraram dentro dos limites
esperados. Em relação ao conteúdo expresso em seus rótulos, também não foram encontradas
irregularidades, indicando que as legislações legais vigentes estão sendo seguidas corretamente.
Palavras-chave: Controle de Qualidade; Composição centesimal; Rotulagem.
______________________________ 1 Julia Thayná Tavares Teodoro – Acadêmica do Curso de Tecnologia em Alimentos – Departamento Acadêmico de
Alimentos – Universidade Tecnológica Federal do Paraná – Câmpus Medianeira, [email protected] 2 Éder Lisandro de Moraes Flore – Departamento Acadêmico de Química – Universidade Tecnológica Federal do
Paraná – Câmpus Medianeira, [email protected] 3 Elciane Regina Zanatta – Departamento Acadêmico de Alimentos – Universidade Tecnológica Federal do Paraná –
Câmpus Medianeira, [email protected]
50
1 INTRODUÇÃO
O milho e o trigo são cereais com grande produção no Brasil. De toda a produção de milho do mês
de março de 2017 no país, apenas 1,8 mil toneladas foram voltadas para o consumo interno,
enquanto exportaram-se 30 mil toneladas do grão (ABIMILHO, 2017). Já o consumo do trigo no
país é mais elevado: a projeção do ano de 2016 do grão foi de um pouco mais de 11 mil toneladas,
enquanto que a procura pela farinha foi de 8,2 mil de toneladas no país (ABITRIGO, 2015).
Sendo o Brasil rico em produção de grãos, consequentemente, também é nos produtos derivados
dos mesmos. Grande parte da produção de milho e trigo é voltada para a fabricação de farinhas.
Segundo a Resolução CNNPA nº12 de 1978, a farinha de trigo é proveniente do grão Triticum
vulgares, enquanto que a farinha de milho é obtida a partir do grão Zea mays. O produto
denominado ―farinha‖ pode ser compreendido como sendo um ―produto obtido a partir da moagem
de partes comestíveis de vegetais, podendo sofrer processos tecnológicos adequados‖.
Segundo dados da Abitrigo (2015), da fabricação de farinha de trigo voltada para o consumo
interno, 56% são destinados para a fabricação de produtos de panificação, como pães e bolos, 15%
para a fabricação de macarrão, 10% para bolachas, 10% para uso doméstico e 9% para demais
segmentos. Já a produção de milho, de acordo com a Abimilho (2017), é voltada principalmente
para a fabricação de farinhas de milho, fubá e canjica, sendo que são utilizadas, principalmente,
para a fabricação de alimentos como a polenta e cuscuz, e ainda insumos voltados para a indústria.
A caracterização da composição centesimal em alimentos é um importante indicador de qualidade e
padronização de processos e matérias-primas (ANVISA, 2008). No Brasil, a RDC nº 360, de 23 de
dezembro de 2003 é responsável por determinar que todas as empresas de cunho alimentício
forneçam em suas embalagens informações nutricionais, a fim de evitar fraudes e garantir uma
melhor transparência ao consumidor.
Este trabalho tem como objetivo caracterizar as composições centesimais de farinhas de trigo e
milho produzidas e comercializadas na cidade de Medianeira, Paraná e região, a fim de analisar se a
legislação legal vigente brasileira está sendo seguida corretamente. Os valores encontrados são
comparados com os expressos na tabela nutricional, bem como com a legislação, quando aplicável.
2 MATERIAIS E MÉTODOS
Para a realização deste estudo, foram coletadas duas amostras, sendo uma amostra de farinha de
trigo e uma de farinha milho, ambas de uso doméstico, do Tipo 1, em supermercados localizados na
cidade de Medianeira, no Paraná. Foi realizada uma análise das informações contidas nas
embalagens de cada amostra, levando em consideração o conteúdo da tabela nutricional, indicação
da presença de glúten e alergênicos e, ainda, a fortificação com ferro e ácido fólico. Para cada
fabricante, foi analisado, em triplicata, os teores de umidade, fibra total, lipídeos, proteínas, acidez,
cinzas e carboidratos, conforme as metodologias descritas pelo Instituto Adolf Lutz (2008). A
umidade foi determinada a partir da evaporação da água da amostra por meio de secagem a 130º em
estufa, por aproximadamente 1 hora, a partir do cálculo da diferença entre o peso inicial da amostra
e a quantidade de água perdida. A determinação da quantidade de cinzas ocorreu por meio da
carbonização, seguida de incineração da matéria orgânica em forno mufla a 550º C e resfriamento
em dessecador, resultando na quantidade de minerais. A acidez foi determinada pelo método álcool-
solúvel, realizando uma titulação com hidróxido de sódio (NaOH) 0,1 N, neutralizando o ácido da
amostra. Os lipídeos foram determinados pelo método de Extração direta em Soxhlet, utilizando
como solvente éter de petróleo, com extração continua por 8 horas, levado à estufa por 1 hora e
resfriado em dessecador. As proteínas, por sua vez, foram quantificadas pelo método de Kjeldahl,
que se baseia na quantidade de nitrogênio proteico da matéria orgânica. A quantidade de fibras
alimentares foi determinada pelo método enzimático-gravimétrico, que consiste no tratamento da
amostra com enzimas. Para o teor de carboidratos, a sua quantificação foi feita através do cálculo da
diferença da soma da umidade, fibras, lipídeos, proteínas e cinzas. Todas as análises ocorreram no
51
Laboratório de Análise de Alimentos, localizado na Universidade Tecnológica Federal do Paraná,
câmpus Medianeira.
3. RESULTADOS E DISCUSSÕES
A composição centesimal da farinha de trigo e da farinha de milho produzidas e comercializadas na
cidade de Medianeira, Paraná são apresentadas na Tabela 1.
Tabela 1. Composição centesimal obtida experimentalmente e valores declarados nos rótulos, para
a cada 50g de amostra.
Amostra Composição centesimal obtida Composição centesimal
Legislação experimentalmente declarada no rótulo
Análise Média
Farinha Umidade 8,20% - Máx. 15%
de Cinza 0,30 g - Máx. 0,385 g
Trigo Lipídeos 0,5 g 0,5 g -
Proteínas 4,8 g 5 g -
Fibras 0,9 g 1 g -
Acidez 0,3 mg - Máx. 2 mg
Carboidratos 35,3 g 37 g -
Farinha Umidade 7,8% - Máx. 15%
de Cinza 0,42 g - -
Milho Lipídios 0,8 g 1 g -
Proteínas 4,2 g 4 g -
Fibras 1,1 g 1 g -
Acidez 0,5 mg - Máx. 2 mg
Carboidratos 36 g 38 g -
Para a amostra de farinha de trigo o teor de umidade encontrada foi de 8,2%, e para a amostra de
farinha de milho a umidade foi de 7,8%. Ambas as amostras estavam de acordo com a RDC nº
263/2005, que determina que farinhas provenientes de cereais tenham uma umidade máxima de
15%. Os teores de umidade dentro dos limites definidos em legislação indicam que o
armazenamento das farinhas foi correto, o que preservou as características de ambos os produtos.
Em relação à acidez, a Resolução – CNNPA nº 12 determina que para ambos os tipos de farinha o
limite máximo permitido é de 2,0 mg de KOH.100 g–1
, logo ambas as amostras estavam de acordo
com o estipulado. Ainda segundo esta Resolução, para farinhas de trigo o limite máximo permitido
de cinzas é de 0,385 mg, logo a amostra de farinha de trigo encontra-se dentro dos limites. Já para a
amostra de milho, havia 0,42 g de cinzas. Para farinhas de milho não há especificações máximas
para cinza, e nem há obrigatoriedade de declarar valores no rótulo, logo não há referenciais para
comparação.
Apesar de não existir nenhuma legislação que forneça parâmetros quantitativos para fibras, lipídeos,
proteínas e carboidratos, os valores encontrados para ambas as amostras estavam de acordo com a
RDC nº 360/03, que diz respeito aos valores expressos na tabela nutricional. Tal Resolução admite
que os nutrientes declarados no rótulo possam ter uma variação de ± 20%, o que foi respeitado
pelos fabricantes das amostras.
As amostras de farinha de trigo e de milho continham em seus rótulos todas as informações exigidas
pela RDC nº 360/03, que são carboidratos, proteínas, gorduras totais, gorduras saturadas, gorduras
52
trans e fibra alimentar, além dos teores de sódio. Em ambos os rótulos havia a indicação de que as
farinhas eram fortificadas com ferro e ácido fólico, conforme é determinada pela Resolução RDC nº
344, de 13 de dezembro de 2002. Para a presença de substâncias alergênicas, apenas a farinha de
trigo indicava a presença de trigo, conforme determinado pela RDC nº 26 de 02 de jul. de 2015. Em
relação à indicação de presença ou ausência de glúten, conforme determina a Lei nº 10.674 de 2003,
a farinha de trigo indicava a presença de glúten, enquanto que a farinha de milho não continha tal
substância.
4. CONCLUSÃO
As amostras analisadas estavam de acordo com o esperado, tanto em relação às informações
nutricionais, quanto a sua caracterização quantitativa. O controle de qualidade é uma etapa
importante para garantir que o alimento esteja de acordo com os parâmetros exigidos, fazendo com
que a qualidade e a confiabilidade de tal fabricante se tornem elevados.
REFERÊNCIAS
ABIMILHO. Oferta e Demanda do Milho do Brasil, levantamento de março de 2017. Disponível
em < http://www.abimilho.com.br/estatisticas > Acessado em 27 de maio de 2017.
ABITRIGO. Evolução moagem e consumo de farinha de trigo 2005-2016. Disponível em <
http://abitrigo.com.br/associados/arquivos/06.Est_Moagem_Consumo_Farinhas.pdf >
BRASIL, Agência Nacional de Vigilância Sanitária. Legislação em Vigilância Sanitária. Disponível
em < http://portal.anvisa.gov.br/documents/33916/388704/lei_9782_99.pdf/92a497c2-9d19-4ce0-
8eaa-624b8d6bd245 > Acesso em 01 set. 2017.
BRASIL, Agência Nacional de Vigilância Sanitária. RDC nº 26, de 03 de julho de 2015. Rotulagem
de alimentos alergênicos. Diário Oficial da União. Brasília, 03 jul. 2015.
BRASIL, Agência Nacional de Vigilância Sanitária. RDC nº 263, de 22 de setembro de 2005.
Regulamento técnico para produtos de cereais, amidos, farinhas e farelos. Diário Oficial da União.
Brasília, 23 set. 2005.
BRASIL, Agência Nacional de Vigilância Sanitária. RDC nº 360, de 23 de dezembro de 2003.
Regulamento técnico sobre rotulagem nutricional de alimentos embalados. Diário Oficial da União.
Brasília, 17 dez. 2003.
BRASIL, Agência Nacional de Vigilância Sanitária. RDC nº 344, de 13 de dezembro de 2002.
Regulamento Técnico para a Fortificação das Farinhas de Trigo e das Farinhas de Milho com Ferro
e Ácido Fólico. Diário Oficial da União. Brasília, 18 dez. 2002.
BRASIL, Agência Nacional de Vigilância Sanitária. Resolução – CNNPA nº 12, de 24 de setembro
de 1978.
BRASIL. Lei nº 10.674, de 16 de maio de 2003. Obriga a que os produtos alimentícios
comercializados informem sobre a presença de glúten, como medida preventiva e de controle da
doença celíaca. Diário Oficial [da] Republica Federativa do Brasil. Brasília, DF, 16 ma., 2006.
53
INSTITUTO ADOLFO LUTZ. Métodos químicos e físicos para análise de alimentos. Normas
analíticas, 4. ed. São Paulo: IMESP, 2008.
54
CARACTERIZAÇÃO DA PRODUÇÃO DO LEITE EM PÓ E ANÁLISE DA
FORMA DE SECAGEM: UMA REVISÃO
Luma Sarai de Oliveira1, Nicolli Grecco Marchiore
2
RESUMO
Uma das limitações do leite como matéria-prima é a sua perecibilidade, fator limitante para o
transporte do produto para longas distâncias, além da sua sazonalidade. A fim de suprir a demanda
de leite para o mercado interno e externo a engenharia de alimentos desenvolveu meios para
facilitar a oferta deste produto. O leite em pó é um produto obtido por meio de um processo
tecnológico de desidratação do leite de vaca integral, desnatado ou semi-desnatado, sendo que a
gordura é ajustada a cada tipo de apresentação. Podemos citar a secagem como um avanço
tecnológico e de suma importância para a indústria de alimentos, cujo intuito é de aumentar a vida
útil e de diminuir as alterações nutritivas e sensoriais dos produtos alimentícios, onde exerce papel
fundamental pois previne o desenvolvimento de microrganismos devido a redução do teor de água
disponível, conservação quase total dos nutrientes do produto, além de possibiliar o seu transporte
mais econômico. Esta revisao destaca a caracterização do leite em pó bem como as etapas de
produção do alimento, tendo como foco principal o método de secagem mais empregado pela
indústria alimentícia para a obtenção do produto.
Palavras-chave: Desidratação; Conservação; Secagem.
__________________________ 1 Luma Sarai de Oliveira – Engenheira de Alimentos – Departamento Acadêmico de Alimentos (DALIM) –
Universidade Tecnológica Federal do Paraná – Câmpus Campo Mourão, [email protected]
2Nicolli Grecco Marchiore – Engenheira de Alimentos – Centro de Engenharias e Ciências Exatas (CECE) –
Universidade Estadual do Oeste do Paraná – Câmpus Toledo, [email protected]
55
1. INTRODUÇÃO
O leite apresenta expressivo volume de produção em nível mundial, dispõe de uma importante fonte
de nutrientes sendo eles: proteínas, sais minerais, vitaminas, carboidratos e água (LEONHARTH,
2015). O leite permite fácil acesso da chegada de nutrientes para todas as camadas sociais, até
mesmo para aqueles de renda mais baixa, levando saúde e alimentação saudável para todas as
pessoas (MANIRIQUES et al., 2014).
Oliveira (2009) destaca que a perecibilidade do leite é uma das grandes limitações para o
fornecimento do deste produto para regiões mais distantes. Para a garantia da segurança do alimento
destinado ao consumo humano, ele deve ser cuidadosamente tratado, armazenado e preparado. Se o
leite não está sob condições de estocagem e refrigeração adequadas, existe a possibilidade de
desenvolvimento de microrganismos e deterioração do produto, ou, então, a multiplicação de
patogênicos o torna sem segurança para o consumo.
O volume de lácteos exportados, de 86,0 mil toneladas em 2014, reduziu para 76,8 mil toneladas em
2015 e para 55,1 mil toneladas em 2016, o que representou 28% a menos no último ano, porém em
contraposto disso, o Brasil vendeu em 2016 para 50 países, e para um período analisado neste
mesmo ano, embarcou-se num total de 54% de leite em pó integral (ZOCCAL, 2017).
Segundo Coelho et al., (2016), o Brasil se destaca como um dos maiores produtores de leite em pó
integral, juntamente como a Nova Zelândia, enquanto que os Estados Unidos e a França são
responsáveis pelo maior volume de produção de leite em pó desnatado.
Guerra et al., (2005) destaca que a secagem do leite para obtenção do produto em pó está entre as
diversas tecnologias desenvolvidas atualmente para o seu aproveitamento. E Hammes (2015),
complementa que a secagem é uma alternativa de maior rentabilidade econômica ao leite e de fácil
reconstituição (instantâneo). Neste tipo de processo, os nutrientes são conservados quase que completamente e outras vantagens desta
tecnologia é que o produto em pó possibilita um transporte mais econômico, planejamento de produção,
distribuição e a fabricação de derivados diversos, podendo ser, portanto, uma via tecnológica viável. (GUERRA et al., 2005). Apesar do alto custo energético do processo do processo de secagem, o transporte do produto seco e
em pó não necessita de refrigeração, ficando facilitado devido à redução considerável de volume,
esta redução não altera a quantidade de extrato seco do produto e facilita ainda o manuseio e
armazenamento do leite, resultando em economia energética no transporte e diminuição do número
de veículos que serão utilizados para a expedição do produto. (MEDEIROS, 2010).
O objetivo desta revisão é a caracterização e classificação dos tipos encontrados do leite em pó bem
como as etapas de produção do alimento, tendo como foco principal o método de secagem mais
empregado pela indústria alimentícia para a obtenção do produto
2. MATERIAIS E MÉTODOS
Para a seguinte revisão bibliográfica foi realizada uma busca de artigos científicos nas bases de
dados do Portal do Capes, Nature (NPG), Highwire Press, Wiley Online Library, AGRICOLA: NAL
Articles, Science (AAAS) e do Caribe em Ciências da Saúde (LILACCS), Scientific Electronic
Library Online (SciELO). As palavras-chave utilizadas como descritor do assunto foram ―leite‖,
―leite em pó‖, ―secagem‖, ―secagem por atomização‖, ―composição do leite em pó‖, ―métodos de
secagem do leite em pó‖, ―spray dryer‖, ―secagem por leito fluidizado‖, ― secagem em leite de
jorro‖.
3. RESULTADOS E DISCUSSÕES
3.1 Classificação do leite em pó
56
Entende-se por leite em pó o produto obtido por desidratação do leite de vaca integral, desnatado ou
parcialmente desnatado e apto para a alimentação humana, mediante processos tecnologicamente
adequados (MAPA, 1996).
O leite em pó pode ser classificado de acordo com o conteúdo de matéria gorda de acordo com
segundo o Ministério da Agricultura, Pecuária e Abastecimento (MAPA) e Silva (2013), destaca que
o conteúdo de nutrientes do leite em pó depende das perdas resultante do processo de concentração e
das demais perdas durante a secagem disposto na Tabela 1.
Tabela 1- Classificação do leite em pó de acordo com o conteúdo de matéria gorda.
Leite em Pó
Conteúdo de
matéria
gorda
(%/mm)
Umidade
(%/mm)
Acidez titulável
(ml NaoH 0,1
N/10g sólidos
não gordurosos)
Índice de
solubilidade
(ml)
Leite de alto
tratamento
térmico
Integral Maior ou
igual a 26 Máx. 3,5 Máx. 18,0 Máx 1,0 -
Parcialmente
desnatado
Entre 1,5 a
25,9 Máx 4,0 Máx 18,0 Máx 1,0 -
Desnatado Menor que
1,5 Máx 4,0 Máx 18,0 Máx 1,0 Máx 2,0
Fonte: Adaptada a Portaria N. 369, de 4 de setembro de 1997 do Ministério da Agricultura,
Pecuária e Abastecimento (MAPA).
3.2 Método de obtenção para o leite em pó instantâneo
O procedimento industrial comumente utilizado para a produção de leite em pó consiste em 6 etapas
básicas de acordo com Medeiros (2010), como mostrado na Figura 1.
Figura 1: Procedimento industrial para obtenção de leite em pó instantâneo.
Tabela 2 - Classificação do leite em pó instantâneo.
Leite em pó Umectabilidade
máx. (s)
Dispersabilidade
Integral 60 85
Parcialmente
desnatado
60 90
Desnatado 60 90
Fonte: Adaptada a Portaria N. 369, de 4 de setembro de
1997 do Ministério da Agricultura, Pecuária e
Abastecimento (MAPA).
3.3.1 Recepção da matéria prima
Esta etapa se dá basicamente em receber o leite vindo dos caminhões tanques isotérmicos (SAITO,
2007).
57
Para assegurar a garantia da qualidade da matéria prima que dará origem ao leite em pó, Silva
(2013), afirma que amostras do leite devem ser retiradas para posteriores análises, sendo elas
demonstradas na Tabela 3.
Tabela 3 - Requisitos físico-químico e microbiológicos para leite normal.
Requisitos físico-químico
Caracteres cor, odor, sabor Normais
Teor de gordura Mínimo 3%
Acidez De 14 a 18 graus Dornic
Densidade a 15oC 1,028 a 1,034g/ml
Lactose Mínima de 4,3%
Extrato seco desengordurado Mínimo de 8,4%
Extrato seco total Mínimo de 11,4%
Proteína Mínimo de 2,9%
Índice crioscópico Máximo -0,530ºH ou -0,512º C
Índice refratométrico no soro
cúprico a 20°C Não inferior a 37° Zeiss.
Requisitos microbiológicos
UFC*/ml Máx 300.000 UFC/ml
CCS**/ml Máx 300.000 CCS/ml
Fonte: Adaptada a RESOLUÇÃO Nº 065/2005 do Ministério da
Agricultura, Pecuária e Abastecimento (MAPA).
*Unidade formadoras de colônias
**Células somáticas
3.3.2 Pré-tratamento
O leite aprovado após os testes feitos na recepção é clarificado em separadores centrífugos ou
filtros, posteriormente é resfriado em trocadores de calor do tipo em placas e armazenados em
tanques a 4oC. Em seguida, o leite é padronizado a fim de ajustar os seus teores de sólidos totais e
gorduras de acordo com o produto destinado (MEDEIROS, 2010).
3.3.3 Tratamento térmico
O regulamento da inspeção sanitária e industrial para leite e seus derivados (2005) enfatiza que a
pasteurização é o procedimento onde é empregado o calor por um determinado período de tempo
com o objetivo de eliminar totalmente a flora microbiana, ainda ressalta que este processo pode
submeter o leite à faixas de temperatura entre 72ºC a 75°C por aproximadamente 15 a 20 segundos.
Os equipamentos usados para realização deste procedimento são conhecidos como pasteurizadores,
para aplicação em leites o indicado é que seja utilizado o pasteurizador do tipo a placas, que
contenham instrumentos para que se possa ser registrado e acompanhado a vazão de leite e a
temperatura de operação.
3.3.4 Concentração
58
A operação de evaporação pode ser na forma de evaporadores sob vácuo (cerca de 120mmbar),
conseguindo-se, deste modo, uma diminuição da temperatura de vaporização da água impedindo o
desenvolvimento dos microrganismos e diminuição dos danos causados pelo calor aos atributos
sensoriais do leite (SILVA, 2013).
Nicollini (2008), apresenta a possibilidade da realização da concentração em evaporadores de
película descendente, que consiste em uma série de tubos preenchidos por leite e ao redor destes
tubos estão camisas aquecidas por vapor e são mantidas a vácuo, assim o leite é distribuído
uniformemente sobre as superfícies de aquecimento dos tubos, passando por placas perfuradas ou
por distribuidor de duplo cone.
Os parâmetros de operação, pressão e temperatura se dimensionados e monitorados adequadamente
acarretam processos que requerem baixos custos energético para a remoção de água e a garantia de
uma emulsão concentrada de leite com atributos sensoriais semelhantes ao leite in natura
(MEDEIROS, 2010).
3.3.5 Secagem
Na secagem existe a ocorrência de dois fenômenos: a transferência de calor e a transferência de
massa. A transferência de calor é observada no período onde o produto começa a ganhar calor da
fonte de aquecimento e eleva a sua temperatura; e no processo de mudança de fase, onde parte da
água líquida constituinte do leite transforma-se em vapor. A transferência de massa é a passagem do
líquido ou vapor que passa do alimento para a atmosfera. O controle da secagem é dependente das
condições internas de transferência de massa (características do sólido) ou das condições externas
de transferência de calor (velocidade e temperatura do ar de secagem) (CRUZ, 2013).
3.3.6 Envase
Esta etapa final da produção consiste no empacotamento do leite em pó, estocagem e envio até o
mercado consumidor (MEDEIROS, 2010). Segundo a Portaria n. 369 de 4 de setembro de 1997 do
MAPA, o leite em pó deverá ser envasado em recipientes de um único uso, herméticos, adequados
para as condições previstas de armazenamento e que confiram uma proteção apropriada contra a
contaminação, apresentar em seus rótulos informações como teor de gordura, a composição,
quantidade de água que deve ser adicionada e instruções para sua reconstituição.
3.4 Mecanismos convencionais de secagem para obtenção do leite em pó
A secagem é um dos mecanismos mais antigos conhecidos pelo homem para a finalidade de
conservar os alimentos. Trata-se de uma operação que visa remover a água presente num
determinado alimento através da aplicação de calor (ARAÚJO, 2014).
Como vantagens marcantes deste processo podemos incluir a extensão da vida de prateleira do
produto, diminuição das perdas pós-colheita, redução do volume e peso, o que consequentemente
diminuem as despesas com embalagens, transportes e armazenamento (GAVA, 2008).
Celestino (2010), cita ainda que os alimentos desidratados possuem seus componentes nutricionais
mais concentrados, levando ao aumento do valor nutricional do alimento.
Vários mecanismos podem ser aplicados na secagem do leite em pó, dentre eles podemos citar o
mecanismo da condução, convecção, leito fluidizado, vapor superaquecido (PARK et al., 2007).
4. Secagem por spray dryer ou nebulização
A secagem por nebulização, também conhecida por spray dryer ou atomização, surgiu na metade do
século 18, quando foi patenteada a primeira operação de secagem de ovos, entretanto, a sua utilização
em grandes escalas a nível industrial data da década de 20. Os primeiros produtos reportados como
obtidos com a secagem por nebulização foram o leite e o sabão em pó (ROSA et al, 2011).
59
Figura 2: Fluxograma simplificado do processo de produção do leite em pó através do mecanismo de secagem com spray dryer.
A etapa de concentração, anterior à etapa de secagem em spray, é de suma importância, pois
minimiza o custo energético do processo. (MEDEIROS, 2010). Silva (2013) ressalta que além da
economia energética atribuída a etapa de concentração, a aplicação das diferentes formas de
filtração (micro, nano e ultra) também são responsáveis por aumentar a concentração proteica,
aumentar a velocidade de coagulação e de firmeza da coalhada quando aplicado em queijos e na
remoção de gorduras e partículas em suspensão que podem ser responsáveis pela cor indesejada do
leite e ainda são responsáveis pela remoção de microrganismos.
O spray dryer é um equipamento usado para a secagem de produtos que tenham sensibilidade ao
calor, podendo conservar o máximo de nutritivos presentes no alimento e no pó (FURLAN, 2012).
Brevemente neste processo o leite é pulverizado no interior da câmara e transformado em partículas
menores, que entram em contato com uma corrente de ar filtrado e quente. Desta forma a
desidratação do leite é instantânea, sem que as partículas do alimento alcancem temperaturas muito
altas. Isso ocorre porque a água durante a evaporação absorve o calor produzindo um
―resfriamento‖ da parte sólida. (ROSA et al, 2011).
A eficácia da secagem por spray dryer está relacionada com o princípio do aumento de área de
contato entre o material a ser seco e o agente dessecante, o ar quente (ROSA et al., 2009). E Shucck
(2010) complementa que quanto maior for a velocidade deste ar de secagem mais e rápido será o
processo de secagem, o autor explica que a velocidade de secagem está ligada a três fatores, entre
eles estão a superfície de evaporação, a diferença da pressão parcial de água entre a gotícula e o ar
e a velocidade de migração de água na gotícula.
A Figura 2 ilustra o fluxograma simplificado do processo de produção do leite em pó através do
mecanismo de secagem com spray dryer.
4.1 Atomizador
Com a passagem do produto pelo secador ocorre a aglomeração de gotas e partículas devido à sua
colisão e interação ao longo do secador. Na região de atomização, a aglomeração se dá com duas ou
mais gotículas unindo-se a partir de um único núcleo, já na região posterior, a aglomeração, dita
como secundária, se dá através da captura dos finos reciclados, pelas gotas descentes. Na região
cônica do secador spray, a aglomeração é ternária, onde acontece o deslizamento dos aglomerados e
partículas úmidas uns sobre os outros, resultando no tempo de contato necessário para o
aparecimento de novas forças de superfície ou de indução nos pontos de contato das partículas
(BIRCHAL, 2003).
60
Figura 3: Planta ilustrativa contendo o equipamento utilizado para a secagem por leito fluidizado.
4.2 Leito Fluidizado
A fim de resfriar o pó do produto para evitar grandes aglomerados (torrões) indesejáveis no
empacotamento, a secagem por leito fluidizado torna este sistema também como classificador de
partículas, separando as que não estão no padrão de aceitação por arraste para o reciclo, os finos não
aglomerados do pó produzido, além de ajudar na preservação e formação de aglomerados com
tamanho e densidade adequada à reconstituição rápida do pó em água (MEDEIROS, 2010).
A Figura 3 demonstra uma planta ilustrativa contendo o equipamento utilizado para a secagem por
leito fluidizado.
.
5. CONCLUSÕES
Para a obtenção do leite em pó, o produto é submetido a vários tratamentos, tanto térmicos como
mecânicos. Durante a secagem, o leite sofre diversas mudanças em relação à concentração,
aparência, consistência, estado físico e qualidade final. Estas mudanças dependem do bom
desempenho do equipamento bem como de sua correta operação. Dentre os métodos o mais
empregado para obtenção do leite em pó é, por spray dryer.
REFERÊNCIAS
ARAÚJO, A. L. M. Polpa de jambolão (Syzgiun cumini) desidratada por liofilização e secagem
em leito de jorro: caracterização físico-química e funcional e impacto da secagem. Natal:
UFRN, 2014.
BIRCHAL, V.S. Modelagem e simulação da secagem de leite em secadores spray. Revista de
ciências e exatas. Rio de Janeiro, 2003. Disponível em:
<http://www.ufrrj.br/SEER/index.php?journal=rce&page=about&op=contact>. Acesso em: 15 jul.
2017.
CARVALHO, G. R. O Comércio Internacional de lácteos - O comércio Internacional de Leite
em Pó. 1st ed. Juiz de Fora: Templo. p. 53, 2008.
CELESTINO, S. M. C. Princípios de secagem de alimentos. Planaltina: Embrapa, Cerrados, 2010.
COELHO, K. O; BRANDÃO, L.M, BUENO, C.P; MELO, C.S, NETO, O.J.S. Níveis de células
somáticas sobre o perfil físico-químico do leite em pó integral. São Luís dos Montes Belos:
UFG, 2016.
CRUZ, W. F. Obtenção da polpa de goiaba (Psidium guajava L.) em pó pelo método de
secagem de espuma. Viçosa: UFV, 2013.
61
FURLAN, D. GOBBI, D.L, GUTKOSKI, L.C. Qualidade do leite em pó produzido por Spray
dryer. Recife, 2012
GAVA, A. J. Tecnologia de alimentos: Princípios e aplicações. São Paulo: Nobel, 2008, p. 511.
GUERRA, B. R; NEVES, A, C. E; PENA, S. R. Caracterização e processamento de leite
bubalino em pó em secador por nebulização. Food Science and Technology. Campinas, 2005.
Disponível em: <http://www.scielo.br/scielo.php?pid=S0101-
20612005000300009&script=sci_abstract&tlng=pt>. Acesso em: 20 jul. 2017.
HAMMES, M. V. Estudo da influência da adição de lecitina de soja na molhabilidade do leite
de búfula em pó obtido por spray-drying. (Tese de mestrado). Universidade Federal do Rio
Grande do Sul, Pelotas. 2013.
LEONHARTH, M. Estudo de agentes inibidores da reação de Maillard em leite condensado.
Lajeado: UNIVATES, 2015.
MANIRIQUES, R. M, MAZALLI, M.R, MARIANO.I. Estudo da influência do processo de
secagem do leite em pó sobre a oxidação do colesterol. Ribeirão Preto: USP, 2014.
MEDEIROS, U. K. L. Viabilidade técnica de uma rota não convencional para a produção de
leite de cabra em pó em cooperativas do Rio Grande do Norte. Natal: UFRN, 2010.
NICOLLINI, C. Leite em pó. (Trabalho apresentado como requisito parcial na disciplina de
seminário). Pelotas, UFRS, 2008.
OLIVEIRA, M. N. Tecnologia de produtos lácteos funcionais. São Paulo: Atheneu, 2009.
PARK, K, J.; ANTONIO, G. C.; OLIVEIRA, R. A. Conceitos de processo e equipamentos de
secagem. Campinas: UNICAMP, 2007.
REGULAMENTO DA INSPEÇÃO SANITÁRIA E INDUSTRIAL PARA LEITE E SEUS
DERIVDOS. RESOLUÇÃO Nº 065/2005. Ministério da Agricultura, Pecuária e Abastecimento
(MAPA). Disponível em: <http://www.agricultura.pr.gov.br/arquivos/File/PDF/resol_56_leite.pdf>.
Acesso em 15 agosto de 2017.
REGULAMENTO TÉCNICO DE IDENTIDADE E QUALIDADE DE LEITE EM PÓ. Portaria
N. 369, de 4 de setembro de 1997. Ministério da Agricultura, Pecuária e Abastecimento (MAPA).
Disponível em: < http://extranet.agricultura.gov.br/sislegis-
consulta/consultarLegislacao.do?operacao=visualizar&id=7896>. Acesso em 16 de agosto de 2017.
REGULAMENTOS TÉCNICOS DE IDENTIDADE E QUALIDADE DOS PRODUTOS
LÁCTEOS. Portaria Nº 146, DE 07 DE MARÇO DE 1996. Ministério da Agricultura, Pecuária e
Abastecimento (MAPA). Disponível em: < http://extranet.agricultura.gov.br/sislegis-
consulta/consultarLegislacao.do?operacao=visualizar&id=1218>.Acesso em 17 de agosto de 2017.
ROSA, E. D., TSUKADA, M.; FREITAS, L. A. P. Secagem por atomização na indústria
alimentícia: Fundamentos e aplicações, 2011. .Disponível em:
http://www.fcf.usp.br/Ensino/Graduacao/Disciplina/Exclusivo/Inserir/Anexos. Acesso em 19 jul.
2017.
SAITO, M. M. Determinação do plano de produção ótimo para uma indústria de laticínios.
Juiz de fora: UFJF, 2007.
SILVA, M. S. Comparação de métodos analíticos de referência: determinação da humidade do
leite em pó. Peniche: IPL, 2013.
SILVA, H. C. Concentração do leite por nanofiltração, produção do queijo tipo coalho e
caracterização tecnológica. Florianópolis, UFSC, 2013.
SCHUCK, P. Spray drying of dairy products: state of the art. Lait,Rennes, v. 82, n.4, p. 375 – 382,
2010.
ZOCCAL, R. Lácteos entre importações e exportações. Embrapa Gado de Leite - MG. 2017.
62
CONTROLE ESTATÍSTICO DE PROCESSO PARA VARIÁVEL
TEMPERATURA DO ÓLEO DE PALMA (Elaeis guineenses) UTILIZADO NA
FRITURA DE MASSAS INSTANTÂNEAS
Lucas Bruning Checossi1; Elciane Regina Zanatta
2; Gláucia Cristina Moreira
3; Ilton Jose
Baraldi4; Fábio Avelino Bublitz Ferreira
5.
RESUMO
O Controle Estatístico de Processo (CEP), visa indicar possíveis melhorias que devem ser
implementadas em processos, a fim de garantir a mínima variação das variáveis. Este trabalho
objetivou definir o comportamento da variável temperatura do óleo de palma utilizado ao longo do
processo de fritura de massas instantâneas. Para isso, foi realizado o estudo referente ao Controle
Estatístico de Processo, no qual consistiu em realizar o monitoramento da temperatura durante um
ciclo de operação. A partir dos dados, foi possível analisar o sistema de medição, a normalidade, o
coeficiente de correlação amostral, a capacidade do processo e as cartas de controle de observação
individual e amplitude móvel, incluindo testes de tendência. O sistema de medição demostrou-se
adequado, validando assim os dados para a realização do estudo referente ao CEP. O
monitoramento da temperatura gerou resultados satisfatórios, com baixa correlação amostral dos
dados e estes, apresentaram uma distribuição normal, no qual o valor-p encontrado foi de 0,116.
Isto indica a provável ausência de causas especiais atuando sobre o processo. Além disso, o
processo foi caracterizado como fortemente capaz, com valor de Cpk de 2,30. A partir das cartas de
controle, notou-se que o processo se apresentou estável para os testes de tendência e sob controle,
para a variável temperatura.
Palavras-chave: Controle Estatístico de Processo; Qualidade; Temperatura.
________________________ 1 Lucas Bruning Checossi – Graduado no Curso de Engenharia de Alimentos – Departamento Acadêmico de Alimentos
(DAALM) – Universidade Tecnológica Federal do Paraná – Câmpus Medianeira, [email protected] 2 Elciane Regina Zanatta – Professora do Departamento Acadêmico de Alimentos – Universidade Tecnológica Federal
do Paraná – Câmpus Medianeira, [email protected] 3 Gláucia Cristina Moreira – Professora do Departamento Acadêmico de Alimentos – Universidade Tecnológica Federal
do Paraná – Câmpus Medianeira, [email protected] 4 Ilton José Baraldi – Professor do Departamento Acadêmico de Alimentos – Universidade Tecnológica Federal do
Paraná – Câmpus Medianeira, [email protected] 5 Fábio Avelino Bublitz Ferreira – Professor do Departamento Acadêmico de Alimentos – Universidade Tecnológica
Federal do Paraná – Câmpus Medianeira, [email protected]
63
1. INTRODUÇÃO
Em processos térmicos intensos, como por exemplo, no processo de fritura, é de suma importância a
utilização de um óleo que apresente, características de resistência a altas temperaturas, a fim de
minimizar a degradação do mesmo. Além disso, é necessário que haja o controle da temperatura a
fim de evitar oscilações significativas durante o processo, caso contrário poderá comprometer a
qualidade do óleo e do produto. Com o processo operando em temperaturas baixas, poderá
ocasionar em um tempo excessivo para a fritura do produto, e quando em temperaturas altas podem
acelerar a degradação do óleo. Portanto, é necessário que seja realizado o monitoramento desta
variável de maneira eficaz (SANIBAL; FILHO, 2002).
O Controle Estatístico de Processo (CEP) é uma ferramenta da qualidade, no qual visa analisar a
variabilidade de um processo através da coleta de dados e obter assim um maior controle e
padronização de processos. A coleta de dados é realizada periodicamente na qual a cada intervalo
de tempo é coletada uma amostra, e a partir disto, empregando as ferramentas da qualidade, é
possível realizar estudos referentes ao teste de normalidade, capacidade de processos e gráficos de
controle e assim se necessário, planejar ações corretivas e correções para garantir a estabilidade e a
melhoria contínua dos processos (COSTA; EPPRECHT; CARPINETTI, 2012).
Os dados coletados devem apresentar uma distribuição normal e uniforme, caso contrário, é
provável que haja um indicativo de possibilidade de causas especiais atuando no processo e,
portanto o CEP não é aplicável de maneira adequada. A verificação dos dados é realizada pelo teste
de normalidade, sendo que este pode ser realizado por meio de diferentes métodos, dentre eles o de
Anderson-Darling, o qual é utilizado para testar hipóteses de aderência para modelos contínuos
(FERREIRA, SOUZA, SILVA, 2013; SILVA et al., 2015).
A capacidade de processo se refere a variabilidade existente de um processo comparado com as
especificações ou exigências de um produto. A capacidade do processo trata-se da uniformidade de
produção (MONTGOMERY, 2013). Segundo Costa, Epprecht e Carpinetti (2012), os índices de
capacidade do processo são parâmetros que quantificam o quanto um determinado processo é capaz
de atender a determinadas especificações. Existem vários índices a fim de caracterizar a capacidade
do processo, dentre eles pode-se mencionar o Cp e Cpk. Quanto maior o valor destes índices,
melhor é a capacidade do processo em atender determinadas especificações, porém para um
processo ser considerado como capaz, o valor mínimo estabelecido é de 1,33.
Dessa forma, objetivou-se com este trabalho realizar um estudo referente ao controle estatístico do
processo, para variável temperatura do óleo de palma, sendo este utilizado no processo de fritura de
massas instantâneas.
2. MATERIAIS E MÉTODOS
2.1 Material utilizado
Para o desenvolvimento deste trabalho, foi realizado o monitoramento da temperatura do óleo de
palma refinado, sendo este proveniente de uma indústria da região Oeste do Paraná, Brasil.
2.2 Monitoramento da temperatura do processo de fritura
Para a realização do monitoramento da temperatura do óleo no processo de fritura, foram utilizados
dois termômetros digitais tipo espeto, com escala de -30°C a 300°C da marca Incoterm, ambos
calibrados.
64
2.3 Estudo do processo produtivo da massa instantânea
Para a realização do estudo referente ao Controle Estatístico de Processo, foi necessário analisar o
princípio de funcionamento do processo produtivo da massa instantânea, fabricada em uma
indústria de massas da região Oeste do Paraná, Brasil.
A primeira etapa do processo consiste na preparação da massa, na qual envolve a homogeneização
dos ingredientes, seguido pelo descanso da massa, laminação, corte da massa, cozimento, secagem,
corte da massa seca e dobragem. Após o processo de preparo, a massa segue para a etapa de fritura,
onde os tabletes de massa instantânea são imersos em óleo (neste estudo óleo de palma), em
processo contínuo de aquecimento. Na Figura 1, é observado o diagrama que representa o processo
de fritura.
Figura 1: Diagrama do processo de fritura da massa instantânea
De acordo com o processo produtivo, a massa instantânea entra na extremidade (E), fica submersa
no óleo (aproximadamente 3000 litros) em torno de 2 a 3 minutos, em seguida a mesma é retirada
na extremidade posterior (S). Nesta etapa, há a eliminação da água e incorporação de óleo ao
produto, portanto é necessário que ocorra a reposição do óleo na fritadeira, em uma frequência de 8
minutos, onde são adicionados aproximadamente 30,66 litros de óleo. Esta reposição acontece de
maneira automática através da bomba centrífuga B1, a qual, é acionada por um sensor de nível
(NO) quando o óleo está abaixo do estabelecido.
Com o objetivo de compensar a perda de calor do óleo devido ao contato com a massa instantânea,
é necessário que haja um sistema de aquecimento contínuo do óleo na fritadeira. Para isto, o óleo
presente na fritadeira é bombeado através da bomba centrífuga (B2) ao trocador de calor (TC), para
então ser realizado o aquecimento e ser retornado novamente à fritadeira.
Depois de finalizado todo o processo de produção, o óleo presente na fritadeira, é armazenado no
tanque de retenção (TR), para então ser utilizado no início do ciclo posterior do processo.
2.4 Análise do Sistema de Medição (MSA) para o Controle Estatístico de Processo
65
A análise do sistema de medição para o monitoramento da temperatura na fritadeira industrial (FI)
foi constituída por cinco leituras realizadas em duplicata, sendo executado por três operadores
devidamente treinados. A frequência amostral foi de uma hora, resultando em um total de 30
monitoramentos. Os dados foram tratados, através de estudos de Gage R&R cruzado e do método
ANOVA, pelo teste de Tukey ao nível de 5% de significância (Costa; Epprecht; Carpinetti, 2012;
Gomes, 2009).
Foram avaliados a influência das variáveis, operadores e termômetros, no qual classificou-se o
sistema como satisfatório, o que indica que as leituras realizadas estavam aptas para a utilização no
estudo referente ao controle estatístico de processo.
2.5 Controle Estatístico de Processo (CEP) na fritadeira industrial (FI)
O plano de amostragem para este estudo foi constituído em monitoramentos da temperatura do óleo
de palma, com tempo de amostragem de uma hora, durante um ciclo de operação, totalizando assim,
um total de 35 medidas. A partir disto, foi realizado o teste de normalidade, determinação da
capacidade do processo e os gráficos de controle para observações individuais e amplitude móvel,
definindo-se o coeficiente de correlação amostral.
2.6 Análise Estatística
O tratamento estatístico, para todos os resultados deste trabalho, foi realizado com o auxílio do
programa estatístico Minitab (Minitab Inc., Pensilvânia – EUA), versão 17.
3. RESULTADOS E DISCUSSÕES
3.1 Controle Estatístico de Processo
A fim de trabalhar os dados coletados continuamente, foi verificado se os mesmos apresentavam
uma distribuição normal.
Segundo Moraes, Ferreira e Balestrassi (2005), para verificar se os dados apresentam normalidade
através do teste de Anderson-Darling, é necessário que o valor-p seja superior a 0,05.
Nota-se no Gráfico 1 que o valor encontrado foi de 0,116 caracterizando uma distribuição normal
dos dados. Isto indica que a temperatura monitorada, durante a etapa de fritura apresentou uma
distribuição aleatória em torno da linha média, ou seja, esteve sujeita a apenas variações comuns e
com ausência de causas especiais atuando no processo.
Segundo Montgomery e Runger (2009), as variações comuns são provenientes de causas que geram
pequenas oscilações e estão naturalmente presentes no processo, e que muitas vezes são inevitáveis
e difíceis de serem eliminadas.
66
Gráfico 1: Teste de normalidade para variável temperatura
A partir disso, foi realizada a análise da capacidade do processo em atender aos limites de
especificação, para a variável temperatura. Para isso, utilizou-se o índice de Cpk (Gráfico 2).
Gráfico 2: Capacidade do processo para variável temperatura
Nota-se que o processo em estudo é fortemente capaz, pois quando analisa-se o limite superior e
inferior de especificação (LSE=180°C e LIE=130°C), percebe-se que estes encontram-se
consideravelmente distante dos dados reais do processo. Além disso, é verificado também, que, os
índices da capacidade do processo, Ppk e Cpk, são de 2,32 e 2,30 respectivamente, sendo estes,
maiores que 1,33. De acordo com Costa, Epprecht e Carpinetti (2012), quando o valor de Cpk que
avalia o processo atual ou Ppk na qual indica a tendência dos dados em períodos maiores, for maior
que 1,33, o processo é classificado como capaz de produzir produtos dentro dos padrões de
qualidade estabelecidos.
146145144143142141140139138137
99
95
90
80
70
60
50
40
30
20
10
5
1
Média 141,2
DesvPad 1,618
N 35
AD 0,591
Valor-P 0,116
Temperatura (°C)
Perc
en
tual
67
Em seguida foram construídos os gráficos de observação individual e amplitude móvel. Para isto,
foi determinado o coeficiente de correlação amostral, onde este apresentou baixa correlação
amostral, ou seja, as amostras apresentaram baixa interdependência, validando o espaçamento
amostral realizado.
O Gráfico 3 refere-se às cartas de controle para a observação individual e amplitude móvel da
temperatura do processo de fritura de massas instantâneas.
Gráfico 3: Observações individuais e amplitude móvel para a variável temperatura
De acordo com a Gráfico 3, percebe-se que o processo se apresentou estável e sob controle, uma
vez que os testes de tendências não apresentaram positividade e ainda, que os pontos se
apresentaram distribuídos aleatoriamente dentro dos limites de controle estabelecidos. Com isto, o
processo foi classificado como continuamente estável e com ausências de causas especiais de
efeitos.
O limite superior de controle (LSC) e o limite inferior de controle (LIC) estabelecido foram de 145
e 137oC, respectivamente. Desta forma, valores acima ou abaixo destes indicam que o processo está
fora de controle interno da indústria, porém pode estar dentro do limite de especificação superior
(180°C), valor referenciado pela ANVISA (BRASIL, 2004) e dentro do limite de especificação
inferior (130°C), sendo este, definido pela própria indústria.
4. CONCLUSÕES
No presente estudo, foi detectado que a variação da temperatura do processo, esta sujeita a apenas
causas comuns, sendo que estas muitas vezes são inviáveis de serem eliminadas, no entanto, podem
ser minimizadas, quando pertinente. Além disso, o processo demostrou-se de forma estável e
totalmente capaz de atender as especificações para a obtenção de massas instantâneas. Desta
maneira, a ausência de grandes oscilações na temperatura, acarreta em benefícios para o produto e
consequentemente para o consumidor, uma vez que o produto final tenderá a apresentar-se
padronizado, ou seja, sem grandes oscilações nas suas características sensoriais e composição.
REFERÊNCIAS
343128252219161310741
146
144
142
140
138
Observação
Valo
r In
div
idu
al
_X=141,25
LSC=145,45
LIC=137,05
343128252219161310741
4,8
3,6
2,4
1,2
0,0
Observação
Am
pli
tud
e M
óvel
__AM=1,58
LSC=5,16
LIC=0
68
BRASIL. ANVISA-Agência Nacional de Vigilância Sanitária. Resolução RDC n° 216, de 15 de setembro
de 2004. Dispõe sobre Regulamento Técnico de Boas Práticas para Serviços de Alimentação.
COSTA, Antonio F. B.; EPPRECHT, Eugenio K.; CARPINETTI, Luiz C. R. Controle Estatístico de
Qualidade. 2. ed. São Paulo: Atlas, 2012.
FERREIRA, Ana I. R.; SOUZA, Auyra M. M. de.; SILVA, Daniela T. S. da. Testes estatísticos
para diagnóstico da normalidade de uma distribuição de dados. In: CONGRESSO NACIONAL
DE INICIAÇÃO CIENTÍFICA, 1., 2013, Campinas. Ciências Sociais Aplicadas. Disponível em
<http://conic-semesp.org.br/anais/files/2013/trabalho-1000014563.pdf>. Acesso em: 13 ago. 2017. GOMES, Frederico P. Curso de estatística experimental. 15. Ed. Piracicaba: Fealq, 2009.
MONTGOMERY, Douglas C. Introdução ao Controle Estatístico da qualidade. 4, ed.
[Reimpr.], Rio de Janeiro: LTC, 2013.
MONTGOMERY, Douglas C.; RUNGER, George C. Estatística Aplicada e Probabilidade para
Engenheiros. 4. ed. Rio de Janeiro: LTC, 2009.
MORAES, Celso F. de.; FERREIRA, João R.; BALESTRASSI, Pedro P. Análise crítica da
aplicação de métodos estatísticos em processos definidos por dados que não apresentam distribuição
normal. Simpósio de Engenharia de Produção, 12. 2005, Anais...Bauru: Unesp, 2005. SANIBAL, Elaine A. A.; FILHO, Jorge M. Alterações físicas, químicas e nutricionais de óleos submetidos
ao processo de fritura. Food Ingredients South America, v.1, n.3, p.64-71, 2002.
SILVA, Josiane R. S. do. et al. Análise de confiabilidade: um estudo de caso. In: Encontro
Nacional de Engenharia de Produção, 35, 2015, Fortaleza. Disponível em <
http://www.abepro.org.br/biblioteca/TN_STO_211_252_28289.pdf>. Acesso em 13 ago. 2017.
69
DESENVOLVIMENTO DE UM PROJETO DE CÂMARA FRIA PARA
ARMAZENAMENTO DE BATATAS NA CIDADE DE CURITIBA/PR
Monalisa Ayumi Ohara1; Elciane Regina Zanatta
2
RESUMO
A refrigeração é um método antigo e amplamente utilizado com o intuito de conservar alimentos
sob baixas temperaturas. Dessa forma, o uso de câmaras frias é frequentemente aplicado para
armazenar alimentos como vegetais e frutas. O objetivo deste estudo foi desenvolver um projeto de
câmara fria para batatas na cidade de Curitiba, estado do Paraná (PR). Foram utilizados
conhecimentos sobre refrigeração e dimensionamento de câmara fria, bem como, determinado a
acomodação das batatas, cálculos de carga térmica e definido os equipamentos para construção da
câmara fria. A câmara do estudo resultou uma carga térmica total de 12.002,8 kcal.h-1
sob utilização
de quatro evaporadores com vazão de ar a 770 m3.h
-1, e devido ao diferencial de temperatura de
20ºC, isolante Espuma Rígida de Poliuretano (PUR) foi recomendado a uma espessura de 80 mm. O
presente trabalho é importante para uma construção mais assertiva de uma câmara fria com esta
finalidade, pois normalmente elas são feitas sem um estudo apropriado, e consequentemente, o
desempenho não é satisfatório e há um maior gasto de investimentos.
Palavras-chave: Câmara Frigorífica; Conservação; Transmissão de Calor; Dimensionamento.
______________________________ 1 Monalisa Ayumi Ohara – Acadêmica do Mestrado em Engenharia de Alimentos do Programa de Pós-Graduação em
Engenharia de Alimentos (PPG-EA) – Universidade Estadual de Campinas – Câmpus Campinas, SP,
Departamento Acadêmico de Alimentos (DAALM) da Universidade Tecnológica Federal do Paraná – UTFPR,
Câmpus Medianeira – PR, [email protected];
70
1. INTRODUÇÃO
A batata, assim como outros produtos vegetais frescos, não deve ser congelada com o intuito de
conservação pois ocasiona rompimento das células pelos cristais de gelo formados, com grande
exsudação e perda de qualidade após o descongelamento. Sendo assim, de forma geral, deve-se
manter a batata em armazenamento sob forma de refrigeração. O armazenamento refrigerado de
batatas é feito em temperaturas entre 10,0 e 12,8ºC, com umidade superior a 85%. Nessas
condições, é possível controlar satisfatoriamente o desenvolvimento microbiano sem provocar o
acúmulo de glicose com perda de amido (KOBLITZ, 2011).
