UNIVERSIDADE FEDERAL DO PAR

INSTITUTO DE TECNOLOGIA

PROGRAMA DE PS-GRADUAO EM CINCIA E TECNOLOGIA DE ALIMENTOS

ROSA BEATRIZ BARBOSA MONTEIRO

Produo de aa (Euterpe oleracea mart.) em p

desengordurado atravs de processo combinado de

desidratao e extrao supercrtica

BELM

2011

UNIVERSIDADE FEDERAL DO PAR

INSTITUTO DE TECNOLOGIA

PROGRAMA DE PS-GRADUAO EM CINCIA E TECNOLOGIA DE ALIMENTOS

ROSA BEATRIZ BARBOSA MONTEIRO

Produo de aa (Euterpe oleracea mart.) em p

desengordurado atravs de processo combinado de

desidratao e extrao supercrtica

Dissertao de Mestrado apresentado ao

Programa de Ps-graduao em Cincia e

Tecnologia de Alimentos da Universidade

Federal do Par, para obteno de ttulo de

Mestre em Cincia e Tecnologia de Alimentos

ORIENTADORA : Prof. Dra. Nadia Cristina Fernandes Corra

BELM

2011

UNIVERSIDADE FEDERAL DO PAR

INSTITUTO DE TECNOLOGIA

PROGRAMA DE PS-GRADUAO EM CINCIA E TECNOLOGIA DE ALIMENTOS

ROSA BEATRIZ BARBOSA MONTEIRO

Produo de aa (Euterpe oleracea mart.) em p

desengordurado atravs de processo combinado de

desidratao e extrao supercrtica

BANCA EXAMINADORA:

___________________________________

Ndia Cristina Fernandes Corra (UFPA Orientadora)

___________________________________

Luiz Ferreira Frana (UFPA Membro)

___________________________________

Suezilde da Conceio Amaral Ribeiro (UFPA Membro)

___________________________________

Jesus Nazareno Silva de Souza (UFPA Membro Suplente)

DEDICATRIA

Ao Deus Pai, que por ser o meu pastor, nada me deixou faltar.

Aos Meus amados pais Snia e Jos Maria, meu grande guerreiro (in memorian),

que nunca mediram esforos para que eu sempre conseguisse alcanar meus

objetivos. O amor e admirao que tenho por eles so infinitos, pelo exemplo de

superao, educao, dedicao, f e carinho.

Ao meu esposo Eduardo, pela pacincia, carinho, compreenso e companheirismo

que foram fundamentais nos momentos mais difceis desta e de muitas caminhadas.

AGRADECIMENTOS

Deus, que me deu fora quando achei que no seria mais possvel seguir,

que me iluminou quando achei que no havia soluo para meus problemas, que me

deu sabedoria para enfrentar as adversidades e que por fim me sustentou quando

achei que havia chegado ao meu limite.

Aos meus pais, grandes companheiros, pela compreenso, amor

incondicional e por serem exemplo de luta, otimismo, coragem e perseverana. Ao

meu pai Jos Maria que mesmo nos momentos de dor, buscava foras para me

incentivar e me apoiar. Amo incondicionalmente vocs.

Aos Meus irmos Rafaella e Fellipe por todo amor e compreenso.

Ao meu esposo, por todo amor, carinho, compreenso e companheirismo,

tendo entendido, em diversas vezes, meus momentos de preocupao.

Universidade Federal do Par e Faculdade de Engenharia de Alimentos por

todo apoio tcnico e cientfico oferecido ao longo destes anos.

minha orientadora Prof Dr Nadia Cristina Fernandes Corra pela

orientao e dedicao com a pesquisa realizada.

Aos Professores Dr. Luiz Ferreira Frana e Dr Suezilde da Conceio Amaral

Ribeiro que contriburam compartilhando sua sabedoria e conhecimento, com

importantes apontamentos que muito acrescentaram ao meu trabalho.

Embrapa Amaznia Oriental, pela oportunidade e cesso de suas

instalaes e equipamentos que permitiram a realizao deste trabalho. Ao

Pesquisador Marcus Arthur Maral de Vasconcelos pelo apoio e pelo constante

incentivo para seguir em frente, transpondo s dificuldades.