A norma de identidade, qualidade, acondicionamento, embalagem e apresentação da batata foi
aprovada pela Portaria nº 69 (DOU 23/2/1995) do MAPA e alterada parcialmente pela Instrução
Normativa nº 36 (DOU 23/7/2007). Quanto à embalagem, a norma relaciona que a batata para
consumo será acondicionada em embalagem nova, seca, limpa e com capacidade máxima de até 50
kg líquidos, e para o acondicionamento, as batatas deverão estar em locais cobertos, limpos, secos,
ventilados, com dimensões de acordo com os volumes a serem acondicionados e de fácil
higienização a fim de evitar efeitos prejudiciais para a qualidade e conservação das mesmas
(MAPA, 1995).
De acordo com a Portaria nº 127 do MAPA, sacaria é a embalagem confeccionada em juta,
polietileno, polipropileno ou polipropileno de malha plana; sendo as dimensões da embalagem para
o acondicionamento de batatas de 830 mm (comprimento) x 500 mm (largura) (EMBRAPA, 2009).
A partir dos dados levantados foi possível identificar a importância de planejamento para a logística
de armazenamento de batatas. Desta forma, o objetivo deste trabalho foi desenvolver um projeto de
câmara fria para o armazenamento de batatas na cidade de Curitiba, estado do Paraná, com
capacidade de estocagem de 100 toneladas.
2. MATERIAIS E MÉTODOS
O método aplicado foi um estudo resultante de um processo hipoteticamente proposto. A câmara
fria foi escolhida para estar localizada na cidade de Curitiba/PR, na qual foi assumido temperatura
ambiente de 30°C. Geralmente, a temperatura média no verão em Curitiba é de 21ºC, porém com
máximas médias de 29ºC, podendo chegar a 34°C, sendo assim, foi possível no trabalho analisar
como seria a operação da câmara em temperatura mais extrema e os materiais necessários para uma
câmara que tenha necessidade de operar neste máximo. A capacidade máxima de armazenamento
foi de 100 toneladas. Para a embalagem foi utilizada sacaria de polietileno (PEBD), sendo
armazenados 50 kg de batatas em 112 paletes (1,0 x 1,2 m) e admitindo temperatura de refrigeração
de 10ºC.
Considerou-se ainda, que a câmara fria esteve localizada em um estabelecimento que também
armazena outros alimentos, no caso, repolhos e bananas. A câmara fria deste projeto encontra-se em
vizinhança com a câmara fria de bananas. Dessa forma, assumiu-se as seguintes temperaturas
internas: 10°C – câmara do projeto, 15°C – câmara fria de bananas, 20°C – antecâmara, 25°C – área
de expedição.
O projeto foi estudado e analisado de forma a identificar as condições necessárias para construção
da câmara.
2.1 Caracterização de armazenagem e da câmara fria
A disposição das batatas por sacaria foi feita de acordo com os dados da Tabela 1.
71
Tabela 1: Características do armazenamento de batatas
Produto Tipo de
embalagem
Dimensões da
embalagem
(Comp.xLarg.xAltu.)
(m)
Peso
Bruto
(kg)
Peso
Embalagem
(kg)
Quantidade
produto
por
embalagem
(unidades)
Empilhamento
máximo de
sacos
Batata
Sacaria
Polietileno
(PEBD)
0,5x0,3x0,8 900,032 0,032 238 6
A partir destas informações foi possível definir o layout das batatas empilhadas no palete e da
estocagem, bem como dimensionar a câmara fria. A partir das temperaturas envolvidas no projeto,
foi escolhido o tipo de isolante. O modelo de evaporador foi escolhido de acordo com o catálogo da
empresa Thermokey (catálogo Evaporadores de Ar Forçado - FTC / DFTC), a partir da relação
entre a carga térmica e o número de evaporadores necessários.
2.2 Cálculo da carga térmica total (QT)
A carga térmica total (em kcal.h-1) foi calculada estimando-se o calor provenientes de: estruturas
(QE), produto (QP), infiltração de ar na câmara (Qinf) e carga devido às luzes, pessoas e
equipamentos no interior da câmara (Qvariáveis). Os cálculos foram realizados de acordo com as
equações a seguir.
QE é dado pelo somatório do calor de todas estruturas como piso, parede lateral leste, parede lateral
oeste, parede frontal sul, parede fundos norte e teto, calculados separadamente seguindo a Eq. 1.
(1)
Sendo:
a = comprimento da câmara (m)
c = largura da câmara (m)
Fator de dispersão para o isolante = valor tabelado conforme Sousa et al. (2015) em (kcal.m-2
24h)
Qp é dado pelo somatório do Calor sensível antes do resfriamento (Qs1) e Calor de respiração (Qresp)
(frutas e vegetais continuam a experimentar mudanças depois da colheita enquanto estão
armazenados sendo que a mais importante destas mudanças é a produzida pela respiração),
conforme as Eq. 2 e 3.
(2)
Sendo:
m = massa do produto (kg);
c = calor específico (kcal.kg-1.ºC-1);
∆T = temp. de entrada do produto - temp. interna da câmara (°C).
(3)
Sendo,
mp = é a massa total do produto armazenada no espaço refrigerado (kg)
Cr = é a taxa de calor de evolução, dado em mW.kg-1
, valor tabelado
72
Qinf é dado pela eq. 4,
(4)
Sendo,
Vcam , FTA e ∆H foram determinados conforme Sousa et al. (2015). Qvariáveis é dada pelo somatório da carga térmica devido às luzes, pessoas e equipamentos no interior da câmara seguindo as equações 5, 6 e 7.
Carga térmica de ocupação (Qpess):
(5) Sendo:
Qocup, n e t, forma determinados conforme Sousa et al. (2015). Carga térmica de iluminação (Qilum): (6) Sendo:
A = área da câmara (m2)
t = tempo de operação da câmara Carga térmica devido aos motores dos ventiladores (Qvent): (7) Sendo,
P = Potência do ventilador (CV)
t = tempo de operação (h) conforme Chagas (2013)
ƞ = rendimento (tabelado)
Portanto,
A carga térmica total é dada pela soma: QT = QE + Qp + Qinf + Qvariáveis
3. RESULTADOS E DISCUSSÕES
3.1 Armazenamento das batatas
De acordo com as características necessárias para realizar o empilhamento, pode-se observar pela
Figura 1 que foi determinado 3 sacos de batatas por camada, sendo 6 camadas ao total sobre cada
palete.
73
Figura 1: Layout dos paletes (estrados) com vista frontal e superior.
A Figura 2 demonstra como todos os paletes foram posicionados na câmara fria. A unidade das
dimensões é em milímetros.
Figura 2: Layout da câmara fria com os paletes representados.
3.2 Dimensões da câmara fria
Na Tabela 2, pode-se observar as dimensões da câmara fria e a Figura 3 ilustra dimensões do saco
de batata.
74
Tabela 2: Dimensões da câmara fria
Medida Valor (m)
Comprimento 15,5
Largura 18,5
Altura 2,5
Figura 3: Dimensões e ilustração do saco de batata.
3.3 Localização da câmara no estabelecimento
A Figura 4 acompanhada da Rosa dos Ventos representa a posição da câmara fria sendo
hipoteticamente proposta pelo projeto.
Figura 4: Posição da câmara fria de batatas ilustrada com X.
3.4 Escolha do tipo e espessura do isolante
O isolante a ser utilizado foi a Espuma Rígida de Poliuretano (PUR) painel, pois verificou-se que o
painel com PUR apresenta um coeficiente global de transmissão de calor (U) menor do que a
Espuma Rígida de Poliuretano (PUR), tornando-o um isolamento mais eficiente.
75
Admitindo que a utilização de um fator de fluxo de calor de 8 kcal.h-1
.m-2
, possibilita um bom
balanço entre os custos de isolamento e de energia elétrica, e de acordo com o tipo de material e o
diferencial de temperatura desejado (20ºC), a espessura é de 80 mm.
3.5 Carga térmica total
O Gráfico 1 representa a distribuição da carga térmica total de 12.002,8 kcal.h-1
de acordo com os
gastos em cada especificidade.
Gráfico 1: Distribuição da carga térmica total.
3.6 Escolha do evaporador
O modelo de evaporador foi escolhido de acordo com o catálogo da empresa Thermokey, a partir da
relação entre a carga térmica e o número de evaporadores necessários. Para a relação 0ºC / 15 ºC, o
melhor modelo de evaporador para a capacidade requerida (3.000,7 kcal.h-1
) é o Modelo DFTC
14R, na Tabela 3 encontra-se as especificações e na Figura 5 observa-se as dimensões do mesmo.
Tabela 3: Especificações do modelo do evaporador
Modelo Vazão de
ar (m³.h-1
) kW kcal.h
-1
Peso
Líquido
(kg)
Área de
troca
térmica
DFTC 14R 770 3,85 3305 18 8
76
Figura 5: Dimensões e ilustração do evaporador modelo DFTC 14R.
3.7 Visualização da câmara fria
Na figura 6, pode-se observar a ilustração da câmara fria com os evaporadores, bem como a parte
frontal da câmara.
Figura 6: Vista superior e frontal da câmara fria.
4. CONCLUSÕES
Câmara fria tem um grande potencial para conservar alimentos através do controle de temperatura e
umidade. No entanto, mais projetos precisam ser desenvolvidos para a realização do mesmo, pois as
necessidades mudam de acordo com o local e o produto a ser refrigerado. Neste trabalho,
demonstrou-se satisfatoriamente um possível desenvolvimento de uma câmara fria para batatas em
Curitiba. A caga térmica total obtida foi de 12.002,8 kcal.h-1
distribuída entre estrutura, motores,
infiltração e ao produto, sendo recomendado 80 mm de isolante Espuma Rígida de Poliuretano
(PUR) em virtude da eficiência, custos de isolamento e de energia elétrica. Devido à carga térmica
total, foram necessários quatro evaporadores modelo DFTC 14R da empresa Thermokey para
participar do processo de refrigeração. Para futuros trabalhos, é interessante o estudo do fluido
refrigerante e também custos do projeto.
REFERÊNCIAS
BRASIL. MAPA - Ministério da Agricultura, Pecuária e Abastecimento. Portaria nº 127.
1991. Disponível em <http://extranet.agricultura.gov.br/sislegis-
consulta/consultarLegislacao.do?operacao=visualizar&id=5085>, acessado em 21 de setembro de
2017.
BRASIL. MAPA - Ministério da Agricultura, Pecuária e Abastecimento. Portaria nº 69. 1995.
Disponível em
77
<http://sistemasweb.agricultura.gov.br/sislegis/action/detalhaAto.do?method=visualizarAtoPortalM
apa&chave=2039923201>, acessado em 20 de setembro de 2017.
BRASIL. MAPA - Ministério da Agricultura, Pecuária e Abastecimento. Instrução Normativa nº
36. 2007. Disponível em <https://www.diariodasleis.com.br/busca/exibelink.php?numlink=1-77-23-
2007-07-20-36>, acessado em 20 de setembro de 2017.
CHAGAS, J. A. C. Projeto e Construção de Câmara Frigorífica. YORK Refrigeration. Joinville,
2013.
EMBRAPA. Embalagens para comercialização de hortaliças e frutas no Brasil. Rita de Fátima
Alves Luengo e Adonai Gimenez Calbo, editores técnicos. Brasília, 2009.
KOBLITZ, M. G. Matérias-Primas Alimentícias – Composição e Controle de Qualidade. Rio
de Janeiro: Guanabara Koogan, 2011.
SOUSA, A. V.; GOMES, B. C. de C.; ZANON, B. dos S.; GOMES, M. de C.; GOMES, M. de C.;
CARVALHO, A. L. V. Projeto de câmara frigorífica para armazenamento de maçãs. Anais do
XV CONEMI - Congresso Nacional de Engenharia Mecânica e Industrial IX SEEMI - Seminário
Estadual de Engenharia Mecânica e Industrial, Universidade FEEVALE, Novo Hamburgo, RS,
2015.
78
DESENVOLVIMENTO E AVALIAÇÃO SENSORIAL DE BEBIDA LÁCTEA
SIMBIÓTICA DE CAMBUCÍ E YACON
Ana Karoline Ferreira1; Fernanda Cristina Lunkes
2; Maíra Escobar de Araujo
3; Valdemar Padilha
Feltrin4, Carla Adriana Pizarro Schmidt
5; Celeide Pereira
6
RESUMO
A bebida láctea é um produto composto essencialmente por leite, soro de leite. Prebióticos e
probióticos geram alimentos funcionais simbióticos, que proporcionam efeitos benefícios à saúde
dos consumidores. O cambuci é rico em vitamina C e possui uma grande quantidade de pectina. O
Yacon apresenta alto teor de carboidratos, elevado conteúdo de potássio e 40 % a 70 % de FOS. O
objetivo deste trabalho foi desenvolvimento e a análise sensorial de uma bebida láctea fermentada
simbiótica com a adição de polpa de Cambuci, farinha de Yacon, Bifidumbacterium bifidum,
leitelho, soro e concentrado proteico de soro. Foram desenvolvidas quatro formulações de bebida
láctea fermentada simbiótica com 4 %, 6 % e 8 % de polpa de Cambuci e Padrão (sem adição de
polpa). As formulações foram analisadas nos períodos de 0, 10, 20 e 30 dias de estocagem.
Realizaram-se análises microbiológicas de Bolores e leveduras, Salmonella spp, Staphylococcus
aureus e coliformes a 35 e 45ºC, avaliação da viabilidade da cultura láctica contendo Lactobacillus
delbrueckii subsp. bulgaricus e Streptoccoccus salvarius subsp. termophilus, cultura láctica
probiótica Bifidobacterium bifidum. Todas as análises foram realizadas em duplicatas. Os resultados
da análise sensorial demonstraram que a bebida láctea fermentada não obteve a aceitação esperada
quando submetido à avaliação sensorial humana, com relação ao atributo sabor, isto deve ser a falta
de ajuste do modelo que levou à uma seleção de desejabilidade não ideal, necessitando de melhorias
no sabor.
________________________ 1 Tecnóloga em Alimentos - Universidade Tecnológica Federal do Paraná – Campus Medianeira, email:
[email protected] 2 Tecnóloga em Alimentos - Universidade Tecnológica Federal do Paraná – Campus Medianeira, email:
[email protected] 3 Graduanda em Tecnologia de Alimentos – Universidade Tecnológica Federal do Paraná – Campus Medianeira, email:
[email protected] 4Doutor em Ciência dos Alimentos – Universidade Federal Santa Catarina – UFSC, professor efetivo da UTFPR –
Campus Medianeira, email:[email protected] 5Doutora em Agronomia – Universidade Estadual de Londrina - PR, professora efetiva da UTFPR – Campus
Medianeira; e-mail: [email protected]
79
6Doutora em Ciência dos Alimentos – Universidade Federal de Santa Catarina - SC, professora efetiva da UTFPR –
Campus Medianeira, email: [email protected]
Palavras-chave: Aceitação Sensorial; Alimento Lácteo Funcional; Controle de Qualidade.
1. INTRODUÇÃO
Os alimentos funcionais têm ganhado espaço no mercado, devido ao aumento da procura pelos
consumidores por produtos alimentícios saudáveis, nutritivos e que proporcione benefícios à saúde,
promovendo a manutenção e prevenção de doenças, com isso verifica-se uma elevação no consumo
de alimentos probióticos, prebióticos e simbióticos (DIAS, 2012). Segundo a agencia Nacional de
Vigilância Sanitária (BRASIL, 2002) probióticos são definidos como microrganismos vivos
capazes de melhorar o equilíbrio microbiano intestinal, produzindo efeitos benéficos à saúde do
indivíduo. Os prebióticos são fibras não digeríveis que fermentam em nosso intestino e estimulam o
crescimento das bactérias probióticas, alem de melhorar o funcionamento do intestino e diminuir os
riscos de infecções. Para Vasconcelos (2010), dentre os alimentos funcionais, o Yacon (Smallanthus
sonchifolius) tem ganhado importância. É uma raiz de origem andina e tem sido descrita como o
alimento com maior conteúdo de frutooligossacarideos (FOS) na natureza. Uma das principais
características desses carboidratos é a estimulação do crescimento de bactérias não patogênicas por
meio da fermentação colônica, sendo assim classificados como constituintes bioativos com alegação
prebiótica e, portanto, funcionais. A associação de prebioticos e probioticos geram alimentos
funcionais simbióticos, que proporcionam aos consumidores vários efeitos benefícios à saúde.
O Cambuci é um fruto chamado botanicamente de Campomanesia phaea, sua arvore é da família
das Mirtáceas (ANDRADE; FONSECA; LEMOS, 2011). Este fruto tem origem nos estados de São
Paulo (principalmente na Serra do Mar) e em Minas Gerais é típico da Mata Atlântica (TAVARES,
2013). É conhecido também pelo termo kamu-si, oriundo do tupi-guarani, que significa pote d‘água,
em virtude da sua forma semelhante a um vaso de cerâmica (ANDRADE; FONSECA; LEMOS
2011).
Os concentrados proteicos de soro (CPS) podem variar sua composição de proteínas de 34 a 80 %:
quando contêm cerca de 53 % de proteína, terão em média 35 % lactose, 5 % de gordura e 7 % de
cinzas (ANTUNES, 2003; PACHECO et al. 2005). O leitelho é uma boa alternativa para o uso em
formulações de produtos lácteos, pois possui várias propriedades benéficas a saúde, possuindo
também boas propriedades tecnológicas, baixo custo, fácil disponibilidade e boas características
sensoriais como apresenta o leitelho (BASSI et al. 2012). O soro é um subproduto da indústria
láctea, obtido pela separação da fase aquosa do leite e da maior parte da porção lipídica e caséica.
(SGARBIERI, 2005). A fabricação de bebidas lácteas, fermentadas ou não, a partir do soro líquido
é, para a indústria, uma alternativa lucrativa, pois o processo tecnológico é simples, além de ser
possível o uso de equipamentos que geralmente já existem na usina de beneficiamento (CUNHA et
al. 2007).
O objetivo deste trabalho foi o desenvolvimento e a análise sensorial de uma bebida láctea
fermentada simbiótica com a adição de polpa de Cambuci, farinha de Yacon, Bifidumbacterium
bifidum, leitelho, soro e concentrado proteico de soro.
2. MATERIAL E MÉTODOS
O soro e o leitelho utilizado para a elaboração das formulações da bebida láctea foram doados por
um Laticínio da cidade de Missal- PR, sendo transportado em caixa de isopor condições de
80
refrigeração até as dependências da Universidade Tecnológica Federal do Paraná- UTFPR, campus
Medianeira. O cambuci foi adquirido na cidade de Paraibuna- SP, transportado congelado em caixa
térmica. A cultura mista de Lactobacillus delbrueckii subsp. bulgaricus e Streptococcus salvarius
subsp. termophilus, cultura láctica probiótica Bifidobacterium bifidum, foi obtida por doação da
empresa DANISCO-FERMENTEC, o soro concentrado proteico foi doado pela empresa ALIBRA.
A farinha de yacon foi gentilmente doada empresa MAÇA. O açúcar, corante artificial para fins
alimentícios cor Verde Folha (Mix Coralim), espessante/estabilizante Selecta foram adquiridos no
comércio local do município de Medianeira- PR. Foram utilizadas os laboratórios Laboratório de
Industrialização de Laticínios (J-16), Laboratório de Microbiologia (J-12) da Universidade
Tecnológica Federal do Paraná – Campus de Medianeira.
A elaboração da bebida Láctea foi realizada de acordo com a metodologia proposta por (BRASIL,
2005), não havendo alteração na tecnologia tradicional de fabricação de bebida láctea fermentada.
Foram desenvolvidas quatro formulações de bebida láctea fermentada simbiótica com 4 %, 6 % e 8
% de polpa de Cambuci e formulação padrão (sem adição de polpa). Adicionou-se 1,5 % das
culturas lácticas termofílicas (Streptococcus thermophilus e Lactobacillus delbrueckkii ssp.
bulgaricus) e cultura láctica probiotica (Bidifudumbacterium bifidum). As formulações foram
analisadas nos períodos de 0, 10, 20 e 30 dias de estocagem. As formulações 01, 02, 03 e 04 das
bebidas lácteas fermentadas simbióticas foram designadas por F1, F2, F3 e F4 (Padrão). A bebida
láctea fermentada simbiótica foi preparada com leitelho, soro, adição de açúcar, farinha de yacon e
o espessante, sendo homogeneizada. A mistura base foi pasteurizada a 75 ºC por 15 segundos e
resfriada (43 ºC) para inoculação dos fermentos lácticos contendo (Lactobacillus delbrueckii subsp.
bulgaricus e Streptoccoccus salvarius subsp. termophilus) e cultura probiótica (Bifidobacterium
bifidum), que foram previamente preparadas. Ao atingir 70 ºDornic de acidez e pH 4,3, a bebida
láctea foi resfriada a 10 ºC, efetuou-se a quebra da massa com agitação constante. Adicionou-se a
polpa de cambuci e o corante com homogeneização, seguindo para o resfriamento e armazenamento
a temperatura de 5 ºC. As amostras foram avaliadas através do método da escala ideal e hedônica,
os atributos aparência, consistência, cor, doçura, sabor, textura, através da escala hedônica de nove
pontos e avaliação global de aceitabilidade, utilizando 109 provadores não treinados e
consumidores regulares de sorvete, de ambos os sexos, tendo idade entre 18 a 50 anos. O
delineamento utilizado foi o de blocos ao acaso e a análise estatística realizada foi a análise de
variância (ao nível de 5 %) com auxílios dos softwares Assistat e Consensor.
3. RESULTADOS E DISCUSSÃO.
Os resultados das análises sensoriais das formulações F1, F2, F3 e F4 (Padrão) da bebida láctea
fermentada simbiótica são apresentados na Tabela 1.
Tabela 1: Resultados dos valores das Médias ± Desvio Padrão das formulações F1, F2, F3 e F4
(Padrão) da bebida láctea fermentada simbiótica.
Escalas e
Atributos
Formulação 1
(F1)
Formulação 2
(F2)
Formulação 3
(F3)
Padrã4
(F4)
Médi
a ± DP
Médi
a ± DP
Médi
a ± DP
Médi
a ± DP
Escala do Ideal
Aparência 2,64 ± 0,89 b
2,62 ± 0,83 b
2,58 ± 0,95 b
3,12 ± 0,95 a
Consistência 2,63 ± 0,92 b
2,61 ± 0,94 b
2,77 ± 0,98 b
3,21 ± 0,88 a
Textura 2,46 ± 0,88 c
2,58 ± 0,89 bc
2,68 ± 0,94 b
3,24 ± 0,92 a
Cor 2,58 ± 0,99 b
2,60 ± 1,00 b
2,56 ± 1,01 b
3,07 ± 0,97 a
Doçura 3,04 ± 0,93 b
2,99 ± 0,99 b
2,96 ± 0,90 b
3,28 ± 0,95 a
Sabor 2,66 ± 1,15 b
2,61 ± 1,11 b
2,68 ± 1,11 b
2,98 ± 0,97 a
81
Escala Hedônica
Avaliação Global 5,24 ± 2,02 b
5,26 ± 2,05 b
5,23 ± 2,17 b
6,13 ± 1,76 a
Obs. Valores seguidos por letras distintas nas linhas diferem estatisticamente ao nível de 5% pelo
teste não paramétrico de Mann-Witney.
Os dados não obedeceram à distribuição normal e dessa forma optou-se pela comparação das
médias por meio do teste não paramétrico de Mann-Witney. Todas as análises indicaram diferença
estatística entre o padrão e os produtos avaliados, sendo que a média das notas obtidas pelo padrão
foram superiores para todos os atributos. Observou-se ainda que com base na escala do ideal que o
padrão se apresentou acima do esperado para doçura, textura, consistência, aparência e cor, sendo
que para o sabor ele mostrou-se um pouco menos adequado que o ideal, de onde se pode observar
que os julgadores esperavam um pouco mais do sabor desse produto. Para todos os atributos
avaliados, as amostras das formulações F1, F2 e F3 mostraram-se menos adequadas do que o ideal
para todos os atributos avaliados pela escala do ideal, sendo que apenas a formulação F1 obteve
nota acima de 3,0 para doçura do produto. Nenhum dos produtos foram avaliados com médias
superiores a 3,28. Nos gráficos apresentados na Figura 4 pode-se observar a comparação de todos
os produtos avaliados. Na Figura 4-A observou-se que os valores de ideal da aparência foram
superiores a 50 % para a formulação F1 e para o F4 (Padrão), sendo que as demais formulações
precisariam de melhorias na aparência.
Figura 4: Gráficos Apresentando os Resultados Percentuais da Avaliação dos Produtos por
Meio da Escala do Ideal (imagens A até F) e Escala Hedônica Imagem G.
Na Figura 4-B observou-se que a consistência da formulação F3 e F4 (Padrão) ficou próxima a 50
% de ideal sendo que as demais precisariam de melhorias na consistência. Pode-se ainda notar que
muitas notas se situaram no valor 2 que indica menos que o ideal para consistência do produto.
Percebeu-se uma forte rejeição da consistência da formulação F1 (FIGURA 4-C), pois mais de 50%
dos julgadores atribuíram nota 2 que indica menos que o ideal para esse quesito. Nenhum dos
quatro produtos apresentou boa aceitação para textura e precisariam de melhorias.
A cor dos produtos não foi bem aceita (FIGURA 4-D), o F4 (Padrão) que não recebeu nenhuma
adição de corante foi mais bem aceito que os produtos coloridos, mas cabe destacar que mesmo ele
não chegou a 50 % de ideal. Entre as formulações a F3 foi a menos aceita em termos de coloração
que precisaria melhorar para esse produto. Com base no apresentado acredita-se que todos os
produtos poderiam ser adicionados de mais corante para melhoria da aceitação dos produtos. A
primeira impressão que se tem de um alimento é geralmente visual, sendo que a cor é um dos
aspectos fundamentais na qualidade e aceitação dos produtos, pois tem muita influência na decisão
de compra do consumidor, bem como na expectativa do sabor correspondente (OFOSU et al.,
2010). Segundo Bezerra (2010), a aparência exerce maior influência na hora da aquisição do
produto pelo consumidor e gera interferência sobre a qualidade do produto. A coloração dos
alimentos exerce um fator marcante dado a sua atratividade ou não, determinando aceitação,
indiferença ou rejeição. A Figura 4-E ilustra o gráfico para doçura esse quesito foi o que apresentou
resultados mais próximos de 50 % do ideal para todos os produtos avaliados, sendo que as
formulações F1 e F3 se destacaram como melhores que as demais.
A B C
D E F
G
A B C
D E F
G
82
Devido a diferenças na consistência das bebidas Lácteas, pode ter ocorrido alteração na percepção
do gosto doce pelos julgadores. HEWSON et. al. (2008) investigaram a interação entre atributos
sensoriais em bebidas cítricas e os resultados apontaram interação significativa entre viscosidade e
gosto doce. O aumento na viscosidade diminui a percepção de doçura, o que explica a diferença
entre as amostras quanto ao gosto doce. A avaliação do sabor do produto encontra-se ilustrada na
Figura 4-F esse atributo foi que mais comprometeu os produtos formulados sendo que apenas o
produto F4 (Padrão) chegou próximo a 50 % de ideal para ele. Apesar de os direcionamentos de
melhorias que se observaram por meio da escala do ideal, os produtos foram mais aceitos do que
rejeitados (FIGURA 4-G), porém somente a F4 (Padrão) conseguiu apresentar mais de 70 % de
aceitação necessária para lançamento de produtos no mercado. Dessa forma mais testes e
formulações se fariam necessárias para que os produtos aqui desenvolvidos pudessem ser
comercializados resultando em boas vendas.
Segundo Delwiche (2004), o olfato, juntamente com o sabor tem um enorme impacto sobre atitude
do consumidor, interferindo em relação ao alimento ser preferido ou aprovado, aceito ou rejeitado.
Devido a polpa de fruta Cambuci possuir acidez bastante elevada, pode ter influenciado a aceitação
dos julgadores, além da acidez produzida pelas bactérias lácticas e probióticas. A sensação de sabor
é culturalmente estabelecida, cada povo tem uma alimentação e preferência alimentar característica.
Portanto, não é só valor nutricional que se avalia em um alimento, o atributo sabor é de grande
importância na avaliação sensorial (BRITO; CÂMARA; BOLINI, 2007).
Os coeficientes de concordância calculados mostraram níveis de concordância entre 21,02 %
e 47,32 % o que mostra opiniões divergentes dos provadores em relação aos produtos Tabela 2.
Tabela 2: Resultados dos Valores dos Coeficientes de Concordância calculados.
Escalas e
Atributos
Coeficientes de Concordância em
Porcentagem
Escala do Ideal F1 F2 F3 F4
Aparência 45,71 40,47 36,87 43,49
Consistência 42,36 39,04 39,96 43,66
Textura 45,84 41,27 39,74 38,94
Cor 36,68 36,50 32,76 38,44
Doçura 46,34 40,79 47,32 41,40
Sabor 23,74 26,97 27,48 39,80
Escala Hedônica
Av. Global 26,08 24,39 21,02 34,25
Os valores mais baixos foram encontrados para o sabor e avaliação global do produto o que nos
leva a crer que o sabor dos produtos precisaria de melhoria, a maior concordância na avaliação do
sabor e na avaliação global do produto foi obtida para o produto F4 (Padrão).
O decréscimo na aceitação sensorial do produto, devido ao sabor, pode estar associado à ação do
Lactobaciilus delbrueckii ssp bulgaricus que possui alta atividade proteolítica, liberando peptídeos
pela ação de enzimas citoplasmáticas proteolíticas influenciando a aceitação sensorial do produto.
MARTIN et al. (2002), constataram alteração no sabor em iogurtes devido á proteólise, o
Lactobacillus bulgaricus possui alta atividade proteolítica. Dos julgadores recrutados 26 % não
consomem regularmente bebida láctea, mas a maior parte deles comprariam o produto como se
pode observar na Figura 5.
Os julgadores foram solicitados a dizer qual a preferência entre as amostras apresentadas
sem contar com a formulação Padrão (F4). A resposta final de preferência de 40 % dos julgadores
foi pela formulação F1, conforme se pode notar na Figura 6.
83
Figura 5: Gráfico Ilustrativo do Percentual
de Julgadores que Comprariam o Produto
Figura 6: Gráfico Ilustrativo do Percentual de
Preferência que os Produtos Conseguiram.
Figura 7: Gráfico Obtido com Base nos
Resultados de Avaliação por Meio da
Escala Hedônica, onde pode-se observar
a Localização das Quatro Diferentes
Amostras e os Vetores Individuais de
cada provador.
Figura 8: Gráfico Obtido com Base nos Resultados
de Avaliação por Meio da Escala do Ideal, onde
pode-se Observar a Localização das Quatro
Diferentes Amostras, os Vetores Individuais de
cada provador e o Posicionamento Relativo dos
Seis Atributos Sensoriais Avaliados nos Produtos.
Em resumo pode-se observar que os produtos precisariam ser melhorados principalmente no que diz
respeito ao sabor. Dentre os produtos avaliados o produto da Formulação 3 foi o mais bem aceito e
os problemas na cor e consequentemente na aparência desse produto podem ter sido os responsáveis
pela redução da média obtida por ele na escala hedônica, pois quando um produto é avaliado como
um todo qualquer atributo pode prejudicar a nota final.
A apresentação de um mapa de preferência interno de dois fatores deixa mais claro o
direcionamento da preferência dos julgadores que avaliaram o produto, para a construção do mapa
utilizou-se apenas os resultados obtidos na avaliação global das bebidas lácteas. De acordo com
Minin (2006), o mapa de preferência interno identifica a principal variação extraindo as duas
primeiras dimensões da preferência. Nesse estudo a primeira componente explicou 51,59 % da
variação e a segunda componente explicou 30,21 % sendo que as duas juntas explicaram mais de 80
% da variação.
Por meio desse mapa, observando-se os vetores que ilustram o comportamento dos provadores,
ficou claro o maior direcionamento dos provadores para o lado direito do mapa onde se encontra a
amostra padrão, e um direcionamento inferior para o lado esquerdo onde se encontram F1, F2 e F3.
De todas as amostras a Formulação 3 foi a que se localizou mais próximo da F4 (Padrão), isso
ilustra o motivo desta ter sido a formulação mais bem aceita, ela não está mais próxima por conta
das melhorias que ainda precisam ser realizadas nela para que seja mais bem aceita. Para explorar
de maneira mais completa esses dados, realizou-se um agrupamento dos julgadores por meio da
análise multivariada. Essa análise nos fornece um mapa de preferência interno de três fatores (three-
way preference mapping) conforme descrito por Nunes, Pinheiro e Bastos (2011) e (Nunes et al.,
2012) e pode ser utilizada para verificar o posicionamento das amostras em relação à preferência
dos julgadores e aos atributos avaliados, sendo que no caso deste estudo foi feita com base nas notas
dadas ao produto pela escala do ideal.
Os resultados dessa técnica podem ser visualizados na Figura 8, sendo que a variância explicada
pelo Fator 1 foi de 31,85 % e pelo Fator 2 de 45,50 %. Juntos os dois fatores explicam mais de 90
% da variabilidade dos dados. Da mesma forma que no teste anterior o padrão se posicionou no lado
contrário das demais formulações demonstrando claramente a diferença dele em relação aos demais
produtos. Os atributos de qualidade ficaram situados mais para o lado do produto padrão tendo sido
este produto o que se apresentou mais próximo do ideal pela avaliação dos julgadores. Os outros
Figura 5: Gráfico Ilustrativo do Percentual de
Julgadores que Comprariam o Produto
Figura 6: Gráfico Ilustrativo do Percentual de
Preferência que os Produtos Conseguiram.
Figura 7: Gráfico Obtido com Base nos
Resultados de Avaliação por Meio da Escala
Hedônica, onde pode-se observar a
Localização das Quatro Diferentes Amostras e
os Vetores Individuais de cada provador.
Figura 8: Gráfico Obtido com Base nos
Resultados de Avaliação por Meio da Escala do
Ideal, onde pode-se Observar a Localização das
Quatro Diferentes Amostras, os Vetores
Individuais de cada provador e o
Posicionamento Relativo dos Seis Atributos
Sensoriais Avaliados nos Produtos.
84
produtos ficaram do lado oposto indicando que todos eles precisariam melhorias em seus atributos
de qualidade para chegarem mais próximos do produto padrão e do ideal buscado pelos julgadores
para as bebidas lácteas. O peso do Fator 2 foi superior ao do Fator 1 o que nos informa que a
distancia vertical significa maior diferença entre os produtos do que a horizontal, dessa forma as
amostras F1 e F2 estariam mais distantes do produto padrão do que a amostra F3 o que condiz os
demais testes anteriormente apresentados. A adequada aplicação da metodologia sensorial permite a
obtenção de resultados significativos sobre o alimento desenvolvido, de forma prévia, quanto á sua
aceitabilidade no mercado consumidor (CRUZ et al. 2010).
4. CONCLUSÃO
A formulação que apresentou os melhores resultados para todos os atributos sensoriais avaliados foi
a formulação F4, porém, a preferência final dos julgadores foi para formulação F1 (4 % de polpa de
Cambuci) com 40 % de preferência. No entanto, os resultados da análise sensorial demonstraram
que a bebida láctea fermentada não obteve a aceitação esperada quando submetido à avaliação
sensorial humana, com relação ao atributo sabor, isto deve ser a falta de ajuste do modelo que levou
á uma seleção de desejabilidade não ideal, necessitando de melhorias no sabor. O desenvolvimento
das quatro formulações evidenciou a produção de um alimento nutritivo, rico em vitamina C
presente na fruta camubuci, de baixo valor calórico, adicionada do prebiótico farinha de yacon e
bactérias probióticas, saudável, funcional, possibilitando melhoras nos aspectos relacionados à
saúde e à satisfação do consumidor. Além de agregar valor a um subproduto da indústria de
laticínios, como a utilização do concentrado protéico de soro (CPSs), por ser nutritivo, de baixo
custo e por apresentar-se como alternativa que proporcionará redução do impacto ambiental.
REFERÊNCIAS
ANDRADE; B. A. G. F.; FONSECA; P. Y.G.; LEMOS; F.; Cambuci- o fruto, o bairro, a rota:
Historia, Cultura, Sustentabilidade e Gastronomia, Editora Ourivesaria da Palavra, São Paulo 1º
Edição, 2011.
ANTUNES, A. J. Funcionalidade de proteínas do soro de leite bovino. São Paulo: Manole Ltda.,
150 p., 2003.
BASSI, L. G.; FERREIRA, G. C. C.; SILVA, A. S.; SIVIERI, K.; ARAGON-ALEGRO, L. C.;
COSTA, M. R. Evaluation of physicochemical, microbiological and sensorial characteristics of
fermented milk beverages with buttermilk addition. International Journal of Dairy Technology,
v. 65, n.2, p.283-286, may, 2012.
BEZERRA, M. F. Caracterização físico - química, reológica e sensorial de iogurte obtido pela
mistura dos leites bubalino e caprino. Rio Grande do Norte. 2010. 116f. Dissertação (Mestrado
em Engenharia Química) – Universidade Federal do Rio Grande do Norte, Natal, 2010.
BRASIL. ANVISA. Ministério da Saúde. Agência Nacional de Vigilância Sanitária. Resolução
RDC 2002 N° 2, DE 07 DE JANEIRO DE 2002. Aprova o regulamento Técnico de substâncias
Bioativas e Probióticos Isolados e com alegação de Propriedade funcional e ou de Saúde.
BRASIL. Ministério da Agricultura, Pecuária e Abastecimento. Instrução Normativa nº 62, de 26 de
agosto de 2003. Métodos Analíticos para Análises Microbiológicas para Controle de Produtos
de Origem Animal e Água.
BRASIL. Ministro De Estado da Agricultura, Pecuária e Abastecimento. Secretaria de Defesa de
Agropecuária. Regulamento Técnico de Identidade e Qualidade de Bebidas Lácteas. Instrução
Normativa Nº 16, de 23 de agosto De 2005, Diário Oficial. (República Federativa do Brasil),
Brasília, DF, Nº 163, quarta-feira, 24 de agosto de 2005.
85
BRASIL. Ministério da Agricultura, Pecuária e Abastecimento. Instrução Normativa nº 68, de 12 de
dezembro de 2006. Métodos Analíticos Oficiais Físico-Químicos, para controle de leite e
produtos lácteos.
BRITO, C. A. K.; CÂMARA, V. H. A.; BOLINI, H. M. A. Equivalência de dulçor e pdoer
edulcorante de néctares de goiaba adoçados com diferentes edulcorantes. Revista Brasileira de
Tecnologia Agroindustrial. Ponta Grossa – PR, v. 1, n.2, p.26-36, 2007.
CUNHA, T. M. Avaliação tecnológica, microbiológica, sensorial, físico-química e reológica de
bebida láctea fermentada adicionada de probióticos. 2007. Resumo de dissertação (Mestrado) -
Programa de Pós-Graduação em Ciência dos Alimentos, Universidade Federal de Santa Catarina,
Florianópolis, 2007. Disponível em <http://repositorio.ufsc.br/xmlui/handle/123456789/90044>.
Acesso em: 30 de Maio de 2016.
CRUZ, A. G.; CADENA, R. S.; WALTER, E. H. M.; MORTAZAVIAN, A. M.; GRANATO, D.;
FARIA, J. A. F.; BOLINI, H. M. A. Sensory analysis: relevance for prebiotic, probiotic, and
symbiotic product development. Comprehensive Reviews in Food. Science and Foos Safety, v.9,
p.358-373, 2010.
DELWICHE, J. The impact of perceptual interactions on perceived flavor.Food Qual. Prefer., v. 15,
p. 137-146, 2004.
DIAS, M. L. L. A. Bebida fermentada simbiótica: características físico químicas, sensoriais e
viabilidade de Lactobacillus acidophilus. 2012. 74 f. Dissertação (Mestrado em Nutrição).
Universidade Federal de Pernambuco, Recife. 2012.
HEWSON, L.; HOLLOWOOD, T.; CHANDRA, S.; HORT, J. Taste-aroma interactions in a citrus
flavoured model beverage system: Similarities and differences between acid and sugar type. Food
Quality and Preference, v. 19, n. 3, p. 323-334, 2008.
IDF. INTERNATIONAL DAIRY FEDERATION STANDARD 117B: 1997. Enumeration of
characteristic microorganisms. IDF/ISO Standard, 5p. 1997.
MARTÍN-DIANA, A. B.; JANER, C.; PELÁEZ, C.; REQUENA, T. Development of a fermented
goat‘s milk containing probiotic bacteria. International Dairy Journal, Oxford, v. 13, n. 10, p. 827-
833, 2002.
MININ, V. P. R. Análise Sensorial: Estudos com consumidores. Viçosa: Universidade Federal de
Viçosa, 2006. 225p.
NUNES, C. A.; PINHEIRO, A. C. M.; BASTOS, S. C. Evaluating consumer acceptance tests by
three-way internal preference mapping obtained by parallel factor analysis (PARAFAC). Journal
of Sensory Studies. Malden, v. 26, n. 2, p.167-174, apr, 2011.
NUNES, C. A.; BASTOS, S. C.; PINHEIRO, A. C. M.; PIMENTA, C. J.; PIMENTA, M. E. S. G.
Relating consumer acceptance to descriptive attributes by three-way external preference mapping
obtained by parallel factor analysis (PARAFAC). Journal of Sensory Studies. Malden, v. 27, n. 4,
p.209-216, ago, 2012.
OFOSU, I. W.; APPIAH-NKANSAH, E.; APEA-BAH, F. B.; ODURO, I.; ELLIS, W. O.
Formulation of annatto feed concentrate for layers and the evaluation of egg yolk color preference
of consumers. Journal of Food Biochemistry, v. 34, p.66-77, 2010.
PACHECO, M.T. B.; DIAS, N. F.G.; BALDINI, V. L.; TANIKAWA, C.; AS SGARBIERI, V. C.
Propriedades funcionais de hidrolisados obtidos a partir de concentrados proteicos de soro de leite.
Ciência e Tecnologia de Alimentos, Campinas, v. 25, p.333-338, 2005.
SGARBIERI, V. C. Propriedades estruturais e físico-químicas das proteínas do leite. Brazilian
Journal of Food Technology, v.8, n.1, p. 43-56, jan/mar, 2005.
TAVARES; P. E. R.; ALVES; A.; GOMES; M. S.; CIPOLLI; K. M. V. A. B. Desenvolvimento e
caracterização de geleia de Cambuci (Campomanesia phaea). Anais...Faculdade de Engenharia de
Alimentos-Unicamp; FRUTHOTEC- Instituto de Tecnologia de Alimentos – ITAL; CQ/CCQA -
Instituto de Tecnologia de Alimentos – ITAL- Instituto de Tecnologia de Alimentos – ITAL VII
Congresso, Interinstitucional de Iniciação Científica – CIIC 2013, 13 a 15 de agosto de 2013 –
Campinas, São Paulo.
86
VASCONCELOS, C. M.; SILVA, C. O.; TEIXEIRA, L. J. Q.; CHAVES, J. B. P.; MARTINO, H.
S. D. Determination of the soluble dietary fiber fraction in yacon (Smallanthus sonchifolius) root
and flour by enzymatic-gravimetric method and high pressure liquid chromatography. Revista do
Instituto Adolfo Lutz, v. 69, n. 2, p. 188-193, 2010.
87
DETERMINAÇÃO DA ATIVIDADE ANTIBACTERIANA DA SALSA
(Petroselinum crispum) PELO MÉTODO DE INFUSÃO
Bruna Yuu Tanaka Pereira1;Eleomar de Oliveira Pires Júnior
2; Valdemar Padilha Feltrin
3
RESUMO
A salsa é uma planta condimentar muito utilizada no mundo, tanto para finalidades alimentícias
como farmacêuticas, porém, devido à má utilização, muitos dos seus componentes acabam sendo
desperdiçados. Um exemplo disso seria o talo, que por sua vez, é rico em vitamina C e óleos
essenciais. Deste modo, os talos da salsa foram submetidos à testes microbiológicos em cultivos de
Staphylococcus ssp e Escherichia coli com diluição da infusão de salsa em diversas concentrações
(Controle, 2%, 1%, 0,5% e 0,1%) e por disco difusão, com a finalidade de avaliar o seu potencial
antibacteriano para Staphylococcus ssp e Escherichia coli. Os resultados obtidos através do método
de disco difusão revelaram que para Staphylococcus ssp a concentração de 2% apresentou maior
potencial antibacteriano do que as demais, enquanto para Escherichia coli um halo de inibição se
manteve constante para todas as outras concentrações. Com relação ao método de diluição por
infusão, dois meios de cultura foram utilizados, Caldo Infusão Cérebro e Coração (BHI) e Lauril
Sulfato Triptose (LST), na finalidade de observar a influência dos mesmos sobre os micro-
organismos estudados em função das concentrações da substância contida através da infusão do talo
da salsa. Para mensurar os resultados, as amostras foram coletadas em diversos intervalos de tempo
(0 horas, 8 horas, 12 horas, 16 horas, 20 horas e 24 horas) e submetidas a avaliação da absorbância
em espectrofotômetro. Com os dados coletados foi possível construir gráficos de desenvolvimento
microbiano em cada um dos meios de cultura. Sendo assim, constatou-se que, o Staphylococcus ssp
apresentou menor crescimento em caldo BHI enquanto a Escherichia coli não apresentou inibição
considerável em ambos os meios.
Palavras-chave: Micro-organismos; Desperdício; Concentrações, Reaproveitamento.
________________________ 1 Bruna Yuu Tanaka Pereira – Acadêmico do Curso de Engenharia de Alimentos – Departamento Acadêmico de
Alimentos (DAALM) – Universidade Tecnológica Federal do Paraná – Câmpus Medianeira, [email protected] 2 Eleomar de Oliveira Pires Júnior – Acadêmico do Curso de Engenharia de Alimentos – Departamento Acadêmico de
Alimentos (DAALM) – Universidade Tecnológica Federal do Paraná – Câmpus Medianeira,
[email protected] 3 Valdemar Padilha Feltrin – Professor do Departamento Acadêmico de Alimentos – Universidade
Tecnológica Federal do Paraná – Câmpus Medianeira, [email protected]
88
1. INTRODUÇÃO
Instituições como a Organização das Nações Unidas para Alimentação e Agricultura (FAO),
apontam que atualmente cerca de 1,3 bilhões de toneladas de alimentos são desperdiçados
anualmente ao redor de todo planeta. Esse valor corresponde aproximadamente a um terço de toda
produção mundial de alimentos. Vale salientar, que grande parte do desperdício mundial acontece
nas fases de produção, manipulação, pós-colheita e armazenagem dos produtos (FAO, 2009).
Com relação ao Brasil, essa situação não é diferente. Atualmente, o país desperdiça em todo o seu
território aproximadamente 26 milhões de toneladas de alimentos por ano. Outro fator importante, é
que de cada 100 caixas de produtos agrícolas, apenas 61 chegam no destino final. O que resulta em
um lixo urbano composto por 60% de produtos de origem alimentícia (EMBRAPA, 2007).
A falta de conhecimento sobre diversas partes dos alimentos resulta muitas vezes no seu
desperdício. Um grande exemplo seria os talos, folhas e cascas, que podem ser mais nutritivas do
que outras partes consumidas habitualmente em nosso cotidiano. De outro modo, a utilização total
dos alimentos pode acarretar em um maior índice da economia, além de proporcionar características
de administração de recursos e de respeito a natureza (BADAWI, 2009).
A manipulação consciente dos alimentos resulta no aproveitamento máximo do que cada um tem
para oferecer. Dentre diversos nutrientes fundamentais que compõe cada um deles, grande parte se
tornam lixo devido à falta de informação. Um grande exemplo disso seria o talo da salsa
(Petroselinum crispum) que é rico em vitamina C e óleos essenciais, e por muitas vezes é
desperdiçado. Portanto, reduzir e evitar o desperdício pode propiciar em uma economia financeira
de até 30% dos gastos com a alimentação, além de reduzir o lixo orgânico, que hoje em dia
representa 65% de todo o lixo produzido no Brasil (INSTITUTO AKATU, 2003).
A salsinha (Petroselinum crispum), é uma hortaliça muito utilizada como condimento (HEREDIA
et al., 2003). Sua popularidade é difundida em todo Brasil. Possivelmente por ser considerada uma
das ervas condimentares muito utilizada ao redor do mundo. Outro aspecto importante, é que além
de ser utilizada para fins alimentícios, a salsa possui características farmacêuticas como, ação
diurética, estimulação menstrual e na prevenção de doenças cardiovasculares. Ainda, a
comercialização de suas folhas pode ser feita tanto fresca, quanto seca (LORENZI; MATOS, 2002).
O uso de antimicrobianos é muito comum atualmente, tanto para conservação (controle natural da
deterioração), quanto para a garantia da segurança (prevenção do crescimento de micro-organismos
patogênicos) dos alimentos. Dentre a diversidade de substâncias que combatem os micro-
organismos, podem se destacar as de caráter natural oriundas de partes vegetais. Essas substâncias
são capazes de proporcionar a redução do desenvolvimento de micro-organismos, além de
reduzirem a resistência de antibióticos pelos compostos patogênicos (TAJKARIMI et al., 2010).
A procura por alimentos seguros e de qualidade vem crescendo atualmente, juntamente as
preocupações com as doenças de origem alimentar, que muitas vezes são ocasionadas por micro-
organismos (TAJKARIMI et al., 2010). O que proporciona uma reflexão, visto que as doenças de
origem alimentar são os principais problemas para a saúde pública na atualidade. Isso ocorre até
mesmo em países industrializados, devido a fatores como, o advento do consumo de alimentos já
prontos e a rotina acelerada de muitos indivíduos. Sendo assim, é de extrema importância o
conhecimento de tecnologias voltadas para às áreas de prevenção de doenças alimentares
(PASAVENTO, 2015).
Deste modo, este trabalho teve o intuito de avaliar a ação antimicrobiana da salsa (Petroselinum
crispum), que é uma planta condimentar muito utilizada no Brasil, Através das técnicas de diluição
da infusão em diversas concentrações e disco difusão.
89
2. MARTERIAS E MÉTODOS
2.1 Material Vegetal
Para o preparo das concentrações foram utilizados talos de uma amostra de salsa adquirida em um
supermercado no centro da cidade de Medianeira - PR. O talo da salsa foi devidamente separado de
suas folhas manualmente para que fosse possível macerar e fazer a primeira diluição (25 g de talo
de salsa em 225 mL de água destilada sendo submetido a esterilização).
2.2 Preparo das Concentrações
A princípio, cinco concentrações distintas de solução de salsa foram preparadas, conforme
demonstrado na Figura 1. Logo após, para cada bateria das concentrações, foram adicionados aos
meios de cultura Lauril Sulfato Triptose - LST e Caldo Infusão Cérebro Coração - BHI, e
inoculados os microrganismos Echerichia coli e Staphilococcus ssp conforme demonstrado na
tabela 1.
Figura 1: Fluxograma de Diluição da infusão de salsa em diversas concentrações.
Tabela 1: Composição das Baterias de Micro-organismos com as diluições da infusão de salsa em
diversas concentrações.
90
2.3 Micro-organismos Utilizados
Para os seguintes testes manipulou-se duas cepas de micro-organismos diferentes, Staphylococcus
ssp e Escherichia coli ambas cultivadas no laboratório de Microbiologia da UTFPR – MD e
reativadas em caldo BHI e caldo LST durante aproximadamente 8 horas.
2.4 Preparo do Disco-difusor
Em placas de Petri distintas adicionaram-se as cepas reativadas de Staphylococcus ssp e
Escherichia coli por plaqueamento em superfície. Após a aderência do micro-organismo no Agar
Nutriente, os discos embebidos com as concentrações distintas da salsa foram adicionados com
auxílio de uma pinça na superfície de cada placa. Logo após, as placas foram incubadas a 35ºC por
aproximadamente 24 horas.
2.5 Preparo das Diluições da Difusão
Para a macrodiluição foram utilizados tubos de ensaio contento o caldo nutriente BHI e o LST para
o Staphylococcus ssp e Escherichia coli, respectivamente. Nestes tubos adicionou-se 0,1 mL das
cepas reativadas e em seguida as concentrações da salsa. Para observar o desenvolvimento dos
micro-organismos incubaram-se os tubos por, aproximadamente, 24 horas. A turbidez do conteúdo
foi observada pela primeira vez a partir das 8 horas de incubação e retirada 1 mL de cada tubo de
ensaio onde as mesmas seguiram para refrigeração, os tubos com os cultivos retornaram para a
incubadora por mais 4 horas. As amostras foram retiradas a cada 4 horas até completar 24 horas de
incubação.
2.6 Análise Instrumental
Para a determinação da absorbância em espectrofotômetro foi necessário que todas as amostras
passassem por centrifugação por pelo menos 10 minutos para que fosse possível separar o conteúdo
sólido do líquido. Assim que retirado o líquido de todas as amostras nos mesmos eram adicionadas
1 mL de água destilada e em seguida levada para leitura no espectrofotômetro. A leitura no
espectrofotômetro foi realizada em cada amostra retirada durante os intervalos de tempo das 24
horas de incubação e através da absorbância de cada amostra foi possível construir gráficos com o
crescimento microbiano em cada concentração de extrato de salsa.
3. RESULTADOS E DISCUSSÕES
3.1 Disco Difusão em Placas
O método de disco difusão é um teste quantitativo que permite visualização do efeito causado pelo
suposto antimicrobiano produzido. Logo após a incubação por 24 horas pela técnica da difusão do
disco no Agar nutriente é possível notar a formação de um halo ao redor do mesmo. Mostrando
assim, a atividade antimicrobiana, podendo ser denominada como halo de inibição (VANDEN
BERGHE; VLIETINCK, 1991).
91
Figura 2: A) Disco difusor Echerichia coli; B) Disco difusor Staphylococcus ssp.
Conforme a Figura 2 é possível notar que os halos formados tanto na placa com a E. coli, como na
placa de Staphylococcus ssp demonstraram resultado positivo em relação a atividade antimicrobiana
da diluição do talo da salsa. Porém, é notório que na concentração de 2%, o halo apresentou um
tamanho consideravelmente maior que as demais concentrações na placa de Staphylococcus ssp.
Enquanto que, na outra placa, notou-se a formação de um halo pequeno que se manteve em
tamanho constante em todas as concentrações produzidas da diluição do talo da salsa.
3.1 Diluição da Infusão
A diluição da infusão é um método que é utilizado para testes de sensibilidade microbiana, ou seja,
é um teste onde um determinado micro-organismo é posto para se desenvolver em composto a ser
estudado em caldo nutriente. Esse teste traz resultados de acordo com a capacidade de
desenvolvimento do micro-organismo com esse agente a ser testado. Deste modo através de um
espectrofotômetro foi possível observar o crescimento do micro-organismos através da absorbância
contido no conteúdo do caldo.
00h00min 8h00min 12h00min 16h00min 20h00min 12h00min
Controle 0.000 0.002 0.003 0.003 0.003 0.004
2% 0.000 0.002 0.003 0.003 0.002 0.003
1% 0.000 0.002 0.003 0.003 0.002 0.004
0,50% 0.000 0.002 0.003 0.003 0.002 0.003
0,10% 0.000 0.003 0.001 0.003 0.002 0.004
0.000
0.001
0.001
0.002
0.002
0.003
0.003
0.004
0.004
0.005
Ab
sorb
ânci
a
92
Figura 3: Absorbância x Tempo - Staphylococcus ssp em meio BHI.
Conforme a Figura 3, pode-se observar que o micro-organismo Staphylococcus ssp apresentou um
teor de desenvolvimento reduzido quando inserido no meio BHI. O meio por sua vez, possuía as
proporções da diluição do talo da salsa (Petroselinum crispum) nas concentrações de: controle, 2%,
1%, 0,5%, 0,1%. Portanto, em todo o intervalo de tempo de incubação pode-se constatar que a
substância de talo de salsa influenciou em seu desenvolvimento, porém o mesmo não proporcionou
a morte do micro-organismo, ou seja, o seu efeito foi bacteriostático.
Figura 4: Absorbância x Tempo - Staphylococcus ssp em meio LST.
Com relação a Figura 4, os valores encontrados para absorbância se apresentaram de maneira
equivalente ou superior ao controle. Deste modo, vários fatores podem ter influenciado o
desempenho do micro-organismo, sendo alguns deles: possível reação da solução de salsa com o
meio, a contaminação do meio pelo manipulador ou a adaptação do micro-organismo no meio LST
(que não é o mais indicado para Staphylococcus).
00h00min 8h00min 12h00min 16h00min 20h00min 12h00min
Controle 0.000 0.002 0.002 0.002 0.002 0.004
2% 0.000 0.004 0.004 0.004 0.003 0.005
1% 0.000 0.003 0.004 0.003 0.003 0.008
0,50% 0.000 0.003 0.004 0.004 0.001 0.009
0,10% 0.000 0.003 0.004 0.003 0.003 0.007
0.000
0.001
0.002
0.003
0.004
0.005
0.006
0.007
0.008
0.009
0.010
Ab
sorb
ânci
a
00h00min 8h00min 12h00min 16h00min 20h00min 12h00min
Controle 0.000 0.001 0.002 0.002 0.002 0.003
2% 0.000 0.001 0.002 0.002 0.001 0.002
1% 0.000 0.001 0.001 0.001 0.001 0.002
0,50% 0.000 0.001 0.001 0.002 0.001 0.002
0,10% 0.000 0.001 0.002 0.002 0.002 0.002
0.000
0.001
0.001
0.002
0.002
0.003
0.003
0.004
Ab
sorb
ânci
a
93
Figura 5: Absorbância x Tempo - Echerichia coli em meio BHI.
De acordo com a Figura 5, pode-se observar que a Escherichia coli não sofreu influência relevante
com a presença da diluição do talo de salsa em suas diversas concentrações nas primeiras 16 horas.
Contudo, ao passar deste intervalo de tempo, constatou-se um declínio no desempenho do micro-
organismo nas amostras que possuíam a substância do talo.
Figura 6: Absorbância x Tempo - Echerichia coli em meio LST
Segundo a Figura 6, o desempenho da Echerichia coli teve uma leve inibição nas primeiras 8 horas.
Isso se esclarece através do comportamento inclinado das curvas construídas. Porém, a partir deste
horário o micro-organismo iniciou sua fase de crescimento acelerado. A partir daí o mesmo não
sofreu inibição com a substância do talo da salsa presente nas amostras.
4. CONCLUSÕES
Os resultados apresentados através das técnicas, de cultivo de Staphylococcus ssp e Escherichia coli
com diluição da infusão de talo de salsa em diversas concentrações (Controle, 2%, 1%, 0,5% e
0,1%) e por disco difusão mostraram atividade antimicrobiana nos micro-organismos estudados
(Staphylococcus ssp e em Escherichia coli), porém, o desenvolvimento dos dois micro-organismos
analisados não foi igual visto que o Staphylococcus ssp apresentou uma área de inibição maior na
técnica de disco difusão, além disso, o mesmo demonstrou maior sensibilidade nas baterias
estudadas através da técnica diluição da infusão. Já para a E. coli, pode-se observar uma resistência
considerável as diluições realizadas nas baterias de cultivo de micro-organismos com diluição da
infusão de talo de salsa em diversas concentrações, além de uma inibição menor nos discos
analisados nas placas. Contudo, o poder de inibição sobre os micro-organismos diminuiu com o
passar do tempo. O que resultou assim, em uma substância de caráter bacteriostática. Deste modo,
os resultados apresentados foram satisfatórios perante as metodologias aplicadas. Porém, é de
extrema importância um aprofundamento nos estudos sobre as características do talo de salsa para
obtenção de maiores informações sobre as propriedades antibacterianas do talo de salsa.
00h00min 8h00min 12h00min 16h00min 20h00min 12h00min
Controle 0.000 0.001 0.001 0.003 0.003 0.004
2% 0.000 0.002 0.004 0.002 0.003 0.004
1% 0.000 0.001 0.003 0.003 0.002 0.002
0,50% 0.000 0.001 0.003 0.004 0.002 0.002
0,10% 0.000 0.001 0.002 0.003 0.004 0.004
0.000
0.001
0.001
0.002
0.002
0.003
0.003
0.004
0.004
0.005
0.005
Ab
sorb
ânci
a
94
REFERÊNCIAS
FAO – Organização das Nações Unidas Para Alimentação e Saúde - DESPERDÍCIO DE
ALIMENTOS TEM CONSEQUÊNCIAS NO CLIMA, NA ÁGUA, NA TERRA E NA
BIODIVERSIDADE, 2009. Disponível em: http://www.fao.org.br/daccatb.asp.
ALVARENGA, A.L.; SCHWAN, R.F.; DIAS, D.R.; SCHWAN-ESTRADA, K.R.F.;
BRAVOMARTINS, C.E.C. Atividade antimicrobiana de extratos vegetais sobre bactérias
patogênicas humanas. Rev. Bras. Pl. Med., Botucatu, v.9, n.4, p.86-91, 2007.
CARDOSO, M.G. CASTRO, D.P. AGUIAR, P.M. SILVA, V.F. SALGADO, A.P.S.P. MUNIZ,
F.R. GAVILANES, M.L. PINTO, J.E.B. Plantas aromáticas e condimentares. (Boletim Técnico,
78p.) Lavras – MG. 2005.
EMBRAPA (EMPRESA BRASILEIRA DE PESUISA AGROPECUÁRIA). O papel dos bancos de
alimentos na redução do desperdício de alimentos. Set, 2007.
HEREDIA, Z.N.A.; VIEIRA, M.C.; WEISMANN, M.; LOURENÇÃO, A.L.F. Produção e renda
bruta de cebolinha e de salsa em cultivo solteiro e consorciado. Horticultura Brasileira, Brasília, DF,
v. 21, n. 3, p. 574-577, 2003.
INSTITUTO AKATU. O Fome Zero e o Consumo Consciente de Alimentos. In: Diálogos Akatu,
nº 4. São Paulo, 2003.
LEAL, J.A.C. Elaboração de salsa desidratada. Revista eletrônica, 2009, vol. 5, n. 1. Disponível em:
http://www.inesul.edu.br/revista/index.php?vol=6.
BADAWI, C. Estratégia curricular em marketing da nutrição. São Paulo – USP, 2009.
LORENZI, H.; MATOS, F.J.A. Plantas Medicinais no Brasil. Nativas e Exóticas. 2ªed. Plantarum,
2002. 576p.
SOUZA, E.L.; STAMFORD, T.L.M.; LIMA, E.O.; TRAJANO, V.N.; BARBOSA, J.M. Orégano
(Origanum vulgare L. Lamiaceae): Uma especiaria como potencial fonte de compostos
antimicrobianos. Revista Higiene Alimentar, v. 19, n.132, p.40-45, 2005.
STORCK, C. R.; NUNES, G. L.; OLIVEIRA, B. B. De; BASSO, C. Folhas, Talos, Cascas e
Sementes de Vegetais: Composição Nutricional, Aproveitamento na Alimentação e Análise
Sensorial de Preparações. Ciência Rural, Santa Maria, v. 43, n. 3: p.537-543, março, 2013.
VANDEN BERGHE, D.A. & VLIETINCK, A.J. p.47–69. Screening methods for antibacterial and
antiviral agents from higher plants. In: DEY, P.M. & HARBONE, J.D. (eds), Methods in Plant
Biochemistry, Academic Press, London, 1991.
95
EFEITO DA INSENSIBILIZAÇÃO NA ATIVIDADE PROTEOLÍTICA DA
CARNE DE PEITO DE FRANGO
Rosana Aparecida da Silva-Buzanello1; Alexia Francielli Schuch
2; Diego Ricardo Nunes Nogues
3,
André Wilhan Gasparin4; Cristiane Canan
5; Adriana Lourenço Soares
6
RESUMO
A insensibilização por eletronarcose é comercialmente mais utilizada para insensibilização de
frangos antes do abate, no entanto, o método de insensibilização por atmosfera controlada de CO2
tem sido sugerido devido menor estresse animal. Poucos estudos tem reportado a influência do
método de insensibilização na qualidade da carne de frango. Assim, o objetivo deste trabalho foi
avaliar a influência do método de insensibilização na atividade proteolítica da carne de frango
através da determinação de cálcio sarcoplasmático e índice de fragmentação miofibrilar. Frangos da
linhagem Cobb (42-48 dias) foram submetidos a insensibilização por eletronarcose (n = 100) ou por
atmosfera controlada de CO2 (n = 100) e abatidos seguindo as práticas comerciais industriais.
Amostras de filés de peito de frango foram avaliadas quanto ao teor de cálcio sarcoplasmático por
espectrometria de absorção atômica de chama. O índice de fragmentação miofibrilar foi
determinado por espectrometria UV-Vis como medida indireta da atividade de calpaína. Os teores
de cálcio sarcoplasmático e IFM foram superiores em amostras de frangos insensibilizados por
eletronarcose do que àquelas insensibilizadas por atmosfera controlada de CO2. Isto pode ser
atribuído à maior atividade sistema calpaína, ativado pela presença de cálcio liberado em excesso
no sarcoplasma, o que normalmente ocorre em condições de estresse animal. A insensibilização por
atmosfera controlada de CO2 resultou em menor atividade proteolítica precoce da carne de frango
do que a eletronarcose de acordo com as medidas indiretas do sistema calpaína. ____________________________ 1 Rosana Aparecida da Silva-Buzanello – Acadêmica do Doutorado em Ciência de Alimentos – Universidade Estadual
de Londrina, [email protected] 2 Alexia Francielli Schuch – Acadêmica do Mestrado em Tecnologia de Alimentos do Programa de Pós-Graduação de
Tecnologia de Alimentos (PPGTA) – Universidade Tecnológica Federal do Paraná – Câmpus Medianeira,
[email protected] 3 Diego Ricardo Nunes Nogues – Acadêmico do Curso de Engenharia de Alimentos – Departamento Acadêmico de
Alimentos (DAALM) – Universidade Tecnológica Federal do Paraná – Câmpus Medianeira, [email protected] 4 André Wilhan Gasparin – Supervisor de Abate – Cooperativa Agoindustrial Lar, Matelândia, [email protected]
5 Cristiane Canan – Professora do Departamento Acadêmico de Alimentos (DAALM) – Universidade Tecnológica
Federal do Paraná – Câmpus Medianeira – [email protected] 6 Adriana Lourenço Soares – Professora do Departamento de Ciência e Tecnologia de Alimentos – Universidade
Estadual de Londrina, [email protected]
96
Palavras-chave: Teor de Cálcio Sarcoplasmático; Índice de Fragmentação Miofibrilar; Calpaína.
1. INTRODUÇÃO
Considerada essencial para o atendimento do bem-estar animal, a insensibilização é uma das
primeiras etapas do abate. Segundo a Instrução Normativa nº 3 de 17 de janeiro de 2000 (BRASIL,
2000) que aprova o Regulamento Técnico de Métodos de Insensibilização para o Abate
Humanitário de Animais de Açougue, a morte de um animal deve ser ocasionada exclusivamente
pela sangria. Assim, estudos sobre os métodos de insensibilização apresentam relevância tanto na
observação do atendimento à legislação, bem como, na avaliação de sua influência na qualidade
final da carne.
Largamente utilizada pelas indústrias brasileiras, a eletronarcose consiste na aplicação de corrente
elétrica de alta tensão e baixa corrente, que atravessa o cérebro do animal e provoca a inconsciência
instantânea antes do abate (GOMIDE et al., 2014; RAJ, 2004; KETTLEWELL; HALLWORTH,
1990).
A baixa eficiência da insensibilização por eletronarcose em frangos e maior estresse animal tem
sido reportada (SAVENIJE et al., 2002; FLETCHER, 2002; CRAIG; FLETCHER; PAPINAHO,
1999; HOEN; LANKHAAR, 1999) sendo crescente as recomendações de uso do método de
insensibilização por atmosfera controlada gasosa por governos e organizações de proteção animal
em toda Europa (GERRITZEN et al., 2013). Este método consiste na introdução do animal em um
ambiente fechado contendo gás anestésico, geralmente dióxido de carbono ou argônio, aplicado
isoladamente ou em combinação com outros gases, possibilitando a insensibilização por anóxia
cerebral (GOMIDE et al., 2014). A insensibilização por atmosfera controlada gasosa é
regulamentada pela Instrução Normativa nº 3 de 17 de janeiro de 2000 (BRASIL, 2000), que prevê
o uso de dióxido de carbono, ou mistura de dióxido de carbono e gases do ar a que os animais são
expostos para a insensibilização, devendo ser controlada para resultar em um estado de
inconsciência até o momento da sangria.
As condições de estresse animal antes e durante o abate podem afetar as características bioquímicas
da carne. O estresse animal tem sido correlacionado com o aumento da liberação de cálcio
sarcoplasmático (SOARES et al. 2003) e aumento do índice de fragmentação miofibrilar
(WILHELM et al., 2010) em carnes de frango PSE (Pale, Soft, Exudative) comparadas às normal,
sendo estas medidas indiretas da atuação do sistema calpaína responsável pelo processo de
resolução do rigor mortis (KOOHMARAIE, 1992; CULLER et al., 1978). Deste modo, a
determinação destes parâmetros bioquímicos da carne de frango submetida a diferentes tipos de
insensibilização pode ser utilizada para estimar o estresse animal em função dos tratamentos.
Poucos estudos tem reportado a influência do tipo de insensibilização nos parâmetros de qualidade
da carne de frango.
Portanto, o objetivo deste estudo foi avaliar a influência do tipo de insensibilização na atividade
proteolítica da carne de frango através da determinação de cálcio sarcoplasmático e índice de
fragmentação miofibrilar.
2. MATERIAIS E MÉTODOS
2.1 Preparação das amostras
Os experimentos foram conduzidos em uma planta industrial localizada na região Oeste do Paraná.
Frangos comerciais da linhagem Cobb de ambos os sexos, com idade entre 42 e 48 dias e peso
médio de 2,84 ± 0,14 kg, foram abatidos seguindo as práticas comerciais de insensibilização
(eletronarcose ou atmosfera controlada de CO2), sangria, escaldagem, depenagem, evisceração e
97
resfriamento em chiller. Este estudo foi aprovado pelo Comitê de Ética de Pesquisa com Animais
da Universidade Estadual de Londrina (número de protocolo: 3158.2016.57).
2.2 Delineamento experimental
O estudo foi conduzido por um delineamento em blocos inteiramente casualizado, utilizando cinco
lotes de frangos diferentes. Em cada lote, as aves foram provenientes do mesmo aviário e mesmo
caminhão de transporte. Metade das aves de cada lote foram submetidas à insensibilização por
eletronarcose e a outra metade à atmosfera controlada de CO2 (n = 200).
Na insensibilização por eletronarcose, as aves foram penduradas pelas patas e insensibilizadas em
cubas de imersão contendo solução salina carregada com corrente elétrica de aproximadamente 150
mA por ave, tensão de 180 V e 400 Hz de frequência, por um tempo de 5,7 s.
Na insensibilização por atmosfera controlada de CO2, as aves foram retiradas dos caminhões e
levadas diretamente à uma câmara de insensibilização dentro de suas gaiolas de transporte. Para
tanto, utilizou-se uma câmara de teste fornecida pela Meyn Food Processing BV (Oostzaan,
Holanda), com dimensões exteriores de 2600 × 2200 × 2500 mm (comprimento x largura x altura).
A insensibilização deu-se com aplicação de CO2 em cinco estágios, os quais as aves foram expostas
à concentrações gradativas de 20, 30, 35, 40 e 60% de CO2, com tempo de exposição de 60 s em
cada um dos quatro primeiros estágios e de 120 s no último, totalizando 6 min. Após a
insensibilização, as aves foram levadas para o setor de pendura, sendo submetidas as demais etapas
do abate convencional.
Após o resfriamento em chiller, as carcaças foram removidas da linha de produção e os filés de
peito de frango (Pectoralis major) foram desossados manualmente (1,5 h post-mortem) e as porções
direitas foram acondicionadas em embalagens de nylon, congeladas em túnel de congelamento (-35
°C) e armazenadas a -18 °C até o momento das determinações analíticas.
2.3 Determinação do teor de cálcio sarcoplasmático
Porções de 10 g de amostra (n = 50) foram suspensas em 25 mL de solução de KCl 150 mmol L-1
,
segundo metodologia proposta por Cheah, Cheah, Waring (1986) com algumas modificações. As
suspensões foram homogeneizadas por 2 min e centrifugadas a 6000 rpm por 4 min. O sobrenadante
obtido foi coletado, centrifugado a 26000 g por 4 min e 1 mL do sobrenadante obtido foi coletado e
adicionado em 4 mL de solução de lantânio 0,5%. O teor de cálcio sarcoplasmático foi quantificado
em espectrofotômetro de absorção atômica de chama a 422,7 nm (Varian, AA240FS, EUA) usando
carbonato de cálcio como padrão. As determinações foram conduzidas em duplicata.
2.4 Determinação do índice de fragmentação miofibrilar
O índice de fragmentação miofibrilar (IFM) é uma medida indireta da atividade das calpaínas
(CULLER et al., 1978). Amostras de filés de peito de frango (n = 50) congeladas e livres de tecido
conjuntivo foram picadas (4 g) e homogeneizadas em 20 mL de tampão IFM frio (KCl 100 mmol L-
1, KH2PO4 20 mmol L
-1, EDTA 1 mmol L
-1, MgCl2 1 mmol L
-1 e NaN3 1 mmol L
-1) pH 7,0 por 1
min. O homogenato foi centrifugado a 6000 rpm por 25 min à 2 °C. O sobrenadante foi coletado e
estocado em banho de gelo. O sedimento foi ressuspendido em 20 mL de tampão IFM frio e
centrifugado a 6000 g por 25 min a 2 °C. O sobrenadante foi adicionado ao primeiro coletado. O
sedimento foi ressuspendido em 10 mL de tampão IFM frio, homogeneizado, filtrado e a suspensão
filtrada foi adicionada aos sobrenadantes já coletados. O teor de proteínas da suspensão de
miofibrilas obtida foi determinada pelo método de Biureto. A absorbância de alíquotas das
suspensões em tampão IFM com uma concentração final de 0,5 mg mL-1
de proteína foi
determinada a 540 nm em espectrofotômetro ultravioleta-visível (Perkin Elmer, Lambda XLS
Beaconsfield, Reino Unido). O IFM foi expresso como A540 nm x 200. As determinações foram
realizadas em duplicata.
98
2.5 Análise estatística
Os resultados obtidos foram avaliados por análise de variância (ANOVA) e teste t de Student para
comparação de médias, considerando um nível de significância de 5% (p ≤ 0,05).
3. RESULTADOS E DISCUSSÕES
Os valores do teor de cálcio sarcoplasmático e do índice de fragmentação miofibrilar (IFM) (Tabela
1) foram diferentes (p ≤ 0,05) e superiores nas amostras de filés de peito provenientes de frangos
insensibilizados por eletronarcose do que àqueles insensibilizados por atmosfera controlada de CO2.
Estes parâmetros bioquímicos são utilizados como medidas indiretas da atividade enzimática
durante o post-mortem resultantes da atuação do sistema calpaína (KOOHMARAIE, 1992). Sabe-se
que sob condições de estresse animal um aumento da liberação de cálcio no sarcoplasma pode ser
desencadeado (SOARES et al., 2003), afetando consequentemente o teor de IFM obtido.
Tabela 1: Teor de cálcio sarcoplasmático e índice de fragmentação miofibrilar das amostras de filés
de peito de frangos submetidos à diferentes condições de insensibilização.
Parâmetros
bioquímicos
Método de insensibilização p-valor
CO2 Eletronarcose
Ca2+
(µg g-1
) 3,37 ± 0,41 4,10 ± 0,77 0,0002*
IFM 78,64 ± 7,06 100,35 ± 6,47 < 0,0001*
Médias ± desvio padrão.
Ca2+
: teor de cálcio sarcoplasmático; IFM: índice de fragmentação miofibrilar.
*Diferença significativa entre as médias pelo teste t de Student (p ≤ 0,05).
Concentrações de cálcio sarcoplasmático de 10 mmol L-1
são suficientes para proporcionar o
aumento da atividade das proteases endógenas do músculo (LEE et al., 2008). Segundo Koohmaraie
e Geesink (2006) a atuação do sistema calpaína resulta na proteólise da estrutura do sarcômero,
podendo ser visualizado pela medida do IFM. Estas considerações explicam os resultados obtidos
no presente estudo e sugerem que a insensibilização por eletronarcose proporcionou maior estresse
animal.
Segundo Gerritzen et al. (2013) a principal vantagem do método de insensibilização a gás é que as
aves podem ser insensibilizadas em seus recipientes de transporte, portanto, a manipulação e a
pendura de aves conscientes podem ser reduzidas ou eliminadas, minimizando esta etapa de
estresse. Assim, a ocorrência de asas quebradas e de hemorragias internas pode ser potencialmente
reduzida quando comparados, por exemplo, ao método elétrico de insensibilização pelo uso de cuba
de imersão (RAJ et al., 1990; VIZZIER-THAXTON et al., 2010). Estes fatores reportados podem
ter influenciado no menor estresse animal observado nas amostras provenientes de aves
insensibilizadas por atmosfera controlada de CO2.
4. CONCLUSÕES
A insensibilização por atmosfera controlada de CO2 resultou em menor atividade proteolítica
precoce da carne do peito de frango do que a insensibilização por eletronarcose, sugerindo menor
estresse animal.
5. AGRADECIMENTOS
99
Os autores agradecem à CAPES, CNPq e Fundação Araucária pelo suporte financeiro e concessão
de bolsas de estudos.
REFERÊNCIAS
BRASIL. Ministério da Agricultura, Pecuária e Abastecimento. Secretaria de Defesa Agropecuária.
Instrução Normativa no 3 de 17 de janeiro de 2000. Aprova o Regulamento Técnico de Métodos
de Insensibilização para o Abate Humanitário de Animais de Açougue. Diário Oficial da União da
República Federativa do Brasil. Poder Executivo, Brasília, DF, 24 de janeiro de 2000.
CHEAH, K.S.; CHEAH, A.M.; WARING, J.C. Phospholipase A2 activity, calmodulin, Ca2+
and
meat quality in young and adult halothane-sensitive and halothane-insensitive British Landrace
pigs. Meat Science, 17, 37–53, 1986.
CULLER, R.D.; PARRISH, F.C.; SMITH, G.C.; CROSS, H.R. Relationship of myofibril
fragmentation index to certain chemical, physical and sensory characteristics of bovine Longissimus
muscle. Journal of Food Science, 43, 43, 1177–1180, 1978.
CRAIG, E.W.; FLETCHER, D.L.; PAPINAHO, P.A. The effects of antemortem electrical stunning
and postmortem electrical stimulation on biochemical and textural properties of broiler breast meat.
Poultry Science, 78, 3, 490–4, 1999.
FLETCHER, D.L. Poultry meat quality. World‟s Poultry Science Journal World‟s, 58, 2, 131–
145, 2002.
GERRITZEN, M.A.; REIMERT, H.G.M.; HINDLE, V.A.; VERHOEVEN, M.T.W.; VEERKAMP,
W.B. Multistage carbon dioxide gas stunning of broilers. Poultry Science, 92, 1, 41–50, 2013.
GOMIDE, L.A.M.; RAMOS, E.M.; FONTES, P.R. Tecnologia de abate e tipificação de carcaças.
2 ed. revisada e apliada. Viçosa: UFV, 2014. 336 p.
HOEN, T.; LANKHAAR, J. Controlled Atmosphere Stunning of Poultry. Poultry Science, 78,
287–289, 1999.
KETTLEWELL, P.J.; HALLWORTH, R.N. Electrical stunning of chickens. Journal of
Agricultural Engineering Research, 47, C, 139–151, 1990.
KOOHMARAIE, M.; GEESINK, G.H. Contribution of postmortem muscle biochemistry to the
delivery of consistent meat quality with particular focus on the calpain system. Meat Science, 74, 1,
34–43, 2006.
KOOHMARAIE, M. Role of the neutral proteinases in postmortem muscle protein degradation and
meat tenderness. Reciprocal Meat Conference Proceedings, 45, 45–63, 1992.
LEE, H.L.; SANTÉ-LHOUTELLIER, V.; VIGOUROUX, S.; BRIAND, Y.; BRIAND, M. Role of
calpains in postmortem proteolysis in chicken muscle. Poultry Science, 87, November, 2126–2132,
2008.
RAJ, A.B.M. Stunning and slaughter of poultry. In: Mead, G. C. (Ed). Poultry Meat Processing
and Quality. New York: CRC Press (on-line), 65–89, 2004. Disponível em:
<http://197.14.51.10:81/pmb/AGROALIMENTAIRE/Poultry_Meat_Processing_and_Quality.pdf>
Acesso em: 13 set 2017.
RAJ, A.B.M.; GREY, T.C.; AUDSELY, A.R.; GREGORY, N.G. Effect of electrical and gaseous
stunning on the carcase and meat quality of broilers. British Poultry Science, 31, 4, 725–733,
1990.
SAVENIJE, B.; SCHREURS, F.J.G.; WINKELMAN-GOEDHART, H.A.; GERRITZEN, M.A.;
KORF, J.; LAMBOOIJ, E. Effects of feed deprivation and electrical, gas, and captive needle
stunning on early postmortem muscle metabolism and subsequent meat quality. Poultry Science,
81, 4, 561–571, 2002.
SOARES, A.L.; IDA, E.I.; MIYAMOTO, S.; HERNANDEZ-BLAZQUE, F.J.; OLIVO, R.;
PINHEIRO, J.W.; SHIMOKOMAKI, M. Phospholipase A2 activity in poultry PSE, pale, soft,
exudative, meat. Journal of Food Biochemistry, 27, 309–320, 2003.
100
VIZZIER-THAXTON, Y.; CHRISTENSEN, K.D.; SCHILLING, M.W.; BUHR, R.J.; THAXTON,
J.P. A new humane method of stunning broilers using low atmospheric pressure. Journal of
Applied Poultry Research, 19, 4, 341–348, 2010.
WILHELM, A.E.; MAGANHINI, M. B.; HERNÁNDEZ-BLAZQUEZ, F. J.; IDA, E. I.;
SHIMOKOMAKI, M. Protease activity and the ultrastructure of broiler chicken PSE (pale, soft,
exudative) meat. Food Chemistry, 119, 3, 1201–1204, 2010.
101
EFICIÊNCIA DA ENCAPSULAÇÃO E ESTABILIDADE OXIDATIVA DO
ÓLEO DE CHIA MICRO ENCAPSULADO POR SPRAY DRYING
Luana Luz1; Marinês Paula Corso
2; Ilton José Baraldi
3; Deisy Alessandra Drunkler
4; Fábio
Avelino Bublitz Ferreira5
RESUMO
O objetivo deste trabalho foi micro encapsular óleo de chia (Salvia hispanica L.) com proteína
isolada de soja e lecitina por meio da técnica de secagem por atomização. A secagem foi realizada
por spray drying utilizando-se um bico atomizador tipo duplo fluido, com orifício de 1,0 mm de
diâmetro, com a vazão da alimentação de 0,35 ± 0,03 L.h-1
, temperatura do ar de secagem de 124
°C e com pressão de ar do compressor de 0,4 MPa. As microcápsulas foram submetidas a avaliação
do rendimento de sólidos, da eficiência de encapsulação, determinação da atividade de água,
diâmetro médio e determinação do índice de peróxido. Os resultados se mostraram baixos para o
rendimento de sólidos obtidos após a secagem e para a eficiência de microencapsulação do óleo,
obtendo-se valores de 10,26% e 11,41%, respectivamente. A atividade de água (Aw) das
microcápsulas produzidas apresentaram valor médio de 0,3800 ± 0,0500, superfície integra e
arredondada com diâmetro médio de 602,2 ±315,16 µm, com presença de óleo no interior e na
superfície externa. Após o processo de secagem, houve um aumento do índice de peróxidos, de 1,81
±0,53 meq.Kg-1
para 18,50 ± 4,21 meq.Kg-1
. No entanto, durante o armazenamento por 30 dias o
índice de peróxidos diminuiu de 18,50 ± 4,21 meq.Kg-1
para 13,44 ± 1,37 meq.Kg-1
, porém, sem
apresentar diferença estatisticamente significativa (p > 0,05).
Palavras-chave: Microencapsulação; spray drying; ácidos graxos; Salvia hispânica L.
_________________________ 1 Luana Luz – Acadêmica do Curso de Engenharia de Alimentos – Departamento Acadêmico de Alimentos (DAALM)
– Universidade Tecnológica Federal do Paraná – Câmpus Medianeira. 2 Marinês Paula Corso – Professora do Departamento Acadêmico de Alimentos (DAALM) – Universidade Tecnológica
Federal do Paraná – Câmpus Medianeira, [email protected] 3 Ilton José Baraldi – Professor do Departamento Acadêmico de Alimentos (DAALM) – Universidade Tecnológica
Federal do Paraná – Câmpus Medianeira, [email protected] 4 Deisy Alessandra Drunkler – Professora do Departamento Acadêmico de Alimentos (DAALM) – Universidade
Tecnológica Federal do Paraná – Câmpus Medianeira, [email protected] 5 Fábio Avelino Bublitz Ferreira – Professor do Departamento Acadêmico de Alimentos (DAALM) – Universidade
Tecnológica Federal do Paraná – Câmpus Medianeira, [email protected]
102
1. INTRODUÇÃO
As sementes de chia (Salvia hispânica L.) possuem cerca de 25 a 38 % de lipídeos, sendo estes
ricos em ácidos graxos poli-insaturados. De acordo com Ayerza (1995), os principais componentes
são os ácidos linoléico (17-26 %) conhecido como ômega 6, e o ácido α-linolênico (50-57 %)
conhecido como ômega 3. Dietas a base de ácidos graxos poli-insaturados evidenciaram a redução
de níveis de colesterol total e triglicerídeos, que são relacionados a doenças cardiovasculares,
ateroscleroses, artrite, hipertensão e trombose (MARTINS et al. 2008).
Os ácidos graxos, principalmente os insaturados, são suscetíveis a processos oxidativos que
comprometem a sua funcionalidade. Para evitar a oxidação, podem ser utilizadas barreiras, como a
encapsulação, que devem evitar o contato com oxigênio, a umidade e a luz. Quanto mais
insaturações possuírem os lipídios, maior deverá ser a proteção (PACHECO; REGITANO-
D‘ARCE, 2009).
A encapsulação pode proporcionar uma barreira física entre o composto do núcleo e o meio
externo. É uma técnica na qual um líquido ou composto gasoso será aprisionado em filmes finos,
formados a partir de uma membrana alimentícia, gerando microcápsulas disponíveis para várias
aplicações, como para enriquecimento de alimentos e para conferir sabor e aroma ao produto
(POSHADRI; KUNA, 2010; FREITAS, 2005).
Na indústria de alimentos, o procedimento mais utilizado para microencapsulação é a secagem por
spray drying. Este processo é rentável, flexível e produz partículas de boa qualidade
(FRASCARELI et al. 2012).
A técnica de spray drying inclui estabelecer as condições operacionais que aumentam a recuperação
de produto final com a qualidade desejada. A recuperação do produto é determinada principalmente
pela eficiência de pó coletado, podendo ocorrer perdas de produto, principalmente pela fixação do
pó seco nas paredes do equipamento (GOULA; ADAMOPOULOS, 2004). Proteínas extraídas a
partir de soja, trigo e outros vegetais já demostraram sua capacidade de proteger de forma eficiente
vários ingredientes sensíveis, principalmente utilizando a técnica de spray drying (NESTERENKO
et al. 2014).
Objetivou-se, no presente trabalho, avaliar a eficiência da encapsulação utilizando a proteína isolada
de soja e a lecitina de soja como materiais de parede no encapsulamento do óleo de chia por spray
drying e analisar a estabilidade oxidativa do óleo de chia encapsulado.
2. MATERIAL E MÉTODOS
Para a produção das microcápsulas foi utilizado o óleo da semente da chia (Salvia hispanica L.)
extraído por prensagem à frio e doado pela empresa Agropecuária Produza S.A., localizada em
Ciudad del Leste, Paraguai.
Os materiais encapsulantes utilizados foram: proteína isolada de soja (PIS), contendo 87% de
proteína e lecitina comercial de soja contendo 85% de emulsificantes, ambas da marca Linea Verde
Alimentos Ltda.
2.1 Microencapsulação do óleo de chia por atomização
A metodologia para encapsulação foi baseada no trabalho de Nesterenko et al. (2014), com
adaptações. Para a produção das microcápsulas preparou-se uma emulsão que foi submetida ao
processo de secagem por spray drying. Esta emulsão apresentou uma relação material de
parede/óleo de chia de aproximadamente 2:1, com 11,5% de sólidos totais, resultando na seguinte
composição: 7,57% de PIS, 0,1% de lecitina, 3,83% de óleo e 88,5% de água.
103
O processo de secagem por spray drying foi realizado em um secador laboratorial
Mini Spray Dryer (MSD 1.0, LABMAQ, São José do Rio Preto, SP). O equipamento foi composto
por bico atomizador tipo duplo fluido, com orifício de 1,0 mm de diâmetro, com vazão de
alimentação da amostra de 0,35 ± 0,03 L.h
-1, temperatura do ar de secagem de 124 °C, temperatura
de saída de 64 ± 4 °C, pressão de ar do compressor de 0,4 MPa e a vazão de ar de atomização para o
bico de 35 L.min
-1.
2.2 Rendimento de sólidos recuperados
O rendimento de sólidos recuperados foi calculado para determinar as perdas sofridas durante a
secagem por spray drying, como descrito por González, et al. (2016). O rendimento de sólidos foi
calculado pela razão entre a massa de pó recolhido após cada secagem e a quantidade inicial
preparada para a emulsão (exceto a água), realizado em quintuplicata.
2.3 Eficiência da encapsulação
Para analisar a eficiência da encapsulação foi utilizado o procedimento descrito por González, et al.
(2016). Desta forma, a eficiência do processo foi medida a partir da quantidade de óleo de chia
presente na superfície das microcápsulas e o conteúdo total do óleo de chia presente no material
atomizado, ou seja, o óleo total do material atomizado (microcápsulas) e o óleo na superfície das
microcápsulas.
2.4 Atividade de água
Realizou-se a análise de atividade de água (Aw) para as amostras armazenadas durante 30 dias,
utilizando-se a metodologia descrita por Hijo et al. (2014), em triplicata. Esta análise foi realizada
em aparelho digital (modelo AquaLab 4TE, marca Decagon Devices, Pullman, USA).
2.5 Análise morfológica e determinação do diâmetro médio das microcápsula
As microcápsulas foram analisadas por microscopia ótica utilizando microscópio ótico Olympus
(TVO 63XC) e o programa de captura de imagens DP25 - BSW. Para a preparação das lâminas
foram utilizadas técnicas de coloração, utilizando lugol e fucsina como corantes, para melhor
visualização. As lentes utilizadas foram as oculares com aumento de 10 vezes e objetiva com
aumento de 4, 10 e 20 vezes.
2.6 Avaliação do perfil oxidativo do óleo de chia
Para a caracterização do potencial das microcápsulas contra a oxidação do óleo de chia encapsulado
foi realizada a determinação do índice de peróxidos para o óleo de chia, para o óleo encapsulado logo
após o processamento e para o óleo encapsulado após 30 dias de armazenamento, de acordo com as
normas analíticas do Instituto Adolfo Lutz (2004), em triplicata. No armazenamento das
microcápsulas para esse período de tempo foi utilizado um dessecador com a umidade relativa em
33% a 20 °C.
104
2.7 Análise estatística
Os resultados obtidos para o do índice de peróxidos foram submetidos à análise de variância e
quando detectada diferença significativa (ao nível de 5% de probabilidade) aplicou-se o teste de
Tukey, empregando o programa estatístico Minitab (Minitab Inc., Pensilvânia – EUA), versão 17.
3. RESULTADOS
Os valores obtidos para o rendimento de sólidos recolhidos no final do processo por spray drying
foi de 10,26 ± 2,50 %, obtendo grandes perdas durante a secagem. A baixa recuperação por spray
drying pode ser atribuída pela quantidade de pó retido no ciclone e que não foi coletado no final do
processo. Resultado semelhante foi observado por Kaushik et al. (2016), para microencapsulação de
óleo de linhaça.
A eficiência da encapsulação determina o grau de proteção do óleo de chia retido no interior das
microcápsulas e pode ser influenciada por vários fatores, como material encapsulante, relação
núcleo:material de parede e teor de sólidos totais (TOSONI; RODRIGUES, 2013). Quanto a
eficiência de encapsulação, esta foi de 11,41%. Ou seja, 88,59% do óleo presente no material
atomizado não foi encapsulado. Segundo Tang e Li (2012), utilizando a PIS como material
encapsulante obteve-se uma eficiência de encapsulação entre 33,1 a 51,4%, alterando-se os
parâmetros da secagem por spray drying e os parâmetros de preparo da emulsão, onde a melhor
condição do processo foi obtida quando utilizada a temperatura do ar de entrada do atomizador de
180 °C, conteúdo de sólidos totais de 20% e a relação núcleo:material de parede de 1:1.
Segundo Silva, Borges e Ferreira (1999), a umidade também pode afetar a estabilidade oxidativa
dos lipídeos, cujos experimentos realizados evidenciaram que valores de atividade de água entre 0,2
e 0,3 reduziram o processo de oxidação. Caso a umidade fosse próxima a zero, favoreceria a
migração do oxigênio e caso a umidade fosse alta propiciaria um aumento das reações de oxidação
enzimática. Em ambas as situações ocorreriam o aumento da velocidade de oxidação. Para este
experimento a atividade de água média das microcápsulas foi de 0,38 ± 0,05.
A partir da técnica de Spray Drying foi possível produzir microcápsulas que obtiveram uma
estrutura exterior arredondada e diâmetro médio de 602,21±315,16 µm, variando de 200 a 1000 µm.
Resultado semelhante foi obtido por Gan, Cheng e Easa (2008), que obtiveram microcápsulas
variando de 1 e 1000 µm para microencapsulação de óleo de peixe por técnica de coacervação. Com
base nas imagens produzidas (Figura 1) logo após a encapsulação, foi possível observar o óleo na
superfície das microcápsulas.
Figura 1 - Imagens das microcápsulas com aumento de 10 vezes utilizando lugol como corante.
Fonte- Autoria Própria.
105
3.1 Estabilidade oxidativa
Na Tabela 1, estão apresentados os índices de peróxidos resultantes da avaliação da estabilidade
oxidativa do óleo de chia não encapsulado, encapsulado e armazenado 30 dias, em temperatura
ambiente (23º ± 2 ºC) e com umidade relativa de 33%.
Tabela 1 – Índice de peróxidos para óleo de chia, óleo de chia encapsulado por spray drying e óleo
de chia encapsulado por spray drying e armazenado por 30 dias. Condição de tratamento Índice de Peróxidos (meq/Kg)
*
Óleo de Chia 1,809 ± 0,534a
Óleo de Chia encapsulado 18,500 ± 4,210b
Óleo de Chia encapsulado e armazenado por 30 dias 13,436 ± 1,370b
*Média ± Erro padrão da média. Letras iguais, na mesma coluna, indicam não haver diferença significativa ao nível de
5% de probabilidade entre as amostras.
Por meio da análise de variância verificou-se que as amostras encapsuladas não apresentaram
diferenças significativas entre si para o índice de peróxidos (p > 0,05). Esta observação sugere que
com o armazenamento de 30 dias em atmosfera controlada não houve alteração significativa no
índice de peróxidos, ou seja, através do processo de encapsulação por spray drying, aplicou-se uma
barreira física, possivelmente efetiva contra a oxidação lipídica do óleo de chia. Entretanto, para a
amostra de óleo não encapsulado, verificou-se que existe diferença significativa (p < 0,05) quando
comparada às amostras encapsuladas e encapsuladas armazenadas por 30 dias, demonstrando que o
tratamento térmico, na presença de oxigênio, executado para o processo de encapsulação, acelerou
as reações oxidativas no óleo de chia. Esse resultado contrasta com aqueles apresentados por
González et al. (2016), em que não houve nenhuma diferença significativa (p > 0,05) entre as
amostras secas por spray drying em temperatura de entrada do ar de secagem de 130 °C e o óleo de
chia não encapsulado.
Ressalta-se que a inferência feita acima, com relação ao potencial de proteção das microcápsulas
contra a oxidação lipídica só poderá ser verdadeira se desconsiderado o fato de que a maior parte do
óleo (88,6%) estava depositado sob a superfície externa das microcápsulas.
Para as microcápsulas submetidas ao armazenamento durante 30 dias, o índice de peróxidos, apesar
de não apresentar diferença significativa (p > 0,05), mostrou uma tendência de diminuição. Isso
pode ocorrer porque os peróxidos são compostos instáveis e se decompõem, gerando produtos
secundários de oxidação, como aldeídos, cetonas, hidroxiácidos, hidrocarbonetos e polímeros, além
de que no início da reação de rancidez oxidativa, a velocidade de formação de peróxidos é maior
que a de decomposição (SILVA; BORGES; FERREIRA, 1999).
Segundo Silva, Borges e Ferreira (1999), a umidade também pode afetar a estabilidade oxidativa
dos lipídeos, cujos experimentos realizados evidenciaram que valores de atividade de água entre 0,2
e 0,3 reduziram o processo de oxidação. Caso a umidade fosse próxima a zero, favoreceria a
migração do oxigênio e caso a umidade fosse alta propiciaria um aumento das reações de oxidação
enzimática. Em ambas as situações ocorreriam o aumento da velocidade de oxidação. Para este
experimento a atividade de água média das microcápsulas foi de 0,38 ± 0,05.
4. CONCLUSÃO
Os resultados obtidos permitem concluir que foi possível realizar a encapsulação do óleo de chia
utilizando PIS e lecitina de soja como materiais de parede, através da técnica de spray drying.
Porém, a maior parte do óleo de chia presente no material seco encontrou-se aderido à superfície
externa das microcápsulas e, portanto, em contato direto com o oxigênio. Com isso, foi verificada
106
uma baixa eficiência no processo de encapsulação (11,41%). Essa eficiência na encapsulação
possivelmente pode ser melhorada através do processo de preparação e homogeneização da
emulsão, além dos parâmetros para a atomização da emulsão por spray drying.
Através da análise microscópica, foi observado que as microcápsulas apresentaram morfologia
homogênea, superfície arredondada, com presença de óleo em sua superfície externa e diâmetro
médio de 602,21 ± 315,16 µm.
Analisando a estabilidade oxidativa para o óleo de chia encapsulado, ficou evidente o aumento
significativo (p < 0,05) no índice de peróxidos após o processo de encapsulação, ocasionado
possivelmente no preparo e/ou na atomização da emulsão.
Na observação das microcápsulas armazenadas, foi verificada estabilidade do óleo durante o
armazenamento, caracterizando efetividade do material de parede na proteção do óleo encapsulado
contra a oxidação, nas condições testadas. Observou-se que o índice de peróxidos diminuiu ao
longo do tempo de armazenamento, porém, não diferindo estatisticamente (p ≥ 0,05) entre o tempo
zero e trinta dias. Essa redução provavelmente ocorreu pela instabilidade dos peróxidos e formação
de compostos secundários de oxidação.
REFERÊNCIAS
AYERZA, R. Oil content and fatty acid composition of chia (Salvia hispanica L.) from five
northwestern locations in Argentina. Journal of the American Oil Chemists‟ Society, v. 72, p.
1079-1081, 1995.
FRASCARELI, E.C.; SILVA, V.M.; TONON, R.V.; HUBINGER, M.D. Effect of process
conditions on the microencapsulation of coffee oil by spray drying. Food and bioproducts
processing, v. 90, n. 3, p. 413-424, 2012.
FREITAS, S.L.P. Novel strategies and technologies for the aseptic microencapsulation of
pharmaceutical compounds. 2005. Tese de Doutorado., Naturwissenschaften, Eidgenössische
Technische Hochschule ETH Zürich, Nr. 16012, 2005.
GAN, C.; CHENG, L.; EASA, A.M. Evaluation of microbial transglutaminase and ribose cross-
linked soy protein isolate-based microcapsules containing fish oil. Innovative Food Science &
Emerging Technologies, v. 9, n. 4, p. 563-569, 2008.
GHARSALLAOUI, A.; ROUDAUT, G.; CHAMBIN, O.; VOILLEY, A.; SAUREL, R.
Applications of spray-drying in microencapsulation of food ingredients: An overview. Food
Research International, v. 40, n. 9, p. 1107-1121, 2007.
GONZÁLEZ, A.; MARTÍNEZ, M.L.; PAREDES, A.J.; LEÓN, A.E.; RIBOTTA, P.D. Study of the
preparation process and variation of wall components in chia (Salvia hispanica L.) oil
microencapsulation. Powder Technology, v. 301, p. 868-875, 2016.
GOULA, A.M.; ADAMOPOULOS, K.G. Spray drying of tomato pulp in dehumidified air: II. The
effect on powder properties. Journal of Food Engineering, v. 66, n. 1, p. 35-42, 2004.
HIJO, A.A.C.T.; MARQUES G.R.; BORGES S.V.; COSTA J.M.G.S. da. Caracterização Físico-
Química de Ovo em Pó Produzido Por Spray Drying. XXIII Congresso Da Pós-Graduação da
UFLA, 2014.
INSTITUTO ADOLFO LUTZ. Métodos físico-químicos para análise de alimentos. 4 Ed., 1 Ed.
digital. São Paulo: 2004.
KAUSHIK, P.; DOWLING, K.; MCKNIGHT, S.; BARROW, C.J.; ADHIKARI, B.
Microencapsulation of flaxseed oil in flaxseed protein and flaxseed gum complex
coacervates. Food Research International. 2016.
MARTINS, M.B.; SUAIDEN, A.S.; PIOTTO, R.F.; BARBOSA, M. Propriedades dos ácidos
graxos poli-insaturados Omega 3 obtidos de óleo de peixe e óleo de linhaça. J. Health Sci. Inst, v.
26, n. 2, p. 153-156, 2008.
107
NESTERENKO, A.; ALRIC, I.; VIOLLEAU, F.; SILVESTRE, F.; DURRIEU, V. The effect of
vegetable protein modifications on the microencapsulation process. Food Hydrocolloids, v. 41, p.
95-102, 2014.
PACHECO, S.G.A.; REGITANO-D‘ARCE, M.A.B. Estabilidade oxidativa de óleo de peixe
encapsulado em diferentes tipos de embalagem em condição ambiente. Ciência e Tecnologia de
Alimentos, v. 29, p. 927-932, 2009.
POSHADRI, A.; KUNA, A. Microencapsulation technology: A review. Journal of Research
ANGRAU, v. 38, n. 1, p. 86-102, 2010.
SILVA, F.A.M.; BORGES, M.F.M.; FERREIRA, M.A. Métodos para avaliação do grau de
oxidação lipídica e da capacidade antioxidante. Química Nova, v. 22, n. 1, p. 94-103, 1999.
TANG, C.; LI, X. Microencapsulation properties of soy protein isolate and storage stability of the
correspondingly spray-dried emulsions. Food research international, v. 52, n. 1, p. 419-428, 2012.
TOSONI, S.F.; RODRIGUES, V.C. Características físico-químicas e antioxidantes de própolis
microencapsulada com diferentes tipos de materiais de parede. 2013. 37 f. Trabalho de Curso
(Tecnologia em Alimentos), Universidade Tecnológica Federal do Paraná, Campo Mourão, 2013.
108
ENRIQUECIMENTO NUTRICIONAL DE ALIMENTOS COM FARINHA DE
CMS DE TILÁPIA
Eloisa Cola Ribeiro de Oliveira¹; Gabrieli Ribas de Morais²; Gabriela Marins Venturelle Amorim3;
Rodolfo Jaramillo Aranda Junior4; Paola Stefanutti
5, Gislaine Silveira Simões
76
RESUMO
A carne mecanicamente separada (CMS) de peixe é obtida a partir dos resíduos da filetagem, é um
alimento de fácil digestão, fonte de proteínas, minerais, vitaminas A, D e do complexo B e não
possui espinhas. Buscar alternativas de utilização de CMS de peixe é uma forma de reduzir os
impactos negativos do beneficiamento de peixe ao meio ambiente e pode solucionar problemas de
má nutrição atribuída à carência ou deficiência de proteínas de alto valor biológico. O objetivo deste
trabalho foi utilizar uma farinha de CMS de tilápia em produtos alimentícios visando o
enriquecimento nutricional destes alimentos. Os produtos enriquecidos foram uma farofa de pinhão
e o pão brioche, de ambos foram testados formulações padrões (sem farinha de CMS) e formulações
adicionadas de 10% e 20% de farinha de CMS, sem substituição da farinha de trigo e de mandioca,
mas sim por adição. Verificou-se a composição centesimal da farinha de CMS de tilápia e dos
produtos enriquecidos com a farinha. Com a análise dos resultados, observou-se que a farinha de
CMS apresentou 75,09 +0,18% de proteínas e 9,40 +0,31% de minerais, e tanto as farofas como os
pães adicionados de farinha de CMS apresentaram aumento nos teores de proteínas e minerais
quando comparados com as formulações padrões. Concluiu-se que é possível adicionar farinha de
CMS de tilápia em produtos alimentícios e que esta adição promove o enriquecimento nutricional
de alimentos que podem ser inseridos no cotidiano.