Aos colegas do Laboratrio de Operaes e Separaes (LAOS) pela troca

de conhecimento e pelo convvio.

Aos colegas de mestrado por compartilhar tanto os momentos de desespero,

como os de alegrias e sucessos ao longo do curso.

Ao CNPQ pela concesso de bolsa que muito contribuiu para a realizao

deste trabalho.

RESUMO

O objetivo deste trabalho foi avaliar o processo de produo do aa em p

desengordurado atravs do mtodo combinado de desidratao (secagem por spray

drying e por liofilizao) com a extrao supercrtica de lipdeos. Para o processo de

atomizao foi realizado um estudo piloto para a escolha da condio que ofertasse

um produto com maior teor de antocianina e rendimento. Foram realizados 8

ensaios, e as variveis independentes utilizadas foram a temperatura do ar de

entrada e a concentrao do agente carreador (maltodextrina). A condio

selecionada foi 140C para temperatura do ar de entrada e 5% de maltodextrina.

Obteve-se tambm outro produto, produzido nas mesmas condies operacionais,

no entanto, sem o agente carreador. Os produtos (aa em p com maltodextrina,

sem maltodextrina e aa liofilizado) foram analisados em relao ao rendimento do

p, percentual de lipdeos, teor de antocianinas, molhabilidade e cor. Sendo o aa

lioflilizado, o produto que apresentou maior teor de antocianina e lipdeos e melhor

rendimento. As 3 amostras foram submetidas a extraes lipdicas com CO2

supercrtico, em duas condies de presso (200 e 300 bar), a uma temperatura

constante (50C). As amostras desengorduradas foram caracterizadas em relao a

teor de lipdeos, antocianina, atividade de gua, molhabilidade e cor. A presso de

300 bar ofereceu melhor rendimento de leo, mais de 96%. A amostra desidratada

que apresentou melhor desempenho no processo de extrao lipdica, foi o aa

liofilizado, cerca de 99% de rendimento de leo e mais elevado teor de antocianina,

8,6 mg/g de p desengordurado. A extrao supercrtica com CO2 no favoreceu

perda destes pigmentos nesta amostra gerando um p desengordurado com alta

concentrao de antocianina. Comparando-se com outros mtodos de extrao

lipdica (etanol e prensa), a utilizao de CO2 supercrtico apresentou melhor

rendimento e menores perdas de antocianina. Foi verificada a qualidade do leo,

que apresentou ndice de acidez abaixo de 1 mg de KOH/g e perfil lipdico com

cerca de 56% de cido olico e 11% de cido linolico.

Palavras chave: aa, antocianina, maltodextrina, liofilizao, extrao supercrtica,

leo de aa

ABSTRACT

The objective of this study was to evaluate the production process of acai powder

degreased with a combined method of dehydration (spray drying and freeze drying)

with the supercritical extraction of lipids. For the atomization process was performed

a pilot study to condition the choice of ofertasse a product with higher yield and

anthocyanin content, eight tests were performed, and the independent variables are

the inlet air temperature and concentration of the carrier agent (maltodextrin). The

condition was 140C for inlet air temperature and 5% maltodextrin. Is also obtained

another product produced in the same operating conditions but without the

maltodextrin. The products (maltodextrin powder with acai, without maltodextrin and

lyophilized) were analyzed regarding the yield of the powder content of lipids,

anthocyanins, wettability and color. As the acai lioflilizado, the product showed a

higher content of anthocyanin and lipid and better performance. The three samples

were subjected to lipid extraction with supercritical CO2 in two conditions of pressure

(200 to 300 bar) at a constant temperature (50C). The degreased samples were

characterized with regard to lipid content, anthocyanin, water activity, wettability and

color. The pressure of 300 bar gave better yield of oil, over 96%. The dried sample

that showed the best performance in the process of lipid extraction, freeze-dried acai

was about 99% oil yield and higher anthocyanin content, 8,6 mg/g defatted

powder. The extraction with supercritical CO2 did not favor the loss of these pigments

in this sample generating a degreased powder with a high concentration of

anthocyanin. Compared with other methods for lipid extraction (ethanol and press),

the use of supercritical CO2 showed a better performance and lower losses of

anthocyanin. Was detected quality of oil, which had the acid number below 1 mg

KOH / g and lipids with about 56% oleic acid and 11% linoleic acid.