1 Eloisa Cola Ribeiro de Oliveira – Docente de Gastronomia – Instituto Federal do Paraná, Campus Foz do Iguaçu,
Uniamérica, Foz do Iguaçu, email: [email protected] 2 Gabrieli Ribas de Morais - Aluna do Curso Técnico em Cozinha, IFPR, Campus Foz do Iguaçu -
[email protected] 3 Gabriela Marins Venturelle Amorim - Aluna do Curso Técnico em Cozinha - IFPR, Campus Foz do Iguaçu;
[email protected] 4 Rodolfo Jaramillo Aranda Junior - Aluno do Curso de Engenharia de Aquicultura - IFPR, Campus Foz do Iguaçu,
Paola Stefanutti - Docente de Gastronomia – Instituto Federal do Paraná, Campus Foz do Iguaçu,
[email protected] 6 Gislaine Silveira Simões
- Docente de Tecnologia de Alimentos - Instituto Federal do Paraná, Campus Foz do Iguaçu,
109
Palavras-chave: Desenvolvimento de produtos; Gastronomia; Farinha de peixe; Farofa de pinhão.
1. INTRODUÇÃO
O aumento do consumo de peixes e os investimentos na expansão de frigoríficos estão alavancando
o cultivo de peixes no Paraná. A produção de peixes em 2016 ficou estimada em 110 mil toneladas
no Paraná, de acordo o Departamento de Economia Rural da Secretariada Agricultura e do
Abastecimento (SEAB, 2016), sendo que a região Oeste apresenta grande destaque na área da
piscicultura. Além do aumento no número de frigoríficos de peixe, as associações de pescadores
profissionais também têm se destacado na obtenção, beneficiamento e comercialização de peixes
nas regiões do lago da usina de Itaipu.
A carne mecanicamente separada (CMS) de peixe é um produto obtido a partir dos resíduos do
beneficiamento de peixes, como a filetagem, também denominado “minced fish‖. A CMS é obtida
pela passagem do pescado eviscerado e descabeçado ou de seus resíduos por uma máquina
separadora de carne e ossos, ou despolpadeira. Pode ser proveniente de uma única espécie de peixe
ou de uma mistura de espécies com características sensoriais semelhantes. O processo de obtenção
de CMS gera partículas de músculo esquelético isentas de vísceras, escamas, ossos e pele. A CMS
pode ser submetida à cocção, formatada, fatiada e congelada, sendo posteriormente utilizada como
ingrediente para elaboração de subprodutos do pescado (NEIVA; GONÇALVES, 2011; apud
PIRES, et al., 2014).
A CMS de peixe representa uma alternativa para a elaboração de novos produtos, sendo possível
agregar alto valor nutricional ao produto final, sendo comumente utilizada na elaboração de
―fishburger‖, empanados, patês, embutidos e reestruturados de peixe. A CMS de peixe é um
alimento de fácil digestão e fonte de proteínas, minerais, principalmente cálcio e fósforo, vitaminas
A, D e complexo B, não possui espinhas, porém apresenta alto teor de umidade, consequentemente,
curto tempo de validade (KIRSCHNIK, 2007).
O desenvolvimento de produtos alimentícios através do aproveitamento de proteínas de pescado
constitui-se em uma alternativa promissora para obtenção de produtos com excelente qualidade
nutricional. Buscar alternativas de utilização CMS de peixe é uma forma de reduzir os impactos
negativos do beneficiamento de peixe ao meio ambiente, visto que são aproveitados resíduos do
processo de filetagem, ao mesmo tempo, pode ser uma solução para problemas de má nutrição
atribuída à carência ou deficiência de proteínas de elevado valor nutricional na dieta alimentar.
Neste sentido, diversos estudos foram desenvolvidos utilizando farinha de peixe elaborada com
resíduos de peixe. Godoy et al. (2010) elaboraram caldos e canjas a base de farinha de carcaça de
tilápia do Nilo, carpa e pacu defumados com o objetivo de inserção na merenda escolar, sendo que
os autores verificaram através de análise sensorial com provadores não treinados, que os caldos e as
canjas elaborados a partir das farinhas aromatizadas tiveram boa aceitabilidade, independente da
espécie utilizada. Adeleke e Odedeji (2010) avaliaram a inclusão de 5, 10, 15 e 20% de farinha de
tilápia em pães, Veit et al. (2012) estudaram a adição de 20% e 12% de filés de tilápia cozidos e
triturados em bolo de chocolate e cenoura, respectivamente, sendo que ambos os autores concluíram
que os produtos estudados obtiveram índices de aceitabilidade satisfatórios e incremento no valor
nutricional, principalmente no que diz respeito ao teor de proteínas e lipídios dos alimentos.
Baseado nestes estudos e devido a importância de desenvolvimento de produtos alimentícios com
adição de CMS de peixe, o objetivo deste trabalho foi produzir uma farinha de CMS de tilápia e
verificar o efeito da adição desta farinha sobre a composição centesimal de pães brioche e de uma
farofa de pinhão visando o enriquecimento nutricional destes alimentos. Portanto, foi investigada a
composição centesimal da farinha de CMS de tilápia e dos alimentos adicionados de 10% e 20% de
farinha de CMS de tilápia. A justificativa pela escolha dos produtos pão e farofa, deve-se ao fato de
que o pão é consumido todos os dias por grande parte da população brasileira, e a farofa de pinhão
apresenta-se como um prato típico do Paraná, portanto, com a adição de farinha de CMS de tilápia,
pretende-se enriquecer esses alimentos que fazem parte do cotidiano de muitas pessoas.
110
2. MATERIAIS E MÉTODOS
2.1 Produção da farinha de CMS de tilápia
A CMS de tilápia (Oreochromis nilotica) foi obtida congelada de um frigorífico comercial da região
oeste do Paraná. Foi descongelada a 4±2 ºC por um período de 12 h, sendo então submetida ao
processo de prensagem pelo uso de uma prensa de rosca. Após a prensagem a CMS foi distribuída
em formas de alumínio perfuradas e realizou-se a secagem em estufa com circulação de ar (marca
Solab, modelo Sl-100) na temperatura de 70ºC por 10 h, sendo que esta temperatura foi definida em
estudos realizados previamente. Após a completa secagem, a CMS foi triturada em processador de
alimentos para obtenção da farinha.
2.1 Aplicação da farinha de CMS de tilápia em produtos alimentícios
2.2.1 Elaboração da farofa de pinhão enriquecida com farinha de CMS de tilápia
Testaram-se três formulações: padrão (sem farinha de CMS), com adição de 10% de farinha de
CMS, e com adição de 20% de farinha de CMS. Sendo que estas porcentagens foram baseadas na
quantidade de farinha de mandioca fina e bijusada, sem substituição, apenas adicionou-se a farinha
de CMS à farinha de mandioca. A Tabela 1 apresenta as formulações testadas.
Tabela 1 - Formulações de farofa de pinhão enriquecida com farinha de CMS de tilápia.
Ingredientes Farofa
Padrão
Farofa com 10% de
farinha de CMS
Farofa com 20% de
farinha de CMS
Farinha de mandioca fina 30,0 g 30,0 g 30,0 g
Farinha de mandioca – Biju 30,0 g 30,0 g 30,0 g
Farinha de CMS - 6,0 g 12,0 g
Pinhão cozido 60,0 g 60,0 g 60,0 g
Manteiga 12,5 g 12,5 g 12,5 g
Pimenta do reino 0,30 g 0,30 g 0,30 g
Pimenta rosa 0,20 g 0,20 g 0,20 g
Cebola em pó 0,30 g 0,30 g 0,30 g
Alho em pó 0,22 g 0,22 g 0,22 g
Salsa desidratada 0,45 g 0,45 g 0,45 g
Sal 1,0 g 1,0 g 1,0 g
Para preparar as farofas, primeiramente, o pinhão foi picado em pequenos pedaços e salteado na
manteiga clarificada. Em seguida, adicionaram-se as farinhas de mandioca fina, bijusada e a farinha
de CMS de tilápia, deixou-se dourar por 5 min. Ao final, foram adicionados os demais ingredientes,
deixou-se esfriar e armazenou-se em potes plásticos.
111
2.2.2 Elaboração dos pães
Para a elaboração dos pães utilizou-se uma receita padrão de pão brioche e testou-se a adição de
10% e 20% de farinha de CMS de tilápia. Sendo que estas porcentagens foram baseadas na
quantidade de farinha de trigo, sem substituição, apenas adicionou-se a farinha de CMS à farinha de
trigo. A Tabela 2 apresenta as formulações testadas. Para a elaboração dos pães, primeiramente foi
misturado os ovos com o açúcar e o sal, acrescentou-se a farinha de trigo e a farinha de CMS
peneirada, em seguida adicionou-se o fermento dissolvido em água. Sovou-se a massa em batedeira
planetária, acrescentou-se a manteiga e sovou-se novamente. Deixou-se a massa em repouso à 30 ºC
por 40 min para crescer, em seguida moldou-se os pães em forma de alumínio e deixou-se crescer
por 30 min à 30 ºC. Ao final, os pães foram assados em forno à gás na temperatura de 140 ºC por 30
min.
Tabela 2 - Formulações dos pães brioche padrão e enriquecidos com farinha de CMS de tilápia
Ingrediente Pão Padrão Pão com 10% de
farinha de CMS
Pão com 20% de farinha
de CMS
Farinha de CMS de tilápia - 25 g 50g
Farinha de trigo 250 g 250 g 250 g
Manteiga 50 g 50 g 50 g
Fermento biológico seco 10 g 10 g 10 g
Leite 100 g 100 g 100 g
Ovos 60 g 60 g 60 g
Açucar 40 g 40 g 40 g
Sal 2 g 2 g 2 g
2.3 Composição centesimal da farinha de CMS de tilápia e dos produtos alimentícios
Para determinar a composição centesimal da farinha de CMS de tilápia e dos produtos enriquecidos
com a farinha foram realizadas as análises de composição centesimal (umidade, proteína, lipídeos,
carboidratos e resíduo mineral) seguindo metodologia da AOAC (2006), exceto carboidratos que foi
mensurado por diferença. Também foi realizada a medida de atividade de água (Aw) da farinha de
CMS de tilápia utilizando analisador de atividade de água (Novasina Tecnal, modelo LabSwift).
Todas as medidas foram realizadas em duplicata e calculadas as médias e desvios padrão utilizando
Microsoft Excel 2007.
2.4 Análise estatística
As médias de composição centesimal de cada formulação de farofa e de cada formulação dos pães
foram comparadas estatisticamente (p<0,05) pelo Teste de Tukey utilizando software Statistic 7.0.
112
3. RESULTADOS E DISCUSSÕES
3.1 Caracterização da farinha de CMS de tilápia
Observou-se que a farinha de CMS de tilápia apresentou alto teor protéico (75,09 +0,18%)
conforme apresentado na Tabela 3, e por ser obtida de matéria prima animal (peixe), provavelmente
apresenta aminoácidos essenciais. Além do alto valor protéico, a farinha apresentou alto valor de
minerais (9,40 +0,31%). A presença de minerais deve-se ao fato de que para a obtenção da CMS de
tilápia utiliza-se a carcaça com as espinhas. O valor de umidade (9,25 +0,45%) encontrado indica
que o processo de secagem foi suficiente para obter um produto classificado como desidratado.
Ogawa e Maia (1999) recomendam que farinha de peixe apresente valor de umidade abaixo de
12%, sendo assim, a farinha obtida atende a esta recomendação. É de fundamental importância
conhecer a atividade de água de um alimento, visto que, através do valor de atividade de água pode-
se prever as reações químicas e enzimáticas que poderão ocorrer no alimento e se há possibilidade
de desenvolvimento de microrganismos no mesmo. Com o valor da atividade de água é possível
escolher adequadamente o tipo de embalagem e as condições de armazenamento do alimento. A
diminuição da atividade de água com a secagem por calor contribui para conservação e
consequentemente aumento da vida útil do alimento desidratado (FELLOWS, 2006). Neste estudo a
farinha de CMS de tilápia apresentou um baixo valor de Aw (0,56±0,01), este valor indica que a
farinha obtida está microbiologicamente estável, ou seja, nestes valores de atividade de água
nenhum microrganismo consegue se desenvolver. Em geral, o limite máximo de Aw para a maioria
das bactérias é de 0,90, para leveduras é 0,88 e para fungos é de 0,80 (OGAWA; MAIA, 1999).
Tabela 3 - Composição centesimal da farinha de CMS de tilápia
Parâmetros Farinha de CMS de tilápia
Umidade 9,25 +0,45 g 100 g-1
Proteína 75,09 +0,18 g 100 g-1
Lipídeos 6,61 +0,67 g 100 g-1
Minerais 9,40 +0,31 g 100 g-1
Aw 0,56 +0,01
Com relação ao teor de proteína, Stevanato et al. (2007) produziram farinha obtida a partir de
cabeças de tilápias com teor de proteínas de 38,4%, valor este menor que encontrado no presente
estudo com a CMS de tilápia. Portanto, observa-se que com a secagem de CMS de tilápia foi
possível obter uma farinha com alto teor de proteínas. Como continuidade deste estudo, pretende-se
quantificar os aminoácidos da farinha de CMS de tilápia. A farinha de peixe é um importante
produto que se destaca pelo seu elevado valor nutricional, sendo que a adição dessa farinha em
produtos alimentícios confere ao alimento proteínas de alto valor biológico, sais minerais (cálcio,
fósforo e fero) e gordura de boa qualidade, como enfatizado por GODOY et al. (2010).
3.2 Composição centesimal dos produtos alimentícios adicionados de farinha de CMS de
tilápia
A adição de farinha de CMS de tilápia aumentou significativamente o teor de proteínas e de
minerais da farofa de pinhão (Tabela 4). Sendo que a adição de 20% de farinha de CMS
113
proporcionou o maior valor de proteínas na farofa de pinhão (8,57+ 0,57%), quando comparado
com as demais formulações. Pretende-se realizar análise sensorial das farofas enriquecidos com
farinha de CMS de tilápia como continuidade da pesquisa.
Tabela 4 - Composição centesimal das farofas (g 100g-1
)
Farofa
Padrão
Farofa com 10% de
Farinha de CMS
Farofa com 20% de
Farinha de CMS
Umidade 17,21 +0,48 a 14,03 +0,01 b 15,01 +0,23 b
Proteínas 2,62 +0,32 a 6,59 +0,28 b 8,57 + 0,57 c
Carboidratos 70,17 +1,84 a 68,39 +0,57 a 64,98 +1,37 a
Lipídeos 8,00 +1,09 a 8,32 +0,80 a 8,72 +0,41 a
Minerais 2,01 +0,05 a 2,67 +0,07 b 2,73 +0,15 b a, b, c - Letras diferentes na mesma linha indica que existe diferença significativa ao nível de 5% entre os tratamentos.
Com relação aos pães, observou-se que a adição de farinha de CMS de tilápia também aumentou
significativamente o teor de proteínas e de minerais dos pães e quanto mais se adicionou farinha de
CMS, maior foi o teor de proteínas e de minerais, como pode ser visualizado na Tabela 5. A escolha
do enriquecimento de pão com a farinha de CMS de tilápia deve-se ao consumo diário do produto e
a fácil inserção deste no mercado. Visto que, segundo a Associação Brasileira de Panificação
(ABIP, 2014), o consumo per capita de pão no Brasil é de 34 quilos/habitante/ano, pouco mais da
metade dos 60 quilos/habitante/ano recomendado pela Organização Mundial da Saúde (OMS),
órgão da ONU. No entanto, países de condições socioeconômicas similares às do Brasil, como
Argentina e Chile, consomem mais de 70 quilos/ano e 90 quilos/ano. Portanto com a adição de
farinha de CMS em pães, que são produtos consumidos todos os dias, proporciona-se uma opção de
alimentação rica em minerais e proteínas ao organismo, principalmente quando pensa-se em atingir
públicos que possuem determinadas restrições alimentares. Pretende-se realizar análise sensorial
dos pães enriquecidos com farinha de CMS de tilápia como continuidade da pesquisa.
Tabela 5 - Composição centesimal dos pães (g 100g-1
).
Pão Padrão Pão com 10%
de Farinha de
CMS
Pão com 20% de
Farinha de CMS
Umidade 27,17 +0,67 a 26,92 + 0,15 a 25,88 +0,48 a
Proteínas 8,99 +0,06 a 11,59 +0,04 b 14,08 +0,33 c
Carboidratos 51,70 +0,63 b 47,98 +0,01 a 47,09 +0,06 a
Lipídeos 10,77 +0,12 a 11,51 +0,11 a 10,51 +0,02 a
Minerais 1,38 +0,02 a 2,00 +0,01 b 2,45 +0,07 c a, b, c - Letras diferentes na mesma linha indicam que existe diferença significativa ao nível de 5% entre os tratamentos.
4 CONCLUSÕES
Obteve-se uma farinha de CMS de tilápia rica em proteínas e minerais e verificou-se que a adição
de farinha de CMS de tilápia em farofa de pinhão e em pão brioche promoveu o enriquecimento
nutricional destes alimentos, principalmente pela elevação do teor de proteínas e de resíduos
minerais. Como continuidade deste estudo, pretende-se analisar sensorialmente os produtos e
mensurar o teor de cálcio da farinha de CMS de tilápia e dos produtos enriquecidos com a farinha.
5 AGRADECIMENTOS
114
Ao Instituto Federal do Paraná pelo financiamento do projeto e pelas bolsas de Inovação e de
Extensão concedidas aos alunos, e ao CNPQ pela bolsa de PIBIC-Jr concedida.
REFERÊNCIAS
ABIP- Associação Brasileira de Panificação. Performance do setor de confeitaria e panificação
em 2014. 10/03/2014. Disponível em: http://www.abip.org.br/site/sobre-o-setor-2014. Acesso em
15 de setembro de 2017.
ADELEKE, R. O.; ODEDEJI, J. O. Acceptability studies on bread fortified with tilapia fish flour.
Pakistan Journal of Nutrition, v. 9, n. 6, p. 531-534, 2010.
AOAC. Official Methods of Analysis of Association of Official Analytical Chemists, 18 ed.
Association of Official Analytical Chemists, Maryland, United States, 2006.
FELLOWS, P. J. Tecnologia do processamento de Alimentos: princípios e prática. Porto
Alegre: Artmed, 2º ed., 2006.
GODOY, L. C. de; FRANCO, M. L. R. de S.; FRANCO, N. do P.; SILVA, A. F.; ASSIS, M. F.;
SOUZA, N.,E.; MATSUSHITA, M.; VISENTAINER, J. V. Análise sensorial de caldos e canjas
elaborados comfarinha de carcaças de peixe defumadas: aplicação na merenda escolar. Ciência e
Tecnologia de Alimentos, Campinas, 30(Supl.1): 86-89, maio 2010.
KIRSCHNIK, P. G. Avaliação da estabilidade de produtos de carne mecanicamente de tilápia
nilótica (Oreochromis nolitucus). Tese de Doutorado (Doutorado em Aquicultura), Universidade
Estadual Paulista, Jaboticabal, 2007.
NEIVA, C. R. P.; GONÇALVES, A. A. Carne Mecanicamente Separada (CMS) de Pescado e
Surimi. In: GONÇALVES, A. A. Tecnologia do Pescado: Ciência, Tecnologia, Inovação e
Legislação. São Paulo: Editora Atheneu, 2011. p.197-207.
OGAWA, M.; MAIA, E. L. Manual de pesca: Ciência e tecnologia do pescado. São Paulo:
Livraria Varela, 1999. 430p.
SEAB - Secretaria da Agricultura e do Abastecimento do estado do Paraná. Produção de peixe
deve crescer 22% no Paraná em 2016. Disponível em:
http://www.agricultura.pr.gov.br/modules/noticias/article.php?storyid=5856. Acesso em 24 de
outubro de 2016.
STEVANATO, F. B.; PETENUCCI, M. E.; MATSUSHITA, M.; MESOMO, M. C.; SOUZA, N. E.
de; VISENTAINER, J. E. L.; ALMEIDA, V. V. de; VISENTAINER, J. V. Avaliação química e
sensorial da farinha de resíduo de tilápias na forma de sopa. Ciência e Tecnologia de Alimentos,
Campinas, 27(3): 567-571, jul.-set. 2007.
VEIT, J. C.; FREITAS, M. B. DE.; REIS, E. S. DOS.; MOORE, O DE Q.; FINKLER, J. K.;
BOSCOLO, W. R.; FEIDEN, A. Desenvolvimento e caracterização de bolos de chocolate e de
cenoura com filé de tilápia do Nilo (Oreochromis niloticus). Alimentos e Nutrição, Araraquara.
v.23, n.3, p.427-433, 2012.
115
ESTUDO DA DEGRADAÇÃO DO ÓLEO DE PALMA (Elaeis guineenses) NO
PROCESSO DE FRITURA DE MASSAS INSTANTÂNEAS
Lucas Bruning Checossi1; Elciane Regina Zanatta
2; Gláucia Cristina Moreira
3; Ilton Jose
Baraldi4; Fábio Avelino Bublitz Ferreira
5
RESUMO
Em processos de fritura, os parâmetros de qualidade do óleo devem ser monitorados, a fim de
garantir as condições adequadas de consumo. Este trabalho objetivou caracterizar o perfil oxidativo
do óleo de palma, utilizado em processo de fritura na produção de massas instantâneas, e definir os
efeitos da variação da temperatura sobre o percentual de umidade e lipídeos no produto final. As
amostras do óleo foram submetidas às análises de índice de acidez, peróxidos e saponificação no
decorrer do processo de fritura e posterior armazenamento do óleo. As amostras de massa
instantânea foram coletadas em diferentes temperaturas de processo e submetidas às análises de
umidade e lipídios. O estudo verificou que após 30 horas de processo, o óleo de palma não
apresentou índices acima daqueles preconizados pela legislação brasileira. O baixo índice de
degradação detectado foi atribuído ao fato de que o processo opera com reposições de óleo novo,
acarretando em diluição dos compostos de degradação formados. As condições de armazenamento
do óleo estão sendo adequadas a ponto de não provocar alterações do óleo, durante o período de
estocagem. A umidade da massa instantânea apresentou-se abaixo do valor máximo estabelecido
pelo padrão de identidade e qualidade. Constatou-se que o aumento da temperatura do processo de
fritura, provocou a redução da umidade presente na massa instantânea. As concentrações de lipídios
não demonstraram diferenças significativas conforme a variação da temperatura.
Palavras-chave: Degradação do óleo; Frituras; Qualidade.
________________________ 1 Lucas Bruning Checossi – Graduado no Curso de Engenharia de Alimentos – Departamento Acadêmico de Alimentos
(DAALM) – Universidade Tecnológica Federal do Paraná – Câmpus Medianeira, [email protected] 2 Elciane Regina Zanatta – Professora do Departamento Acadêmico de Alimentos – Universidade Tecnológica Federal
do Paraná – Câmpus Medianeira, [email protected] 3 Gláucia Cristina Moreira – Professora do Departamento Acadêmico de Alimentos – Universidade Tecnológica Federal
do Paraná – Câmpus Medianeira, [email protected] 4 Ilton José Baraldi – Professor do Departamento Acadêmico de Alimentos – Universidade Tecnológica Federal do
Paraná – Câmpus Medianeira, [email protected] 5 Fábio Avelino Bublitz Ferreira – Professor do Departamento Acadêmico de Alimentos – Universidade Tecnológica
Federal do Paraná – Câmpus Medianeira, [email protected]
116
1. INTRODUÇÃO
O óleo de palma extraído da palmeira apresenta alta produtividade e excelente matéria prima, onde
pode ser empregado para a produção de alimentos, como por exemplo, em processos de frituras
(NUNES, 2007; CORLEY, 2009). É composto por 60% de ácido oléico e resistentes a altas
temperaturas sem provocar oxidação, fenômeno responsável por formação de peróxidos e odores
desagradáveis. Curvelo (2010), destaca que devido à sua alta concentração de ácidos graxos
saturados e sua característica proporção de ácido oléico e linoléico, o óleo de palma apresenta uma
boa estabilidade térmica.
Durante o processo de fritura, o óleo apesar de possuir boa estabilidade, ainda está susceptível a
algumas mudanças físicas como, por exemplo, o escurecimento, o aumento da viscosidade e a
redução do ponto de fumaça. Podem ocorrer também mudanças químicas, que potencializam a
hidrólise dos triacilgliceróis pela ação do calor e umidade, formando ácidos graxos livres,
monoacilglicerol e diacilglicerol. Além disso, o óleo está vulnerável às reações de oxidação, onde
há a reação de oxigênio com ácidos graxos insaturados (SANIBAL; FILHO, 2002; RAMALHO;
JORGE, 2006).
Devido ao potencial de degradação do óleo durante o processo de fritura, é de suma importância a
realização da caracterização do óleo através de análises, a fim de identificar o ponto de descarte do
óleo que é reutilizado em processos de fritura, uma vez que este faz parte da dieta dos consumidores
e deve apresentar características adequadas de consumo (SANIBAL; FILHO, 2002).
Além da preocupação com a qualidade sensorial e toxicológica do óleo, a rápida deterioração dos
alimentos também tem sido um dos fatores levados em consideração, principalmente por parte das
indústrias, onde as mesmas precisam buscar meios de garantir que o alimento esteja presente na
mesa do consumidor, com as características desejáveis de consumo.
O teor de umidade é um dos fatores que determinam a vida de prateleira dos alimentos fritos.
Alimentos constituídos de alto teor de umidade em sua estrutura interna apresentam uma vida de
prateleira consideravelmente curta. Além disso, o teor de lipídios também é um parâmetro
importante na composição do alimento, caso este apresente uma alta concentração, aliado a elevada
frequência de consumo, poderá trazer problemas para a saúde do consumidor, como por exemplo,
obesidade, doenças coronarianas e, em alguns casos, câncer (FELLOWS, 2006).
Dessa forma, objetivou-se com este trabalho realizar a caracterização da degradação do óleo de
palma refinado, no decorrer de sua utilização para fritura de massas instantâneas e identificar a
variação de umidade e lipídios destas massas em função da temperatura do processo de fritura.
2. MATERIAL E MÉTODOS
2.1 Material utilizado
Para o desenvolvimento deste trabalho, foi utilizado óleo de palma refinado e massas instantâneas,
provenientes de uma indústria da região Oeste do Paraná, Brasil.
2.2 Coleta de amostras de óleo de palma
O plano de amostragem para realizar as análises físico-químicas do óleo de palma, foi constituído
por oito coletas. A primeira amostragem foi referente ao óleo novo (AMOSTRA 0), no momento
em que houve o descarregamento deste, no tanque de armazenamento da indústria. As demais
amostras foram coletadas na fritadeira industrial de massas instantâneas. A Amostra 1 foi obtida no
início da operação, após a estabilidade térmica do processo ter sido atingida, as demais, com
intervalo de 6 horas.
117
Após as 30 horas de operação, o processo finaliza e o óleo presente na fritadeira foi bombeado ao
tanque de retenção, onde permaneceu armazenado durante sete dias, para então ser utilizado no
início do ciclo posterior de produção. Com isso, foi realizado a oitava coleta na fritadeira, designada
por Amostra 7, que teve o intuito de verificar a influência do período de armazenamento do óleo no
tanque de retenção da indústria.
As amostras foram coletadas através do ponto de esgotamento da fritadeira localizado na parte
central da mesma e armazenadas em recipientes de vidro âmbar, sendo estes envolvidos com papel
alumínio para proteção completa da luz, identificados, armazenados em caixa térmica e
transportadas ao laboratório de análise.
2.3 Análises físico-químicas do óleo de palma
As amostras de óleo foram submetidas às análises de índice de acidez, índice de peróxidos e índice
de saponificação. Estas foram realizadas em triplicatas de acordo com a metodologia oficial da
Association of Official Analytical Chemists (AOAC, 1998).
Os resultados foram submetidos à análise de variância (ANOVA), e as médias foram comparadas
pelo método de Tukey (nível de 5% de significância).
2.4 Coleta de amostras de massas instantâneas
O plano de amostragem para a análise físico-química das massas instantâneas levou em
consideração a variável temperatura do processo de fritura. Com isso, ao final do processo, com as
massas já embaladas, foram coletadas amostras processadas em diferentes temperaturas de fritura.
Essas temperaturas corresponderam às extremidades de valores promovidas pela oscilação inerente
ao processo. Sendo especificamente 138 e 145 °C, e ainda, a temperatura intermediária de 142 °C.
2.5 Análises físico-químicas da massa instantânea
A influência da temperatura do processo de fritura foi analisada determinando-se a concentração de
lipídeos e o teor de umidade nas massas instantâneas processadas nas temperaturas citadas no item
2.4. Estas análises foram realizadas em triplicata e seguiram a metodologia descrita pelo método
oficial da Association of Official Analytical Chemists (AOAC, 1998).
Os resultados foram submetidos à análise de variância (ANOVA), e as médias foram comparadas
pelo método de Tukey (nível de 5% de significância).
2.4 Análise Estatística
O tratamento estatístico, para todos os resultados deste trabalho, foi realizado com o auxílio do
programa estatístico Minitab (Minitab Inc., Pensilvânia – EUA), versão 17.
3. RESULTADOS E DISCUSSÕES
3.1 Análises físico-químicas do óleo de palma
Os resultados obtidos para os índices de acidez, peróxidos e saponificação estão apresentados na
Tabela 1.
118
Tabela 1: Resultados da determinação dos índices de acidez, peróxidos e saponificação nas
amostras do óleo de palma, utilizado no processo de fritura das massas instantâneas. Amostras Acidez (mg KOH/g da
amostra)
Peróxidos (meq/kg da
amostra)
Saponificação (mg KOH/g
da amostra)
Amostra 0 0,284 ± 0,002c
0,266 ± 0,067d
195,385 ± 0,553a
Amostra 1 0,444 ± 0,026b 1,054 ± 0,035
a 198,070 ± 1,750
a
Amostra 2 0,500 ± 0,021ab
0,972 ± 0,008ab
197,740 ± 0,980a
Amostra 3 0,470 ± 0,025ab
0,990 ± 0,006ab
196,253 ± 0,838a
Amostra 4 0,492 ± 0,042ab
0,598 ± 0,001c
198,750 ± 1,190a
Amostra 5 0,555 ± 0,007a
0,966 ± 0,037a
197,210 ± 2,050a
Amostra 6 0,522 ± 0,012ab
0,827 ± 0,039b
194,760 ± 1,300a
Amostra 7 0,561 ± 0,002a
1,120 ± 0,036a
194,576 ± 0,670a
*Média ± Erro padrão da média.
**Letras iguais, na mesma coluna, indicam não haver diferença significativa ao nível de 5% de significância entre as
amostras.
Com relação ao índice de acidez, nota-se que ao longo do processo de fritura, inclusive após o
período de armazenamento, o óleo de palma apresentou-se dentro do limite (0,60 mg KOH/g)
estabelecido pela Resolução RDC n° 270 da Agência Nacional de Vigilância Sanitária (ANVISA)
(BRASIL, 2005).
Observa-se que a Amostra 0, referente ao óleo novo, ou seja, o óleo que ainda não foi submetido a
nenhuma etapa de aquecimento no processo de produção da massa instantânea, apresentou baixo
índice de acidez (0,284 ± 0,002), diferenciando-se significativamente das demais (p<0,05). O baixo
índice detectado leva a possíveis conclusões de que, o óleo está sendo fornecido em condições
adequadas e o processo de produção de massas instantâneas não está alterando as características do
óleo de maneira expressiva, ao ponto de ultrapassar o limite preconizado pela legislação.
Na Figura 1, nota-se que há uma tendência de aumento do índice de acidez do óleo com o passar do
tempo do processo de fritura. Essa tendência pode ser explicada, principalmente pelo fato de que, o
fornecimento de calor ao óleo, relacionada à absorção de umidade, provocam a hidrólise dos ácidos
graxos constituintes dos triacilgliceróis, acarretando assim em um acréscimo da degradação do óleo
em processo.
Figura 1: Regressão linear para o índice de acidez
Em relação às condições de armazenamento do óleo no tanque de retenção, estas, foram adequadas
a ponto de não provocar alterações do óleo durante o período de estocagem, uma vez que a Amostra
7, referente ao óleo que permaneceu armazenado por sete dias, não difere estatisticamente quando
comparado com a Amostra 6, que se refere a última coleta do ciclo de operação.
119
De acordo com Sanibal e Filho (2002), há duas situações que podem ocorrer durante um processo
de fritura e que são benéficas para a qualidade do óleo. A primeira é referente ao vapor formado a
partir da umidade desprendida do alimento a ser processado, este, arrasta os subprodutos do
processo de oxidação. A segunda é a possibilidade de reposição do óleo durante o processo de
fritura, com isso, provoca-se a diluição dos subprodutos do processo de oxidação. No presente
estudo, ambas as situações são constatadas, uma vez que é necessária a reposição do óleo em uma
determinada frequência para que o nível de óleo na fritadeira seja mantido.
Além disso, Moretto e Fett (1998), mencionam que devido ao óleo de palma apresentar em sua
composição alta concentração de ácidos graxos saturados, em torno de 51%, e baixa concentração
de ácidos graxos poli-insaturados, torna-se mais resistente à degradação quando submetido ao
tratamento térmico.
Para o índice de peróxidos, de acordo com o estabelecido pela Resolução RDC n° 270, de 22 de
setembro de 2005 da ANVISA, e pelo Codex Alimentarius (Codex Stan 210-1999), o limite
máximo é de 10 meq/kg em óleos e gorduras refinados (BRASIL, 2005; CODEX
ALIMENTARIUS, 2015).
De acordo com os resultados obtidos (Tabela 1), nota-se que a variação do índice de peróxidos foi
de 0,266 ± 0,067 meq/kg para a Amostra 0 a 1,120 ± 0,036 meq/kg referente a Amostra 7. Portanto,
todas as amostras em estudo apresentaram índices consideravelmente baixos, quando comparados
com o estabelecido pela legislação (BRASIL, 2005).
Analisando a Amostra 7, e sabendo que esta é proveniente do óleo que foi removido da fritadeira no
final do processo e armazenado no tanque de retenção por sete dias, e posteriormente utilizado no
início do ciclo posterior, percebe-se que difere significativamente (p<0,05) da Amostra 6, sendo
esta, referente ao final do processo.
Segundo Moretto e Fett (1998), o uso contínuo do óleo em aquecimento tem influência intermitente
na degradação. Alguns autores mencionam que os períodos curtos de uso são mais destrutivos que
os longos. Este fato se deve à formação de peróxidos e sua decomposição durante os ciclos de
resfriamento e reaquecimento, respectivamente. Atribui-se este efeito ao aumento de absorção de
oxigênio durante o resfriamento do óleo, favorecendo as reações oxidativas. Com isso, é provável
que o leve aumento que foi detectado na Amostra 7 durante o período de armazenamento no tanque
de retenção, pode ter sido influenciado pela absorção de oxigênio durante as etapas de resfriamento
e reaquecimento, porém, o mesmo apresentou-se com características adequadas para o uso, quando
comparado aos padrões legais e internacionais. Além disso, as reposições de óleo novo durante o
processo contribuíram para que houvesse a diluição do óleo já aquecido, mantendo assim o índice
de peróxidos baixo.
Em relação ao índice de saponificação, observa-se na Tabela 1 que não houve diferença
significativa para as médias das amostras analisadas, sendo assim, durante o ciclo de operação em
estudo, o índice de saponificação manteve-se de forma estável. Percebe-se ainda que a variação foi
de 194,576 ± 0,670 mg KOH/g à 198,750 ± 1,190 mg KOH/g referentes as amostras 7 e 4
respectivamente. Esses valores de extremos encontram-se dentro dos limites mencionados pelo
Codex Alimentarius (CODEX STAN 210-1999), no qual estabelece que o índice de saponificação
para o óleo de palma pode variar de 190 a 209 mg KOH/g (CODEX ALIMENTARIUS, 2015).
Corsini e Jorge (2006) demonstram em experimentos já realizados, que um processo contínuo de
fritura provoca menos degradação ao óleo, quando comparado com processos descontínuos, pelo
fato de que em frituras contínuas, a formação de vapor age com uma barreira isolante entre o óleo
da superfície e o oxigênio do ar. Com isso, o fato de o processo ocorrer de maneira contínua no
presente estudo, pode ser levado em consideração e atribuído como fator benéfico para a baixa
degradação detectada no óleo de palma.
3.2 Análises físico-químicas da massa instantânea
Na Tabela 2, estão apresentados os resultados obtidos para o teor de umidade e lipídios que foram
detectados nas três amostras de massas instantâneas.
120
Tabela 2: Resultados da determinação do percentual de umidade e lipídios nas amostras de massas
instantâneas em diferentes temperaturas de processo. Amostras Temperatura (°C) Umidade (%) Lipídios (%)
A1 145
2,318 ± 0,024b
21,013 ± 0,284a
A2 142 2,187 ± 0,039b
21,166 ± 0,873a
A3 138
3,303 ± 0,026a
19,568 ± 0,295a
*Média ± Erro padrão da média.
**Letras iguais, na mesma coluna, indicam não haver diferença significativa ao nível de 5% de significância entre as
amostras.
Nota-se que as amostras A1, A2 e A3 apresentaram baixos teores de umidade, quando comparado
com o Codex Alimentarius-Standard For Instant Noodles (CODEX STAN 249-2006), onde
estabelece que o índice máximo permitido de umidade para massa instantânea é de 10% (CODEX
ALIMENTARIUS, 2016). Percebe-se ainda que a amostra A3 apresentou diferença significativa
(p<0,05), com um percentual de umidade acima das demais, esta por sua vez, representa a amostra
referente à temperatura mais baixa do processo (138°C).
De maneira geral, o fato de serem detectados baixos teores de umidade nas massas instantâneas
analisadas pode ser explicado devido à característica do processo de fritura, onde este encontra-se
operando em temperaturas abaixo (138°C a 145°C) do limite máximo (180°C) permitido pela
ANVISA (BRASIL, 2004). Segundo Fellows (2006), processos que operam em baixas
temperaturas, a secagem da superfície tende a ocorrer de maneira mais lenta, possibilitando assim a
evaporação da água e consequentemente a tendência de redução da umidade no alimento.
Com tudo, quando verificamos o percentual de umidade detectado em cada temperatura em estudo,
nota-se que a umidade não apresentou o perfil descrito por Fellows (2006), uma vez que as
amostras A1 e A3 (p<0,05), por exemplo, demonstraram comportamento inverso, em que o
aumento da temperatura provocou a redução da umidade.
Com relação ao teor de lipídios que foram detectados nas amostras (Tabela 2), percebe-se que
houve variação de 19,568 ± 0,295 a 21,166 ± 0,873, porém não apresentaram diferenças
significativas entre as amostras (p>0,05). Segundo Wu, Aluko e Corke (2006), o conteúdo de
gordura de massas instantâneas deve se encontrar na faixa de 16 a 24%.
Alterações significativas de teores de óleo no alimento são prováveis de serem detectadas quando as
variações de temperaturas do processo se tornam significativamente distintas, porém neste caso,
estas foram de 138°C a 145°C, sendo, portanto, esta diferença considerada pequena e com isto,
torna-se insuficiente para provocar alterações no teor de óleo absorvido pelo alimento.
De maneira geral, no processo de fritura em estudo podem-se destacar alguns pontos que são
relevantes. A umidade do produto tende a diminuir com o aumento da temperatura do processo, até
um determinado ponto, onde, segundo Fellows (2006), o efeito deve ser inverso. Esta diminuição de
umidade acarreta em benefícios para o produto, uma vez que este dificulta o desenvolvimento de
reações que possam degradar o alimento. Porém, mesmo sem relevância estatística observada neste
estudo (p>0,05), observou-se que a amostra A3, que apresentou o maior teor de umidade, obteve a
menor concentração de lipídeos. A constatação de oscilações da concentração de lipídios no produto
poderia acarretar em alterações dos padrões perceptíveis pelos consumidores e aumentar a
probabilidade de oxidação.
4. CONCLUSÕES
O sistema de tratamento térmico estudado, utilizado para fritura de massas instantâneas, acarreta na
degradação do óleo de palma desde o seu início de utilização, sendo esta constatação detectada pela
determinação do índice de acidez. No entanto, esta alteração não foi suficiente para ultrapassar o
limite máximo preconizado pela legislação brasileira. Já os índices de peróxidos e saponificação
não apresentaram tendência de aumento e mantiveram-se abaixo dos limites estabelecidos pelos
121
padrões internacionais e legislação brasileira. Estes dados validam a utilização do óleo de palma
(Elaeis guineenses) para o processo de fritura, dentro das condições estudadas.
Em relação à análise da massa instantânea produzida nas condições do estudo, o teor de umidade
apresentou-se consideravelmente abaixo do estabelecido pela norma internacional (Codex
Alimentarius-Standard For Instant Noodles), e foi possível verificar um perfil de comportamento
relacionado à temperatura de processo, onde conforme aumenta-se a temperatura, o teor de umidade
tende a ser menor. Já em relação ao teor de lipídios, não houve diferença significativa (p>0,05)
entre as amostras estudadas, acarretando na indefinição da tendência do teor de lipídios em função
das temperaturas estudadas.
REFERÊNCIAS
BRASIL. ANVISA-Agência Nacional de Vigilância Sanitária. Resolução RDC n° 216, de 15 de setembro
de 2004. Dispõe sobre Regulamento Técnico de Boas Práticas para Serviços de Alimentação.
BRASIL. ANVISA-Agência Nacional de Vigilância Sanitária. Resolução RDC n° 270, de 22 de setembro
de 2005. Aprova o Regulamento Técnico para óleos vegetais, gorduras vegetais e creme vegetal.
CODEX ALIMENTARIUS (FAO/WHO). Standard for Named Vegetable Oils, Codex Stan 210 – 1999.
Roma, 2015.
CODEX ALIMENTARIUS (FAO/WHO). Standard for Instant Noodles, Codex Stan 249-2006,
2016.
CORLEY, R. H. V. How much palm oil do we needs? Evioronmental Science Ltd, v.12, n.2, p. 134-139,
2009.
CORSINI, Mara S. da; JORGE, Neuza. Estabilidade oxidativa de óleos vegetais utilizados em frituras de
mandioca palito congelada. Ciência e Tecnologia de Alimentos, Campinas, v. 26, n.1, p. 27-32, 2006.
CURVELO, Fabiana M. Uma imersão no tabuleiro da baiana: O estudo do óleo de palma bruto (Elaeis
guineensis). 2010. Dissertação (Pós – graduação em alimentos, nutrição e saúde) – Mestrado em alimentos,
nutrição e saúde, Universidade Federal da Bahia, Salvador, 2010.
FELLOWS, Peter J. Tecnologia do processamento de alimentos. 2. ed. Porto Alegre: Artmed, 2006.
MORETTO, Eliane; FETT, Roseane. Tecnologia de óleos e gorduras vegetais na indústria de alimentos.
São Paulo: Varela, 1998.
NUNES, Sidemar P. Produção e consumo de óleos vegetais no Brasil. Deser-Boletim eletrônico, n° 159,
2007.
RAMALHO, Valéria C; JORGE, Neuza. Antioxidantes utilizados em óleos, gorduras e alimentos
gordurosos. Química Nova, São Paulo, v. 29, n. 4, p. 755-760, 2006.
SANIBAL, Elaine A. A.; FILHO, Jorge M. Alterações físicas, químicas e nutricionais de óleos submetidos
ao processo de fritura. Food Ingredients South America, v.1, n.3, p.64-71, 2002.
WU, J.; ALUKO, R.E.; CORKE, H. Partial least-squares regression study of the effect of wheat flour
composition, protein and starch quality characteristics on oil content of steamed-and-fried instant noodles.
Journal of Cereal Science, v.44, p.117-126, 2006.
122
ESTUDO DA VIABILIDADE ECONÔMICA DE LIOFILIZAÇÃO DE PÉS DE
FRANGO PARA EXPORTAÇÃO
Beatriz Berkenbrock Niemeyer1; Elciane R. Zanatta
2, Carolina C. Garcia
2, Ilton J. Baraldi
2;
Cristiane Canan2
RESUMO
A carne de frango é a segunda mais consumida no mundo, por ser uma carne considerada magra. É
uma boa fonte de proteína, contém nutrientes essenciais tais como vitaminas, minerais e
aminoácidos. O frango está cada vez mais presente na mesa do consumidor. O Brasil é o maior
exportador de carne de frango, gerando um capital de bilhões de reais anualmente. A liofilização é
um método de secagem que pode ser utilizado para aumentar a vida de prateleira de cortes de
frango, sem a necessidade de refrigeração. O objetivo deste trabalho foi avaliar a viabilidade de
liofilização de pés de frango para a exportação, avaliando a cinética de secagem e o custo de
transporte com refrigeração (congelado) e sem refrigeração. A secagem dos pés de frango foi
realizada em um liofilizador piloto e a cinética foi determinada através da pesagem das amostras,
em tempos diferentes. Como resultado obteve se, o produto liofilizado em 26,7 horas e umidade ao
redor de 5,0 % o que permite seu transporte e armazenamento sem a necessidade de refrigeração,
aumentando a sua vida útil. Porém o método da liofilização apresentou um custo de 267 % maior
que o processo de refrigeração da carne. Portanto, o método de secagem por liofilização deve ser
aprimorado, ou substituído por uma tecnologia com menor tempo de secagem e consumo de energia
elétrica.
Palavras-chave: Secagem; Carne; Degradação.
__________________________ 1 Acadêmica do Curso de Engenharia de Alimentos – Departamento Acadêmico de Alimentos (DAALM) –
Universidade Tecnológica Federal do Paraná – Câmpus Medianeira, [email protected] 2 Professor do Departamento Acadêmico de Alimentos – Universidade Tecnológica Federal do Paraná – Câmpus
Medianeira, [email protected], [email protected], [email protected], [email protected]
123
1. INTRODUÇÃO
O frango é a carne mais consumida no Brasil e a segunda mais consumida no mundo, ficando atrás
apenas dos suínos. A carne de frango proveniente do Brasil está presente nas mesas de
consumidores de mais de 150 países. O Brasil é o maior exportador mundial desde 2004, e o
segundo maior produtor de carnes de aves, atrás somente dos Estados Unidos (USDA, 2016).
Como toda carne, possui alta atividade de água, levando a indústria e o consumidor a procurarem
formas adequadas para conservá-la, pois alimentos que possuem alta atividade de água são mais
susceptíveis á proliferação de microrganismos, degradando o alimento (NETO, 2008).
Existem vários métodos que podem ser utilizados para preservar a carne, o mais utilizado é o uso da
cadeia do frio, devido ao fato de os microrganismos não se multiplicarem rapidamente em
temperaturas baixas. Porém, a grande desvantagem de utilizar baixas temperaturas para a
preservação são os custos de refrigeração. Para indústria que exporta este tipo de carne, os custos
ainda são maiores, porque a cadeia do frio deve estar presente em toda cadeia logística, incluindo
estocagem, todos os tipos de transporte que deverá passar, até chegar no país de destino
(VELASCO et al., 2006).
Os processos de secagem são utilizados para remover a água do alimento, permitindo o transporte e
armazenamento sem a necessidade da cadeia de frio por período prolongado. A liofilização é um
tipo de secagem, que preserva as propriedades da matéria-prima original. Neste processo, a água
contida no alimento é congelada, sublimada a baixas temperaturas em uma câmara de vácuo,
ocorrendo um aumento gradativo da temperatura, reduzindo deste modo a pressão circunvizinha.
Assim a água congelada no material passa diretamente da fase sólida para a fase gasosa sem passar
pela fase líquida (sublimação). A baixa atividade de água inibe a ação dos microrganismos e das
enzimas que normalmente degradam os alimentos, preservando-os.
Porém, a liofilização também necessita de um elevado consumo de energia, havendo uma possível
viabilidade econômica se este produto for transportado a grandes distâncias, porque elimina a
necessidade de refrigeração ao longo da cadeia logística.
Um corte de frango muito exportado para países como a China é o pé de frango, que é muito
apreciado neste mercado, sendo o país responsável por 80% da carne de frango importada pelos
chineses (MENDES, 2016).
O objetivo deste trabalho foi estimar a viabilidade econômica da exportação de pés de frango
liofilizados para a China (sem necessidade de refrigeração), comparando com o processo atual
(material congelado). E para isto, foi determinada a cinética de liofilização, e a cadeia de
refrigeração até o consumidor final para o frango congelado e o liofilizado.
2. MATERIAIS E MÉTODOS
2.1 Preparo da Matéria-Prima
Foram utilizados pés de frango in natura recém-abatidos em um frigorífico no oeste do Paraná, do
mesmo lote utilizado por König (2016). O material passou por uma etapa de pré-cozimento em
água em ebulição por 20 minutos (testes preliminares indicaram que esta etapa evita o
escurecimento do material liofilizado no momento do preparo), logo em seguida o material foi
resfriado à temperatura ambiente, pesado e congelado à -20 ± 2 0C .
2.2 Procedimento de liofilização dos pés de frango.
Para realizar a liofilização, o material congelado foi introduzido rapidamente na câmara de vácuo
do liofilizador (FreeZone 6, Labconco, Kansas City-USA), com dois sensores de temperatura
124
aderidos à superfície, sendo liofilizado a pressão menor que 0,5 mbar e com placa de aquecimento a
60 0C. Foi monitorada a massa e a temperatura com o tempo nas posições indicadas na Figura 1.
Fig. 1: Pontos de monitoramento da temperatura do pé de frango.
2.3 Determinação da cinética de liofilização.
Determinou-se a umidade em base seca ( ), que é a razão entre a quantidade de água na amostra
(kg) e a massa de sólidos secos da amostra (kg), e a umidade adimensional ( ao longo do tempo
pela equação 1. Utilizou-se como umidade inicial em base úmida (𝑈0) o valor de 61,98 %
determinado por König (2016). Calculou-se também a umidade adimensional ao longo do tempo e
efetuou-se o ajuste dos dados experimentais ao modelo logarítmico de secagem (equação 2).
(1)
Onde: : umidade com o tempo, : umidade inicial e : umidade no equilíbrio.
(2)
Onde: são parâmetros do modelo.
2.4 Cálculo do consumo de energia elétrica e custo de liofilização.
Para que seja possível a comparação de custos entre as operações de congelamento e transporte na
cadeia de frio e a liofilização, realizaram-se cálculos para estimar a quantidade de energia
consumida em cada processo por kg de frango in natura. Embora o frango liofilizado apresente
cerca de 5% de umidade, tendo massa de aproximadamente 43% do frango congelado, para
comparar grandezas iguais, considerou-se a massa do frango liofilizado, como reidratado (umidade
de 62% em base úmida).
Cálculo da energia elétrica para o congelamento ( ): Tanto para a liofilização como para o
transporte em container sob congelamento, inicialmente os pés de frangos necessitam ser
congelados, considerou-se que o material sai da linha de produção à 5 0C e é congelado até – 25
0C
e que a máquina térmica que faz este trabalho possui um coeficiente de performance (COP) de 70%
de um refrigerador de Carnot (SMITH, VAN NESS, ABBOUTT, 2013), resultando na equação 3.
(∫
∫
) [
( ) ] [kWh/kg de frango] (3)
Onde: , , = 248 K, , 𝑈 =62%
, são os calores específicos médio do frango com a água no estado líquido e
sólido respectivamente (IBARS et al., 2003).
125
O consumo de energia elétrica de aquecimento na sublimação ( é calculado como a quantidade
de energia para sublimar o gelo, reduzindo a umidade do seu valor inicial até que seja atingida a
umidade em base úmida de 5% (atividade de água baixa para conservação sem refrigeração)
(ANVISA, 1978). Para transformar a energia necessária para a sublimação, em consumo específico
de energia elétrica, utilizou-se a equação 4.