Keywords: acai, anthocyanin, maltodextrin, freeze-drying, supercritical extraction,

oil acai

LISTA DE FIGURAS

Figura 1- Aaizeiro e seus componentes..........................................................

19

Figura 2- Diagrama presso x temperatura para um componente puro....................................................................................................

30

Figura 3- Liofilizador LC Terroni........................................................................

37

Figura 4- Desidratao por spray dryer.............................................................

38

Figura 5- Esquema de funcionamento do equipamento de extrao supercrtica.........................................................................................

43

Figura 6- Diagrama presso-temperatura do dixido de carbono.....................

45

Figura 7- Unidade de extrao lipdica com solventes orgnicos.....................

46

Figura 8- Influncia da temperatura e concentrao de maltodextrina sobre o rendimento da secagem.....................................................................

53

Figura 9- Influncia da temperatura e concentrao de maltodextrina sobre o teor de antocianina no p de aa produzido.....................................

54

Figura 10- Morfologia das partculas de aa desidratado por atomizao sem agente carreador ...............................................................................

57

Figura 11- Morfologia das partculas de aa desidratado por atomizao com agente carreador................................................................................

57

Figura 12- Morfologia das partculas de aa liofilizado.......................................

59

Figura 13- Comportamento da extrao supercrtica de aa desidratado com maltodextrina em dois nveis de presso...........................................

60

Figura 14- Comportamento da extrao supercrtica de aa liofilizado em dois nveis de presso...............................................................................

61

Figura 15- Comportamento da extrao supercrtica de aa desidratado sem maltodextrina em dois nveis de presso...........................................

61

Figura 16- Comportamento da extrao supercrtica a 300 bar de aa desidratado sob diferentes condies................................................

62

Figura 17- Comportamento da extrao supercrtica a 200 bar de aa desidratado em diferentes condies.................................................

62

Figura 18- Representao tridimensional do espao de cor............................... 67

Figura 19- Representao grfica do espao de cor CIELAB.............................

68

Figura 20- Localizao dos parmetros ngulo de cor e Croma, no diagrama de cromaticidade, da colorao das amostras antes e depois da extrao lipdica por CO2 supercrtico................................................

69

LISTA DE TABELAS

Tabela 1- Variveis independentes codificadas................................................... 39

Tabela 2-

Planejamento experimental da desidratao por atomizao do aa.......................................................................................................

39

Tabela 3- Composio centesimal da polpa de aa pasteurizado...................... 49

Tabela 4- Analise microbiolgica da polpa de aa.............................................. 50

Tabela 5- Resultados da secagem por atomizao............................................. 52

Tabela 6- Estimativa dos efeitos das variveis sobre o rendimento da secagem...............................................................................................

53

Tabela 7- Estimativa dos efeitos das variveis sobre a qualidade do produto................................................................................................

53

Tabela 8-

Caractersticas do aa desidratado..................................................... 55

Tabela 9- Reteno de antocianina no aa desengordurado e rendimento da extrao supercrtica..........................................................................

60

Tabela 10- Caractersticas do aa desengordurado com CO2 supercrtico.......... 64

Tabela 11- Teores de antocianina do aa antes e aps a extrao com fluido supercrtico.........................................................................................

65

Tabela 12- Valores mdios dos parmetros L*, a*, b*, E, H e C de aa desidratado por cada tratamento antes da extrao com CO2............

66

Tabela 13- Teores de antocianina do aa antes e aps a extrao com fluido supercrtico...........................................................................................

66

Tabela 14- Acidez do leo de aa de amostras de aa desidratado por diferentes mtodos extrado por CO2 supercrtico em duas condies de presso..........................................................................

70

Tabela 15- Perfil de cidos graxos em leo de aa liofilizado extrado por CO2 supercrtico.........................................................................................