[kWh/kg de frango] (4)
Onde: kJ/kg e 𝑈 = 62%
Todo gelo sublimado necessita passar para a fase sólida no condensador (ressublimação), portanto a
energia requerida, em módulo, no condensador é igual à energia necessária para a sublimação.
Paracalcular o consumo de energia elétrica ( ) foi considerado um coeficiente de performance
(COP) de 70% de um refrigerador de Carnot, trabalhando entre as temperaturas de – 45 °C
(condensador) e a temperatura ambiente 25 °C (SMITH, VAN NESS, ABBOUTT, 2013),
resultando na equação 5.
[kWh/kg de frango] (5)
Onde: = 228 K, , – equação 4
Por fim, calculou-se o consumo energético da bomba de vácuo ( ) cuja potência média é 0,22
kW, sendo calculada pela equação 6, considerando a remoção de 2,0 kg de gelo por batelada de
liofilização.
(
) (
) [kWh/kg de frango] (6)
Onde: 𝑈 , - tempo de liofilização em segundos.
Para calcular os custos em reais utilizou-se o valor da energia elétrica vigente da Companhia
Paranaense de Energia (COPEL, 2016) aplicado à indústria com impostos (subgrupo B3), que é de
R$ 0,65 por kWh.
2.5 Custos de transporte dos pés liofilizados.
Considerou-se o uso de container de 40 pés para transporte de cargas secas, com dimensões internas
do container sem refrigeração: comprimento de 12,033 m, largura de 2,352 m e altura de 2,386 m
(Fonte: Primex Containers).
2.5.1 Cálculo de quantidade de produto por container seco.
Primeiramente, determinou-se a embalagem secundária a ser utilizada para o armazenamento dos
pés de frango como sendo a caixa de papelão, com dimensões de 0,48 m de comprimento, 0,32 m
de largura e 0,36 m de altura (realizou-se a medida da caixa de papelão em um supermercado da
região para frangos congelados) e capacidade para até 18 kg de produto.
Portanto, considerando as dimensões do container seco, calculou-se que poderá comportar até 1050
caixas, ou seja, este tem capacidade para transportar até 18 900 kg de pés de frango in natura (62%
de umidade em base úmida), equivalente à 8127 kg de frango liofilizado (com 5% de umidade em
base úmida).
126
2.5.2 Cálculo de Frete Rodoviário e Marítimo.
Foi considerada a situação do container saindo do oeste do Paraná (Cascavel), sendo enviado por
transporte rodoviário até o porto de Paranaguá, e então, sendo transportado até o porto de Xangai
(China) por transporte marítimo. Os valores de frete foram obtidos por cotação online em empresa
de transporte e logística (WORLD FREIGHT RATES, 2016), selecionando-se a origem, o destino,
o tipo de transporte (Marítimo ou Rodoviário) e o container, e o tipo de carga (Seca ou Congelada).
Os custos específicos foram obtidos dividindo-se o custo do transporte pela carga do container em
kg, tanto para o container seco (material liofilizado) quanto para o refrigerado.
2.6 Cálculos da energia e custo no processo de exportação do frango congelado até o momento
do consumo.
Após o congelamento o material é exportado em container refrigerado de 40 pés, que possui as
dimensões: comprimento de 11,574 m, largura de 2,256 m e altura de 2,235 m (Fonte: Primex
Containers).
2.6.1 Cálculo da Quantidade de Produto por Container.
Considerando as dimensões das caixas de papelão e as do container, este comportará 1008 caixas.
Portanto, um container refrigerado tem capacidade para transportar cerca de 18 144 kg de pé de
frango.
2.6.2 Cálculo do consumo de energia no ponto de venda em Ilha de exposição ( ).
Os produtos ficam expostos para os consumidores em Ilhas refrigeradas, cujo consumo médio diário
de energia é de 4,3 kWh/dia (GELOPAR, 2016), e volume útil é de 378 litros.
O consumo específico em kWh/kg de frango congelado na Ilha de exposição foi calculado pela
Equação 7, estimando-se 7 dias de exposição do produto na ilha.
[kWh/kg frango ] (7)
Sendo: - energia elétrica consumida na ilha em kWh/kg de frango congelado, – tempo médio
que o produto fica na ilha de exposição em dias, - carga de frango congelado na ilha em kg, que
foi estimada considerando-se o volume útil do equipamento.
Para o cálculo de custo da energia elétrica consumida na ilha, utilizou-se o valor da tarifa de energia
elétrica média na China que é de R$ 0,26 por kWh (CPFL, 2015).
2.6.3 Cálculo do consumo de energia na casa do consumidor (CEC).
Considerando que o consumidor guarda o produto adquirido, em freezer com volume útil de 276
litros e potência de 1,85 kWh/dia (BRASTEMP, 2016). Estimando que, em média, o material
armazenado é consumido em 7 dias (uma semana), o consumo específico de energia é calculado
pela Equação 8.
[kWh/kg frango] (8)
127
Onde: - tempo no freezer em dias, - carga de pés congelados no freezer (kg) calculada pelo
volume útil do eletrodoméstico totalmente carregado com pés de frango congelado.
3. RESULTADOS E DISCUSSÕES
3.1 Temperaturas da amostra no processo de liofilização.
Observou-se que mesmo com a placa de aquecimento à 60 °C a temperatura do material durante a
liofilização vai aumentando lentamente não superando 35 °C (Fig. 2). Verificou-se no ponto 2 (Fig.
1) um rápido aumento da temperatura, seguido de um decréscimo, que possivelmente está
relacionando ao fato de o freezer doméstico não apresentar temperatura baixa o suficiente para o
congelamento total da amostra, ocorrendo uma liquefação parcial da água congelada, seguida por
vaporização, que faz com que a temperatura reduza novamente. O perfil de temperatura dos pés de
frango durante a operação de liofilização difere significativamente do perfil de temperatura de uma
secagem convencional (ar quente), porém a temperatura do material seco não excede 35 0C.
Fig. 2: Perfil de temperatura durante a liofilização na temperatura de aquecimento de 60 0C
3.2 Massa e umidade da amostra ao longo do tempo e cinética de liofilização.
Na Fig. 3 consta a umidade adimensional obtida no experimento em função do tempo, e os
resultados ajustados ao modelo logarítmico (equação 2), onde os parâmetros do modelo obtido são:
a = 0,9123; k = 0,0023 e b = 0,0454 com R2 de 0,9948. Utilizando-se o modelo, conclui-se que para
obter umidade adimensional 0,07 que corresponde a umidade em base úmida de 5%, necessita-se de
1600 minutos de secagem.
128
Fig. 3 – Cinética de secagem obtida no experimento e ajuste ao modelo logarítmico
3.3 Comparação dos custos de exportação do frango congelado e do liofilizado
Na Tabela 1 observam-se os valores de custo de energia tanto para o frango congelado como o
liofilizado.
Comparando-se os custos dos dois processos (Tabela 1), observa-se que o processo proposto no
presente trabalho apresentou um custo em R$/kg, ao longo da cadeia de logística 267% maior do
que o processo de exportação do frango congelado. Entretanto, se considerando somente o
transporte marítimo com o container de 40 pés refrigerado tem-se um aumento de 118% nos custos
quando comparado com o container de 40 pés sem refrigeração (seco). O fator que mais influenciou
no elevado custo do material liofilizado foi a bomba de vácuo, indicando o ponto que deve ser
trabalhado para melhorar a viabilidade econômica do processo proposto.
Tabela 1: Comparação de custo dos processos para exportação de frango liofilizado e
congelado
Etapas Liofilizado (R$/kg frango*) Congelado (R$/kg frango
*)
Congelamento 0,0140 0,0140
Sublimação 0,2917 ---
Condensador 0,1279 ---
Bomba de vácuo 1,0864 ---
Transporte Rodoviário 0,0649 0,0690
Transporte Marítimo 0,1260 0,2757
Ilha de Exposição --- 0,6075
Armazenamento em freezer --- 0,0398
Total 1,7109 0,4659 *Com umidade de 62% em base úmida
4. CONCLUSÕES
Para obter um produto com umidade em torno de 5% (base úmida), pés de frangos inteiros e pré-
cozidos, devem ser liofilizados em 26,7 horas quando submetidos às seguintes condições: pressão
absoluta menor que 0,8 mbar e temperatura de fornecimento de calor de 60 0C. Dessa maneira, seu
peso reduziria em média em 60%, permitindo seu transporte e armazenamento sem a necessidade de
refrigeração e aumentando a sua vida útil.
O custo com a cadeia logística de frio (transporte rodoviário e marítimo) foi estimado ser 118%
mais caro em containers de 40 pés refrigerados (processo atual), do que sem refrigeração (pés de
frangos liofilizados). Porém ao considerar os custos de liofilização de pés de frango para o mercado
chinês, este fica muito mais caro (267 %) que o processo atual. O custo mais relevante foi o de
energia elétrica na bomba de vácuo, que é diretamente proporcional ao tempo de liofilização.
Porém, o processo de secagem por liofilização pode ser aprimorado, ou substituído por uma
tecnologia que reduz o tempo de secagem e consumo de energia elétrica, para se tornar boa
alternativa para a exportação do produto para a China, país maior importador de pés de frango, onde
o produto é considerado nobre.
REFERÊNCIAS
ACAR, B.; SADIKOGLU, H.; DOYMAZ, I. Freeze drying Kinetics and Diffusion
129
Modeling of Saffron (Crocus sativus L.). Journal of Food Processing and Preservation, v. 39, n.
2, p. 142-149, 2015.
ANVISA – Agência Nacional de Vigilância Sanitária, Resolução CNNPA n0 12, 1978.
BRASTEMP - Freezers, 2016. Disponível em < http://www.brastemp.com.br/produto/freezer-
vertical-eletronico-brastemp-flex-frostfree-228-litros/#cor=cor-branco>, Acesso em 19 de
novembro de 2016
COPEL - Companhia Paranaense de Energia, 2016, disponível em
<http://www.copel.com/hpcopel/root/nivel2.jsp?endereco=%2Fhpcopel%2Findustrial
%2Fpagcopel2.nsf%2Fdocs%2F23BF37E67261209C03257488005939EB>, acesso em 19 de
novembro de 2016.
CPFL - As tarifas de energia elétrica do Brasil e nos outros países: o porque das diferenças,
2015, disponível em <
http://www.cpfl.com.br/energiassustentaveis/inovacao/projetos/Documents/PB3002/livro.pdf>,
acesso em 19 de novembro de 2016.
GELOPAR - Ilhas de Exposição, 2016, disponível em <
http://www.gelopar.com.br/pt/produto/GESV-190R>, acesso em 19 de novembro de 2016.
IBARZ, A., BARBOSA-CANOVAS, G., Unit Operation in Food Engineering, Editora CRC,
Boca Raton: Flórida - EUA, 2003.
KÖNIG, D. L. Liofilização Aplicada a Produtos Cárneos Avícolas. Trabalho de Conclusão de
Curso - Tecnologia de Alimentos, UTFPR-Medianeira, 2016.
MARQUES, E.; DA COSTA, S. estudo da liofilização pela engenharia de produto no
processamento industrial de alimentos. Acta Tecnológica, v. 10, n. 1, p. 44-52, 2015.
MENDES, L. H. Do frango brasileiro, os chineses querem o pé. Valor Econômico, 26/07, p. B12,
2016.
NETO, H. J. L. Obtenção de tomate seco através do uso de um sistema solar alternativo de
baixo custo. 2008. Tese de Doutorado. Dissertação de Mestrado do Programa de Pós-Graduação
em Engenharia Mecânica da UFRN, Natal.
SMITH, J. M., VAN NESS H. C., ABBOUTT, M. M. Introdução à Termodinâmica da
Engenharia Química, Editora LTC, 7a Edição, Rio de Janeiro – RJ, p. 27-28,, 2013.
WORLD FRIGHT RATES – Calculadora de Frete, 2016. Disponível em
<http://worldfreightrates.com/pt/freight>, Acesso em 19 de novembro de 2016.
UNITED STATES DEPARTMENT OF AGRICULTURE (USDA). National Nutrient Database
for Standart Reference Release 28. Disponível em: <
https://apps.fas.usda.gov/PSDOnlinev2/app/index.html#/app/home/statsByCountry>.
Acesso em: 20 de novembro de 2016.
VELASCO, G. D. N.; LIMA, A. M. L.; COUTO, H. T. Z. Análise comparativa dos custos de
diferentes redes de distribuição de energia elétrica no contexto da arborização urbana. Revista
Árvore, v. 30, n. 4, p. 679-686, 2006.
130
ESTUDO SOBRE A VIABILIDADE DA INSTALAÇÃO DE UMA PEQUENA
FÁBRICA DE DOCE DE LEITE SEM LACTOSE NA CIDADE DE
UBERLÂNDIA-MG
Luma Sarai de Oliveira1; Kamila de Cassia Spacki
2; Nicolli Marchiore
3; Felipe Rocha
4
RESUMO
O doce de leite é um produto amplamente comercializado no Brasil e em diversos países sul-
americanos, além de ser altamente nutritivo. A lactose é um dissacarídeo encontrado no leite e em
produtos lácteos, e tem sido notado um significativo aumento em casos de intolerância da lactose. A
fim de obter um produto nutritivo, amplamente consumido, com custo relativamente baixo e
direcionado a um público intolerante à lactose, foi desenvolvido um estudo sobre a viabilidade da
instalação de uma fábrica de doce de leite sem lactose levando em consideração fatores como:
localização, custos fixos e móveis e mercado consumidor. Os cálculos demonstraram que, para
obter uma margem de lucro de 100% no produto, o doce de leite comercializado em embalagens de
polietileno de 400 g de massa útil deve ser vendido de a um valor de R$ 8,35 reais, obtendo um
retorno de investimento em 4 meses.
Palavras-chave: Intolerância, projeto, indústria.
_______________________ 1 Luma Sarai de Oliveira –Engenheira de Alimentos – Departamento Acadêmico de Alimentos (DALIM) –
Universidade Tecnológica Federal do Paraná – Campus Campo Mourão, [email protected] 2 Kamila de Cássia Spacki – Engenheira de Alimentos – Universidade Tecnológica Federal do Paraná – Campus Campo
Mourão, [email protected] 3 Nicolli Grecco Marchiore – Engenheira de Alimentos – Centro de Engenharias e Ciências Exatas (CECE) –
Universidade Estadual do Oeste do Paraná – Câmpus Toledo, [email protected] 4
Felipe Rocha – Engenheira de Alimentos – PPGTA- Universidade Tecnológica Federal do Paraná –
131
1. INTRODUÇÃO
O doce de leite é um produto típico da América Latina, produzido e consumido em grande escala no
Brasil e na Argentina. É basicamente um produto resultante da cocção do leite com açúcar até a
concentração e caramelização desejada (MACHADO, 2005). O doce de leite apresenta elevado
valor nutricional por conter proteínas e minerais, além do alto conteúdo energético (FEIHRMANN;
CICHOSKI; REZENDE, 2004).
De acordo com a legislação, o doce de leite pastoso deve apresentar-se limite entre os valores
mínimos e máximos em sua composição, conforme a Tabela 1:
Tabela 1: Limites mínimos e máximos da composição do doce de leite pastoso.
Doce de leite pastoso Mínimo (%) Máximo (%)
Umidade - 30,0
Cinzas - 2,0
Proteínas 5,0 -
Gordura 6,0 9,0
Fonte: Adaptada a Portaria No. 354, de 4 de setembro de 1997 do Ministério da
Agricultura, Pecuária e Abastecimento (MAPA).
Outros ingredientes podem ser adicionados conforme a Tabela 2:
Tabela 2: Composição dos ingredientes para 1 L de leite.
Doce de leite pastoso Composição máxima (g L-1
de leite)
Sacarose 300,0
Amidos nativos ou modificado 5,0
Mono/Dissacarídeos 40,0
* A enzima β-galactosidase (lactase) e o bicarbonato de sódio podem ser empregados como
coadjuvantes em quantidade necessária.
Fonte: Adaptada a Portaria No. 354, de 4 de setembro de 1997 do Ministério da
Agricultura, Pecuária e Abastecimento (MAPA).
A lactose é um dissacarídeo, que ao sofrer hidrólise, forma como produtos glicose e galactose. A
hidrólise enzimática da lactose, tem se mostrado um dos métodos mais promissores para remover a
lactose do leite e de seus subprodutos. Dependendo do nível de hidrólise, o leite com lactose pré-
digerida terá um gosto ligeiramente mais doce (CARMINATTI, 2001).
A importância industrial da β-galactosidase está em sua aplicação na indústria de laticínios, pois
garante alimentos com baixo teor de lactose, melhor solubilidade e digestibilidade do leite e
derivados (TOMAL, 2010). Com isso, os problemas associados com a eliminação do soro,
cristalização de lactose em certos alimentos congelados e o consumo de leite por indivíduos com
intolerância à lactose podem ser reduzidos (SANTOS, 2006).
Com as estimativas de que 70-75% da população mundial poder ser intolerante à lactose e
considerando um consumo total de leite e seus subprodutos em mais de 200 milhões de toneladas
em 2011, produtos lácteos sem lactose representam uma oportunidade substancial para os
fabricantes de laticínios (IFT, 2012).
De acordo com os dados da Pesquisa Pecuária Municipal divulgada pelo IBGE (2015), o ano de
2015 apresentou uma produção total de 35 bilhões de litros de leite. No comparativo dos estados,
Minas Gerais se destacou novamente como principal produtor de leite, apresentando 9,14 bilhões de
litros, o que corresponde a 76,8% da Região Sudeste e 26,11% do total da produção nacional. Em
segundo lugar esteve o Estado do Paraná, com produção de 4,66 bilhões de litros de leite
(MILKPOINT, 2016).
132
O leite é considerado um importante produto no segmento alimentício, estando presente em
praticamente todos os continentes como uma das principais fontes de proteínas e nutrientes para os
seres humanos. Em virtude disso, o consumo do produto por parte da população é significativo.
(MARTINS, 2005 apud BREITENBACH, 2012).
A Figura 1 abaixo apresenta os números do setor leiteiro no Brasil:
Figura 1: Números do setor leiteiro no Brasil
Fonte: (EMBRAPA, 2016)
A disponibilidade de leite por habitante no Brasil ainda é pequena quando comparada à de países
desenvolvidos, cujo poder aquisitivo da população é mais elevado. A média de consumo nesses
países alcança 220 litros/habitante/ano (ZOCCAL, 2016).
Porém pessoas que não possuem a enzima beta-galactosidase não podem consumir alimentos que
contenha o açúcar proveniente do leite: a lactose, este fato causa impacto sobre a demanda do
produto pelo mundo. A intolerância à lactose afeta mais de 75% da população mundial (BULHÕES
et al., 2007). No Brasil, estudos mostram prevalências de 8% a 45% nas regiões sudeste e sul
(PRETTO et al., 2004). O presente trabalho tem como objetivo projetar uma indústria de doce de
leite sem lactose com sede em Uberlândia, Minas Gerais, tendo em vista que a cidade oferece
condições satisfatórias para a implementação da empresa.
2. MATERIAIS E MÉTODOS
Neste contexto a fim de projetar uma pequena fábrica de doce o estudo para implementação
seguiram as seguintes etapas:
2.1 Escolha do produto
O produto foi escolhido de acordo com pesquisas de dados sobre produtos consumidos e tendências
atuais de comercialização.
2.2 Projeção da demanda
A demanda foi projetada de acordo com um questionário online elaborado pela ferramenta Google
Docs com perguntas elaboradas sobre a intenção de compra do doce de leite sem lactose e
frequência do consumo quantitativa do produto, em caso positivo de compra.
2.3 Pesquisa de Mercado
133
A demanda foi projetada de acordo com o questionário online elaborado pela ferramenta Google
Docs. Com a obtenção dos dados, foi possível projetar uma demanda de acordo com a localização
da indústria previamente escolhida, obtendo dados do Instituto Brasileiro de Geografia e Estatística
da população local e faixa etária. Para definir um produto sem lactose, foram feitas pesquisas para
obtenção de dados sobre o quadro de intolerância à lactose da população brasileira, bem como um
tendencial aumento em casos de intolerantes;
2.4 Análise da concorrência
A análise de concorrência foi feita com uma pesquisa in loco em supermercados da cidade de
Campo Mourão – PR.
2.5 Estudo detalhado da localização
A localização foi definida baseando-se em pesquisas atuais em órgãos do governo de oferta de
matéria-prima e tendência de consumo do produto na região escolhida.
2.6 Fluxograma explicativo das etapas de produção
Foi feito um fluxograma quantitativo do processo de produção do doce de leite sem lactose.
2.7 Balanço financeiro
Foram feitos cálculos com base nos preços obtidos de equipamentos em empresas especializadas e
estimativas de custo fixos e variáveis de produção.
2.8 Planta da instalação
A planta da instalação foi projetada através da ferramenta MicrosoftVisio 2010.
3. RESULTADOS E DISCUSSÕES
3.1 Projeção da demanda
Com os dados obtidos pelo MAPA (2015), foi calculado a projeção da demanda para o consumo de
leite no Brasil, em bilhões de litros, através do método mínimos quadrados no Excel como exposto
pela Tabela 1.
Tabela 1: Projeção de demanda para produção e consumo de leite, em bilhões de litros, no
Brasil.
Ano Produção Consumo
2016 35,11 30,90
2017 35,77 31,49
2018 36,43 32,08
2019 37,09 32,68
2020 37,75 33,27
Com base aos resultados demonstrados pela projeção da demanda pelo método dos mínimos
quadrados observou-se que a produção de leite no Brasil até o ano de 2020 é crescente, assim como
o seu consumo. Desta forma há um indicativo satisfatório para a produção do doce de leite quanto a
disponibilidade de matéria prima.
134
3.3 Pesquisa de mercado
A enquete demonstrou resultados aceitáveis quanto a porcentagem de pessoas intolerantes a lactose,
quanto a intenção de compra do doce de leite, mesmo este um pouco mais caro devido a utilização
da enzima B-galactosidase. E que mesmo o consumo de doce de leite sendo pouco atualmente,
ainda existe mercado para o produto. A Tabela 2 demonstra os resultados obtidos a partir da
enquete realizada.
Tabela 2: Enquete obtida pela pesquisa de mercado.
Faixa etária 20-29 anos 84,9%
Sexo Feminino 59,3%
Escolaridade Ensino superior incompleto 50,6%
Renda Maior que 3 salários mínimos 47%
Você consome doce de leite? Sim 33,7%
Você é intolerante a lactose Sim 10,5%
Pagaria mais caro pelo
produto sem lactose Sim 47,7%
Fator de maior atração no
produto Preço 50%
3.4 Análise de concorrência
Devido o doce de leite ser um doce de mesa utilizado junto a pães, bolos, confeitarias, existe a
possibilidade da sua substituição por compotas de frutas, geleias e chimias. Estes produtos são
isentos de lactose, desta forma são produtos concorrentes diretos.
3.5 Localização
Uberlândia localizada no triângulo mineiro dispõe de grande oferta do principal implemento
utilizado para a fabricação do doce de leite: o leite, gerando economia com o transporte da matéria-
prima da origem até a fábrica. Outra vantagem quanto a localização da empresa é que a cidade
dispõe de um atrativo público alvo, pois segundo o IBGE (2017) o centro consumidor conta com
676.613 habitantes em 2017.
Apesar do fechamento de micro e pequenas empresas (MPEs) em Uberlândia, no ano de 2015, já
superar o total do ano de 2014, a quantidade de MPEs ativas atualmente também é maior do que o
registrado em 2014. De acordo com dados do portal Empresômetro MPE, do Instituto Brasileiro de
Planejamento e Tributação (IBPT), em dezembro de 2014, havia 62.015 MPEs ativas na cidade. Até
31 de dezembro de 2015, as MPEs somavam 65.883, o que mostra um aumento de pouco mais de
6% (CORREIO DE UBERLÂNDIA, 2015).
3.6 Fluxograma produtivo do doce de leite sem lactose
A Figura 2 representa o fluxograma produtivo do doce de leite sem lactose adotado como
metodologia para fabricação do doce pela fábrica.
Figura 2: Fluxograma de produção do doce de leite sem lactose
135
Fonte: (ROCHA, 2016)
3.7 Balanço financeiro
Segundo pesquisa ao BNDES o capital de investimento para a fábrica será R$ 1.800.000,00 a taxa
de juros de 7% ao ano, possuindo 10 anos para quitar o parcelamento. As parcelas mensais são de
R$21.356,62 utilizando o sistema price para o cálculo da prestação.
O terreno possui 800 m² localizado na região industrial de Uberlândia no valor de R$700.000,00
reais. Os equipamentos custam um total de R$ 274.084,00 e a depreciação destes é 10% do
investimento inicial, com 10 anos de vida útil.
A produção diária da empresa é de 905,3 kg de doce de leite, sendo o valor do leite fornecido pela
empresa local de Uberlândia CALU, de R$ 1,30. O processo opera 4 horas por dia com 1 turno. A
limpeza, sanitização e manutenção são feitas aos sábados, em turno de 4 horas. A indústria conta
com 11 funcionários ao total, sendo 10 colaboradores com salário mínimo de R$ 1.030,06, sendo
este o piso salarial de Minas Gerais e 1 Engenheiro de alimentos com salário mensal de R$
3.800,00.
O imposto de renda da pessoa jurídica terá uma taxa de 15%.
Para os cálculos de energia foi utilizado o preço do kW/h no valor de R$ 0,4923, segundo a
CEMIG, companhia energética de Minas Gerais, e para a água sendo R$ 49,89 a tarifa mínima para
a categoria industrial mais o valor de R$ 3,79 para cada m³ excedente de água, segundo o
Departamento Municipal de Água e Esgoto de Uberlândia, Minas Gerais para as indústrias.
O valor de venda do pote do doce de leite 400 g será de R$ 8,35, com uma margem de lucro de
100%, obtendo o retorno do investimento em 4 meses.
O preço de cada equipamento está disposto na Tabela 3.
Tabela 3: Preços avaliados para os equipamentos do processo.
Equipamento Quantidade Preço Unitário Valor total
Evaporador 4 R$ 14.000,00 R$ 56.000,00
Tanque inox 5.000 L 1 R$ 10.000,00 R$ 10.000,00
Envasadora 1 R$ 27.000,00 R$ 27.000,00
Caldeira 1 R$ 180.000,00 R$ 180.000,00
Refratômetro 4 R$ 271,00 R$ 1.084,00
Total R$ 274.084,00
Os custos variáveis seguem conforme a Tabela 4.
Tabela 4: Custos variáveis de produção.
Componente Preço total
Energia (kW/h) R$ 7.196,35
Água (m³) R$ 7.500,89
Materiais de limpeza e higiene R$ 600,00
Matéria-prima (leite, sacarose e enzima) R$ 63.274,13
Embalagem R$ 9.052,50
Total R$ 87.623,87
Os custos fixos seguem de acordo com a Tabela 5.
Tabela 5: Custos fixos de produção.
Componente Preço total
136
Funcionários R$ 15.800,00
Parcela do financiamento R$ 21.356,92
Análise laboratorial R$ 800,00
Total R$ 37.956,92
A Figura 3 ilustra como ficaria o laticínio para obtenção do doce de leite.
Figura 3: Planta do laticínio.
Software MicrosoftVisio2010.
4. CONCLUSÕES
A partir do estudo pode-se concluir que a implementação da fabricação do doce de leite sem lactose
na cidade de Uberlândia é viável visto que há matéria prima para abastecimento da indústria nas
proximidades, incentivo municipal a microempresas e potente mercado consumidor. Além do
atrativo preço do produto acabado.
REFERÊNCIAS
BRASIL. Ministério da Agricultura e do Abastecimento, Secretaria de Defesa Agropecuária,
Departamento de Inspeção de Produtos de Origem Animal. Portaria No. 354, de 4 de setembro
de 1997. Disponível em: http:// www.agricultura.gov.br/das/dipoa/port354.html. Acesso em: 10
ago. 2017.
BULHÕES, A. C. et al. Correlation between lactose absorption and the C/T-13910 and G/A-22018
mutations of the lactase-phlorizin hydrolase (LCT) gene in adult-type hypolactasia. Brazilian
Journal of Medical and Biological Research, Ribeirão Preto, v. 40, n. 11, p. 1441-1446, 2007.
137
CARMINATTI, C. A. Ensaios de Hidrólise Enzimática da Lactose em Reactor a Membrana
Utilizando Beta-Galactosidase Kluyveromyces lactis. Dissertação (Mestrado em Engenharia
Química), Universidade Federal de Santa Catarina, p. 79, 2001.
CORREIO DE UBERLÂNDIA. Quase 1,7 mil micro e pequenas empresas fecham em 2015.
Disponível em: http://www.correiodeuberlandia.com.br/cidade-e-regiao/quase-17-mil-micro-e-
pequenas-empresas-fecharam-em-2015/. Acesso em: 12 set. 2017.
FAEMG. Federação da Agricultura e Pecuária do Estado de Minas Gerais. Os números e a
evolução do leite em Minas Gerais, 2015. Disponível em:
http://www.sistemafaemg.org.br/Noticia.aspx?Code=8171&ParentCode=139&ParentPath=None&
ContentVersion=R. Acesso em 19 ago. 2017.
FEIHRMANN, A.C.; CICHOSKI, A.J.; REZENDE, D. F. Doce de leite (revisão). Higiene
Alimentar, v. 18, n. 118, p. 21-23, 2004.
IBGE – Instituto Brasileiro de Geografia e Estatística. Informações completas: Minas Gerais –
Uberlândia. Disponível em
http://cidades.ibge.gov.br/xtras/perfil.php?lang=&codmun=317020&search=%7C%7Cinfogr%25E
1ficos%3A-informa%25E7%25F5es-completas. Acesso em 12 ago. 2017.
IFT. Institute of Food Technologists. Lactose-free dairy market shows growth potential, 2012.
Disponível em: http://www.ift.org/food-technology/daily-news/2012/august/02/lactose-free-dairy-
market-shows-growth-potential.aspx. Acesso em 10 nov. 2016.
MACHADO, L. M. P. Uso de soro de queijo e amido de milho modificado na qualidade do
doce de leite pastoso. 2005. 170 p. Tese (Doutorado) - Faculdade de Engenharia de Alimentos,
UNICAMP, Campinas, 2005.
MARTINS, P. C. Oportunidades e desafios para a cadeia produtiva do leite. In: ZOCCAL, R. et
al. (Orgs.). A inserção do Brasil no mercado internacional de lácteos. Juiz de Fora: Embrapa Gado
de Leite, 2005.
MILKPOINT. IBGE: em 2015, produção de leite brasileira caiu 0,4% em relação ao ano de
2014. Disponível em: https://www.milkpoint.com.br/cadeia-do-leite/giro-lacteo/ibge-em-2015-
producao-de-leite-brasileira-caiu-04-em-relacao-ao-ano-de-2014-102304n.aspx. Acesso em: 18 set.
2016.
MILKPOINT. Cautela na indústria de lácteos. Disponível em:
https://www.milkpoint.com.br/cadeia-do-leite/giro-lacteo/cautela-na-industria-de-lacteos-
89443n.aspx. Acesso em: 10 ago. 2017.
PRETTO, F. M. et al. Má absorção de lactose em crianças e adolescentes: diagnóstico através do
teste de hidrogênio expirado com o leite de vaca como substrato. Jornal de Pediatria, Porto
Alegre, v. 78, n. 3, p. 213-218, 2004.
ROCHA, F., OLIVEIRA, L.S. Projeto de instalação de uma indústria de pequeno porte de doce
de leite sem lactose na cidade de Uberlândia MG. (Trabalho apresentado a disciplina de
planejamento de projetos), Campo Mourão, p. 32, 2016.
SANTOS, R. Produção de galactooligossacarídeos por lactase fúngica. Dissertação (Mestrado
em Ciências de Alimentos), Faculdade de Engenharia de Alimentos, Universidade Estadual de
Campinas (UNICAMP), p. 68, 2006.
TOMAL, A. A. B., CUNHA, M. E. T., BOSSO, A., YOUSSEF, E. Y. e SUGUIMOTO, H. H.
Avanços tecnológicos na obtenção, purificação e identificação de galactooligossacarídeos e estudo
de suas propriedades prebióticas. Científica, Ciências biológicas e da saúde, v. 12, n. 4, p. 41-49,
2010.
ZOCCAL, R. Alguns números do leite. Balde Branco, v. 51, n. 623, p. 8, 2016.
138
FARELO DE ARROZ E BAGAÇO DE MANDIOCA: ALTERNATIVAS PARA
PRODUÇÃO DE BREADING EXTRUSADO SEM GLÚTEN
Élcio José Feix1; José Nilson Pereira Brandão
2; Leandro Romão Dos Santos
3; Daneysa Lahis
Kalschne4; Gláucia Cristina Moreira
5; Marinês Paula Corso
6
RESUMO
O farelo de arroz (FA) e o bagaço de mandioca (BM) são subprodutos com propriedades
interessantes para aplicação em alimentos. Atualmente muitos indivíduos buscam produtos livres do
glúten do trigo. Os breadings aplicados em produtos cárneos são principalmente constituídos a base
de trigo. O objetivo desse trabalho foi desenvolver formulações de breading extrusado sem glúten
utilizando os subprodutos FA e BM. Uma mistura de farinha e milho, FA e BM (2:1:1) foi
extrusada seguindo um planejamento fatorial completo 2² tendo como variáveis a temperatura no 3º
estágio da extrusora e a velocidade de extrusão e, como respostas o índice de absorção de água
(IAA), índice de solubilidade em água (ISA) e índice de absorção de óleo (IAO). Os ensaios foram
analisados e comparados com um breading comercial. A temperatura teve efeito negativo (p 0,05)
no IAA e ISA, enquanto que o IAO não sofreu efeitos das variáveis estudadas (p > 0,05). O IAA
variou nos ensaios de 6,24 a 9,16 g gel g matéria seca-1
e o ISA variou de 12,12 a 20,70%, sendo
que ambos foram superiores ao do breading comercial (IAA: 5,98 g gel g matéria seca-1
; ISA:
0,37%). Em contrapartida, o IAO foi menor nos ensaios (2,05 a 2,27 g gel g matéria seca-1
) em
comparação ao breading comercial (3,30 g gel g matéria seca-1
). A incorporação de FA e BM no
________________________ 1
Élcio José Feix – Acadêmico do Curso de Tecnologia de Alimentos – Departamento Acadêmico de Alimentos
(DAALM) – Universidade Tecnológica Federal do Paraná – Câmpus Medianeira, [email protected] 2 José Nilson Pereira Brandão – Acadêmico do Curso de Tecnologia de Alimentos – Departamento Acadêmico de
Alimentos (DAALM) – Universidade Tecnológica Federal do Paraná – Câmpus Medianeira,
[email protected] 3 Leandro Romão Dos Santos – Acadêmico do Curso de Tecnologia de Alimentos – Departamento Acadêmico de
Alimentos (DAALM) – Universidade Tecnológica Federal do Paraná – Câmpus Medianeira,
[email protected] 4 Daneysa Lahis Kalschne – Acadêmica do Doutorado em Ciência de Alimentos do Programa de Pós-Graduação de
Ciência de Alimentos – Universidade Estadual de Londrina, [email protected] 5 Gláucia Cristina Moreira – Professora do Departamento Acadêmico de Alimentos – Universidade Tecnológica Federal
do Paraná – Câmpus Medianeira, [email protected] 6 Marinês Paula Corso – Professora do Departamento Acadêmico de Alimentos – Universidade Tecnológica Federal do
Paraná – Câmpus Medianeira, [email protected]
139
breading produzido à base de milho extrusado mostrou-se uma boa proposta para utilização como
breading sem glúten.
Palavras-chave: Extrusão; Farinha de empanamento; Índice de absorção de água; Índice de
solubilidade em água; Planejamento fatorial completo.
1. INTRODUÇÃO
O farelo de arroz é um subproduto obtido do polimento do arroz integral para a produção de arroz
branco. É fonte de vitaminas e minerais com potencial para ser aproveitado em alimentos (CHAUD;
ARRUDA; FELIPE, 2009). De forma similar, o bagaço de mandioca também pode ser empregado
em alimentos (FIORDA et al., 2013). É definido como o subproduto gerado durante a separação da
fécula, constituído pelo material fibroso da raiz que contém parte do amido que não foi possível
extrair no processo (LEONEL, 2001), representando uma fonte de fibra de boa qualidade,
nutricionalmente interessante e de baixo valor comercial. Vários estudos foram realizados para
explorar o potencial desses resíduos na alimentação humana, através do desenvolvimento de
tecnologias de aproveitamento em produtos alimentícios de maior valor agregado (LEONEL, 2001;
CHAUD; ARRUDA; FELIPE, 2009; RODRIGUES; CALIARI; ASQUIERI, 2011; FIORDA et al.,
2013).
O Brasil é reconhecido como o segundo maior produtor mundial de carne de frango (12.900 mil ton
em 2017) (ABPA, 2017). O processamento da carne de frango em produtos de maior valor
agregado representa vantagens econômicas para a indústria avícola no Brasil (NUNES et al., 2006).
O empanado é um produto cárneo industrializado, obtido de carnes de diferentes espécies de
animais de açougue, acrescido de ingredientes, moldado ou não, revestido de cobertura apropriada
que o caracterize (BRASIL, 2001). A cobertura (breading ou farinha de empanamento) pode ser
definida como uma base de cereal, geralmente obtida através de processamento térmico,
condimentado ou não (GL, 2002). A principal matéria prima utilizada na produção de farinhas de
empanamento é o trigo. Entretanto a utilização do trigo envolve duas limitações: o Brasil necessita
importar trigo para atender a demanda interna, dependendo, portanto da cotação do dólar e
restrições do mercado internacional (CAMARGO, 2015); e pacientes celíacos, intolerantes ao
glúten (sensibilidade ao glúten não-celíaca) ou alérgicos ao trigo seguem dietas com restrição de
glúten e/ou trigo (HIPPERT, 2015).
Considerando a importância para a avicultura brasileira de incentivos na comercialização de
produtos industrializados, a produção de um breading a partir de subprodutos como o farelo de
arroz e bagaço de mandioca poder ser uma alternativa para produção de empanados com qualidade
nutricional diferenciada, se encaixando em dietas sem consumo de glúten/trigo e com custo de
produção baixo.
O processo de extrusão é um processo de tratamento térmico do tipo HTST (High Temperature
Short Time) que modifica matérias-primas por meio da combinação de calor, umidade e trabalho
mecânico. Podem ser obtidos novos formatos e estruturas com diferentes características funcionais
e nutricionais, sendo geralmente aplicada no processamento de cereais e proteínas destinados à
alimentação humana (GUERREIRO, 2007; ASCHERI, 2017).
Assim, o objetivo desse trabalho foi desenvolver formulações de breading extrusado sem glúten
para empanamento de produtos cárneos, utilizando os subprodutos farelo de arroz e bagaço de
mandioca.
2. MATERIAIS E MÉTODOS
2.1 Matérias-primas
140
A farinha de milho (pacotes de 1 kg da marca Ipê) foi adquirida em mercados da cidade de
Medianeira/PR. O farelo de arroz desengordurado peletizado foi doado pela Irgovel/RS e o bagaço
de mandioca úmido oriundo do processo de extração do amido foi doado pela Unidade Industrial de
Mandioca e Milho Lar, localizada em Missal/PR.
2.2 Preparação das matérias-primas
O bagaço de mandioca foi recebido na forma úmida, logo procedeu-se a secagem em estufa com
circulação de ar (marca Eller, Alemanha) a 60 °C por 8 h. A umidade inicial do bagaço foi de 93 g
100 g-1
que após o processo de secagem atingiu 10 g 100 g-1
. Na sequência, tanto o bagaço de
mandioca e o farelo de arroz foram moídos em moinho de facas (modelo SL31, Solab, Piracicaba) e
armazenados em embalagens plásticas em câmara fria (5 ± 2 °C).
2.3 Preparação da breading
O breading foi preparado a partir da mistura de farinha de milho, farelo de arroz e bagaço de
mandioca (2:1:1) respectivamente. Foram realizados testes preliminares (dados não mostrados) para
a determinação da umidade da farinha submetida ao processo de extrusão, obtendo-se o valor
mínimo de 40%. A umidificação foi realizada com água destilada pulverizada sobre a farinha, que
foi revolvida continuamente com auxílio de uma espátula. A quantidade de água adicionada foi
calculada considerando-se a quantidade de farinha a ser extrusada e a umidade inicial das três
matérias-primas (Equação 1). A farinha umidificada foi armazenada em sacos plásticos por 12 h a
temperatura ambiente para atingir a umidade de equilíbrio.
Qa = (Uf – Ui) / (100 – Uf) × Ma (1)
Onde: Qa = quantidade de água a ser adicionada (mL); Uf = umidade final da amostra estabelecida
(40 %); Ui = umidade inicial da amostra; Ma = massa da amostra (g).
2.4 Condução dos ensaios
Foi avaliado o efeito da temperatura na terceira zona de extrusão e velocidade de extrusão sobre as
propriedades tecnológicas da farinha (índice de absorção de agua e óleo, e solubilidade em água)
obtida utilizando-se um planejamento fatorial completo 22 (4 pontos fatoriais e 3 pontos centrais)
(Tabela 1). A extrusora com capacidade mínima de 800 g h-1
(modelo LAB-16, AX Plásticos) teve a
temperatura controlada por termopares e sistema de refrigeração com água e válvulas solenoides,
com alimentação manual. Os parâmetros fixos da extrusão foram a camisa helicoidal, matriz
circular (diâmetro do furo 3 mm). No início de cada ensaio o processamento por extrusão foi
ambientado e estabilizado utilizado o mesmo material de estudo. Na sequência, os ensaios foram
secos em estufa com circulação de ar a 55 ºC por 8 h, moídos em moinho de facas e armazenados
em embalagens plásticas em câmara fria (5 ± 2 °C).
Tabela 1: Níveis reais, codificados e variáveis resposta do Planejamento fatorial completo 22.
Ensaio Temperatura
(ºC) (x1) Velocidade
(rpm) (x2) IAA
(g gel g matéria seca-1
) ISA (%)
IAO (g gel g matéria seca
-1)
1 50 (-1) 90 (-1) 8,54 ± 0,67 20,70 ± 4,02 2,19 ± 0,02 2 50 (-1) 110 (+1) 9,16 ± 0,47 14,80 ± 0,37 2,22 ± 0,08 3 70 (+1) 90 (-1) 6,24 ± 0,15 12,85 ± 1,99 2,19 ± 0,09 4 70 (+1) 110 (+1) 6,75 ± 0,54 12,12 ± 2,99 2,13 ± 0,15 5 60 (0) 100 (0) 8,20 ± 0,00 15,72 ± 0,64 2,27 ± 0,01 6 60 (0) 100 (0) 8,23 ± 0,36 14,88 ± 0,60 2,19 ± 0,08
141
7 60 (0) 100 (0) 7,84 ± 0,21 17,63 ± 0,80 2,05 ± 0,19 Breading comercial (controle) 5,98 ± 0,17 0,37 ± 0,09 3,30 ± 0,06
IAA: índice de absorção de água; ISA: índice de solubilidade em água; ISSO: índice de absorção de
óleo.
2.5 Determinação das propriedades tecnológicas
As propriedades tecnológicas dos ensaios foram determinados em triplicata e comparados aos de
um breading comercial. O índice de absorção de água (IAA) foi determinado em um tubo de
centrífuga contendo 2,5 g dos ensaios e 30 mL de água, agitados por 30 min (Fisatom, 713 D, São
Paulo) e centrifugados a 3000 rpm por 10 min. O sobrenadante (10 mL) foi transferido para um
cadinho de porcelana o qual foi seco em estufa a 105 °C e o gel remanescente foi pesado e o IAA
calculado (Equação 2) (ANDERSON et al., 1969). O índice de solubilidade em água (ISA) foi
calculado pela relação entre o peso do resíduo da evaporação e o peso seco da amostra (Equação 3)
(ANDERSON et al., 1969). O índice de absorção de óleo (IAO) foi determinado a partir da
adaptação da metodologia do IAA, na qual a água foi substituída por óleo de soja (SEIBEL;
BELÉIA, 2009).
IAA (g gel g matéria seca-1
) = PRC/PA – PRE (2)
ISA (%) = PRE/PA x 100 (3)
Onde: PRC = peso resíduo de centrifugação (g); PA = peso da amostra (g bs); PRE = peso resíduo
de evaporação (g) x 3; PA = peso da amostra (g bs); e PRE = peso resíduo de evaporação (g) x 3.
2.6 Análise estatística
Os resultados foram analisados utilizando o programa Statistica 8.0 (Statsoft Inc., Tulsa, EUA) com
um nível de significância de 5%. A adequação dos modelos gerados foi avaliada por análise de
variância (p ≤ 0,05).
3. RESULTADOS E DISCUSSÕES
O IAA e ISA nos ensaios (IAA: 6,24 a 9,16 g gel g matéria seca-1
; ISA: 12,12 a 20,70%) foram
superiores ao breading comercial (IAA: 5,98 g gel g matéria seca-1
; ISA: 0,37%). Em contrapartida,
o IAO foi menor nos ensaios (2,05 a 2,27 g gel g matéria seca-1
) se comparado ao breading
comercial (3,30 g gel g matéria seca-1
) (Tabela 1).
No IAA e ISA, a temperatura teve efeito negativo (p 0,05), indicando que a diminuição na
temperatura de 70 °C para 50 °C proporcionou aumento significativo no IAA e na ISA (Tabela 2).
No caso do IAO, nenhuma das variáveis foi significativa (p > 0,05), indicando que na faixa
estudada estas não exerceram influência na absorção de óleo.
Tabela 2: Efeitos das variáveis temperatura e velocidade de extrusão sobre o IAA, ISA e IAO do
breading obtido da mistura de farinha de milho e farelos de mandioca e arroz (2:1:1) Resposta Variáveis Efeito Erro padrão t p-valor R
2 Rajustado IAA Média 7,85 0,12 66,02 <0,000* 0,94 0,91
x1 -2,36 0,31 -7,48 0,002*
x2 0,57 0,31 1,80 0,147 ISA Média 15,53 0,51 30,21 <0,000* 0,89 0,78
x1 -5,27 1,36 -3,87 0,031*
x2 -3,32 1,36 -2,44 0,093
x1 por x2 2,59 1,36 1,90 0,154
142
IAO Média 2,18 0,03 63,01 <0,000* 0,15 0,00 x1 -0,05 0,09 -0,49 0,656
x2 -0,02 0,09 -0,16 0,880
x1 por x2 -0,05 0,09 -0,49 0,656
x1= temperatura (°C); x2 = velocidade (rpm); * p 0,05.
Os modelos obtidos para o IAA e ISA tiveram p-valor 0,05, indicando que a Anova do modelo foi
significativa. Foram observadas curvaturas não significativas (p > 0,05), o que indica que os
modelos são lineares, logo, as variáveis tiveram efeitos lineares (Figura 1A e B).
Figura 1: Superfície de resposta para o IAA (A) e ISA (B).
A capacidade de absorção de água refere-se à quantidade total de água que pode ser retirada de um
breading e, se esse não absorver água do batter, este não se unirá corretamente ao batter. Isto causa
um desprendimento do breading, resultando em baixo desempenho do produto (GL, 2002; DILL;
SILVA; LUVIELMO, 2009). O IAA é uma medida que reflete a capacidade do grânulo de amido
em absorver água, mesmo em temperatura ambiente, e a capacidade de integralidade da estrutura
amilácea após o processo de extrusão. A capacidade de absorção de água do material amiláceo cru é
geralmente elevada e a partir do momento em que se aplica calor, em meio úmido durante o
processamento, promove-se o processo de gelatinização (ASCHERI, 2009; MOURA et al., 2011).
Portanto, considerando que a extrusão promove a gelatinização do amido, essa pode favorecer a
absorção de água em matérias amiláceas (ASCHERI, 2017). Na faixa estudada, com a diminuição
da temperatura foi alcançado uma maior absorção de água, sem alterar a absorção de óleo a qual, foi
em média 34,14 ± 2,12% menor nos ensaios se comparada ao breading comercial (Tabela 1).
A absorção de óleo é uma propriedade tecnológica importante, considerando que após o
empanamento o produto segue para a pré-fritura, por meio da imersão do produto em óleo (180 a
200 ºC por 20 a 35 s). Esta etapa fixa o breading, contribui para o desenvolvimento da cor, retira a
umidade, inibindo parcialmente a desidratação do produto pelo frio, e proporciona absorção de óleo
(GL, 2002) em quantidades que podem varia de 3% a 60% (JORGE; LUNARDI, 2005).
Em relação ao ISA observado nos ensaios acredita-se que esse propriedade possa alterar
negativamente a crocância do produto final, considerando que os valores obtidos foram superiores
ao do breading comercial (Tabela 1). Assim, na faixa estudada a temperatura de 70 °C é mais
indicada para gerar menor ISA.
4. CONCLUSÕES
y = 15,53 – 2,63x1 – 1,66x2 + 1,29x1x2 y = 7,85 + 0,28x1 – 1,18x2
A B
143
A incorporação de farelo de arroz e bagaço de mandioca no breading feito à base de milho mostrou-
se uma proposta interessante para utilização como breading sem glúten após o processo de
extrusão. O IAA e ISA sofreram efeitos negativos gerados pela temperatura, logo as melhores
condições para o aumento do IAA foram observadas a 50 °C e para redução do ISA a 70°C. A
velocidade da extrusão não gerou efeitos significativos nas respostas estudadas, sendo indicado a
utilização de maiores velocidades devido a questão do tempo de processamento mais curto.
5. AGRADECIMENTOS
Os autores agradecem o suporte financeiro e bolsas de estudo concedidos pelos órgãos CAPES,
CNPq e Fundação Araucária.
REFERÊNCIAS
ABPA - Associação Brasileira de Proteína Animal. Relatório Anual. 2017. Disponível em:
<http://abpa-br.com.br/storage/files/3678c_final_abpa_relatorio_anual_2016_portugues_web_reduz
ido.pdf> Acesso em 31 Ago. 2017.
ANDERSON, R. A. ; CONWAY, H. F.; PFEIFER, V. F.; GRIFFIN, E. L., Jr. Gelatinization of
grits by roll and extrusion cook. Cereal Science Today, 14, 1, 4-11, 1969.
ASCHERI, J. L. R. Curso de processo de extrusão de alimentos: aspectos tecnológicos para o
desenvolvimento e produção de alimentos para consumo humano e animal. Embrapa, Abril,
2009, 89 p.
ASCHERI, J. L. R. Extrusão. 2017. Disponível em:
<http://www.agencia.cnptia.embrapa.br/gestor/tecnologia_de_alimentos/arvore/CONT000fid5sgie0
2wyiv80z4s473wy7guo3.html>. Acesso em 11 Set. 2017.
BRASIL. Ministério da Agricultura, Pecuária e Abastecimento. Instrução Normativa n° 6 de
15/02/2001. Aprovar os Regulamentos Técnicos de Identidade e Qualidade de Paleta Cozida,
Produtos Cárneos Salgados, Empanados, Presunto tipo Serrano e Prato elaborado Pronto ou Semi-
pronto Contendo Produtos de Origem Animal. Diário Oficial Da União, Brasília, 19/02/2001.
Disponível em: <http://extranet.agricultura.gov.br/sislegis-
consulta/consultarLegislacao.do?operacao=visualizar&id=2198>. Acesso em 11 Set. 2017.
CAMARGO, J. O Brasil deve aumentar a importação de trigo. 2015. Disponível em:
<http://www.canalrural.com.br/noticias/trigo/brasil-deve-aumentar-importacao-trigo-54421>.
Acesso em: 14 Set. 2017.
CHAUD, L. C. S.; ARRUDA, P. V.; FELIPE, M. G. A. Potencial do farelo de arroz para utilização
em bioprocessos. Nucleus, 6, 2, 33-46, 2009.
DILL, D. D.; SILVA, A. P.; LUVIELMO, M. M. Processamento de empanados: Sistemas de
cobertura Coating processing: Coating systems. Estudos Tecnológicos, 5, 1, 33-49, 2009.
FIORDA, F. A.; SOARES JÚNIOR, M. S.; SILVA, F. A.; SOUTO, L. R. F.; GROSSMANN, M.
V. E. Farinha de bagaço de mandioca: aproveitamento de subproduto e comparação com fécula de
mandioca. Pesquisa Agropecuária Tropical, 43, 4, 408-416, 2013.
GL. Laboratories Worldwide. Guia completo para sistemas de cobertura. Guarulhos, Ed. do
Autor, 2002. 41 p.
GUERREIRO, L. Produtos Extrusados para Consumo Humano, Animal e Industrial. Dossiê
Técnico, Rio de Janeiro: BRT, Serviços Brasileiro de Respostas Técnicas, 2007. Disponível em:
<http://www.respostatecnica.org.br/dossie-tecnico/downloadsDT/MTcy>. Acesso em: 11 Set. 2017.
HIPPERT, S. Qual é a diferença entre doença celíaca, intolerância ao glúten e alergia ao trigo?
2015. Disponível em: < http://eupossoisso.com/qual-e-a-diferenca-entre-doenca-celiaca-
intolerancia-ao-gluten-e-alergia-ao-trigo/ > Acesso em: 11 Set. 2017.
JORGE, N.; LUNARDI, V. M. Influencia dos tipos de óleos e tempos de fritura na perda de
umidade e absorção de óleo em batas fritas. Ciência e Agrotecnologia, 29, 3, 635-641, 2005.
144
LEONEL, M. Caracterização da fibra e uso do farelo de mandioca como base para produtos
dietéticos. In: CEREDA, Marney P. (Coord.). Manejo, uso e tratamento de subprodutos da
industrialização da mandioca. São Paulo: Fundação Cargill, 2001. Cap. 17, p. 221-228.
MOURA, S. M.; ASCHERI, J. L. R.; SILVA, C. C. O.; MORO, T. M. A.; CARVALHO, J. L. V.;
NUTTI, M. R. Propriedades de absorção e solubilização de extrudados de farinha mista de
feijão, milho e arroz biofortificados. 2011. Disponível em: < https://www.embrapa.br/busca-de-
publicacoes/-/publicacao/916083/propriedades-de-absorcao-e-solubilizacao-de-extrudados-de-farin
ha-mista-de-feijao-milho-e-arroz-biofortificados > Acesso em: 11 Set. 2017.
NUNES, T.P.; TRINDADE, M. A.; ORTEGA, E. M. M.; CASTILLO, C.J.C. Aceitação sensorial
de reestruturados empanados elaborados com filé de peito de galinhas matrizes de corte e poedeiras
comerciais. Ciência e Tecnologia de Alimentos, 26, 4, 841-846, 2006.
RODRIGUES, J. P M.; CALIARI, M.; ASQUIERI, E. R. Caracterização e análise sensorial de
biscoitos de polvilho elaborados com diferentes níveis de farelo de mandioca. Ciência Rural, 41,
12, 2196-2202, 2011.
SEIBEL, N. F.; BELÉIA, A. D. Características químicas e funcionalidade tecnológica de
ingredientes de soja [Glycine Max (L.) Merrill]: carboidratos e proteínas. Brazilian Journal of
Food Technology, 12, 2, 113-122, 2009.
145
FERMENTAÇÃO ALCOÓLICA DO HIDROLISADO DE FARELO DE
ARROZ DESENGORDURADO ASSISTIDA POR ULTRASSOM
Mônica Stobienia1; Bianca Colombari Peron
2; Michaela Schweig
3; Larissa de Oliveira Bispo
4;
Eliane Colla5; Ilton José Baraldi
6
RESUMO
Os resíduos agroindustriais vem sendo amplamente estudados. O farelo de arroz desengordurado
(FAD), rico em carboidratos é empregado como substrato em fermentação alcoólica. A utilização
do ultrassom de baixa frequência (20-100 kHz) se mostra relevante, no estímulo ao crescimento
celular, devido seu poder de ativação em reações químicas. Neste contexto, o objetivo do trabalho
foi realizar a fermentação de hidrolisado de FAD assistida por ultrassom. Primeiramente, o FAD foi
submetido a hidrólise enzimática. O hidrolisado foi fermentado utilizando Saccharomyces
cerevisiae na proporção de 10% (v/v), com incubação a 30 °C e agitação de 100 rpm em shaker
orbital, durante 10 horas. Realizaram-se três ensaios distintos, sendo um controle (EC) (sem
aplicação de ultrassom), e os outros dois com aplicação nas frequências 37 kHz (E37) e 80 kHz
(E80). A aplicação ocorreu a partir da sexta hora de fermentação em banho ultrassônico, com tempo
de exposição 105 segundos e potência de 70%. Observou-se que a produtividade celular (0,67±0,01
gcélulas·(L·h)-1
) foi maior no ensaio E80 comparado aos demais, indicando um estímulo promovido
pelo ultrassom. Estudos subsequentes serão realizados para definição dos parâmetros do ultrassom
que influenciam positivamente na cinética fermentativa.
Palavras-chave: Bioprocessos, Resíduos Agroindustriais, Energia Ultrassônica.
_______________________ 1 Mônica Stobienia – Acadêmica do Curso de Engenharia de Alimentos – Departamento Acadêmico de Alimentos
(DAALM) – Universidade Tecnológica Federal do Paraná – Câmpus Medianeira, [email protected] 2 Bianca Colombari Peron – Acadêmica do Mestrado em Tecnologia de Alimentos do Programa de Pós-Graduação de
Tecnologia de Alimentos (PPGTA) – Universidade Tecnológica Federal do Paraná – Câmpus Medianeira,
[email protected] 3 Michaela Schweig – Acadêmica do Curso de Tecnologia de Alimentos – Departamento Acadêmico de Alimentos
(DAALM) – Universidade Tecnológica Federal do Paraná – Câmpus Medianeira, [email protected] 4 Larissa de Oliveira Bispo – Acadêmica do Curso de Engenharia de Alimentos – Departamento Acadêmico de
Alimentos (DAALM) – Universidade Tecnológica Federal do Paraná – Câmpus Medianeira,
Eliane Colla – Professora do Departamento Acadêmico de Alimentos – Universidade Tecnológica Federal do Paraná –
Câmpus Medianeira, [email protected] 6
Ilton José Baraldi – Professor do Departamento Acadêmico de Alimentos – Universidade Tecnológica Federal do
Paraná – Câmpus Medianeira, [email protected]
146
1. INTRODUÇÃO
Um dos componentes principais da dieta do brasileiro, com consumo médio de 25 kg por ano, o
arroz (Oryza sativa) assume condição importante durante toda sua cadeia produtiva em caráter
social e econômico (CONAB, 2017).
Na safra 2015/16, o Brasil produziu 10,6 milhões de toneladas de arroz (CONAB, 2017), sendo a
maior parte dessa produção beneficiada, ou seja, faz-se necessário o descascamento e tratamento do
grão para que este possa ser comercializado. Neste processamento, o farelo aparece como
subproduto importante, pois representa entre 8 e 11% do peso total do grão, sendo obtido a partir do
endosperma amiláceo no processo de polimento do arroz (LAKKAKULA et al., 2004).
O farelo de arroz desengordurado (FAD) contém cerca de 15% de proteínas e 15% fibras e
carboidratos, caracterizados por hemicelulose (8,7% -11,4%), celulose (9% -12,8%), amido (5% -
15%) e beta-glucana (1%) (MALEKIAN et al., 2000). O alto teor destes hidratos de carbono
justifica a utilização deste resíduo para fermentação alcoólica, pois, quando submetido à hidrólise
enzimática, são liberados açúcares fermentescíveis utilizados em bioprocessos.
Com o intuito de aumentar o rendimento da produção de etanol, várias tecnologias podem ser
empregadas durante a fermentação, como a aplicação de ultrassom, o qual tem grande potencial e
ainda não foi amplamente explorado (PEDRO, 2018).
Considera-se o processo de ultrassom como um fenômeno físico onde são criadas, em um meio
líquido, cavidades de vapor e gases as quais aumentam de tamanho até implodirem, gerando o
evento conhecido como cavitação, provocando efeitos de ativação em reações químicas
(MARTINES et al., 2000).
Estudos mostraram que a aplicação do ultrassom causou efeitos no crescimento celular e na
produção de etanol. Matsuura et al. (1994) conseguiram otimizar o tempo de fermentação em 50%
em vinhos e cervejas e acelerar a produção de etanol e outros componentes com a aplicação de
sonicação na frequência de 43 kHz. Visando avaliar o mecanismo de atuação do ultrassom sobre as
células, Lanchun et al. (2003) observaram aceleração no crescimento celular através de estímulo
intermitente de energia ultrassônica de baixa intensidade nas fases de adaptação e de crescimento da
levedura Saccharomyces cerevisiae.
Com base no referencial teórico apresentado, utilizou-se o ultrassom em diferentes frequências
durante o processo de fermentação alcoólica do hidrolisado FAD, para avaliar o crescimento e a
viabilidade celular da levedura Saccharomyces cerevisiae, bem como a produtividade de etanol.
2. MATERIAIS E MÉTODOS
2.1 Hidrólise enzimática
O FAD foi cedido pela Indústria Riograndense de Óleos Vegetais (IRGOVEL-Pelotas/RS) na forma
de pellets. Realizou-se a moagem do farelo em moinho de facas (Solab, SL31 TipoWillye, Brasil),
granulometria média de 70 mesh, com o objetivo de expor maior área de contato do farelo com as
enzimas na etapa de hidrólise enzimática.
Para a hidrólise enzimática foram utilizados preparados comerciais contendo atividades de protease
(ALCALASE 2.4L FG), α-amilase (Liquozyme Supra 2.2X) e amiloglucosidase (AMG 300L),
cedidas pela empresa LNF – Latino Americana.
As condições utilizadas para hidrólise enzimática foram previamente otimizadas por Siepmann
(2015): razão FAD/água 200 g∙L-1
, 15 µL·g FAD-1
de protease por 2 horas (60 °C), 30 µL∙g FAD-1
de α-amilase com tempo de atuação de 2 horas (90 °C) e 40µL∙g FAD-1
de amiloglucosidase, com
atuação de 3 horas (60 °C). O hidrolisado foi preparado em reator de hidrólise (TE-2003/3,0-E2,
Tecnal) com agitação de 100 rpm. Para ajuste do pH ideal para atuação das enzimas, utilizou-se de
soluções de hidróxido de sódio e ácido cítrico, ambos de concentração 2 mol·L-1
, formuladas com
reagentes de pureza analítica.
147
Após esse período, o hidrolisado foi centrifugado em centrífuga refrigerada (CIENTEC, CT-5000R,
Piracicaba, São Paulo) (6000 rpm) por 5 minutos.
2.2 Fermentação Alcoólica com Aplicação de Ultrassom
A fermentação foi conduzida em erlenmeyers de 500 mL, contendo 225 mL do hidrolisado
esterilizado, com pH ajustado para 5, e 25 mL de inóculo de Saccharomyces cerevisiae (Saf-
instant®, adquirido no comércio local) previamente ativado em meio de cultura para levedura
(glicose 2% (m/v), peptona de carne 0,5% (m/v), extrato para levedura 1% (m/v) e levedura
liofilizada na proporção de 2% (p/v)).
Os ensaios foram realizados em shaker de agitação orbital (SL 221, SOLAB CIENTÍFICA,
Piracicaba, SP), por 10 horas sob temperatura de 30 °C e agitação constante de 100 rpm.
Realizou-se aplicação de ultrassom a partir da 6ª hora de fermentação, em banho ultrassônico
(Ultra-Bohn, Elma, E 30H), de forma que todo o meio contido no erlenmeyer permanecesse
submerso na água do banho. Foram realizados 3 ensaios em triplicata, sendo um teste controle, sem
aplicação do ultrassom. Os outros dois tiveram os parâmetros: tempo aplicação de 105 segundos,
temperatura de 30 °C e potência de 70% fixados, variando-se entre os dois apenas a frequência,
onde em um utilizou-se de 37 kHz (E37) e no outro, 80 kHz (E80), com aplicação regular a cada 2
horas.
Foram retiradas alíquotas de amostra a cada 2 horas para acompanhamento da fermentação,
iniciando no tempo zero até 10 horas, avaliando-se as respostas de células viáveis, açúcares
redutores (AR), biomassa celular e concentração de etanol.
2.3 Contagem de Células Viáveis
A contagem de células foi realizada utilizando-se Câmara de Neubauer, onde determinou-se a
concentração de células por mL e o índice de viabilidade celular, através de observação e contagem
de células vivas (incolores) e mortas (coloridas).
2.4 Determinação de Açúcares Redutores
A concentração de AR foi determinada em duplicata por meio do método Somogyi-Nelson
(Somogyi, 1945; Nelson, 1944). O princípio do método baseia-se na redução de Cu2+
a Cu+ pelo
AR com formação Cu2O, que reduz o arsenomolibdato e produz um composto de coloração azul
proporcional à quantidade de açúcares presente no meio (NELSON, 1944). As leituras das
absorbâncias foram realizadas em espectrofotômetro (PerkinElmer, Lambda XLS), no comprimento
de onda de 540 nm. A concentração de AR, em gramas por litro de meio, foi calculada a partir de
curva padrão de solução de glicose com concentração de 1 g·L-1
, com diluições variando de 0 a 1
g·L-1
.
2.5 Determinação Biomassa Celular
A concentração da biomassa celular foi determinada por meio de leitura da densidade ótica (DO) a
600 nm de uma alíquota do meio de cultivo. Utilizou-se de curva de calibração da DO versus massa
seca, construída utilizando uma alíquota de 10 mL do meio de cultivo ao final da fermentação,
sendo as células lavadas por três vezes com água destilada e centrifugadas em centrífuga refrigerada
(CIENTEC, CT-5000R, Piracicaba, São Paulo) com posterior secagem em estufa a 50 ºC até peso
constante. Paralelamente, foram realizadas diluições apropriadas de alíquotas do meio de cultivo,
com leitura da DO em comprimento de onda de 600 nm.
Através da relação com o volume de meio coletado, determinou-se a concentração total de massa
seca, a qual foi relacionada indiretamente para se estabelecer as concentrações de biomassa celular
durante o período de fermentação, a partir da curva de calibração.
148
2.6 Concentração de Etanol
A concentração de etanol em % (p/v) foi determinada em Cromatógrafo Líquido de Ultra-alta
Pressão (UHPLC, DIONEX, U3000) equipado com detector de Índice de Refração, sendo as
amostras filtradas em filtros de seringa Milipore® 0,45 µm e injetadas em coluna Aminex HPX-
87H (BIO-RAD). A fase móvel foi constituída de H2SO4 5 mmol·L-1
, com vazão de 0,6 mL·min-1
.
Manteve-se a temperatura do sistema a 50 °C e a detecção foi realizada por índice de refração,
sendo o volume de amostra injetado de 20 µL. Para cálculo das concentrações de etanol das
amostras, foi construída uma curva padrão com 6 pontos (diluições de 0 a 10%), utilizando um
padrão de etanol absoluto 99,5%.
2.7 Cálculos de Rendimento e Parâmetros Cinéticos da Fermentação Alcoólica
A eficiência de fermentação alcoólica foi obtida pelo rendimento de AR (glicose) em etanol sobre o
rendimento máximo estequiométrico (0,511), sendo calculado pela Equação 1, onde etanol e AR
são expressos em g·L-1
(CINELLI, 2012):
Eficiência de fermentação % =EtanolFinal-EtanolInicial
(ARInicial
-ARFinal) 0,511 100
.
A produtividade de etanol foi calculada com base na Equação 2 (STROPPA, 2009):
Produtividade g∙ L∙h -1 =Pf-P0
tf
Sendo:
Pf: Concentração do produto (g·L-1
) no tempo tf de fermentação;
P0: Concentração do produto (g·L-1
) no início da fermentação;
tf: Tempo de fermentação (horas).
Da mesma forma, a produtividade em células pode ser calculada a partir da Equação 3 (CINELLI,
2012):
Produtividade g∙ L∙h -1 = f- 0
tf
Sendo:
Xf: Concentração de células (g·L-1
) no tempo tf de fermentação;
X0: Concentração de células (g·L-1
) no início da fermentação;
tf: Tempo de fermentação (horas).
O fator de conversão de substrato em produto (YP/S) e em biomassa (YX/S) e da biomassa em
produto (YP/X) foram calculados por meio das Equações 3, 4 e 5 (STROPPA, 2009; ALMEIDA,
2006):
YP/S=Pf-P0
S0-Sf
Y /S= f- 0
S0-Sf
Eq. (1)
Eq. (2)
Eq. (3)
Eq. (4)
Eq. (5)
Eq. (3)
149
YP/ =Pf-P0
f-x0
Em que:
P0 e Pf = concentrações (g·L-1
) inicial e final do etanol;
Xf e X0 = as concentrações (g·L-1) inicial e final de células, e
S0 e Sf = as concentrações (g·L-1) inicial e final de açúcares redutores, respectivamente.
2.8 Tratamento Estatístico dos Dados
Todos os dados foram tratados com auxílio do software Statistica® 7.0 (Statsoft Inc., Tulsa, US).
3. RESULTADOS E DISCUSSÃO
Na Figura 1 são apresentados os valores de substrato (S), biomassa celular (X) e etanol (P) durante
o tempo de fermentação com aplicação de ultrassom.
Figura 1: Perfil cinético da fermentação alcoólica do FAD.
Observa-se que houve o consumo de aproximadamente 97% do substrato em todos os ensaios, com
estabilização da concentração de S e X a partir da oitava hora, indicando tempo suficiente para a
conversão de produto em substrato no processo fermentativo do FAD.
Em relação ao consumo de substrato, não houve diferença significativa entre os ensaios durante o
tempo decorrido da fermentação. Já a concentração de biomassa celular obteve-se diferença
significativa no ensaio E80 em relação aos demais ensaios no tempo final de 10 horas, mostrando
que o ultrassom foi capaz de estimular o crescimento celular nesta frequência.
A evolução do número de células bem como da viabilidade celular pode ser observada na Figura 2.
0
10
20
30
40
50
60
0 2 4 6 8 10 12
Co
nce
ntr
açã
o (
g/L
)
Tempo (h)
AR Controle AR E37 AR E80X Controle X E37 X E80P Controle P E37 P E80
150
Figura 2: Número de células por mL e viabilidade celular durante a fermentação.
Tanto o número de células quanto a viabilidade celular não apresentaram diferença significativa
entre os ensaios nos tempos analisados. Porém, observa-se diminuição no número de células
viáveis nos ensaios E37 e E80 após a primeira aplicação do ultrassom, mostrando a influência do
tratamento sobre as células, que voltaram a crescer significativamente a partir da oitava hora de
fermentação, caracterizando um impacto positivo sobre o crescimento.
Pedro (2008) observou um aumento no número de células de Saccharomyces cerevisiae após o
tratamento ultrassônico na fermentação alcoólica, provavelmente devido a melhor dispersão dessas
células no meio. Da mesma forma, Silva (2006) verificou que a contagem do número de esporos de
Aspergillus niger era superior em amostras submetidas à radiação ultrassônica.
A cinética fermentativa também foi avaliada em relação à produtividade em células, etanol e em
relação ao consumo de açúcares. Os dados estão dispostos na Tabela 1.
Tabela 1: Eficiência da fermentação alcoólica, produtividade em células e em etanol, fatores de
conversão do substrato em biomassa (YX/S), da biomassa em produto (YP/X) e do substrato em
etanol (YP/S), obtidos no processo de fermentação alcóolica do FAD.
Ensaios YX/S* YP/X* YP/S* Eficiência
(%)*
Produtividade
X*
Produtividade
P*
Controle 0,15a
0,24a
0,63a
122,96a
0,59a
2,44a
E37 0,13a
0,28a
0,47a
92,41a
0,61a
2,22a
E80 0,14a
0,29a
0,48a
94,50a
0,67b
2,32a
*Médias marcadas com letras semelhantes na mesma coluna não diferem significativamente entre si
(p≥0,05) pelo teste de Tukey a 95% de confiança.
Observa-se que a eficiência da fermentação variou entre 94,5 e 122,96%. Um rendimento maior que
100% é justificável, visto que leveduras do gênero Saccharomyces sp. possuem cerca de 33% de
carboidratos, os quais podem ser utilizados para produção de etanol por meio de uma fermentação
endógena (PEPPLER, 1970).
A produtividade em células foi significativamente maior (p>0,05) no ensaio E80 em comparação
com o ensaio controle, indicando um estímulo positivo provocado pela energia ultrassônica no
crescimento celular, porém não alterando consideravelmente a produção em etanol.
Durante a aplicação do ultrassom, em ambas as frequências, observou-se a formação de espuma no
meio em fermentação, caracterizando a saída de CO2 produzido pelas leveduras na forma de
microbolhas, fenômeno este que também foi constatado por Matsuura (1994), o qual relatou maior
fluxo de eliminação do gás durante aplicação da energia ultrassônica. Esta diminuição de CO2
dissolvido ao meio pode configurar uma melhora no desempenho fisiológico da levedura, visto que
a presença deste composto expõe o microrganismo a uma condição de estresse.
0%
20%
40%
60%
80%
100%
0,00E+00
2,00E+07
4,00E+07
6,00E+07
8,00E+07
1,00E+08
1,20E+08
0 2 4 6 8 10
Via
bil
ida
de
Cel
ula
r
Nú
mer
o d
e C
élu
las/
mL
Tempo (h)
Células Controle Células E37 Células E80
Viabilidade controle Viabilidade E37 Viabilidade E80
151
Apesar disso, faz-se necessário o controle de egresso deste produto, uma vez que pode haver o
carreamento do etanol produzido com consequente diminuição da sua concentração real. Uma
alternativa seria a implementação de um sistema de condensação para retornar o etanol ao meio
quando aplicado o ultrassom.
4. CONCLUSÕES
Como forma de estudo exploratório, estes dados indicaram resultados preliminares em relação ao
uso do ultrassom como forma de estímulo das células na fermentação alcoólica, mostrando que há
interferência da aplicação desta energia no processo, porém, que não convergem à uma conclusão
mais efetiva com relação as condições que podem ser utilizadas com o intuito de melhorar o
procedimento de fermentação.
Ainda há a necessidade de maiores estudos com aplicação de ferramentas estatísticas de otimização
para definição das melhores condições de emprego do ultrassom, de forma a estabelecer
metodologia solidificada para a definição dos parâmetros que influenciem positivamente na cinética
fermentativa.
5. AGRADECIMENTOS
Agradecimento ao professor Éder Flores pela sua disposição em auxiliar neste trabalho.
REFERÊNCIAS
ALMEIDA, M. M. et al. Cinética da produção do fermentado do fruto do mandacaru. Revista
Brasileira de Produtos Agroindustriais, v. 8, n. 1, p. 35-42, 2006.
BRASIL. Ministério da Agricultura, Pecuária e Abastecimento. Mercado Interno 2015. Disponível
em: <http://www.agricultura.gov.br/vegetal/culturas/arroz>. Acesso em 13 de junho de 2017.
CINELLI, B. A. Produção de etanol a partir da fermentação simultânea à hidrólise do amido
granular de resíduo agroindustrial. Rio de Janeiro: UFRJ/COPPE, 2012.
Companhia Nacional de Abastecimento – CONAB. Acompanhamento da safra brasileira de
grãos. v. 9 Safra 2015/16 - Nono levantamento, Brasília, p. 1-178, junho 2016.
LAKKAKULA, N. R. et al. Rice bran stabilization and rice bran oil extraction using ohmic heating.
Bioresource Technology, v.92, p.157–161, 2004.
LANCHUN, S. et al. The research into the influence of low-intensity ultrasonic on the growth of S.
cerevisiaes. Colloids and Surfaces, Biointerfaces 30 p.43-49, 2003.
MALEKIAN, F. et al. Lipase and lipoxygenase activity, functionality, and nutrient losses in rice
bran during storage. Bulletin of the Louisiana Agricultural Experiment Station, Baton Rouge, n.
870, p. 1-69, 2000.
MARTINES. M. A. U. et al. O efeito do ultra-som em reações químicas. Quím.
Nova vol.23 n.2 São Paulo mar./abr. 2000.
MATSUURA, K. et al. Acceleration of Cell Growth and Ester Formation by Ultrasonic Wave
Irradiation. Journal of Fermentation and Bioengineering. Vol. 77, n. 1, 36-40, 1994.
NELSON, N. A photometric adaptation of the Somogyi method for the determination of glucose.
Journal of Biological Chemistry, v. 153, p. 375-380, 1944.
PAZUCH, C. M. Otimização da fermentação acética para a produção de vinagre de farelo de
arroz e avaliação do potencial antioxidante. 90 f. Dissertação (Mestrado em Tecnologia de
Alimentos) - Universidade Tecnológica Federal do Paraná, Medianeira, 2015.
PEDRO, A. R. L. Ação de ultra-som em leveduras no processo de fermentação etanólica.
Dissertação (mestrado) – Universidade Estadual Paulista, Instituto de Biociências de Rio Claro,
2008.
152
PEPPLER, H. J. Food yeasts. I: Rose A.H; HARRISON, J.S. The yeasts. London: Academic Press,
1970. Cap.8, p.421-463.
SIEPMANN, F. B. Estudo preliminar para produção de vinagre de farelo de arroz
desengordurado por processo submerso. 89 f. Dissertação (Mestrado em Tecnologia de
Alimentos) - Universidade Tecnológica Federal do Paraná, Medianeira, 2014.
SILVA, E. R. Aplicação de Ultrasom em Suspensão de Esporos de Aspergillus niger. 2006. 47f.
Trabalho de conclusão de curso - Instituto de Biociências, Universidade Estadual Paulista, Rio
Claro.
SOMOGYI, M.A.A New Reagent for the Determination of Sugars. Journal of Biological
Chemistry, v. 160, p. 61-68, 1945.
STROPPA, C. T. et al. Parâmetros cinéticos de linhagens de levedura isoladas de alambiques
mineiros. Ciência e Agrotecnologia, Lavras, v. 33, p. 1978-1983, 2009.
153
MODELAGEM MATEMÁTICA DA FERMENTAÇÃO DE PÃES AUSENTES
DE GLÚTEN
Marcelo Gava Junior1; Nádia Cristiane Steinmacher
2; Felipe Veloso
3; Elciane Regina Zanatta
4
RESUMO
A modelagem matemática é a interação entre dois opostos, matemática e realidade, sendo uma
ferramenta essencial no controle e na análise de um processo. Dessa forma, o presente trabalho teve
como objetivo estudar e identificar através dos recursos matemáticos qual o comportamento do
crescimento da massa de pães (fermentação) abordando dois modelos matemáticos, Gompertz e
Verhulst que relacionam crescimento populacional (volume x tempo). No preparo da massa dos
pães, o único ingrediente que variou foi o tipo de espessante utilizado. Para a formulação 1 utilizou
a goma xantana e para a formulação 2 empregou o psyllium. Parte da massa preparada
(aproximadamente 20 cm3) foi retirada e adicionada a uma proveta de 50 cm
3, para acompanhar a
fermentação. A proveta com a massa foi armazenada em estufa a temperatura de 40 °C e teve seu
crescimento controlado até o tempo de 32 minutos. No experimento da modelagem da fermentação
a formulação que obteve maior volume no tempo de 32 minutos foi a que apresentou em sua
composição psyllium e para a modelagem matemática, o melhor modelo em ambos os casos para
ajuste dos dados experimentais foi o de Verhulst. Em conclusão, a utilização da modelagem
matemática é de grande importância para interpretações e simulações de processos experimentais
abrangendo não só o mundo matemático como qualquer área do conhecimento.
Palavras-chave: Controle de processo; Modelo; Problema; Equações
___________________________ 1 Marcelo Gava Junior – Acadêmico do Curso de Engenharia de Alimentos – Departamento Acadêmico de Alimentos
(DAALM) – Universidade Tecnológica Federal do Paraná – Câmpus Medianeira, [email protected] 2 Nadia Cristiane Stenmacher – Professor do Departamento Acadêmico de Alimentos – Universidade Tecnológica
Federal do Paraná – Câmpus Medianeira, [email protected] 3
Felipe Veloso – Acadêmico do Curdo de Engenharia de alimentos – Departamento Acadêmico de Alimentos
(DAALM) – Universidade Tecnológica Federal do Paraná – Câmpus Medianeira, [email protected] 4 Elciane Regina Zanatta – Professor do Departamento Acadêmico de Alimentos – Universidade Tecnológica Federal
do Paraná – Câmpus Medianeira, [email protected]
154
1. INTRODUÇÃO
A abordagem e a utilização da modelagem matemática tornam-se ssencial no controle, e, na análise
de um processo. Sua aplicação nas atividades do cotidiano é muito ampla, basta ter um problema,
criatividade na resolução e material matemático que, consequentemente, surgirá um modelo, que
proporcionará relacionar os dados coletados e sua ação sobre a realidade (STAIL; OLIVEIRA;
SCHULTZ, 2013).
Segundo Biembengut & Hein (2004), a modelagem matemática é a interação entre dois opostos,
matemática e realidade. Isto é, fazer uma tradução através da modelagem do mundo real para o
matemático, e isso será possível se ocorrer uma série de procedimentos.
O primeiro procedimento é o reconhecimento do problema (situação), e a familiarização, pesquisa
sobre o assunto a ser modelado. A matemática fornecerá a resolução do problema em termos de
modelo, tradução do problema para a linguagem matemática. Obtendo assim, um conjunto de
equações, expressões e gráficos. E o terceiro, será a validação do modelo gerado (BIEMBENGUT;
HEIN, 2004).
A modelagem matemático nada mais é do que uma simplificação do mundo real ou a conveniência
em trabalhar com este mundo. Porém, as características primordiais do mundo real devem estar
expressas no modelo, gerando assim, uma situação igual ou parecida aquela do sistema modelado.
O modelo matemático é constituído por equações matemáticas que representam quantitativamente
as hipóteses utilizadas na construção do modelo, as quais se apoiam no sistema real (SODRÉ,
2007).
Na produção de pães uma etapa fundamental é o processo da fermentação, nesta fase é o momento
em que ocorre o ―crescimento‖ da massa, na qual, as leveduras (fermento) adicionadas no preparo
consomem os açucares presentes na massa transformando-os em álcool e gás carbônico. O processo
da fermentação quando realizado em condições ideais umidade, tempo, temperatura e quantidades
de ingredientes corretos, proporciona ao produto uma excelente qualidade. Além da fermentação
alcoólica, outros tipos de fermentações são realizados pelos microrganismos que geram compostos
responsáveis pelo odor e sabor característicos do pão (STAIL; OLIVEIRA; SCHULTZ, 2013;
RIBEIRO, 2006).
Para que o fenômeno da fermentação ocorra é necessário adicionar a levedura à massa determinada
quantidade de substrato, a fonte do substrato é proveniente do açúcar adicionado e da farinha
(açúcar fermentáveis). Dessa forma, em condições ideais as leveduras começam a se multiplicar
consumindo os açucares e por consequência produzem álcool, que é evaporado e gás carbônico, o
principal responsável pelo aumento da massa. Salientando que a umidade e a temperatura ideal
ajudam no crescimento das leveduras (STAIL; OLIVEIRA; SCHULTZ, 2013).
Partindo da importância do fenômeno da fermentação e dos princípios da modelagem matemática o
presente trabalho teve como objetivo estudar e identificar através dos recursos matemáticos qual o
comportamento do crescimento da massa (fermentação) de pães ausentes de glúten abordando dois
modelos matemáticos, Gompertz e Verhulst que relacionam crescimento populacional.
2. MATERIAIS E MÉTODOS
Para o preparo da massa, foram feitas duas formulações (1 e 2) variando o tipo de espessante,
primeiramente realizou-se a gelatinização da farinha por aproximadamente 10 minutos adicionando
50 mL de água aos poucos até completar 150 mL e atingir a temperatura de 65 °C. Por 5 minutos
foi realizada uma pré-fermantação, misturando açúcar, fermento e 10 mL de água. Em seguida os
ingredientes secos (sal e espessante) foram misturados junto a farinha gelatinizada, com a ajuda de
uma batedeira por 5 minutos, em sequência adicionou ovo e azeite e misturou por 10 minutos (5
min em baixa potência e 5 minutos em alta potência). Por fim, foi adicionado o preparado
fermentado e água (10 mL) e bateu-se por mais 3 minutos em potência baixa. Parte da massa
155
preparada (aproximadamente 20 cm3) foi retirada e adicionada a uma proveta de 50 cm
3, para a
realização do experimento (Figura 1 e 2). A bureta com a massa foi armazenada em estufa a
temperatura de 40 °C e teve seu crescimento controlado até o tempo de 32 minutos. Para o estudo
da modelagem utilizou de dois modelos adaptados que relacionam crescimento populacional
(volume x tempo).
Modelo de Verhults
(1)
Sendo: VT = Volume total da massa acumulado em um tempo; V0 = Volume inicial de massa; VF =
Volume máximo que a massa pode assumir; r = coeficiente de crescimento da massa, resultado dos
dados experimentais; t = tempo.
Modelo de Gompertz
(2)
Sendo: VT = Volume total da massa acumulado em um tempo; VF = Volume máximo da massa; V0 =
volume inicial da massa; A = taxa constante de crescimento da massa; t = tempo.
Figura 1: Acompanhamento do volume da massa para a formulação 1, em relação ao tempo.
156
Figura 2: Acompanhamento do volume da massa para a formulação 2, em relação ao tempo.
3. RESULTADOS E DISCUSSÕES
Na elaboração da massa variou o tipo de espessante, segue a distribuição na Tabela 1. O
acompanhamento da fermentação da mistura 1 e 2 está disposta na Tabela 2 e Tabela 3
respectivamente. Para os ajustes dos dados experimentais na modelagem matemática foram
considerados como volume inicial 20 cm3 e como volume máximo suporte de 50 cm
3.
O comportamento da fermentação da formulação 1 mostrou-se mais acelerado comparado a
fermentação 2, logo nos primeiros dois minutos iniciais o já havia aumentado 1 cm3 e este
comportamento progressivo foi constante. Porém, nos 5 cinco minutos finais o crescimento
desacelerou. Por outro lado, a fermentação 2 nos últimos 5 minutos obteve um crescimento
significativo, resultando em um volume maior que a fermentação 1. Essa variação no crescimento
está ligada a diversos fatores como composição da massa, temperatura, umidade, substrato
disponível para o desenvolvimento dos microrganismos.
Tabela 1: Quantidade de goma xantana e psyllium presentes nas formulações dos pães ausentes de
glúten.
Formulação Goma Xantana
(g)
Psyllium
(g)
1 3,75 0
2 0 3,75
Tabela 2: Tempo de fermentação e os respectivos volumes observados na proveta da formulação 1.
Tempo
(min) 0 2 4 6 9 12 17 22 27 32
Volume
(cm3)
20 21 21 22 22 23 25 28 37 41
Tabela 3: Tempo de fermentação e os respectivos volumes observados na proveta da formulação 2
157
Tempo
(min) 0 2 4 6 9 12 17 22 27 32
Volume
(cm3)
20 20 21 21 22 22 25 28 35 44
Com relação a modelagem, ambos os modelos utilizados foram adaptados para a fermentação e os
dados experimentais foram ajustados utilizando o software OriginPro, versão 8.5.1, o qual utiliza o
método de estimativa dos mínimos quadrados, cujo objetivo é minimizar a soma dos quadrados dos
desvios dos valores observados para a variável dependente, daqueles preditos pelo modelo
matemático. Para avaliar a eficiência do ajuste matemático aos dados experimentais foram
utilizados; coeficiente de determinação (R2) e a raiz do erro quadrático médio percentual (REQM)
Equação 3:
{∑
}
(03)
Sendo que: xcalc
representa os valores de volume, calculados utilizando os modelos xexp
representa
os valores experimentais de volume; N representa o número de observações.
Na comparação da modelagem mais adequada para a formulação 1, em ambos os modelos foi
obtido R2
muito próximos de 1, Verhults, R2
0,9138 e Gompertz; R2
0,9072, dados encontrados na
Tabela 4. As figuras 3 e 4, mostram graficamente o comportamento do crescimento dos pães na
formulação 1 para ambos os modelos. No caso da formulação 2 a modelagem que obteve um R2
próximo de 1 foi o modelo de Verhults com R2 0,9016 e Gompertz com R
2 0,8956 (Tabela 4). E as
figuras 5 e 6 trazem os gráficos da fermentação da formulação 2 [para ambas as modelagens.
Os dados estimados adequaram-se aos dados experimentais (R2 > 0,9) Tabela 4, para o modelo de
Verhults e, considerando que o cálculo do tempo e da taxa de crescimento são aspectos importantes
na modelagem dos processos de fermentação, é possível concluir que os dois modelos são
adequados para ajuste dos dados experimentais de fermentação de pães sem glúten.
Segundo Mingoti (2005) a Raiz Quadrada do Erro Quadrático Médio (REQM), que avalia a
adequabilidade do modelo, esse dado mostra um índice de discrepância entre a matriz de
covariância amostral e a matriz de covariância obtida através do modelo fatorial, apresentando uma
amplitude compreendida entre 0 e 1, sendo que mais próximo de zero melhor o ajuste do modelo.
Os resultados expressos na Tabela 2 que fazem referência ao REQM estão em percentagem. Dessa
forma, todos os modelos tiveram valores muito próximos de zero. Porém, o melhor modelo, o que
chegou mais próximo ainda de zero foi para a Formulação 1, o de Verhults obtendo também o
melhor R2.
Tabela 4: Coeficiente de determinação (R2), raiz do erro quadrático médio percentual (REQM) e
coeficientes do modelo de Velhunst e Gompertz aplicados para o ajuste dos dados experimentais da
fermentação de pães ausentes de glúten.
Formulação Modelo R2 REQM (%) *r **A
1 Verhults 0,9138 4,5784 0,02392 -
Gompertz 0,9072 4,92893 - 0,00274
2 Verhults 0,9016 6,1645 0,02619 -
Gompertz 0,8956 6,66428 - 0,00267 *r=coeficiente de crescimento da referida população modelo de Verhults;
**A=taxa constante de crescimento da massa modelo de Gompertz.
158
Figura 3: Dados experimentais do volume da fermentação, pelo tempo, da formulação 1, ajustados
pelo modelo de crescimento por Verhults.
Figura 4: Dados experimentais do volume da fermentação, pelo tempo, da formulação 1, ajustados
pelo modelo de crescimento por Gompertz.
Figura 5: Dados experimentais do volume da fermentação, pelo tempo, da formulação 2, ajustados
pelo modelo de crescimento por Verhults.
159
Figura 6: Dados experimentais do volume da fermentação, pelo tempo, da formulação 2, ajustados
pelo modelo de crescimento por Gompertz.
4. CONCLUSÕES
No experimento da fermentação a formulação que obteve maior volume no tempo de 32 minutos foi
a que apresentou em sua composição psyllium e para a modelagem matemática, o melhor modelo
em ambos os casos para ajuste dos dados experimentais foi o de Verhults.
A elaboração do trabalho pode deixar evidente como diversos fatores podem influenciar na
fermentação do pão, deixando claro que esta é uma etapa muito importante no processo de
fabricação. Todos as interferências que existem no processo de crescimento da massa foram
analisadas através do experimento que foi plotado em um gráfico de função exponencial, derivado
de uma função construída em dados coletados experimentalmente.
Em conclusão, a utilização da modelagem matemática é de grande importância para interpretações e
simulações de processos experimentais abrangendo não só o mundo matemático como qualquer
área do conhecimento.
REFERÊNCIAS
BIEMBENGUT, S.; HEIN, N. Modelación matemática y los desafíos para enseñar matemática.
Sistema de Información Científica Red, v. 16, p. 105–125, 2004. MINGOTI, S. A. Análise de dados através de métodos de estatística multivariada: uma abordagem
aplicada. Belo Horizonte: Editora UFMG, 2005. 295p. RIBEIRO, Carlos Manoel Almeida. Panificação. São Paulo: Hotec, 2006.
SODRÉ, U. Modelos matemáticos. In: Matemática - UEL - Londrina. [s.l: s.n.]. p. 1–27.
STAIL, B.; OLIVEIRA, D. N.; SCHULTZ, J. A. T. FERMENTAÇÃO DO PÃO: ESTUDO A
PARTIR DE UM EXPERIMENTO MATEMÁTICO. VI Congresso Internacional de Ensino da
Matemática, p. 11, 2013.
160
MUCILAGEM DE TARO COMO SUBSTITUTO DA GORDURA EM
IOGURTE
Andressa Padilha1; Márcia Alves Chaves
2;Eliana Maria Baldissera
3
RESUMO
Nos últimos anos tem-se observado uma crescente demanda por formulações alimentícias
diferenciadas impulsionadas por consumidores cada vez mais preocupados com um estilo de vida
saudável. Um dos parâmetros mais abordados no desenvolvimento desses novos produtos é a
redução calórica, diminuindo-se preferencialmente os níveis de lipídios e carboidratos nos
alimentos industrializados. Contudo, a gordura possui um papel fundamental nas características
tecnológicas e sensoriais. A mucilagem de taro (Colocasia esculenta (L.) Schott) possui
propriedades espessante, estabilizante e emulsificante, sendo estas características fundamentais para
a elaboração de iogurte. O objetivo deste trabalho foi utilizar a mucilagem de taro na elaboração de
iogurte e avaliar o processo de fermentação, a composição centesimal e valor energético das
formulações desenvolvidas. Após a fermentação os valores de pH ficaram abaixo do ponto
isoelétrico das caseínas (4,6) e acidez titulável em torno de 1,0 g de ácido láctico 100 g-1
de iogurte
(8 h), caracterizando a formação da rede do gel protéico. A adição da mucilagem promoveu redução
nos níveis de lipídios e energia total e aumento nos parâmetros de cinzas, umidade e carboidratos
totais.
Palavras-chave:Leite Fermentado. Goma. Lipídios totais.
_______________________ 1Andressa Padilha –Tecnólogo em Alimentos –Universidade Tecnológica Federal do Paraaná,
[email protected]. 2Márcia Alves Chaves – Responsável Técnica dos Laboratórios da Faculdade Educacional de Medianeira,
[email protected]. 3Eliana Maria Baldissera – Professora do Departamento Acadêmico de Alimentos – Universidade Tecnológica Federal
do Paraná – Câmpus Medianeira, [email protected]
161
1. INTRODUÇÃO
O taro (Colocasia esculenta (L.) Schott) é uma planta originária de regiões da Ásia (Índia,
Bangladesh e Myanmar), pertencente à família Araceae e que caracteriza-se por folhas grandes, de
cor verde escura e altura variando entre 30 a 180 cm de acordo com sua cultivar (BRASIL, 2010).
Estima-se que no Brasil, a introdução de plantas da família Araceae foi promovida pelos
portugueses e, desde então, houve expressivo crescimento do seu cultivo, totalizando
aproximadamente 35 gêneros e 400 espécies nativas, das quais as mais usadas na alimentação são o
taro e a taioba com lavouras concentradas principalmente no sul da Bahia e sudeste brasileiro
(SOUZA; LORENZI, 2005; REIS et al., 2010).
A parte de maior utilização comercial do taro é o tubérculo, do qual pode ser extraída a mucilagem
que segundo Almeida (2012), apresenta propriedades funcionais e nutricionais de grande
importância devido à fração de amido existente. Contudo, observando as pesquisas com a
mucilagem de taro, nota-se que sua aplicação encontra-se restrita a produtos de panificação,
necessitando maior investigação das suas potencialidades em formulações lácteas, a exemplo do
iogurte.
O iogurte é um leite fermentado, definido pela legislação brasileiravigente comoo produto obtido
por coagulação e diminuição do pH do leite, por fermentação láctica mediante ação de cultivos
protosimbióticos de Streptococcus salivariussubsp. Thermophilus e Lactobacillus delbrueckii
subsp. Bulgaricus. A mesma legislação ainda classifica esse produto de acordo com o teor de
gordura em: iogurtes com creme (mín. de 6,0 g100 g-1
); iogurtes integrais (mín. 3,0 g100 g-1
);
iogurtes parcialmente desnatados (mín. 2,9 g100 g-1
) e iogurtes desnatados (mín. 0,5 g100 g-1
)
(BRASIL, 2007).
O iogurte desnatado representa importante parcela do mercado, especialmente por ser consumido
por indivíduos que apresentam dislipidemias, diabetes e cardiopatias, ou por consumidores que
buscam um estilo de vida saudável. Contudo, Sivieri e Oliveira (2002) ressaltam que a
aceitabilidade deste iogurte depende principalmente das propriedades de corpo e textura. Entre os
ingredientes que mais contribuem para essas características está a base gordurosa, a qual pode ser
substituída por ingredientes que mimetizem sua ação em iogurtes, contribuindo para a redução
novalor energético e apresentando boas propriedades sensoriais e tecnológicas.
Neste sentido, o objetivo do presente trabalho foi utilizar a mucilagem de taro na elaboração de
iogurte e avaliar o processo de fermentação, a composição centesimal e valor energético das
formulações desenvolvidas.
2. MATERIAL E MÉTODOS
O leite desnatado fluido (0,5 g100-1
g de gordura), o leite em pó integral (27 g100 g-1
de gordura), o
creme de leite (45 g100 g-1
de gordura), a sacarose cristalina e o tubérculo de taro (para obtenção da
mucilagem) foram adquiridos no comércio local de Medianeira, enquanto a cultura fermentativa de
iogurte (L. bulgaricuse S. thermophillus) foi doada por uma empresa da região oeste do Paraná.
Para a obtenção da mucilagem, foram selecionados tubérculos sadios, os quais foram lavados e
sanitizados com hipoclorito de sódio (20 ppm) por 10 minutos para remoção das sujidades e
redução da carga microbiana. Na seqüência, com auxílio de uma faca, realizou-se a retirada das
cascas, sendo os tubérculos novamente higienizados e, então, fracionados em pedaços de
aproximadamente 1 cm de espessura e submetidos ao branqueamento em água (100 ºC/60 s) a fim
de evitar o escurecimento enzimático. Em seguida, os pedaços do tubérculo foram triturados no
liquidificador (modelo MG-W00, marca Oster) em velocidade máxima por 5 minutos e a mistura
obtida foi filtrada em malha de poliéster (40 cm x 40 cm), conforme a metodologia de Contado et
al. (2009). A mucilagem extraída foi acondicionada em embalagens de polietileno e armazenada
sob refrigeração (6 ºC± 1 ºC) até o momento de sua utilização.
162
Para o desenvolvimento do iogurte, realizaram-se pré-testes com intuito de investigar a proporção
de mucilagem a ser utilizada nas formulações, sendo então proposta a substituição de 25, 50 e 75 %
da gordura com base em uma formulação padrão (6 g100 g-1
de gordura). O cálculo dos
ingredientes foi realizado individualmente para cada formulação, considerando o percentual de
lipídios totais preconizado pelos fabricantes (leite fluído, leite em pó e creme de leite), conforme
demonstrado na Tabela 1.
Tabela 1:Percentuais dos ingredientes utilizados nas formulações de iogurte
Ingredientes* FP (%) F1 (%) F2 (%) F3 (%)
Sacarose cristalina 10 10 10 10
Leite em pó integral (28 g100 g-1
de gordura) 4 4 4 4
Creme de leite (45 g100 g-1
de gordura) 10,97 7,64 4,31 0,98
Mucilagem de taro 0 25 50 75
Cultura starter 0,9 0,9 0,9 0,9 * Os ingredientes foram calculados para 2 L de leite fluido desnatado com 0,5 g100 g
-1 de gordura FP: Formulação
padrão (sem adição de mucilagem e 6 g100 g-1
de gordura); F1: Formulação com 25 % de substituição da gordura por
mucilagem; F2: Formulação com 50 % de substituto da gordura por mucilagem; F3: Formulação com 75 % de
substituto da gordura por mucilagem.
Primeiramente, as matérias-primas foram separadas e pesadas em balança analítica (modelo
BCW15, marca Welmy), sendo realizada uma mistura prévia dos ingredientes secos (leite em pó e
sacarose cristalina), os quais foram adicionados ao leite fluido aquecido a 40 ºC. Quando a
temperatura alcançou 60 ºC acrescentou-se o creme de leite e, nas formulações com substituição
parcial da gordura, a mucilagem de taro. A mistura foi homogeneizada e submetida ao tratamento
térmico (90 °C/5 min), sendo posteriormente resfriada a 45 ºC para inoculação do fermento láctico
de S. thermophiluse L. bulgaricus, seguidos de incubação a 42 °C ± 1 °C em câmara com
temperatura controlada (modelo 101M/3 marca Eletrolab). O processo de fermentação foi
acompanhado até atingir uma acidez média de 1,0 g de ácido láctico em 100 g de produto (8 h).
Então as formulações foram resfriadas por 12 h em câmara de refrigeração (6 ºC ± 1 ºC) para
posterior quebra do coágulo. As formulações foram acondicionadas em embalagens de polietileno
de alta densidade a fim de simular o armazenamento comercial refrigerado (10 ºC ± 1 ºC).
Para o acompanhamento do processo fermentativo das formulações de iogurte, foram determinadas
as análises de: acidez titulável, por meio da titulação com solução de NaOH 0,1N, na presença do
indicador fenolftaleína, segundo metodologia descrita na Instrução Normativa nº 68 de 2006
(BRASIL, 2006) e pH realizado com auxílio de um potenciômetro digital (modelo pH21pH/Mv
meter, marca HANNA), previamente calibrado com soluções tampões fosfato comerciais pH 4,0 e
7,0 (ARYANA, 2003).
Também procederam as análises de composição centesimal, onde a umidade foi realizada pelo
método gravimétrico de perda de massa por dessecação em estufa a 105 ºC(AOAC, 2005); cinzas
através do método de incineração em mufla a 550 ºC com carbonização (AOAC, 2005); proteína
bruta realizada por determinação de nitrogênio total pelo método de micro Kjeldahl, utilizando o
fator de conversão de 6,38 (AOAC, 2005). Para os lipídios totais utilizou-se o método de Gerber,
com o auxílio do butirômetro, segundo a metodologia descrita na Instrução Normativa nº 68 de
2006 (BRASIL, 2006). Os carboidratos totais foram determinados por diferença de acordo com a
Resolução RDC n° 360, de 23 de dezembro de 2003, com base na Equação 1 adaptado (BRASIL,
2003). Para o cálculo do valor energético, uma massa aproximada de 0,5 g de iogurte em base seca
foi conduzida à bomba calorimétrica (modelo C-200, marca Ika Works). Os valores foram
expressos em Kcal100 g-1
, equivalente a uma porção de iogurte.
Os resultados das formulações de iogurte foram submetidos à análise de variância e quando
detectada diferença significativa ao nível de 5 % de probabilidade, aplicado o Teste de Tukey
utilizando o programa Statistic versão 7.0. Todas as análises foram realizadas em triplicata sendo o
resultado final expresso como a média ± erro padrão dessas repetições.
163
3. RESULTADOS E DISCUSSÕES
O processo de fermentação das formulações de iogurte está representado na Figura 1 com os
resultados das curvas de acidez e pH.
Figura 1: Valores de acidez e pH durante o processo de fermentação das formulações de iogurte
Notou-se que o tempo transcorrido para o processo de fermentação foi de 8 h, quando as
formulações atingiram a acidez estipulada pelo Ministério da Agricultura, Pecuária e Abastecimento
(MAPA) do país que indica um valor entre 0,6 e 1,5 g de ácido lático100 g-1
como aceitável para o
iogurte ser comercializado (BRASIL, 2007). Neste sentido, buscou-se alcançar um parâmetro
intermediário de acidez para realizar as análises de caracterização do iogurte elaborado, tendo como
resultados aceitáveis valores próximos a 1,0 g de ácido láctico100 g-1
. Ao atingir essas condições,
os valores finais de pH em todas as formulações, situaram-se abaixo do ponto isoelétrico da caseína
(4,6), caracterizando a formação do gel do iogurte, que segundo Ordónez (2005), consiste em uma
rede tridimensional de cadeias proteicas, nas quais estão aprisionadas as moléculas de água.
De acordo com Tamime e Robinson (1991), a conversão gradual da lactose em ácido láctico e
consequente redução do pH desestabiliza os complexos de caseína e proteínas do soro desnaturadas,
por solubilização do fosfato de cálcio e dos citratos. Os agregados de micelas de caseína vão se
associando e coalescem parcialmente à medida que se aproxima o valor de pH do ponto isoelétrico
(4,6).
Analisando outros trabalhos da literatura verificaram-se diferenças de tempo e quantidade de ácido
láctico formado no processo fermentativo de iogurtes, uma vez que a legislação vigente não indica a
quantidade de cultivo starter a ser utilizado para que se alcance a faixa de acidez recomendada.