71

Tabela 16- Caractersticas da extrao com etanol............................................... 72

Tabela 17- Rendimento da extrao e Antocianina do p desengordurado de aa liofilizado submetido a extrao lipdica e por solvente etanol e por CO2 supercrtica...........................................................................

73

SUMRIO

1 INTRODUO.......................................................................................... 13

1 Objetivos .................................................................................................. 16

1.1.1 Objetivo geral............................................................................................ 16

1.1. 2 Objetivos especficos ............................................................................... 16

2 REVISO DE LITERATURA ................................................................... 17

2.1 Aa .......................................................................................................... 17

2.1.1 Aspectos gerais ....................................................................................... 17

2.1.2 O fruto ...................................................................................................... 19

2.2 Alimentos funcionais ................................................................................ 20

2.2.1 cidos graxos .......................................................................................... 21

2.2.2 Antocianinas ............................................................................................ 22

2.2.3 Fibras ....................................................................................................... 23

2.3 Mercado consumidor ............................................................................... 24

2.4 Desidratao ............................................................................................ 26

2.4.1 Spray dryer .............................................................................................. 26

2.4.1.1 Microencapsulao .................................................................................. 27

2.4.2 Liofilizao ............................................................................................... 29

2.5 Extrao de lipdios ................................................................................. 30

2.5.1 Fluido supercrtico ................................................................................... 30

2.5.2 Outros mtodos de extrao ................................................................... 33

3 MATERIAIS E MTODOS ....................................................................... 34

3.1 Matria-prima ........................................................................................... 34

3.2 Caracterizao da matria-prima ............................................................ 34

3.2.1 Fsico-qumica ......................................................................................... 34

3.2.2 Fibras alimentares ................................................................................... 35

3.2.3 Antocianinas ............................................................................................ 35

3.2.4 Anlise microbiolgica.............................................................................. 36

3.3 Desidratao do aa................................................................................ 36

3.3.1 Desidratao do aa por liofilizao ....................................................... 37

3.3.2 Desidratao do aa em spray dryer ...................................................... 37

3.3.2.1 Anlise dos efeitos da temperatura e concentrao de maltodextrina na concentrao de antocianina e rendimento do p de aa.......................

38

3.3.3 Caracterizao do aa desidratado......................................................... 40

3.3.3.1 Anlises de lipdeos, antocianinas e rendimento do processo de desidratao.............................................................................................