Almeida (2012) encontrou valores finais de pH de 4,9 e 4,40 em 5,3 e 6 h respectivamente, o que
também pode ser reflexo dos ingredientes utilizados, em especial da quantidade de lactose
disponível em função da adição de leite em pó. Algumas indústrias lácteas estabelecem o fim do
processo fermentativo tão logo se evidencie o aspecto de gel lácteo, produzindo iogurtes mais
suaves com pH levemente abaixo de 4,9. No entanto, quando a fermentação prossegue até pH 4,6
ocorre um aumento na estabilidade do gel formado (ANTUNES, 2004). Do mesmo modo, Brandão
(1995), relata que valores de pH acima de 4,6, favorecem a separação do soro porque o gel ainda
não foi suficientemente formado. Avaliando o processo de acidificação, observou-se que na
primeira hora de fermentação, as formulações FP (0,64 g de ácido láctico100 g-1
) e F1 (0,65 g de
ácido láctico100 g-1
) alcançaram os valores mínimos estipulados pela legislação vigente para
acidez, seguido de F2 (0,73 g de ácido láctico100 g-1
) e de F3 (0,70 g de ácido láctico100 g-1
) na
segunda e terceira horas seguintes, respectivamente. Esses resultados indicam que o fermento lácteo
164
utilizado no preparo do iogurte apresentou células viáveis em ótimas condições de cinética de
crescimento microbiano condicionando a conversão gradativa e crescente da lactose em ácido
láctico. Contudo, observou-se que o aumento no teor de mucilagem de taro resultou em maior
tempo de fermentação, o que pode estar relacionado ao aumento da concentração de substâncias não
lácteas e redução nos teores de lactose oriundas do creme de leite (4 g100 g-1
), o qual foi substituído
em maiores proporções (50 e 75 %) nas formulações F2 e F3, respectivamente.
Com relação à composição centesimal (Tabela 2), a legislação vigente estipula os requisitos
limitantes apenas para o teor de proteína bruta e lipídios totais. Neste contexto, verificou-se que
para proteínas, todas as formulações obedeceram ao mínimo exigido (2,90 g100 g-1
) não
apresentando diferenças significativas entre si (p > 0,05) e demonstrando que o teor protéico não foi
alterado em função da adição da mucilagem de taro. Quando comparado os resultados do presente
trabalho com os encontrados por Medeiros et al. (2011) em amostras de iogurtes comerciais,
observou-se que mesmo nas formulações adicionadas de mucilagem de taro, as proporções
encontradas mantiveram-se superiores aos iogurtes comercializados, que apresentaram valores entre
1,58 e 2,18 g100 g-1
de proteína, abaixo do limite mínimo proposto pela legislação.
Tabela 2:Composição centesimal e valor energético das formulações de iogurte
Análises (g100 g-1
) FP F1 F2 F3
Umidade 76,72 ± 0,15bc
77,20 ± 0,48b 78,04 ± 0,13
ab 78,36 ± 0,09
a
Cinzas 0,83 ± 0,02b 0,89 ± 0,04
b 0,89 ± 0,02
b 0,98 ± 0,03
a
Proteína bruta 3,51 ± 0,19a 3,47 ± 0,17
a 3,40 ± 0,13
a 3,57 ± 0,09
a
Lipídios totais 6,63 ± 0,40a 5,17 ± 0,21
b 3,47 ± 0,29
c 2,17 ± 0,05
d
Carboidratos totais 12,32 ± 0,26c 13,28 ± 0,54
bc 14,20 ± 0,21
ab 14,92 ± 0,15
a
Valor energético (Kcal/100 g) 116,00 ± 2,72a 106,46 ± 0,09
b 96,70 ± 2,29
c 87,33 ± 1,32
d
Médias com diferentes letras sobrescritas na mesma linha, para cada parâmetro, indicam diferença estatística
significativa ao nível de 5% de significância (p< 0,05) de acordo com o teste de Tukey.
Quanto ao teor de umidade, F3 apresentou maior média dentre as formulações, diferindo
significativamente (p < 0,05) a FP e F1, as quais possuem em sua composição maior quantidade de
lipídios. Tais resultados podem ser explicados devido ao elevado percentual de substituição da
gordura pela mucilagem de taro (75 %) uma vez que este tubérculo, segundo Franco (1998), possui
elevada quantidade de água em sua composição (73,10 g100 g-1
) e, conseqüentemente, na porção de
33 mucilagem utilizada nas formulações de iogurte. O conteúdo de cinzas também resultou
significativamente maior em F3 (com maior proporção de mucilagem de taro), sendo esse
parâmetro 1,18 vezes maior que na formulação padrão, podendo ser atribuído ao fato de que nesta
mucilagem, existem quantidades expressivas de cinzas (0,35 g100 g-1
), conforme relatado por
Almeida (2012). Quanto ao teor de gordura, o resultado já esperado, indicou diferença significativa
(p < 0,05) entre as formulações, sendo menor a proporção de lipídios conforme o aumento na
concentração de mucilagem de taro. Observando a classificação estabelecida pela Instrução
Normativa nº 46 de outubro de 2007, as formulações de iogurte desenvolvidas no presente trabalho
enquadram-se em 3 categorias distintas, sendo elas: com creme (mínimo de 6,0 g/100 g) para FP,
integral (3,0 a 5,9 g100 g-1
) para F1 e F2 e semidesnatado (0,6 a 2,9 g100 g-1
) para F3. Esses
resultados indicam conteúdo de gordura 3 vezes menor na formulação com 75 % de mucilagem de
taro quando comparada a padrão. Os níveis de substituição da gordura no iogurte também
repercutiram nos resultados de energia total, sendo que todas as formulações apresentaram
diferenças entre si (p < 0,05), com decréscimo das calorias conforme o aumento nos teores de
mucilagem de taro. Em F3 ocorreu a maior redução energética (28,67 Kcal/100 g) quando
comparado à formulação padrão. Outro parâmetro influenciado pela substituição dos níveis de
gordura foram os carboidratos totais. Os distintos resultados dentre as formulações, provavelmente
tenha ocorrido devido às variações no teor de mucilagem adicionada em função da base lipídica.
Verificou-se correlação negativa (-0,97) entre o teor de carboidrato e de lipídios totais, uma vez que
165
os níveis de sacarose adicionada ao produto mantiveramse iguais em todas as formulações. Segundo
Njintanget al. (2011) a mucilagem de taro possui de 46 a 69 g100 g-1
de carboidratos, especialmente
galactose, arabinose e manose, o que possivelmente possa ter contribuído para o aumento deste
parâmetro, especialmente em F2 e F3.
4. CONCLUSÕES
De acordo com os resultados obtidos ao longo do trabalho, conclui-se que o processo de
fermentação do iogurte foi alcançado em 8 h, sendo que o gel formado apresentou níveis de acidez
dentro dos estabelecidos pela legislação. Na análise de composição centesimal os valores de
proteína mantiveram-se iguais estatisticamente para todas as formulações. Contudo, os parâmetros
de umidade, cinzas e carboidratos totais aumentaram, enquanto o teor de lipídios e energia total
diminuíram conforme a maior proporção de mucilagem de taro adicionada ao iogurte. Estes
resultados são importantes do ponto de vista tecnológico e nutricional, pois, a elaboração de novos
produtos com ingredientes que simulem a ação da gordura podem ser bem aceitos por consumidores
que almejam por alimentos com menores proporções calóricas.
REFERÊNCIAS
ASSOCIATION OF OFFICIAL ANALYTICAL CHEMISTS. Official methods of analysis the
Association of Official Analytical Chemists (method 945.06) Gaithersburg: A.O.A.C., 2005, Revision 1,
2006, chapter 26. p. 2.
ALMEIDA, Elisândra Costa. Amido modificado de taro (Colocasia esculenta (L.) Schott): propriedades
funcionais. Tese de doutorado, na Universidade Federal da Paraíba - João Pessoa. 2012.145f.
ANTUNES, A. E. C. Influência do concentrado protéico do soro de leite e de culturas probióticas nas
propriedades de iogurte naturais desnatados. 2004. 219 f. (Doutorado) –Universidade Estadual de
Campinas, Campinas, SP, 2004.
BRANDÃO, S. C. C. Tecnologia da produção industrial do iogurte. Revista Leite e Derivados. v. 5, n. 25,
p. 24-38, 1995.
BRASIL. Agência Nacional de Vigilância Sanitária. Resolução RDC nº 360, de 23 de dezembro de
2003. Regulamento técnico sobre rotulagem nutricional de alimentosembalados. Diário Oficial
[da] República Federativa do Brasil, Brasília, DF, 26 dez.2003.
______. Ministério da Agricultura, Pecuária e Abastecimento. Instrução Normativa nº46, de 23 de
outubro de 2007. Adota o Regulamento Técnico de Identidade eQualidade de Leites Fermentados,
anexo à presente Instrução Normativa. Diário Oficial da República Federativa do Brasil,
Brasília, 23 out.2007. Seção 1, p. 5, 2007.
______. Ministério da Agricultura, Pecuária e Abastecimento. Secretaria deDesenvolvimento
Agropecuário e Cooperativismo. Taro (ex-inhame) (Colocasia esculenta (L.) Schott). Manual de
hortaliças não-convencionais. Brasília:MAPA/ACS, 2010. p. 19-22; 45. Disponível
em:<http://www.abcsem.com.br/docs/manual_hortalicas_web.pdf>. Acesso em: 27 fev. 2017.
______. Ministério da Agricultura. Secretaria de Defesa Agropecuária. MétodosAnalíticos Físico-
Químicos para Controle de Leite e Produtos Lácteos. InstruçãoNormativa 68, 12/12/06. Diário
Oficial [da] República Federativa do Brasil, Brasília, DF, Ministério da Agricultura, 2006.
CONTADO, E. W. N. F., Pereira, J.,Evangelista, S. R., Lima Junior, F. A. de, Romano, L. M, & Couto, E.
M. (2009). Composição centesimal da mucilagem do inhame (Dioscorea spp.) liofilizado comparado a de um
166
melhorador comercial utilizado na panificação e avaliação sensorial de pães de forma. Ciência e
Agrotecnologia, 33, 1813-1818.
FRANCO, G. Tabela de composição química dos alimentos. 9. ed. São Paulo: Atheneu, 1998. 273 p.
MEDEIROS, F. C. J.; ANDRADE, L. F.; APOLINÁRIO, J. R.; SANTOS, E. P.; Composição centesimal de
iogurtes comercializados nos Município de Bananeiras – PB. II Jornada Nacional da Agroindústria.
(2011). Disponível em:.Acesso em; 17 maio. 2017.
NJINTANG, N. Y. et al. Compositional, spectroscopic and rheological analyses of mucilage isolated from
taro (Colocasia esculenta L. Schott) corms.Journal of Food Science and Technology, London, v. 48, Nov.
2011. Disponível em: Acesso em: 27 fev. 2017.
ORDÓNEZ, P. J. A. Tecnologia de Alimentos. Porto Alegre: Editora Artmed, 2005.p. 67, 70, 75, 77.
REIS, A. R. N.; GOULART, P. de F. P.; SILVEIRA. I. A. da. Elaboração de bebida simbiótica e avaliação
de sua qualidade sensorial e microbiológica. Revista Higiene Alimentar, São Paulo, v. 21, n. 151, p. 31-36,
2010.
SOUZA V C, LORENZI H. Botânica Sistemática.1a ed., 2005.
TAMIME, A. Y.; ROBINSON, R. K. Yogur Ciencia y Tecnologia.Zaragoza: Acribia, 1991. 368p.
167
PERFIL DE ACEITAÇÃO SENSORIAL DE PÉS DE FRANGO
LIOFILIZADOS
Dyonatha Luis König1; Rosana Aparecida da Silva-Buzanello
2; Daneysa Lahis Kalschne
3; Marinês
Paula Corso4; Cristiane Canan
5; Ilton José Baraldi
6
RESUMO
Os pés de frango compreendem aos cortes avícolas brasileiros que são amplamente exportados à
países asiáticos, necessitando-se da cadeia do frio para seu transporte e comercialização.
Alternativas para o aumento da estabilidade de produtos cárneos que possibilitem sua
comercialização sob temperatura ambiente têm despertado o interesse de indústrias processadoras.
A liofilização apresenta-se como excelente alternativa de secagem, minimizando possíveis
alterações nas propriedades físico-químicas dos alimentos. Assim, o objetivo deste estudo foi obter
pés de frango desidratados por liofilização e avaliar sua aceitação por meio do teste de escala
hedônica e índice de aceitabilidade. Amostras de pés de frango in natura foram cozidas à 100 °C
por 20 min, em seguida congeladas e após, submetidas a secagem por liofilização (40 °C, 0,5 mBar,
24 h). Amostras controle (não liofilizadas) também foram armazenadas para comparação. Os
atributos de cor, aparência, textura, sabor, impressão global e intenção de compra foram avaliados
pela escala hedônica híbrida de 10 cm. Não houve diferença de aceitação entre as amostras de pés
de frango controle e liofilizadas (p > 0,05) para todos os atributos avaliados. O mesmo foi
observado para o índice de aceitabilidade, inferior a 70%, o que sugere baixa aceitação pelos
consumidores. Contudo, menos de 1/3 dos consumidores rejeitaram as amostras, de acordo com os
_______________________ 1 Dyonatha Luis König – Acadêmico do Curso de Tecnologia em Alimentos – Departamento Acadêmico de Alimentos
(DAALM) – Universidade Tecnológica Federal do Paraná – Câmpus Medianeira, [email protected] 2 Rosana Aparecida da Silva-Buzanello – Acadêmica do Doutorado em Ciência de Alimentos do Programa de Pós-
Graduação em Ciência de Alimentos – Universidade Estadual de Londrina, [email protected] 3 Daneysa Lahis Kalschne – Acadêmica do Doutorado em Ciência de Alimentos do Programa de Pós-Graduação em
Ciência de Alimentos – Universidade Estadual de Londrina, [email protected] 4 Marinês Paula Corso – Professora do Departamento Acadêmico de Alimentos – Universidade Tecnológica Federal do
Paraná – Câmpus Medianeira, [email protected] 5 Cristiane Canan – Professora do Departamento Acadêmico de Alimentos – Universidade Tecnológica Federal do
Paraná – Câmpus Medianeira, [email protected]
168
6 Ilton José Baraldi – Professor do Departamento Acadêmico de Alimentos – Universidade Tecnológica Federal do
Paraná – Câmpus Medianeira, [email protected]
percentuais de aprovação, indiferença e rejeição determinados para todos os atributos. O processo
de secagem dos pés de frango por liofilização demonstrou ser uma técnica eficiente para
conservação deste tipo de produto, não influenciando na sua aceitação sensorial.
Palavras-chave: Produto Cárneo; Secagem; Escala Hedônica; Índice de Aceitabilidade.
1. INTRODUÇÃO
A produção e comercialização de carne de frango têm se tornado expressiva em todo o mundo,
resultando em um positivo impacto econômico ao país. Em 2016, o Brasil ocupou a segunda
posição no ranking mundial de produção de carne de frango (12,90 milhões de toneladas), atrás dos
Estados Unidos (18,26 milhões toneladas), além de ser o maior exportador mundial (4,38 milhões
de toneladas). Dentre os produtos cárneos avícolas, os cortes representaram 59% das exportações de
carne de frango (ABPA, 2017). Os pés congelados são um dos cortes amplamente exportados,
principalmente para a China e Hong Kong (REVISTA AVE, 2016). Desta forma, a cadeia do frio
torna-se indispensável para sua comercialização.
Alternativas para melhorar a estabilidade de produtos cárneos e possibilitar a sua comercialização
sem a necessidade de refrigeração têm sido buscadas por abatedouros brasileiros. Dentre estas pode-
se destacar a secagem por liofilização, que ainda é pouco utilizada na indústria cárnea brasileira.
Este processo consiste na secagem do material por meio da sublimação da água congelada, à baixas
temperaturas e sob vácuo, resultando em um produto livre de umidade e com estrutura porosa,
podendo ser reconstituído pela adição de água (IBARZ; BARBOSA-CANOVAS, 1999; FARKAS;
SINGH, 1991).
Contudo, para avaliar a influência da técnica de secagem na aceitação do produto final pelos
consumidores, a análise sensorial apresenta-se como ferramenta essencial. Com um mercado
consumidor cada vez mais exigente, a qualidade sensorial de um alimento e a manutenção deste
propiciam a fidelidade do consumidor (TEIXEIRA, 2009). Testes sensoriais afetivos quantitativos
utilizando a escala hedônica, o qual que avalia o grau de gostar ou desgostar de determinado
atributo, possibilitam a obtenção de dados de aceitabilidade do produto avaliado, além de observar
as direções de preferência deste produto a partir de seus atributos avaliados (DUTCOSKY, 2013;
LAWLESS; HEYMANN, 2010).
Assim, o objetivo deste estudo foi obter pés de frango desidratados por liofilização e avaliar sua
aceitação por meio do teste de escala hedônica e índice de aceitabilidade.
2. MATERIAIS E MÉTODOS
2.1 Obtenção da matéria-prima e secagem por liofilização
Os pés de frangos utilizados neste estudo foram coletados em um abatedouro comercial. As
amostras, in natura resfriadas, foram provenientes de aves da linhagem Cobb com idade média
entre 43 e 46 dias, abatidas seguindo as práticas convencionais. Os cortes foram pré-cozidos à 100
°C por 20 min e após resfriados e congelados à -25 °C para posterior secagem por liofilização. O
processo de secagem foi conduzido em um liofilizador (Labconco, FreeZone 6L, Kansas, EUA),
sob temperatura de aquecimento de 40 °C e pressão de 0,5 mBar por 24 h. Amostras de pés de
frango controle cozidas e não submetidas à secagem por liofilização também foram armazenadas
congeladas a fim de comparar com as liofilizadas.
169
2.2 Análise sensorial
A realização dos testes sensoriais foi aprovada pelo Comitê de Ética em Pesquisa com Seres
Humanos (CAAE 50241515.6.0000.0092). Um questionário sócio-demográfico foi aplicado aos 60
consumidores participantes, os quais foram informados sobre a análise sensorial.
Cabines individuais, iluminadas com luz branca, e localizadas nas dependências do Laboratório de
Análise Sensorial da UTFPR- Câmpus Medianeira foram utilizadas para a aplicação dos testes
sensoriais. As amostras de pés de frango liofilizados e controle foram cozidas em caldo (8 L de
água, 200 g de sal comum, 4 cebolas grandes e um maço de cebolinha verde e salsa). Porções de
aproximadamente 3 cm de amostra foram cortadas e servidas quentes (~ 50 °C) em copos
descartáveis de cor branca (50 mL), devidamente codificados com 3 dígitos aleatórios e
randomizados. Cada consumidor recebeu as amostras monadicamente (pés de frango controle e
liofilizados) seguindo-se um delineamento experimental em blocos balanceados e casualizados.
Entre as avaliações das amostras os consumidores foram orientados a limpar o palato com água. A
escala hedônica híbrida de 10 cm ancorada com os termos (0 = desgostei extremamente, 5 = nem
gostei/nem desgostei, 10 = gostei extremamente) (VILLANUEVA; PETENATE; SILVA, 2005) foi
utilizada para avaliar a aceitação dos atributos cor, aparência, textura, sabor, impressão global e
intenção de compra.
2.3 Análise estatística
Os dados obtidos foram submetidos à análise de variância (ANOVA), considerando consumidores e
amostras como causa de variação e teste t de Student (p ≤ 0.05) utilizando o programa Statistica 8.0
(STATSOFT, 2007).
Para o cálculo de Índice de Aceitabilidade (IA) do produto, foi utilizada a Equação 1. Em que, A =
nota média obtida para o produto e B = nota máxima dada ao produto. O IA com boa repercussão
tem sido considerado ≥ 70% (DUTCOSKY, 1996).
(1)
3 RESULTADOS E DISCUSSÕES
3.1 Caracterização da equipe
A equipe que participou da análise sensorial foi composta por consumidores jovens de gênero
heterogêneo (31 mulheres e 29 homens), a maioria (73,3%) com faixa etária entre os 18 e 25 anos e
90% dos mesmos eram estudantes (cursando a graduação). Quanto ao hábito de consumo de pés de
frango, 55% dos consumidores nunca haviam consumido o produto, 35% consomem
ocasionalmente e outros 5% consomem 3 vezes por semana. Além disso, dentre os 40% dos
consumidores que consomem pés de frango, a forma de preparo mais citada foi em sopas ou caldos.
3.2 Aceitação sensorial
As amostras de pés de frango controle e liofilizadas não apresentaram diferença (p > 0,05) na
aceitação pelo teste de escala hedônica em relação aos atributos de cor, aparência, textura, sabor,
impressão global e intenção de compra (Tabela 1). Estes resultados sugerem que o processo de
liofilização dos pés de frango não provocou alterações significativas nas características sensoriais
do produto avaliado.
170
Tabela 1: Aceitação sensorial dos pés de frango controle e liofilizados.
Pés de
frango Cor Aroma Textura Sabor
Aceitação
global
Intenção de
compra
Controle 6,05a ± 2,18 6,28
a ± 2,39 6,17
a ± 2,41 6,44
a ± 2,16 6,41
a ± 1,96 6,01
a ± 2,12
Liofilizados 5,98a ± 2,05 5,92
a ± 2,09 5,56
a ± 2,03 5,99
a ± 2,00 6,04
a ± 1,95 5,71
a ± 2,11
Média ± desvio padrão (n = 135); escala hedônica: 0 = desgostei extremamente, 5 =não gestei/nem desgostei, 10 =
gostei extremamente; letras sobrescritas diferentes nas colunas indicam diferença significativa (p ≤ 0.05).
O índice de aceitabilidade (Tabela 2), calculado em relação aos atributos analisados pelos
consumidores em ambas as amostras, mostrou baixa aceitação para os pés de frango liofilizados e
controle, considerando que para ambas as amostras nos cinco atributos avaliados houve um índice
de aceitabilidade abaixo de 70%, considerado como mínimo para um produto ser sensorialmente
aceitável (DUTCOSKY, 1996). Este baixo índice pode ser justificado pela falta de hábito de
consumo de pés de frango. Contudo, não houve diferença (p > 0.05) em comparação com os pés de
frango controle e os liofilizados.
Tabela 2: Índice de aceitabilidade das amostras de pés de frango controle e liofilizados.
Pés de frango Cor Aroma Textura Sabor Aceitação global
Controle 60,5% 62,8% 67,7% 64,4% 64,1%
Liofilizados 59,8% 59,1% 58,5% 63,0% 63,5%
Na literatura não foram reportados estudos sobre o processo de liofilização de pés de frango, bem
como, a avaliação sensorial deste tipo de produto. Babic, Cantalejo e Arroqui (2009) avaliaram a
aceitação sensorial de carne de peito de frango submetida à diferentes parâmetros de secagem por
liofilização (tempo, temperatura, pressão) e variando a espessura da amostra (fina = 0,7 cm, grossa
= 1,3 cm), utilizando uma equipe de julgadores treinados. Diferente do observado no presente
estudo, o processo de secagem por liofilização afetou a aceitação de carne de peito de frango
liofilizada reidrata cozida em comparação à carne fresca cozida, sendo inaceitável para consumo,
principalmente àquelas com espessura de 1,3 cm, independente do tratamento aplicado. O peito
apresenta composição diferente dos pés de frango, os quais são constituídos basicamente de
proteínas e com quantidade considerável de colágeno e lipídeos (SANTOS, 2010), variando
portanto a forma de ligação da água, o que pode interferir de maneira significativa na etapa
posterior de reidratação e, consequentemente, a aceitação sensorial.
Apesar da falta de hábito de consumo de pés de frango pelos julgadores, menos de 1/3 rejeitaram a
amostra, de acordo os percentuais de aprovação, indiferença e rejeição calculados para todos os
atributos avaliados sensorialmente (Tabela 3).
171
Tabela 3: Percentuais de aprovação, indiferença e rejeição das amostras de pé de frango controle e
liofilizados.
Aprovação (%) Indiferença (%) Rejeição (%)
Cor
Controle 60,0 18,3 21,7
Liofilizado 63,3 18,3 18,3
Aroma
Controle 68,3 6,7 25,0
Liofilizado 60,0 16,7 23,3
Sabor
Controle 66,7 11,7 21,7
Liofilizado 58,3 20,0 21,7
Textura
Controle 63,3 10,0 26,7
Liofilizado 51,7 15,0 33,3
Aceitação Global
Controle 68,3 16,7 15,0
Liofilizado 61,7 18,3 20,0
Intenção de Compra
Controle 61,7 5,0 33,3
Liofilizado 58,3 13,3 28,3 % de aprovação = porcentagem de notas entre 5,1 e 10; % de indiferença = porcentagem de notas igual a 5,0; % de
rejeição = porcentagem de notas de 0 a 4,9.
4 CONCLUSÃO
O processo de secagem dos pés de frango por liofilização demonstrou ser uma técnica eficiente para
conservação deste tipo de produto, não afetando as características sensoriais, o que foi comprovado
pelo teste de aceitação de escala hedônica, não havendo diferença (p > 0,05) entre os pés de frango
liofilizados e controle (sem liofilização) para nenhum dos atributos avaliados (cor, aparência,
textura, sabor, impressão global e intenção de compra).
5 AGRADECIMENTOS
Os autores agradecem à CAPES, CNPq e Fundação Araucária pelo suporte financeiro e concessão
de bolsas de estudo.
REFERÊNCIAS
ABPA - Associação Brasileira de Proteína Animal. Relatório Anual. 2017. Disponível em:
<http://abpa-
br.com.br/storage/files/3678c_final_abpa_relatorio_anual_2016_portugues_web_reduzido.pdf>
Acesso em: 11 set 2017.
BABIC, J.; CANTALEJO, M.J.; ARROQUI, C. The effects of freeze-drying process parameters on
Broiler chicken breast meat. LWT - Food Science and Technology, 42, 1325–1334, 2009.
DUTCOSKY, S.D. Análise sensorial de alimentos. 4 ed. Champagnat: Curitiba, 2013, 531 p.
DUTCOSKY, S. D. Análise sensorial de alimentos. Champagnat: Curitiba, 1996. 123p.
IBARZ, A.; BARBOSA-CANOVAS, G. V. Deshidratación y operaciones unitarias en la
ingeniería de alimentos, Lancaster, Basel, 1999. 868 p.
172
FARKAS, B.E.; SINGH, R.P. Physical properties of air-dried and freeze-dried chicken white meat.
Journal of Food Science, 56, 3, 611-615, 1991.
LAWLESS, H.T.; HEYMANN, H. Sensory Evaluation of Food Principles and Practices.
Springer: Nova York, 2010, 596 p.
REVISTA AVE. A força do frango brasileiro. Revista Ave, ano 14, n. 86, 1-84, junho-julho 2016.
Disponível em: <https://app.magtab.com/leitor/808/edicao/17726> Acesso em: 11 set 2017.
SANTOS, F.F. Qualidade bacteriológica de pés de frangos de corte em diferentes etapas do
processamento tecnológico. 2010. 70 f. Dissertação (Mestre em Medicina Veterinária) – Faculdade
de Veterinária, Universidade Federal Fluminense, Niterói, 2010. Disponível em:
<http://docplayer.com.br/2636350-Felipe-faccini-dos-santos-qualidade-bacteriologica-de-pes-de-
frangos-de-corte-em-diferentes-etapas-do-processamento-tecnologico.html> Acesso em: 12 set
2017.
STATSOFT. STATISTICA for Windows: comp.uter program manual. Versão 8.0. Tulsa:
Software Inc., 2007.
TEIXEIRA, L.V. Análise sensorial na indústria de alimentos. Revista Do Instituto de Laticínios
Cândido Tostes, 64, 366, 12–21, 2009.
VILLANUEVA, N.D.M.; PETENATE, A.J.; SILVA, M.A.A.P. Performance of the hybrid hedonic
scale as compared to the traditional hedonic, self-adjusting and ranking scales. Food Quality and
Preference, 16, 8, 691–703, 2005.
173
PROJETO DE CÂMARA FRIGORÍFICA PARA ARMAZENAGEM DE
LARANJA LOCALIZADO NA CIDADE DE SÃO LUIS - MA
Isabela Fernanda Bonin1; Lucas Hilgert Santos
2; Micheli Ferreira
3; Rafaela Dal Pra Brand
4;
Silmar Antonio Lunkes5; Elciane Regina Zanatta
6
RESUMO
O Brasil é um grande produtor de alimentos, como de frutas e legumes, e muitos desses alimentos
são produzidos somente em determinadas épocas do ano, devido, principalmente, a fatores
climáticos. Para que se possa haver o fornecimento de alimentos durante todo o ano, não somente
nos períodos de safra, a armazenagem correta dos alimentos em câmaras frias mostra-se uma boa
alternativa para suprir esta demanda. A correta armazenagem proporciona a conservação dos
alimentos, com qualidade, por longos períodos de tempo, como na entressafra. Sendo assim, o
objetivo deste trabalho foi realizar o dimensionamento de uma câmara frigorifica fictícia, para a
estocagem de laranja, em uma empresa que estaria localizada na cidade de São Luís – MA. O
intuito foi oportunizar a aplicação dos conceitos de refrigeração industrial em uma situação similar
a realidade. Foi possível dimensionar a câmara frigorífica, de acordo com as restrições impostas,
direcionando-se os estudos para as normas legais vigentes, a paletização do produto, as cargas
térmicas, o tipo de material isolante das paredes e tamanho das instalações para comportar a
quantidade de laranjas inicialmente definida, bem como, a marca e modelo do evaporador indicado
para a câmara em questão. Este trabalho foi de grande valia para a ampliação dos conhecimentos
sobre operações unitárias e pode servir de modelo para realizar o dimensionamento de outras
câmaras frigoríficas, tanto para fins didáticos quanto em situações reais.
Palavras-chave: Armazenagem; Câmara frigorífica; Dimensionamento.
_______________________________ 1 Isabela Fernanda Bonin – Acadêmica do Curso de Engenharia de Produção – Departamento Acadêmico de Produção (DAPRO) –
Universidade Tecnológica Federal do Paraná – Câmpus Medianeira, [email protected] 2Lucas Hilgert Santos – Acadêmico do Curso de Engenharia de Produção – Departamento Acadêmico de Produção (DAPRO) –
Universidade Tecnológica Federal do Paraná – Câmpus Medianeira, [email protected] 3Micheli Ferreira– Acadêmica do Curso de Engenharia Ambiental e bolsista do Programa de Educação Tutorial (PET)– Departamento
Acadêmico de Ambiental (DAAMB)– Universidade Tecnológica Federal do Paraná – Câmpus Medianeira, [email protected] 4Rafaela Dal Pra Brand – Acadêmica do Curso de Engenharia de Alimentos – Departamento Acadêmico de Alimentos – Universidade
Tecnológica Federal do Paraná – Câmpus Medianeira, [email protected] 5Silmar Antonio Lunkes – Acadêmico do Curso de Engenharia de Produção – Departamento Acadêmico de Produção (DAPRO) –
Universidade Tecnológica Federal do Paraná – Câmpus Medianeira, [email protected] 6Elciane Regina Zanatta – Professora Doutora em Engenharia Química, Departamento Acadêmico de Alimentos - Universidade Tecnológica
Federal do Paraná – Câmpus Medianeira, [email protected]
174
1. INTRODUÇÃO
A colheita de frutas acontece normalmente em um período de safra a cada ano, e conservar esses
alimentos é de grande importância para disponibilizá-los em outras épocas do ano. Dentre diversos
métodos, o mais utilizado para a conservação são as câmaras frigorificas (AGOSTINI et al., 2014).
Câmaras frigoríficas são compartimentos refrigerados, fechados, isolados termicamente, em cujo
interior são mantidas condições de temperatura e de umidade consideradas apropriadas para a
conservação de determinado produto. (SOUSA et al., 2005).
O objetivo deste trabalho foi realizar o dimensionamento de uma câmara frigorifica fictícia, para a
estocagem de laranja, em uma empresa que estaria localizada na cidade de São Luís – MA.
2. MATERIAIS E MÉTODOS
Inicialmente observou-se a Portaria n.125, de 15 de maio de 1981, publicada no D.O.U. de 19 de
maio de 1981, que estabelece normas e padrões de identidade, qualidade e embalagem para
classificação e comercialização de laranjas. Posteriormente, os estudos foram direcionados para o
armazenamento de 50 toneladas de laranjas em uma câmara situada na cidade de São Luiz - MA,
dispostas em caixas plásticas, com empilhamento máximo de 10 níveis por palet, admitindo-se
apenas um nível de palet. Para a retirada de um palet da câmara fria, poderia ser realizada a
movimentação de outros dois palets. Considerou-se uma movimentação diária de 5 toneladas,
temperatura de entrada das laranjas de 24 ºC e temperatura de armazenagem de 0,5 ºC. As tabelas
necessárias para auxiliar na escolha do tipo de material e espessura das paredes, bem como outros
fatores relevantes, foram buscadas na literatura sobre refrigeração industrial e encontram-se
devidamente referenciadas ao longo do texto.
3. RESULTADOS E DISCUSSÕES
3.1 Características da armazenagem
As laranjas seriam acondicionadas em caixas plásticas adequadas para produtos hortifrúti, com
dimensões de 0,524 m de comprimento, 0,33 m de altura e 0,3 m de largura. O peso da embalagem
seria de 2 kg e o peso somente das laranjas seria de 20 kg. Cada caixa comportaria
aproximadamente 112 unidades de laranja.
3.2 Paletização dos produtos
Seriam disponibilizadas 5 caixas por nível e o empilhamento máximo seria de 10 caixas, somando,
portanto, 100 kg de laranja por nível e 1000kg de laranja por palet. Dentro da câmara fria seriam
armazenados 50 palets.
3.3 Layout dos palets
175
Figura 1: Distribuição das caixas por nível. Figura 2: Paletização das caixas.
Figura 3: Distribuição dos paletes na câmara fria.
3.4 Dimensões da câmara fria
A partir da disposição dos palets, sugerido na Figura 3, do distanciamento de 0,30 metros das
paredes e de 0,1 metros entre os patets, tem-se as dimensões para a câmara fria:
Tabela 1: Dimensões da câmara fria.
Comprimento
Largura
Altura
Volume da câmara fria
3.5 Layout da câmara fria dentro da empresa
Figura 4: Localização da Câmara fria - situada no canto superior esquerdo .
O projeto da câmara considerou que as paredes norte e oeste estariam expostas a uma temperatura
ambiente correspondente a 33,9 ºC, que é a maior temperatura média da cidade de São Luís no
estado do Maranhão. A parede sul faria divisória com outra câmara frigorifica presente na
organização, dessa maneira, sua temperatura seria de 0,5 ºC. Já a parede leste estaria localizada no
interior da empresa, onde a temperatura é de 24 ºC.
3.6 Definição do material isolante das paredes
176
O material escolhido para o projeto da câmara frigorifica foi o Poliuretano (PUR) de cor branca,
devido às suas características de baixa condutividade térmica, segurança ao fogo e resistência à
passagem de água.
Temperatura ambiente externa máxima da cidade = 33,9 ºC
Temperatura interna da onde a câmara seria instalada empresa = 0,5 ºC
Parede Sul externa = 0,5 ºC
Parede Norte externa = 33,9 ºC + 1 ºC
Parede Leste externa = 24 ºC
Parede Oeste externa = 33,9 ºC + 2 ºC
As diferenças de temperatura em que cada parede estaria submetida, são calculadas por
meio da Equação 1.
(1)
Desse modo, as diferenças de temperaturas para as paredes sul, oeste, norte e leste são,
respectivamente, 0 ºC, 35,4ºC, 34,4ºC e 23,5ºC.
A espessura do material adotada para cada parede foi a excelente, dessa maneira:
Sul: ∆T = 0 °C; adotou-se 20 ºC com espessura de PUR de 50 mm;
Oeste: ∆T = 35,4 °C; adotou-se 40 ºC com espessura de PUR de 100 mm;
Norte: ∆T =34,4 °C; adotou-se 40 ºC com espessura de PUR de 100 mm;
Leste: ∆T = 23,5 °C; adotou-se 30 ºC com espessura de PUR de 80 mm.
3.7 Carga térmica da estrutura da câmara
A carga térmica total cedida pelas estruturas da câmara, é dada pela Equação 2.
(2)
Tabela 2: Carga térmica cedida pela estrutura. (SOUSA, 2005)
Piso Q1
Parede frontal + fundos Q2
Paredes laterais Q3
Teto da Câmara Q4
(3)
A espessura adotada foi a maior dentre as paredes: 100 mm. Assim, determinou-se que os fatores de
correção das paredes oeste, do teto e do piso seriam de 142,4 kcal/m² 24 h; o fator de correção para
a parede leste seria de 124,2 kcal/m² 24 h e o da parede norte seria de 139,1 kcal/m² 24 h.
3.7.1 Carga térmica cedida pelas paredes
Tabela 3: Cálculo da carga térmica cedida pelas paredes.
Parede Oeste
Parede Norte
Parede Leste
177
Desta maneira:
(4)
3.7.2 Carga térmica cedida pelo teto
(5)
Em que o fator de dispersão, que corresponde ao valor de 142,4 kcal/m² 24 h foi encontrado na
Tabela 1 (SOUSA, 2005).
3.7.3 Carga térmica cedida pelo piso
, (6)
Em que o fator de dispersão, que corresponde ao valor de 142,4 kcal/m² 24 h foi encontrado na
Tabela 1 (SOUSA, 2005).
3.7.4 Carga térmica total da estrutura
(7)
3.8 Carga térmica cedida pelo produto
3.8.1 Calor sensível antes do congelamento
(8)
Em que: m = movimentação diária de um determinado produto na câmara (kg/dia); Cp1 = calor
específico do produto antes do congelamento (kcal/kg∙°C) dado pela Tabela 4 (SOUSA, 2005);
Tentrada = temperatura de entrada do produto na câmara (°C); T1 = para câmaras de resfriamento é a
temperatura final do produto, e, para câmaras de congelamento, é a própria temperatura de
congelamento do produto (°C) encontrado na Tabela 4 (SOUSA, 2005).
3.8.2 Calor latente de congelamento
O calor latente de congelamento foi considerado zero, pois as laranjas não serão congeladas.
3.8.3 Calor sensível após o congelamento
Pelo fato das laranjas não serem congeladas, o calor sensível após o congelamento foi tomado como
zero.
3.8.4 Calor de respiração
(9)
Sendo: ma = quantidade total de produto na câmara (kg); Calor de respiração = quantidade de calor
liberada pela respiração do produto (kcal/kg∙dia) dado pela Tabela 4 (SOUZA, 2005).
178
Então, a carga térmica cedida pelo produto é:
(10)
3.9 Carga térmica infiltração de ar (supondo uma umidade relativa de 60%)
(11)
Em que: Qinf = quantidade de calor infiltrado na câmara (kcal/dia);
; FTA = fator de troca de ar (1/24 horas) dado pela Tabela 2
(SOUSA, 2005); ΔH’ = Calor cedido por cada m3 de ar que entra na câmara (kcal/m
3) dado pela
Tabela 3 (SOUSA, 2005).
3.10 Carga térmica devido as luzes, pessoas, embalagens, equipamentos e outras fontes de
calor no interior da câmara.
3.10.1 Carga térmica de ocupação
Para o projeto da câmara frigorifica, foi considerado que um operador será responsável pelo manejo
do produto e o mesmo só irá ocupá-la por 3 horas. Dessa maneira, tem-se que:
(12)
Em que: Cocupação corresponde ao calor de ocupação por pessoa, n é o número de pessoas na câmara
e o t é o tempo que as pessoas ocupam a câmara.
3.10.2 Carga térmica de iluminação
(13)
Sendo: P = potência instalada por unidade de área (10-16 W/m2); A = área da câmara (m2); t =
tempo de utilização da iluminação (h/dia); 0,86 = fator de conversão kW/kcal.
3.10.3 Carga térmica das embalagens
A carga térmica das embalagens é calculada pela Equação 14, em que m é a massa do produto,
Cpemb corresponde ao calor específico da embalagem.
(14)
(15)
Como a embalagem representa uma parcela menor que 10% do total da embalagem (embalagem +
produto), a carga térmica da embalagem pode ser desconsiderada para o cálculo da carga térmica
total.
Dessa maneira, a carga térmica é dada por:
179
(16)
A carga térmica total final, sem a carga dos ventiladores será:
(17)
3.11 Distribuição da carga térmica
A Figura 5 apresenta a distribuição de todas as cargas térmicas consideradas para o
dimensionamento da câmara fria.
Figura 5: Distribuição da carga térmica
3.12 Seleção do evaporador
Tem-se que a quantidade de carga térmica total aproximada é de:
(18)
Então, estimou-se o valor de 0,5 CV por TR para a potência mecânica dos ventiladores, dessa
maneira, tem-se que:
(19)
(20)
Segundo Teixeira et al. (2000), para uma potência de 1,537cv, tem-se um rendimento aproximado
de 78%. Então, calcula-se a carga térmica dos ventiladores:
(
) (
)
(21)
Esse valor deve ser retornado na carga térmica total:
(22)
10%
63%
25%
2% Carga Térmicaestrutura
Carga Térmicaproduto
Carga TérmicaInfiltração
180
A potência do motor do ventilador é calculada segundo a Equação 20, sendo então de 1,537 CV.
Diante da comparação do valor obtido com o apresentado por Teixeira et al. (2000), considerou-se
que a potência estaria dentro da faixa estimada. Para a escolha dos evaporadores utilizou-se o
catálogo comercial da marca Thermokey (THERMOKEY, 2017). Foi escolhido utilizar pelo menos
4 evaporadores, dessa maneira:
(23)
,
Assim,
(24)
Portanto, tem-se que: (25)
Então, é realizada a divisão entre a temperatura de evaporação encontrada e a potência estimada
para encontrar a quantidade de evaporadores, assim, tem-se que
, e como resultado utiliza-se 4
evaporadores .
3.13 Localização dos Evaporadores e Distribuição do ar frio na câmara
A Figura 6 apresenta a localização escolhida para os evaporadores.
Figura 6: Distribuição dos evaporadores dentro da câmara fria
4 CONCLUSÕES
O dimensionamento da câmara frigorífica, apesar de aplicada a uma situação fictícia, trouxe a
oportunidade da aplicação dos conceitos sobre refrigeração industrial. O dimensionamento do
evaporador é o passo inicial para a determinação dos demais componentes do sistema de
refrigeração, como o compressor, a válvula de expansão e o condensador.
5. REFERÊNCIAS
AGOSTINI, Juliana da Silva et al. Nota científica: Conservação pós-colheita de laranjas
Champagne (Citrus reticulata × Citrus sinensis). Brazilian Journal Of Food Technology. n.2,
v.17.,2014.
181
SOUSA, Ariel Veloso de et al. Projeto de câmara frigorífica para armazenamento de maçãs. IX
Seminário Estadual de Engenharia Mecânica e Industrial, 2005. Disponível em <
http://www.feevale.br/Comum/midias/9db2527f75c24278be5146c821f9e742/Andr%C3%A9%20L
uiz%20Vicente%2001.pdf>. Acesso em 20/06/2017.
THERMOKEY DO BRASIL. Catálogo de evaporadores. Disponível em:
http://www.thermokey.com.br/bra/dw_catalogos.asp Acesso em 20/06/2017.
TEIXEIRA, C. A.; OLIVEIRA FILHO, D.; SANTOS, W. L. Digitalização de curvas características
de rendimento de motores elétricos: para adequação do uso de força motriz. In: Proceedings of the
3. Encontro de Energia no Meio Rural. 2000..
182
PROJETO DE IMPLEMENTAÇÃO DE ISOLAMENTO TÉRMICO EM
EQUIPAMENTOS COM PASSAGEM DE VAPOR NUMA INDÚSTRIA DE
PEQUENO PORTE
Luma Sarai de Oliveira1, Nicolli Grecco Marchiore
2
RESUMO
No ambiente industrial onde se dá o processamento de alimentos, a demanda energética é alta o
suficiente para dissipar energia na forma de calor pela unidade fabril. Devido a esta diferença de
temperatura entre os equipamentos e o ambiente de trabalho este gradiente provoca uma troca de
calor. A energia percorre no sentido da maior temperatura para a de menor temperatura. Este
fenômeno pode alterar a temperatura de processamento e ainda resultar em ineficiência energética.
Uma alternativa para minimizar este efeito é a utilização de materiais isolantes de baixa
condutividade térmica sobre os equipamentos onde acontecem estas trocas térmicas. O interior do
isolante térmico é formado por pequenas bolhas de gás que impossibilitam a sua movimentação e
consequentemente a transferência de calor. Este trabalho tem como objetivo o desenvolvimento de
um projeto para possível implementação de isolamento térmico em derivações de vapor e tachos
destinados a produção de doce de leite em uma pequena fábrica. O uso destes materiais isolantes
tornou-se uma forma de melhor aproveitar a energia em processos industriais, de oferecer condições
de trabalho amenas a trabalhadores, redução dos custos envolvidos com a produção e diminuição do
impacto ambiental.
Palavras-chave: Eficiência energética; Evaporadores; Transferência de calor.
___________________________ 1 Luma Sarai de Oliveira – Engenheira de Alimentos – Departamento Acadêmico de Alimentos (DALIM) –
Universidade Tecnológica Federal do Paraná – Câmpus Campo Mourão, [email protected] 2Nicolli Grecco Marchiore – Engenheira de Alimentos – Centro de Engenharias e Ciências Exatas (CECE) –
Universidade Estadual do Oeste do Paraná – Câmpus Toledo, [email protected]
183
1. INTRODUÇÃO
Produto originário da América Latina, porém com grande participação na produção de produtos
derivados do leite no Brasil, o doce de leite pode ser encontrado em dois diferentes formatos, sendo
eles: doce de leite em pasta e o doce de leite em tablets (VIEIRA, 2004). Trata-se de uma
alternativa rentável e que agrega valor expressivo à pecuária leiteira, podendo o lucro chegar a
400% (FRANCO, 2017).
A grande participação da produção deste derivado lácteo pelo Brasil é facilitada pela grande
disponibilidade de matéria-prima e pelo processamento simples, através da evaporação da água por
aplicação de calor na forma de vapor injetado em tanques encamisados (evaporadores)
(OLIVEIRA, 2017).
O vapor começou a ser utilizado na indústria a partir da Revolução industrial, a sua aplicação era no
acionamento de bombas, locomoção de locomotivas e outros similares através de uma força motriz.
Após algum tempo o uso desta força diminuiu e entrou em marcha corrente o uso do vapor como
fonte térmica, e assim o vapor produzido por uma fonte geradora de vapor por ser utilizado de
diversas formas como: geração de energia elétrica, processos de fabricação e beneficiamento,
geração de trabalho mecânico, aquecimento de linhas e reservatórios de óleo combustível e ainda na
prestação de serviços (LEITE, 2013).
A necessidade de melhoramento e aproveitamento da energia na forma de vapor nos processos
industriais, tornou-se necessário devido aos crescentes gastos energéticos pela unidade fábril além
do aumento do impacto ambiental (KRUCZEK, 2013).
Durante a passagem do vapor pelas tubulações transportadoras de energia é notado a grande
dificuldade na garantia da temperatura constante desde o momento da saída da caldeira até o destino
final como por exemplo evaporadores, tachos abertos. Este problema resulta em custos econômicos
crescentes para a planta industrial (POLOVNIKOV, 2014).
A fim de minimizar os efeitos da perda de calor são utilizados materiais denominados de
isolamentos térmicos, constituidos por inúmeros microscópicos espaços responsáveis por não
permitir a transmissão total de calor. Cada material o qual é formado o isolante contém uma
propriedade chamada de constante de condutividade térmica, e esta constante tende a ser muito
pequena reduzindo as perdas de calor através da irradiação para o meio externo, desta forma o calor
é mantido dentro da tubulação (NASCIMENTO JUNIOR, 2009).
A escolha do material que será utilizado para isolamento de proteção térmica é de grande
dificuldade pois as mudanças das condições térmicas geram diferentes temperaturas e essa condição
de molhação alterna o valor da condutividade do material. As propriedades que não podem deixar
de serem notadas ao selecionar o material isolante são a taxa de evaporação e de umidade, e a
transferência de massa (KRUCZEK, 2013).
Este trabalho tem como objetivo selecionar o material isolante e dimensionar a espessura do
isolamento térmico para os tachos de fabricação do doce de leite e para as derivações das linhas de
vapor que servem como forma de aquecimento para os tachos, acarretando em economia financeira,
de recursos naturais e de energia, tornando o processo mais competitivo e sustentável.
2. MATERIAIS E MÉTODOS
A metodologia utilizada para o dimensionamento da espessura do isolante térmico foi a apostila
Noções de isolamento térmico de tubulações, desenvolvido pelo professor autor Paul Fernand
Milcent em parceria com a Universidade Federal do Paraná, do departamento de Engenharia
Química. A parceria entre a Universidade Tecnológica Federal do Paraná campus Campo
Mourão e a indústria de doce de leite típica de pequeno porte localizada na região centro-oeste do
estado tornou possível a realização deste estudo. A seguir é descrito as etapas realizadas para a
realização do dimensionamento do material isolante para envolver as derivações de vapor e a manta
térmica para envolver os tachos de produção do doce já existente na indústria.
184
Figura 1: Corte de uma tubulação de vapor já isolada
Figura 2: Corte frontal da tubulação de vapor sem isolamento
2.1 Equações utilizadas para o dimensionamento do isolamento térmico do projeto
A Figura 1 demonstra a vista frontal de uma tubulação já revestida com o material isolante, e a
Figura 2 ilustra a tubulação de vapor sem o isolamento térmico.
Onde:
T1: Temperatura do vapor no interior da tubulação;
T2: Temperatura interna do material da tubulação;
T3: Temperatura externa do material da tubulação;
T4: Temperatura interna do material do isolamento;
T5: Temperatura externa do material do isolamento.
Estando o fluido quente (vapor) no interior do tubo (T1) e fora do tubo existir o ar em temperatura
mais baixa (T5), o calor fluirá de dentro para fora do tubo, fluindo no ambiente por convecção. Pela
parede do tubo e pelo isolamento o calor flui por condução na direção do raio, unidirecional, em
regime permanente, sem geração de calor e com condutividade térmica constante, podendo ser
adotada a Equação 1.
𝑞 =− .
= − .(2 . 𝜋. . 𝐿).
(1)
Onde:
q = Taxa de transferência de calor;
k = Condutividade térmica;
A = Área de troca térmica;
T = Temperatura;
r = Raio;
L = Comprimento do tubo.
Integrando:
q = ∫
= -k. 2. 𝜋. L ∫
185
q. ln
= 2. k. 𝜋. L ( ) e rearranjando a equação temos a Equação 2.
q =
(2)
A partir da Equação 2, os valores da condutividade térmica (k), os valores das temperaturas
( e dos respectivos raios externo e interno devem ser substituídos de acordo com a análise
da resistência em questão, para determinar o calor que está fluindo pela região delimitada.
A transferência de calor por convecção existente dentro do tubo (região 1) e no fluído que envolve o
tubo (região 2) e pela (região 4) e (região 5) podem ser determinadas através da Equação 3.
q = h. A. ∆T = h. A. (3)
Onde:
Tx = Temperatura mais elevada
Ty = Temperatura mais baixa
É definido um coeficiente global de troca térmica por meio da equação 4.
𝑞 𝑈 𝑈 (4)
Onde:
qTOTAL = é a taxa total de calor que se transfere
AJ = é a área de troca de referência; a qual se refere UJ
∆TOTAL = a diferença de temperatura total considerada
UJ = o coeficiente global de troca térmica
A Equação 5 fornece o valor da área de troca térmica:
𝐿
(5)
Sendo assim se considerarmos o ∆TTOTAL = T1-T5, deduzimos a seguinte Equação 6.
∆TOTAL = (T1-T2) + (T2-T3) + (T3-T4) + (T4-T5) (6)
Substituindo as diferenças de temperaturas nas equações acima temos a Equação 7.