40

3.3.3.2 Microscopia eletrnica de varredura......................................................... 41

3.3.3.3 Taxa de molhabilidade.............................................................................. 41

3.3.3.4 Colorao.................................................................................................. 42

3.4 Extrao do leo de aa desidratado ..................................................... 42

3.4.1 Extrao com CO2 supercrtico ................................................................ 42

3.4.1.1 Seleo da extrao supercrtica............................................................. 45

3.4.2 Extrao com etanol ................................................................................ 45

3.4.3 Extrao por prensagem ......................................................................... 46

3.5 Caracterizao do aa desengordurado ................................................ 46

3.5.1 Lipdeo...................................................................................................... 46

3.5.2 Quantificao de antocianina................................................................... 48

3.5.3 Taxa de molhabilidade ............................................................................. 48

3.5.4 Atividade de gua .................................................................................... 48

3.5.5 Cor ........................................................................................................... 48

3.6 Caracterstica do leo do aa ................................................................. 48

3.6.1 Acidez ...................................................................................................... 48

3.6.2 Perfil de cidos graxos ............................................................................. 48

4 RESULTADOS E DISCUSSO............................................................... 49

4.1 Caractersticas da matria-prima ............................................................. 49

4.2 Caractersticas microbiolgicas................................................................ 50

4.3 Avaliao da desidratao por atomizao.............................................. 51

4.3.1 Caractersticas do processamento .......................................................... 51

4.3.2 Avaliao dos efeitos............................................................................... 52

4.3.3 Caractersticas do aa desidratado ........................................................ 54

4.3.4 Microscopia eletrnica de varredura ........................................................ 57

4.4 Extrao do leo do aa desidratado ..................................................... 59

4.4.1 Extrao com CO2 supercrtico ................................................................ 59

4.4.1.1 Seleo da extrao supercrtica............................................................. 60

4.4.1.2 Caractersticas do p desengordurado .................................................... 63

4.4.1.2 Caractersticas do leo obtido por extrao supercrtica.......................... 70

4.4.2 Extrao por prensagem e etanol............................................................. 72

CONCLUSO .......................................................................................... 75

REFERNCIAS ....................................................................................... 76

13

INTRODUO

O aaizeiro uma espcie frutfera de grande importncia scio-econmica e

alimentar para a Amaznia, produzindo um fruto, o aa, que despolpado, gerando

um produto mais nobre e mais rentvel, a bebida aa. A produo de aaizeiro gera

melhoria na renda da famlia de agricultores, devido possibilidade de

aproveitamento integral dessa matria prima, assim como o aumento na aceitao

da bebida, tanto no mercado interno, quanto no mercado externo (raiz, estipe,

inflorescncia, fruto e folhas) (NASCIMENTO; CCERO; NOVEMBRE, 2010).

Na regio Norte o aa consumido normalmente junto com as farinhas de

mandioca ou de tapioca, que tambm so alimentos tpicos da regio, ou na forma

de sorvetes, cremes, licores e gelias (MONTEIRO, 2006). Na regio sudeste do

Brasil, o aa consumido gelado, como suco ou numa tigela, quase sempre

misturado com xarope de guaran, acrescido de outras frutas e at na forma de

coquetel de aa (INSFRAN et al., 2004).

A polpa do aa o produto extrado da parte comestvel do fruto do aaizeiro,

aps amolecimento atravs de processos tecnolgicos adequados. A classificao

do produto feita de acordo com a adio ou no de gua e seus quantitativos. O

produto classificado como polpa de aa aquele onde a polpa extrada do aa,

sem adio de gua, por meios mecnicos e sem filtrao, podendo ser submetido a

processo fsico de conservao. Quando a polpa extrada com adio de gua e

filtrao, o produto classificado como: aa grosso ou especial (tipo A),

apresentando acima de 14% de slidos totais; aa mdio ou regular (tipo B),

apresentando acima de 11 a 14% de slidos totais; aa fino ou popular (tipo C),

apresentando de 8 a 11% de slidos totais (BRASIL, 2000).

O aa uma fruta altamente perecvel e deve ser processada at 24 horas

aps a colheita, a polpa, mesmo quando armazenada sob refrigerao, tem uma

vida til mxima de 12h (TONON; BRABET; HUBINGER, 2008). Logo, torna-se

necessrio estudo de tcnicas mais elaboradas e adequadas que contribuam para a

qualidade do produto e aumente a sua vida de prateleira (SILVA; SILVA; PENA,

2008). Nesse caso, a desidratao do aa torna-se uma alternativa que possibilita

limitar ou evitar o crescimento de microrganismos ou outras reaes de ordem

qumica, aumentando o tempo de vida til, alm de proporcionar maior facilidade no

transporte, armazenamento e manuseio do produto final (TONON; BRABET;

14

HUBINGER, 2009). No entanto, estudos so necessrios para estabelecer qual a

metodologia de desidratao mais adequada para o fruto aa.

As tcnicas de desidratao utilizadas neste estudo sero a liofilizao e o

spray drying. Sendo ambas indicadas por desidratar de maneira eficiente a polpa do

fruto e preservar as propriedades nutricionais do mesmo, resultando em produtos de

boa qualidade e estabilidade (AMRANI; BRIGUI, 2007).

Secagem por atomizao ou spray drying um processo alternativo para a

produo de aa em p com a conservao elevada de antocianina. Alm disso, o

mtodo de secagem mais comum usado na indstria alimentcia por ser econmico,

flexvel e contnuo (DEL-VALLE, 2004).

Esta tcnica tem sido amplamente utilizada na microencapsulao de

ingredientes alimentares suscetveis a deteriorao por agentes externos, e

composto por um agente ativo (partculas slidas, gotas de lquido ou compostos

gasosos) em uma matriz polimrica, a fim de proteg-lo de condies adversas

(AZEREDO, 2005).