⁄
⁄
+
(7)
Fazendo simplificações matemáticas obtemos a Equação 8 que fornece a taxa de transferência de
calor total pela tubulação:
186
𝑞
⁄
⁄
(8)
3. RESULTADOS E DISCUSSÕES
3.1 Planejamento para implementação do isolamento térmico nos evaporadores e derivações
da linha de vapor
O diagrama com valores para temperatura ambiente e temperatura de cozimento, visto na Figura 2,
durante diferentes amostragens, torna evidente a oscilação da temperatura de cozimento em função
da temperatura ambiente. Esse fato está provavelmente relacionado a falta de isolamento térmico no
tacho, indicando a necessidade de isolante. Esse revestimento resulta na redução da perda de
energia, uma vez que a manutenção da temperatura implica em maior injeção de vapor e, com isso,
aumentaria a eficiência energética do procedimento de fabricação do doce. Observou-se que as
derivações de vapor que chegam ao tacho também não possuem revestimento, aumentando a área
de dispersão do calor do vapor direcionado para o tacho por essas tubulações e ainda pelas válvulas
e acessórios presentes no trecho.
Figura 1: Diagrama de temperatura ambiente x temperatura de cozimento
Registrou-se ainda na linha de produção, o calor excessivo relatado pelos funcionários que
operavam os tachos. Considerando que o organismo humano funciona como uma máquina, tendo
sua temperatura central regulada pelo hipotálamo que responde a qualquer alteração térmica, a
temperatura do corpo ativa mecanismos internos de compensação, entretanto, embora o corpo se
adapte ao meio, os limites de temperatura interferem consideravelmente no bem-estar das pessoas
(SILVA; ALMEIDA, 2010).
Silva (2016) registrou que principalmente a partir de 30°C, a velocidade do trabalho diminui, as
pausas se tornam maiores, a propensão a acidentes aumenta e a concentração diminui.
Comprovando essa teoria, os colaboradores relataram as dificuldades na agilidade dos trabalhos e
queimaduras frequentes ocorridas nos equipamentos de evaporação do doce de leite. Ainda
sustentando a necessidade de providências no processo estudado, o Anuário Brasileiro de Proteção
(2007) reconheceu que o atendimento às condições de conforto dos ambientes de trabalho de
indústria produtoras de alimentos são fatores que podem contribuir para a redução do desgaste
físico e emocional dos trabalhadores e, consequentemente, pode reduzir os índices de acidentes de
trabalho neste setor, que possui atualmente os maiores índices registrados, com 8,91% dos casos.
Em suma, os isolamentos diminuem as perdas de calor e otimizam o processo, reduzindo os gastos
energéticos sendo altamente indicados.
0
20
40
60
80
100
120
1 2 3 4 5
0
18,3 17,8 18,4 18,7
111,7 112,4 111,6 112 112,3
TEM
PER
ATU
RA
○C
AMOSTRAGEM
Temperatura Ambiente Temperatura de cozimento
187
3.2 Simulação do custo para implementação do isolante
Para a obtenção do orçamento do isolamento levou-se
em consideração os fatores como: preço, características
termo física do material isolante, distância do
fornecedor do material e a montagem do mesmo.
Através de pesquisas de custo benefício decidiu-se iniciar
o orçamento com duas empresas, uma delas situada na
cidade de São Paulo e a outra na cidade de Curitiba. Como
a logística encareceu o produto foi decidido continuar o
orçamento com a empresa de Curitiba.
O contato com a empresa foi através de telefone e e-mail, e para dar continuidade com o orçamento
dados como: temperatura máxima que o fluído poderá atingir, comprimento da tubulação, material
que a tubulação é construída, dimensões dos tachos evaporadores, temperatura ambiente do local de
trabalho e diâmetro da tubulação foram fornecidas.
A Figura 4 representa o material isolante de interesse para aplicação.
Tabela 1: Simulação do custo de implementação do isolamento térmico
Material Referência Espessura
(mm)
Valor
unit. Sem
ICMS/IPI
(R$/m)
Qde*
(m)
Valor
unit**.
com
ICMS
(R$)
Valor
total
(R$)
com
ICMS
Valor
total
com
ICMS e
IPI
Obs
TuboAF_Armaflex
AF U 022
44
55,62
10
63,21
632,10
695,31
½‖
aço
Manta_Class_1_Armaflex
C1 32 100
E
32
80,41
7
91,38
639,66
703,63
7mx1
m
Acessórios Armaflex
Adesivo
520-S 3,6 I
n/a
153,23
1
174,13
174,14
174,13
3,6
litros
Folha de alumínio 10 128,00 128,00 128,00
Total
1701,07
*Quantidade, ** Valor unitário
Figura 4: Isolante de interesse para aplicação industrial
188
O trecho de tubo sem isolamento é de 2,0 m para percurso de cada tacho, totalizando 4,0 m e com
bitola de ½ polegada (1,3 cm). O tacho foi considerado, por aproximação, um cilindro de altura 1,0
m com largura de 1,0 m. O isolante tomado para análise de investimento de revestimento no tubo
foi o Armaflex® modelo AF U 022, com 44 mm de espessura, orçado em R$ 63,21/m. Para o tacho,
cotou-se a manta térmica marca Armaflex® modelo C1 32 CE, com espessura 32 mm e largura de
1,0 m, orçada em R$ 91,38/m de comprimento. Com isso estimou-se serem necessários 3,14 m de
manta para cada tacho, resultando aproximadamente 6,3m para os dois tachos. Considerando
eventuais perdas, indica-se a compra mínima de 7 m da manta num total de R$ 703,63 (com ICMS
e IPI inclusos). Para o revestimento dos 4,0 m de tubo recomenda-se a compra mínima de 10 m
(metragem limitante do fabricante) totalizando R$ 695,31 (com ICMS e IPI inclusos). Para garantia
da resistência mecânica e ainda proteção contra umidade e fogo direto recomenda-se o revestimento
com folha de alumínio que incrementará o custo em 128,00. O investimento com isolante térmico
incluindo o adesivo selante e o envoltório externo para proteção mecânica totalizaria R$ 1701,07.
A figura 5 trata-se de uma imagem ilustrativa da unidade fabril do doce de leite, na figura podemos
observar que o tacho do canto direito está sem o isolamento na derivação por onde passa o vapor
proveniente da caldeira a fim de aquecer o evaporador. Este calor quando dissipado eleva os custos
energéticos e o consumo de lenha que é utilizado na queima da caldeira, ainda salientando que os
colaboradores que trabalham perto desta derivação ao abastecer ou circular perto do equipamento
sofrem queimaduras.
O tacho do canto esquerdo ilustra como possivelmente ficaria o equipamento revestido pelo
isolamento. O isolamento irá recobrir toda a derivação de vapor que abastece o tacho e uma manta
iria envolver o tacho. Desta forma existe a garantia de que a temperatura de cozimento do doce se
manterá constante, pois o fluxo de calor proveniente da fonte de alta temperatura (tacho) para a
fonte de baixa temperatura (ambiente) será minimizado. Ao tomar estas medidas o produto final
obterá sempre o mesmo padrão de qualidade, existirá a queda no abastecimento de lenha da caldeira
e o ambiente de trabalho terá temperaturas amenas para os colaboradores trabalharem.
189
Figura 5: Planta ilustrativa de como ficaria o tacho com isolamento térmico
CONCLUSÕES
A inexistência de isolamento térmico em parte da tubulação de derivação e no tacho de cozimento
deve ser corrigida para que se tenha eficácia de cozimento, eficiência térmica e prevenção de
acidentes. A previsão de custo da adequação do processo seria a relativa a compra do isolamento
(cerca de R$ 1701,07), correção, calibração e treinamento para operacionalização dos instrumentos
(dependente da empresa contratada).
REFERÊNCIAS
ANUÁRIO BRASILEIRO DE PROTEÇÃO. Estatística. MPF Publicações. Novo Hamburgo, RS,
2007.
FRANCO, P. R. Doce de leite é aposta para aumentar rentabilidade e agregar valor à pecuária
leiteira. Agropecuário, 2015. Disponível em:
<http://www.em.com.br/app/noticia/agropecuario/2015/08/10/interna_agropecuario,676831/lucros-
adocicados.shtml>. Acesso em: 29 de julho de 2017.
190
LEITE, C,B,F. Inspeção e manutenção do sistema de purgadores de uma fábrica de pneus
para redução do consumo de energia. (Dissertação para conclusão do curso). Rio de Janeiro.
Centro Universitário Estadual da Zona Oeste, pg. 4, 2013.
KRUCZEK T. Determination of annual heat losses and steam pipeline networks and economic
analysis of their thermomodernisation. Journal Energy, n. 62, pg. 120-131, 2013.
NASCIMENTO JUNIOR, Cleber M.; SARTORELLI, Ricardo J. Geração de energia por meio do
vapor. Coletânea de trabalhos – Qualidade de energia e tecnologias de uso final, n.2, p.13-17,
2009.
OLIVEIRA, L. S. Parametrização da produção de doce de leite em indústria de pequeno porte.
(Dissertação para conclusão de curso). Campo Mourão, Universidade Tecnológica Federal do
Paraná, 2017.
POLOVNIKOV, V. Y.; GUBINA, E. V. Heat loss of heat pipelines in moisture conditions of
thermal insulation. EDP Sciences, 2014.
SILVA, F. T. Doce de leite. AGEITEC – Agência Embrapa de Informação Tecnológica 2016.
Disponível em:
<http://www.agencia.cnptia.embrapa.br/gestor/tecnologia_de_alimentos/arvore/CONT000girl7f390
2wx5ok05vadr14mvyuve.html>. Acesso em: 10 de setembro de 2016.
SILVA, T.L, ALMEIDA. V.C. Influência do calor sobre a saúde e desempenho dos
trabalhadores. Simpósio Maringaense de Engenharia de Produção. Maringá, 2010.
VIEIRA, L.C; JÚNIOR, J.B.L. Tecnologias de fabricação dos Doces de Leite Pastoso em
Tabletes. Comunidade Técnico, p.1, Belém, 2004.
191
PROJETO PARA INSTALAÇÃO DE CÂMARA FRIGORÍFICA EM UMA
INDÚSTRIA DE SORVETE
Emanueli Backes1; Marília Neuman Cuoto
2 ;Vanessa Barbosa
3; Alisson Veiga
4; Jandrei Sartori
Spancerski5; Elciane Regina Zanatta
6
RESUMO
A estocagem de alimentos de forma eficiente se torna necessária quando o homem deixa de obter
seus alimentos para consumo imediato e passa a guarda-los. Para tal eficiência são necessárias
análises de temperatura, dimensionamento e materiais que foram sendo desenvolvidas ao longo da
evolução humana. Com uso de tais análises e as tecnologias disponíveis, o presente trabalho
apresenta os processos que envolveram o projeto de uma câmara frigorífica para armazenamento de
sorvetes com capacidade de estocagem de 30000 kg e movimentação diária de 12000 kg, em uma
indústria produtora localizada na cidade de Petrolina, no Pernambuco. O projeto da câmara
frigorífica segue todas as especificações da legislação vigente para o produto, e, mesmo sendo
apenas um projeto teórico, possui todos os requisitos para ser executado em circunstâncias reais.
Palavras-chave: Cadeia do frio; Armazenamento; Gelados comestíveis. ___________________________ 1 Emanueli Backes – Acadêmica do Curso de Engenharia de Alimentos – Departamento Acadêmico de Alimentos
(DAALM) – Universidade Tecnológica Federal do Paraná - Câmpus Medianeira, [email protected] 2 Marília Neumann Cuoto - Acadêmica do Curso de Engenharia de Produção – Departamento Acadêmico de Produção
(DAPRO) – Universidade Tecnológica Federal do Paraná - Câmpus Medianeira, [email protected] 3 Vanessa Barbosa - Acadêmica do Curso de Engenharia de Produção – Departamento Acadêmico de Produção
(DAPRO) – Universidade Tecnológica Federal do Paraná - Câmpus Medianeira, [email protected] 4 Alisson Veiga – Acadêmico do Curso de Engenharia de Produção – Departamento Acadêmico de Produção (DAPRO)
– Universidade Tecnológica Federal do Paraná – Câmpus Medianeira, [email protected] 5 Jandrei Sartori Spancerki – Acadêmico do Curso de Engenharia de Produção – Departamento Acadêmico de Produção
(DAPRO) – Universidade Tecnológica Federal do Paraná - Câmpus Medianeira, [email protected] 6 Elciane Regina Zanatta – Docente do Curso de Engenharia de Alimentos – Departamento Acadêmico de Alimentos
(DAALM) – Universidade Tecnológica Federal do Paraná - Câmpus Medianeira, [email protected]
192
1. INTRODUÇÃO
Com a globalização e o sedentarismo da população, foi necessário o desenvolvimento de métodos
de armazenagem de alimentos, que de acordo com o Código Nacional de Saúde, Decreto-Lei
986/1969, alimento é toda substância ou mistura de substâncias, no estado sólido, líquido, pastoso
ou qualquer outro adequado, que objetiva fornecer ao organismo humano os elementos normais ao
seu processo nutricional.
Sabe-se que temperaturas baixas são utilizadas para retardar as reações químicas e a atividade
enzimática bem como para retardar ou inibir o crescimento e a atividade microbiana nos alimentos,
através desse conceito, foi pensado em armazenar os alimentos em ambientes controlados, um deles
são as câmaras frias. As técnicas de conservação têm por objetivo principal a destruição dos
microrganismos, impedindo toda e qualquer ação demandada por esses agentes, por enzimas ou por
outras causas deteriorantes (GAVA et al., 2008). Com isso, esse tipo de armazenamento auxilia no
aumento do tempo de prateleira dos alimentos.
Para que os alimentos permanecem na temperatura adequada em seu armazenamento utiliza-se
ciclos de refrigeração industrial, compostos, entre outros equipamentos, por dois trocadores de
calor. De acordo com Isenmann et al. (2012), esses trocadores de calor podem ser definidos como
aparelhos onde o calor está sendo transferido, no caso específico da refrigeração industrial recebem
o nome de evaporadores e condensadores. A quantidade de calor a ser transferida geralmente é dada
pelas exigências da operação unitária, igualmente as temperaturas de entrada e de saída das
correntes trocadoras de calor.
Tratando-se de um produto comercializado mundialmente, estima-se que o sorvete tornou-se
conhecido no Brasil em 1834, e a partir disto são continuamente desenvolvidas novas técnicas e
sabores, dispondo de variados ingredientes para seu preparo. O fator de armazenagem é grande
contribuinte para a qualidade do produto, sendo a recristalização do gelo seu maior agravante
relacionado à temperatura de armazenamento e suas alternâncias. (FERNANDES et al., 2016).
A produção do sorvete dá-se início por emulsão estabilizada, ―também chamada de calda,
pasteurizada, que através de um processo de congelamento sob agitação contínua (batimento) e
incorporação de ar, produz uma substância cremosa, suave e agradável ao paladar‖ (SOUZA et al.,
2010. p. 155).
2. MATERIAIS E MÉTODOS
O desenvolvimento do projeto para instalação de câmara frigorifica em uma indústria de sorvete na
cidade de Petrolina-PE, baseou-se em uma capacidade de armazenamento teórica de 30 toneladas
do produto, com uma movimentação diária de 12 toneladas, valores que atendem as necessidades de
uma indústria com produção e fluxo relativamente altos. O tipo de sorvete a ser estocado na câmara
frigorifica projetada são potes de sorvetes de 2 litros.
Os dados para o projeto foram fornecidos pela Resolução RDC nº 267, de 25 de setembro de 2003,
que dispõe sobre o Regulamento Técnico de Boas Práticas de Fabricação para Estabelecimentos
Industrializadores de Gelados Comestíveis e pela Portaria nº 379, de 26 de abril de 1999, que
aprova o Regulamento Técnico referente a Gelados Comestíveis, Preparados, Pós para o Preparo e
Bases para Gelados Comestíveis.
3. RESULTADOS E DISCUSSÕES
193
Os potes de sorvete são armazenados na câmara frigorifica em embalagem secundária de polietileno
de baixa densidade, formando fardos com 4 potes de sorvete cada e com uma lâmina de papel
ondulado na base dos potes. A massa total por fardo é de 3,9 kg – considerando densidade mínima
do sorvete disposta na Portaria nº 379 – com dimensões de 36 x 26 x 12,5 cm de comprimento,
largura e altura, respectivamente.
O baixo custo para aquisição dos pallets de madeira são os principais responsáveis por estes serem
largamente utilizados no armazenamento de produtos. Com dimensões fixas de 1,2 x 1,0 m, a
Figura 1, apresenta duas formas distintas de disposição dos fardos no pallet, de forma que seu
tamanho foi otimizado para suportar a maior quantidade de produto (11 fardos).
Figura 1: Vista superior de dois níveis de paletização.
Aconselha-se um empilhamento máximo de 12 níveis de produto, atingindo assim uma massa de
42,9 kg por nível e 514,8 kg por pallet. Para suprir a necessidade de armazenamento de 30
toneladas, fez-se necessária a utilização de uma câmara frigorifica contendo 59 pallets.
A Portaria no 711, de 1 de novembro de 1995 e RIISPOA exigem que haja uma distância mínima de
0,3 m entre os pallets e as paredes da câmara frigorifica, quando se faz o estoque de produtos de
origem animal. O espaçamento de 0,1 m entre os pallets faz-se necessário para melhor
movimentação e ventilação da estocagem. A Figura 2 apresenta o layout de disposição dos pallets
dentro da câmara frigorifica projetada.
194
Figura 2: Vista superior do Layout de disposição dos pallets na câmara frigorifica de estocagem
para 30 toneladas de sorvete.
A câmara frigorifica conta com apenas um nível de paletização e possui uma área otimizada com a
movimentação máxima de 2 pallets para atingir o pallet desejado.
A câmara possui uma orientação espacial teórica como apresentada na Figura 3.
Figura 3: Vista superior da localização da câmara de estocagem de sorvetes dentro da indústria e
sua orientação espacial.
A temperatura de armazenamento mínima do sorvete, segundo Resolução RDC nº 267 é de – 18oC.
A câmara frigorifica projetada conta com uma temperatura de armazenamento com uma margem de
segurança, isto é, – 20ºC. Sua localização teórica dentro da indústria é entre outras duas câmaras de
armazenamento (Câmara 1 e 3).
Sabendo que a média da maior temperatura da cidade de Petrolina – PE, na qual a parede Sul está
exposta é de 38,4ºC, tem-se os cálculos descritos abaixo.
ΔT = (Texterna-Tinterna) + ΔT*
Sendo
Texterna: temperatura externa à câmara (°C);
Tinterna: temperatura interna à câmara (°C);
ΔT*: fator de correção para a radiação solar (°C) (SOUSA et al., 2015).
Parede Sul: ΔT = (38,4°C-(-20°C)) + 1 = 59,4°C
Para o valor de 59,4ºC, segundo tabelas apresentadas por Sousa et al. (2015), a espessura EPS será
de 200 milímetros.
Parede Oeste e Leste: ΔT = (-20°C-(-20°C)) = 0°C
Para o valor de 0ºC, segundo tabelas apresentadas por Sousa et al. (2015), a espessura EPS será de
50 milímetros.
Parede Norte: ΔT = (12°C-(-20°C)) = 32°C
Para o valor de 32ºC, segundo tabelas apresentadas por Sousa et al. (2015), a espessura EPS será de
125 milímetros.
195
3.1 CARGA TÉRMICA DA ESTRUTURA
A carga térmica da estrutura pode ser calculada pela carga cedida pelas paredes, cedida pelo teto e
cedida pelo piso. A equação abaixo representa o cálculo da carga térmica, onde o fator tabelado foi
retirado de análise de câmara frigorífica realizada por Sousa et al. (2015).
Qestrutura = Área x (Fator tabelado)
Parede Norte: Qestrutura = (3,5x9)m² x (190,667 kcal/m²) = 6006,0105 kcal/dia
Parede Sul: Qestrutura = (3,5x9)m² x (212,9 kcal/m²) = 6706,35 kcal/dia
Teto e Piso: Qestrutura = (9x13,5)m² x (212,9 kcal/m²) = 25867,35 kcal/dia
3.2 CARGA TÉRMICA CEDIDA PELO PRODUTO
Quando o sorvete adentra a câmara frigorífica, ele está à temperatura de – 12oC, e nesta temperatura
ele já se encontra congelado. Assim, desconsidera-se dos cálculos calor sensível antes do
congelamento e latente de congelamento.
Pelo fato de o sorvete ser um produto de origem animal e não apresentar metabolismo ativo, o calor
de respiração do produto também é desconsiderado dos cálculos.
Portanto, a carga térmica cedida pelo produto é composta apenas pelo calor sensível após o
congelamento do produto:
Qproduto = m x cp x (T1 – T2)
Sendo
m: movimentação diária de sorvete na câmara;
cp: calor específico do sorvete (SOUSA et al., 2015);
T1: temperatura ambiente da indústria;
T2: temperatura no interior da câmara.
Qproduto = 12000 kg/dia x 0,45 kcal/Kg °C x (-12 – (-20))°C = 43200 kcal/dia
3.3 CARGA TÉRMICA DE INFILTRAÇÃO DE AR
A abertura da porta da câmara frigorifica para entrada e saída de funcionários provoca uma troca
térmica no ambiente, na qual haverá entrada de calor, necessitando que uma carga térmica de
infiltração de ar também seja contabilizada.
Qinfiltração = Vcâmara x FTA x ΔH
Sendo
Vcâmara: volume da câmara frigorifica;
FTA: fator de troca de ar (1/24 horas);
∆H: Calor tabelado cedido por cada m³ de ar que entra na câmara (SOUSA et al., 2015)
Qinfiltração = (9x13,5x3,5)m³ x 3,099 x 16,6 kcal/m³ = 21876,305 kcal/dia
3.4 CARGA TÉRMICA DEVIDO A LUZES, PESSOAS, EMBALAGENS E EQUIPAMENTOS
196
A câmara frigorífica que está sendo projetada não contém nenhum equipamento que dissipe calor
por meio de eletricidade, então, este cálculo de carga térmica pode ser desconsiderado.
A massa da embalagem é de 0,050 kg e a massa do conjunto produto armazenado mais embalagem
é de 3,850 kg. Como a massa da embalagem representa apenas 1,3% em relação ao conjunto
anteriormente citado, a carga térmica devido a embalagem pode ser desconsiderada.
A carga térmica cedida pela iluminação e ocupação de pessoas é a seguinte:
Qiluminação = Potência x Área x t x 0,86
Sendo ―t‖ o tempo de utilização das lâmpadas.
Para o projeto, considerou-se a utilização de lâmpadas com 10 W de potencia. Estas lâmpadas
ficarão acessas apenas durante o período em que os colaboradores estiverem trabalhando dentro da
câmara, ou seja, 3 horas.
Qiluminação = 10 x (9x13,5)m² x 3 x 0,86 = 3134,7 kcal/dia
Para a carga térmica devido a ocupação, isto é, pessoas, considera-se que apenas um funcionário irá
trabalhar dentro da câmara frigorífica, durante 3 horas por dia.
Qpessoas = Cocupação x n x t
Sendo Cocupação o calor equivalente por pessoa na câmara frigorífica (SOUSA et al., 2015)
Qpessoas = 338 kcal/h x 1 pessoa x 3h/dia = 1014 kcal/dia
3.4.1 CARGA TÉRMICA DOS MOTORES DOS VENTILADORES
A carga térmica dos motores dos ventiladores contabiliza o calor cedido pelos motores dos
equipamentos para evaporação, instalados. Para o cálculo (SOUSA et al., 2015) é necessário
inicialmente somar os cálculos de carga anteriores e assim chegar em uma carga aproximada e
transformá-la em toneladas de refrigeração:
Qaproximada = Qestrutura + Qinfiltração + Qproduto + Qvariada
Qaproximado = 64447,0605 + 21876,305 + 43200 + (3134,7 +1014) = 133672,0655 kcal/dia
Qaproximado = 5569,669 kcal/h equivalente a 1,84 TR
Foi então estimada a potência inicial de 0,5 cv para o cálculo da carga dos ventiladores. Com base
na Figura 4, retirada de Foust, a potencia do ventilador é de 0,5 x 1,84 = 0,92 cv e rendimento (n)
de 70%, ficando na faixa de potencia do motor entre 0,5 e 1,0 cv.
Figura 4. Tabela retirada de Foust
197
Calculando a carga dissipada pelos motores dos ventiladores:
Qventiladores = Potência x tempo de utilização x 632/n
Qventilador = 0,92 cv x 21 h/dia x 632/0,70 = 17443,2 kcal/dia
Portanto, somando a carga do ventilador à carga aproximada, tem-se:
Qtotal = 133672,0655 + 17443,2 = 151115,26 kcal/dia equivalente a 6296,47 kcal/hora e 2,08 TR
Com o valor de carga térmica em toneladas de refrigeração, pode-se calcular a potência necessária
para os motores dos ventiladores, apresentada abaixo:
2,08 x 0,5 = 1,04 cv
Conforme supracitado, o resultado obtido está fora do intervalo de abrangência ao qual 0,92 cv
pertence (entre 0,5 e 1,0 cv), sendo então esta possibilidade descartada, gerando a necessidade de
uma nova iteração. A nova potência escolhida é de 0,6 cv.
Potência do motor do ventilador = 0,6 x 1,84 = 1,1 cv, com rendimento (n) de 71,6%, estando na
faixa de 1,0 a 1,5 cv da Figura 4.
Fez-se novamente o cálculo da carga dos motores dos ventiladores:
Qventilador = 1,1cv x 21h/dia x 632/0,716 = 20389,94 kcal/dia
Recalculando a carga total:
Qtotal = 133672,0655 +20389,94 = 154071 kcal/dia
Qaproximado = 6419,62 kcal/h, equivalente a 2,12 TR
Calculando a potência dos motores dos ventiladores com o resultado desta iteração temos:
2,12x0,6 = 1,27 cv, na qual a valor final está na mesma faixa de abrangência da eficiência que o
inicial (entre 1,0 e 1,5), resultado potencialmente adequado para ser utilizado.
3.5 DISTRIBUIÇÃO DA CARGA TÉRMICA
O Gráfico 1 apresentado abaixo mostra a porcentagem que cada carga térmica representa no sistema
ao todo.
Gráfico 1: Distribuição da carga térmica total requerida pela câmara frigorífica para estocagem de
30 toneladas de sorvete.
3.6 SELEÇÃO DO EVAPORADOR
48%
32%
17% 3%
Qestrutura
Qproduto
Qinfiltração
Qvariada
198
Para a carga térmica total correspondente a 6.419,62 kcal/h e temperatura de refrigeração de -20oC,
optou-se por utilizar 4 evaporadores do catálogo da empresa especializada Thermokey do Brasil,
modelo PM 130.63, que se adapta a câmara frigorífica projetada. A carga térmica utilizada por cada
evaporador dentro da câmara frigorífica é de 1,9 kW, correspondente a 1634,79 kcal/h.
3.7 CÂMARA FINALIZADA
Após a finalização das etapas, o projeto da câmara frigorifica, realizado em software (SketchUp), é
apresentado nas figuras 5 e 6.
Figura 5. Vista isométrica com destaque ao lado Norte da câmara.
Figura 6. Vista isométrica com corte lado Norte/Leste da câmara.
4. CONCLUSÕES
Com a realização do presente trabalho foi possível evidenciar a importância de realizar um estudo
preliminar para construção de uma câmara de estocagem de sorvetes levando em conta aspectos
legais, normas e cálculos para dimensionamento, tecnologias referentes a materiais construtivos e
equipamentos. O presente trabalho apresenta uma proposta de construção de uma câmara frigorifica
para armazenamento de potes de sorvete de 2 litros, com soluções de empilhamento, disposição dos
pallets dentro da câmara frigorífica e as distâncias necessárias entre os pallets e entre os potes
necessária para o armazenamento. Com tal estudo foi observado que existem legislações sobre
temperatura de trabalho referente a funcionários e também referentes ao produto, além de normas
técnicas sobre a câmara frigorífica, somando estes fatores com os cálculos de dimensionamento é
possível obter o melhor resultado para construção minimizando custos operacionais, assim é
possível resultar em um armazenamento eficaz e estocagem segura do alimento.
199
REFERÊNCIAS
BRASIL. Decreto Lei no 986, de 21 de outubro de 1969. Institui normas básicas sobre alimentos.
Diário Oficial, DF, Seção 1, p. 8935.
BRASIL. Resolução RDC no 267, de 25 de setembro de 2003. Regulamento Técnico de Boas
Práticas de Fabricação para Estabelecimentos Industrializadores de Gelados Comestíveis.
Disponível em: <http://portal.anvisa.gov.br/documents/33916/388704/RDC_N_267.pdf/6bbd5fab-
2c85-4b80-9c0b-1ad6ea42d5c0> Acesso em: junho 2017.
BRASIL. Resolucao RDC no 266, de 22 de setembro de 2005. Regulamento Técnico para Gelados
Comestíveis e Preparados para Gelados Comestíveis. Disponível em: <
http://portal.anvisa.gov.br/legislacao#/visualizar/27624> Acessado em: junho 2017.
FERNANDES, D.S. Adição de Maltodextrina e Farelo de Mandioca na Formulação de Sorvetes.
Dissertação do Mestrado em Agronomia – Energia na Agricultura – Universidade Estadual
Paulista (UNESP), Botucatu, 2016.
FOUST, A. S.; WENZEL, L. A.; CLUMP, C. W.; MAUS, L.; ANDERSEN, L. B. Princípios das
Operações Unitárias – São Paulo, SP: 1982.
GAVA, A. J.; SILVA, C. A. B.; GAVA J. R. F. Tecnologia de alimentos: princípios e aplicações.
São Paulo: Nobel, 2008.
ISENMANN, F ARMIN. Operações unitárias na indústria química - Timóteo, MG : 2012. 1°
Edição.
SOUSA, A.V.; GOMES, B.C.C.; ZANON, B.S.; GOMES, M.C.; GOMES, M.C.; CARVALHO,
A.L.V. Projeto de Câmara Frigorífica para Armazenamento de Maçãs. Anais do XV CONEMI,
2015.
SOUZA, J.C.B.; COSTA, M.R.; RENENSIS, C.M.V.B.; SIVIERI, Katia. Sorvete – Composição,
Processamento e Viabilidade da Adição de Probiótico. Alimentos & Nutrição, v.21, p. 155-165,
2010.
200
QUALIDADE MICROBIOLÓGICA DA ÁGUA PARA CONSUMO DE UMA
UNIVERSIDADE DO OESTE DO PARANÁ
Eleomar de O. P. Júnior1; Isa P.M. Amaro
2; Fabio A. Bublitz Ferreira
3; Valdemar P. Feltrin
4
RESUMO
A água é considerada um recurso finito, e por esse motivo a utilização de maneira consciente torna-
a um indicador de desempenho importante, visto que existe a promoção de uso correto e racional de
tal recurso. Além disso, ela também pode trazer riscos à saúde se for de má qualidade, servindo de
veículo para vários agentes biológicos e químicos. Por este motivo, seis bebedouros, alimentados
por água proveniente de poço artesiano, de uma universidade do Oeste do Paraná, foram utilizados
para serem avaliados com relação a qualidade microbiológica da água de consumo. Foram
realizadas as análises de contagem de bactérias heterotróficas pelo método de laminocultivo
(Aquacult-Laborclin), contagem de heterotróficos em placas, determinação de número mais
provável de coliformes totais e termotolerantes e análise de pH. Os resultados pelo método de
laminocultivo indicaram que somente dois dos bebedouros avaliados apresentaram-se dentro do
limite de 500 UFC/mL de heterotróficos, estipulado pela Portaria 2.914 de 12 de dezembro de 2011,
ANVISA. Além disso, coliformes termotolerantes foram identificados em dois pontos de coleta,
segundo a mesma Portaria a positividade destas análises é inaceitável. Possivelmente, o problema
encontrado na água, está diretamente relacionado a sua origem, e a ausência de tratamento para
desinfecção. Além disso, fatores como manutenção, tempo de vida útil e localidade dos bebedouros,
devem ser levados em consideração para a garantia da qualidade da água para consumo humano.
_____________________________ 1 Eleomar de Oliveira Pires Júnior – Acadêmico do Curso de Engenharia de Alimentos – Departamento Acadêmico de
Alimentos (DAALM) – Universidade Tecnológica Federal do Paraná – Câmpus Medianeira,
[email protected] 2 Isa Paula de Melo Amaro – Acadêmica do Curso de Engenharia de Alimentos – Departamento Acadêmico de
Alimentos (DAALM) – Universidade Tecnológica Federal do Paraná – Câmpus Medianeira,
[email protected] 3 Fabio Avelino Bublitz Ferreira – Professor do Departamento Acadêmico de Alimentos – Universidade Tecnológica
Federal do Paraná – Câmpus Medianeira, [email protected] 4
Valdemar Padilha Feltrin – Professor do Departamento Acadêmico de Alimentos – Universidade Tecnológica Federal
do Paraná – Câmpus Medianeira, [email protected]
201
Palavras-chave: Heterotróficos, contaminação microbiológica, bebedouros
1. INTRODUÇÃO
A água é de extrema necessidade para a vida, é um recurso indispensável não só para os humanos,
mas também para outros seres vivos, ou seja, é um suporte essencial aos ecossistemas. Com relação
ao consumo humano, a água é retirada de rios, lagos, represas e aquíferos, podendo assim impactar
a saúde, qualidade de vida e o desenvolvimento populacional (SOUZA, 2000).
Segundo a Organização Mundial da Saúde (OMS), ―todas as pessoas, em quaisquer estágios de
desenvolvimento e condições socioeconômicas têm o direito de ter acesso a um suprimento
adequado de água potável e segura‖. O termo ―segura‖ refere-se à água que não represente um risco
significativo à saúde, e que se apresente em quantidade satisfatória de acesso, suprindo as
necessidades domésticas e apresente baixo custo (ORGANIZAÇÃO PANAMERICANA DE
SAÚDE, 2009).
A potabilidade é o índice que garante a qualidade da água. Deste modo, a água distribuída para o
consumo humano deve ser tratada, limpa, e não apresentar nenhum índice de contaminação, seja de
origem química, física, radioativa e microbiológica, ou seja, em hipótese alguma deve apresentar
risco a saúde humana (BRASIL, 2011).
Pode-se alcançar a potabilidade através de diversas formas de tratamento, sendo o mais usual
aqueles que incluem as etapas de coagulação, floculação, decantação, filtração, desinfecção e
fluoretação (FREITAS, 2002).
Atualmente a Portaria no
2914 de 12 de dezembro de 2011, do Ministério da Saúde, é a responsável
pelo controle e pela vigilância da qualidade da água para o consumo humano, e também visa
garantir o seu padrão de potabilidade. Com relação às características microbiológicas, o Ministério
da Saúde regulamenta, por meio desta Portaria, a qualidade de abastecimento municipal através da
avaliação da presença de bactérias do grupo coliformes, que são as responsáveis por indicar
contaminação por bactérias de origem fecal, incluindo uma ampla variedade de espécies
patogênicas. Além disso, é estabelecido pela mesma legislação um limite de 500 UFC/mL
(Unidades Formadoras de Colônias por mililitro) para bactérias heterotróficas. Outro aspecto a ser
ressaltado, são as metodologias e parâmetros das análises físico-químicas necessárias, que por sua
vez também podem ser encontradas no documento (BRSIL, 2011).
A água pode ser contaminada em diversos modos, desde o seu ponto de origem, passando pelo
processo de distribuição e principalmente, nos reservatórios particulares, onde o índice de
supervisão é menor. As principais causas das contaminações em residências e empresas são a
vedação inadequada das caixas de água e cisternas, a carência de atividade de limpeza e a
desinfecção periódica irregular (GERMANO; GERMANO, 2003).
A utilização da água subterrânea vem sendo questionada atualmente conforme relata a Companhia
Ambiental do Estado de São Paulo. Isso ocorre devido aos fatores históricos, visto que o solo vem
sofrendo frequentes contaminações através do deposito de resíduos gerados por atividades
cotidianas. Porém, a sua capacidade de retenção e depuração dos resíduos não satisfaz as
necessidades atuais. Pois, a sociedade se apresenta um maior crescimento a cada dia, e o solo por
sua vez se torna debilitado por não suportar grande quantidade de resíduos. Assim, apesar de serem
mais protegidas que as águas superficiais, as águas subterrâneas podem ser poluídas ou
contaminadas quando os poluentes atravessam a porção não saturada do solo (CETESB, 2013).
Sabe-se que vários fatores podem comprometer a qualidade da água. O destino final do esgoto
doméstico e industrial, em fossas e tanques sépticos, a disposição inadequada de resíduos sólidos
urbanos e industriais, postos de combustíveis e de lavagem e a modernização da agricultura,
representam fontes de contaminação das águas subterrâneas, por bactérias e vírus patogênicos,
parasitas e substâncias orgânicas e inorgânicas (SILVA; ARAÚJO, 2003).
É muito comum a utilização de água de poços na região Oeste do Paraná onde foi realizado o
estudo, tanto nas áreas urbanas como rurais (LIMA; LOCH, 2014). A popularidade das fontes
202
subterrâneas para abastecimento deve-se ao fato de existirem muitas vantagens na utilização desta
água, por exemplo: baixo custo, pois exigem menos construções, retirada próxima ao local de
utilização, facilidade de exploração, bom nível de potabilidade e menor perda por evaporação por
estar armazenada no subsolo (STROPARO, 2004).
Os compostos clorados, devido a propriedades que destroem ou inativam organismos patogênicos e
sua capacidade de efeito residual, são as substâncias mais utilizadas no tratamento da água. A
aplicação do cloro acontece de uma forma simples, visto que os equipamentos utilizados são de
baixo custo e a ação do agente se dá à temperatura ambiente e em um curto prazo de tempo
(TOMINAGA; MIDIO,1999).
Sendo assim, o intuito deste trabalho foi realizar a verificação da qualidade microbiológica da água
disponível para consumo nos bebedouros de maior fluxo de pessoas da instituição de ensino.
2.MATERIAIS E MÉTODOS
A universidade possui um sistema de abastecimento de água proveniente de um poço artesiano,
situado em seu território, classificado como uma Solução Alternativa Coletiva de Abastecimento.
Esta água, por sua vez, é distribuída sem tratamento, através de um sistema de tubulações para
todos os blocos em que se encontram instalados os bebedouros. Dentre eles foram utilizados seis
pontos estratégicos, com maior fluxo de pessoas para a coleta da água. Os pontos foram nomeados
de acordo com a sua localização sendo eles 1. Biblioteca, 2. Restaurante Universitário, 3. Sala de
Estudos, 4. Recepção, 5. Bloco 1 e 6. Bloco 2. As características de filtração e localização dos
bebedouros analisados são apresentadas na Tabela 1.
Tabela 1: Características relevantes dos bebedouros.
A coleta de amostras em cada um dos bebedouros aconteceu em dois períodos de tempo, espaçados
em 28 (vinte e oito) dias e coletadas no mesmo horário (17h00min). As amostras para análises
microbiológicas foram coletadas de acordo com as normas indicadas no Manual para Orientação
Análise de Água no Instituto Adolfo Lutz (BUGNO et al., 2016).
2.1 Análise de pH
As análises de pH foram realizadas com ajuda de um pHmetro (HANNA, FT-P21), em triplicata, de
todas as amostras coletadas nos seis pontos dispersos pela universidade, segundo as Normas
Analíticas do Instituto Adolfo Lutz (INSTITUTO ADOLFO LUTZ, 1985).
2.2 Análises Microbiológicas
203
Inicialmente a qualidade microbiológica da água foi avaliada com o auxílio da técnica de
laminocultivo para contagem de bactérias heterotróficas em amostras líquidas, Aquacult
(Laborclin), em duplicata.
A partir dos tubos com maior crescimento de colônias as análises para identificação dos micro-
organismos foram feitas. A primeira análise de identificação foi iniciada a partir da técnica de
coloração de Gram. Ainda, a partir das colônias desenvolvidas nos frascos de Aquacult, a
determinação de coliformes totais, coliformes termotolerantes e a contagem padrão em placas
UFC/mL foram realizadas.
A determinação de heterotróficos em ágar PCA foi realizada como método confirmatório para as
placas de Aquacult que apresentaram desenvolvimento de colônias. Para esta análise utilizou-se o
método de contagem padrão em placas UFC/mL.
Para a análise de coliformes totais e termotolerantes, utilizou-se a técnica do número mais provável
(NMP) para amostras de água. Estas análises foram coletadas em duplicata, e para todas as análises
microbiológicas, a metodologia utilizada se encontra descrita no Manual de Métodos de Análise
Microbiológica de Alimentos e Água (SILVA et al., 2010).
2.3 Tratamento Estatístico
Para a análise estatística dos dados de pH, foi realizado a análise de variância (ANOVA), e teste de
Tukey, com nível de significância de 95% (p>0,05), com o auxílio do programa estatístico Minitab
(Minitab Inc., Pensilvânia – EUA), versão 17.
3. RESULTADOS E DISCUSSÕES
3.1 Análise de pH
O pH é um dentre muitos dos testes físico-químicos exigidos conforme a legislação brasileira. Deste
modo, as duas baterias de amostras de água coletadas, foram submetidas às análises de pH, em
triplicata. Em seguida, a média dos resultados foram calculadas e apresentadas conforme a Tabela
2.
Tabela 2: Resultado da análise de pH dos pontos de coleta.
*RU: Restaurante Universitário
**Média ± Erro padrão da média; **Letras iguais, minúsculas na mesma linha e
maiúsculas na mesma coluna, indicam não haver diferença significativa ao nível de
5% de probabilidade entre as amostras.
204
O pH da água potável para consumo humano deve ser mantido na faixa de 6,0 a 9,5 (BRASIL,
2011) conforme Portaria 2914, de 12 de dezembro de 2011 do Ministério da Saúde (MS). Logo,
todas as amostras analisadas apresentaram conformidade perante a legislação. Analisando as
amostras, observa-se que tanto o Bloco 2 como a Sala de Estudos foram estatisticamente diferentes
nos dois tempos analisados. Com relação a análise entre os diferentes pontos de coleta, verifica-se
que o Bloco 2 apresentou diferença significativa (nível de significância de 5%) de todos os demais
pontos de coleta. Esta análise indica que no ponto de coleta Bloco 2, houve variação do pH da água,
tanto com relação ao tempo entre as análises, quanto na comparação com os demais pontos de
coleta analisados. Desta forma, pode-se inferir a possibilidade de existência de interferentes
indesejáveis neste ponto.
3.2 Análises Microbiológicas
3.2.1 Teste de Laminocultivo
Seguindo o planejamento experimental, foram realizadas duas coletas de amostras de água para
execução do método Aquacult, dando início aos testes microbiológicos quantitativos. Os resultados
foram expressos conforme a tabela 3.
Tabela 3: Contagem de microrganismos, em duplicata, por local de coleta pelo método Aquacult.
*RU: Restaurante Universitário
De acordo com a legislação brasileira o limite máximo para a contagem de bactérias heterotróficas
não deve ser superior a 500 UFC/mL (BRASIL, 2011). Entretanto, pode-se observar na tabela 3,
que os resultados obtidos, para o Bloco 2, Restaurante Universitário e também para a segunda
coleta de amostras da Biblioteca, não apresentaram conformidade com parâmetro estabelecido. As
demais amostras apresentaram resultados menores que 10³ UFC/mL, sendo este o limite de
detecção do método. Desta forma, podem estar dentro do parâmetro estabelecido pela legislação.
3.2.2 Contagem de heterotróficos em placa
A determinação de heterotróficos pelo método de contagem padrão em placas UFC/mL, foi
realizada nos laminocultivo que apresentaram desenvolvimento de colônias, os resultados estão
expressos na Tabela 4.
Tabela 4: Contagem padrão em placas UFC/mL para heterotróficos em água para consumo humano
por local de coleta.
205
*RU: Restaurante Universitário
Na tabela 4, pode-se observar que as amostras coletadas nos bebedouros do Restaurante
Universitário (RU), Bloco 2, Sala de Estudos e Bloco 1 apresentaram contagem de bactérias
heterotróficas acima do limite previsto pela legislação. Dentre todas as amostras, percebe-se que os
resultados para o Bloco 2 e RU são os que mais divergem do limite máximo permitido. Além disso,
se comparados com os resultados da Tabela 3, podemos concluir que as amostras analisadas pela
contagem padrão em placas UFC/mL confirmam os resultados obtidos pelo método Aquacult.
3.2.3 Coloração de Gram
A análise de coloração de Gram, indicou predominância de micro-organismos Gram negativos, não
esporulados, com variações em suas morfologias, entre elas a forma bacilos. Esta morfologia é
típica de algumas bactérias entéricas, do grupo Coliformes, como Escherichia coli.
3.2.4 Análise de Coliformes
Conforme o Anexo I da Portaria 2.914 de 12 de dezembro de 2011, da ANVISA, não é permitido a
presença de coliformes totais e/ou termotolerantes na água, e caso ocorra o aparecimento destes
microrganismos a água se caracteriza como não potável. Deste modo, foram realizadas análises pelo
método NMP para confirmar a presença destes microrganismos. Os resultados encontrados estão
descritos na Tabela 5.
Tabela 5: Resultado de coliforme totais e termotolerantes por NMP/100 mL.
*RU: Restaurante Universitário
**NMP: Número mais provável
206
Os dados obtidos nos pontos de coleta, Sala de Estudos, Biblioteca, Bloco 2 e R.U, indicaram
presença para coliformes termotolerantes, não estando de acordo com as exigências da legislação. A
presença desses microrganismos, possivelmente justifica-se pelo fato de que a água que abastece a
universidade pode estar sendo contaminada por resíduos de origem fecal. Esta água é proveniente
de uma fonte alternativa de abastecimento (poço artesiano) e não é submetida às análises de
monitoramento e verificação, assim como, tratamento de desinfecção.
Os bebedouros da Recepção e Bloco 1 possuem sistemas de filtração. Esses sistemas, possivelmente
contribuíram para a ausência de bactérias do grupo coliformes nas amostras analisadas. Os
resultados apresentados nestes pontos estiveram de acordo com a legislação, tanto para
heterotróficos quanto para coliformes, mantendo-se dentro do padrão de contagem que garante a
potabilidade da água.
Os resultados acima do valor permitido para coliformes, assim como a suspeita de presença de
Escherichia coli encontrada na coloração de Gram, confirmaram uma necessidade de um estudo
mais aprofundado no manancial subterrâneo, para que posteriormente a cloração obrigatória seja
implantada em todo o sistema de distribuição. De outra forma, devido à suspeita desta bactéria,
análises mensais, além das semestrais obrigatórias previstas na legislação, devem ser adotadas no
ponto anterior ao local de desinfecção da água, para garantia de sua qualidade de consumo.
Vale salientar, que compete ao responsável pelo sistema ou solução alternativa de coleta de água,
fatores como, a garantia e o controle da qualidade da água, a manutenção das instalações e rede de
distribuição, assim como a capacitação e a atualização de técnicas de todos os profissionais que
atuam de forma direta no fornecimento e controle de qualidade da mesma.
4. CONCLUSÕES
A análise da qualidade microbiológica da água de bebedouros em uma universidade do Oeste do
Paraná foi realizada com o objetivo de observar o padrão de potabilidade da mesma, de acordo com
a legislação vigente. A universidade estudada possui abastecimento de água a partir de poço
artesiano (Solução Alternativa Coletiva de Abastecimento), com isso, o contato direto com o solo é
iminente e a contaminação desta água depende das relações com o terreno em que se encontra. O
monitoramento do pH da água indicou resultados satisfatórios, permanecendo dentro do limite
regulamentado. Para a análise de Contagem de Heterotróficos, 66,67% da coleta estiveram fora dos
parâmetros preconizados pela legislação (acima de 500 UFC/mL). Já para a determinação da
presença de bactérias do grupo coliformes, 66,67% dos pontos de coleta estudados apresentaram
presença de coliformes totais e termotolerantes, nestes pontos a água foi classificada como não
potável. A presença deste tipo de contaminação é inaceitável e indica a possibilidade de
contaminação da água por material fecal, possivelmente oriundo de esgoto doméstico. Os
parâmetros estudados, assim como as recomendações para as ações que devem ser tomadas em
casos de contaminação da água são regulamentadas pela Portaria no
2914 de 12 de dezembro de
2011, do Ministério da Saúde.
REFERÊNCIAS
BRASIL. Ministério da Saúde. Secretaria Nacional de Vigilância Sanitária. Portaria n 2.914 de 12
de dezembro de 2011. Dispõe sobre os procedimentos de controle e de vigilância da qualidade da
água para consumo humano e seu padrão de potabilidade. Diário Oficial da União de 16/12/2011,
Seção 1, pág. 266, 2011.
BUGNO, A.; BUZZO, M.L.; TIGLEA, P. Manual para Orientação ―Análise de Água no Instituto
Adolfo Lutz‖ Segunda Revisão–Março/2016 – Disponível em:
http://www.ial.sp.gov.br/resources/editorinplace/ial/2016_4_25/manual_de_colheita_de_agua.pdf -
Acesso em: 23/08/2017.
207
CETESB (São Paulo). Companhia Ambiental do Estado de São Paulo. Qualidade das águas
subterrâneas do estado de São Paulo 2010-2012 [recurso eletrônico] / CETESB; Equipe técnica
Rosângela Pacini Modesto... [et al.]. São Paulo: CETESB, 2013. 222 p.
Disponível em: http://cetesb.sp.gov.br/wp-content/uploads/sites/42/2013/11/aguas_sub_2012.pdf
Acesso em: 23/08/2017
FREITAS, V. P. S. Padrão físico-químico da água de abastecimento público da região de
Campinas. Revista Instituto Adolfo Lutz, Campinas, v.61, n.1, p. 51-58, 2002.
Disponível em: file:///C:/Users/aluno/Downloads/v61n1a09-178.pdf
Acesso em: 23/08/2017
Germano PML, Germano MIS. Higiene e vigilância sanitária de alimentos. São Paulo: Varela;
2003.
INSTITUTO ADOLFO LUTZ. Normas Analíticas do Instituto Adolfo Lutz. v.1: Métodos químicos
e físicos para análise de alimentos, 3. ed. São Paulo: IMESP, 1985. p. 310. Acesso em: 21/08/2017.
LIMA, D.; LOCH, V. Análise da qualidade da água de poços em propriedades rurais e urbanas no
Município de Medianeira-PR. Trabalho de Conclusão de Curso (Curso de Tecnologia em Gestão
Ambiental) - Universidade Tecnológica Federal do Paraná, Medianeira,2014. Acesso em:
23/08/2017.
SOUZA, D. A. Desenvolvimento de metodologia analítica para determinação de multiresíduos de
pesticidas em águas de abastecimento de São Carlos –SP. 522000. 109f. Dissertação
(Doutorado em Ciências da Engenharia Ambiental).Escola de Engenharia de São Carlos,
Universidade de São Paulo, São Carlos, 2000.
Disponível em: http://eventos.uft.edu.br/index.php/sic/IX/paper/viewFile/485/128
Acesso em: 23/08/2017.
ORGANIZAÇÃO PAN AMERICANA DE SAÚDE.
Água e Saúde. Disponível em: http://www.opas.org.br/ambiente/UploadArq/água.pdf.
Acesso em: 28/04/17.
SILVA, N.; JUNQUEIRA, V. C. A. A.; SILVEIRA, N. F. A. Manual de métodos de análise
microbiológica de alimentos. São Paulo: Varela, 2010.
SILVA, R. C. A.; ARAÚJO, T. M. Qualidade da água do manancial subterrâneo em áreas urbanas
de Feira de Santana (BA). Ciência & Saúde Coletiva, Rio de Janeiro, v. 8, n. 4, p. 1019-1028,
2003.et. Disponível em: http://www.scielo.br/pdf/csc/v8n4/a23v8n4
Acesso em 23/08/2017.
STROPARO, Edson Luis. Utilização de águas subterrâneas: alguns aspectos sobre o lençol
freático do Município de Itaipulândia, Estado do Paraná. Monografia – Universidade
Tecnológica Federal do Paraná. Curso de especialização em gestão Ambiental em municípios,
Medianeira, 2004.
Disponível em:
http://repositorio.roca.utfpr.edu.br/jspui/bitstream/1/5511/1/MD_COGEA_2014_2_04.pdf
Acesso em: 23/08/2017
TOMINAGA, Maria Y e MIDIO, Antonio F. Exposição humana a trialometanos presentes em
água tratada. Rev. Saúde Pública [online]. 1999, vol.33, n.4, pp.413-421. ISSN 1518-8787.-
Disponível em:
https://www.researchgate.net/profile/Maria_Tominaga2/publication/12757272_Human_exposure_t
o_trihalomethanes_in_drinking_water/links/55a1298708ae1c0e046402b9.pdf -
Acesso em: 23/08/2017.