A liofilizao constitui um processo de desidratao em que a gua do

produto submetida ao prvio congelamento passa do estado slido para o gasoso

(sublimao), em condies especiais de temperatura e presso. Oferece como

vantagens ser realizada a baixas temperaturas, no ocorrendo alteraes qumicas

das substncias suscetveis deteriorao pelo calor e a perda de constituintes

volteis minimizada (ALVES et al., 2008).

Vrios mtodos de extrao de leos tm sido empregados, dentre os quais

se destacam a prensagem e a extrao por solvente. Na extrao por prensagem,

embora se produza um leo de boa qualidade, o rendimento geralmente baixo,

implicando na perda de leo. Processos utilizando solventes lquidos deixam menos

de 1% de leo residual, que um ndice pelo menos cinco vezes menor do que com

o uso da prensa, no entanto a separao do solvente difcil, reduzindo a qualidade

do leo para fins alimentcios (BOSS, 2000).

O emprego da extrao com CO2 pressurizado no desengorduramento da

polpa de aa pode ser conveniente, pois segundo Reverchon (1997), esta

tecnologia possui grande aplicao no setor alimentcio devido proporcionar um

produto livre de resduos do solvente, alm, das vantagens do CO2 por ser atxico,

no inflamvel, quimicamente estvel e apresentar baixo custo. Por esse motivo, os

15

produtos obtidos a partir deste processo, tanto o leo, quanto ao p

desengordurado, no apresentaro prejuzos sade.

O aa tem sido foco de muitos estudos e investimentos que chegam at o

mbito internacional (PACHECO-PALENCIA; TALCOTT, 2010). Este interesse pode

ser explicado pelo fato do aa possuir grande valor nutricional, pois rico em

lipdeos, vitaminas, protenas, alta concentrao de fibras, e minerais como

mangans, cobre, boro e cromo, e excelente fonte de antioxidantes como as

antocianinas e -tocoferol (ALEXANDRE; CUNHA; HUBINGER, 2004; SHAUSS et

al., 2006).

Atualmente o mercado consumidor preza por produtos naturais que ofeream

propriedades nutricionais sade, com o objetivo de mant-la e evitar o

aparecimento de doenas crnico-degenerativa, em destaque as cardiovasculares e

cncer. Em virtude disso, o consumo de aa torna-se recomendvel. Alm disso, a

procura por produtos denominados light e diet est crescendo, independente da

presena ou no de patologias especficas, em busca de uma vida mais saudvel e

sem riscos inerentes a um consumo excessivo de calorias (ANJO, 2004).

O leo de aa tem composio qumica semelhante ao leo de oliva e ao

leo de abacate, com grande quantidade de cidos graxos monoinsaturados e

poliinsaturados, os quais so recomendados para preveno de doenas

cardiovasculares. Classificado como leo comestvel especial, o leo de aa pode

ser uma alternativa ao uso dos leos de oliva e abacate (NASCIMENTO, et al.,

2008).

Deste modo, a produo de um alimento, o aa em p desengordurado, que

possua um alto valor nutricional, mas que no oferea um elevado valor energtico e

outro, o leo do aa, que seja uma alternativa regional na preveno de doenas

cardiovasculares interessante para atender a todas as pessoas que se preocupam

com a sade, que buscam nos alimentos qualidade, praticidade, propriedades

nutricionais importantes e baixo contedo calrico.

16

1.1 Objetivos

1.1.1 Objetivo geral

Avaliar o processo de produo do aa em p desengordurado atravs do mtodo

combinado de desidratao (secagem por pulverizao e por liofilizao) e extrao

supercrtica de lipdeos.

1.1.2 Objetivos especficos

- Avaliar os efeitos da temperatura de entrada do ar e concentrao da maltodextrina

na concentrao de antocianina e rendimento do p obtido pelo processo de

desidratao por pulverizao;

- Determinar as caractersticas fsico-qumicas do aa desidratado;

- Determinar o tipo de desidratao do aa e a presso a ser utilizada no processo

de extrao supercrtica;

- Determinar as caractersticas fsico-qumicas do aa desidratado e com baixo teor

de lipdeos;

- Verificar as caractersticas fsico-qumicas do leo da polpa desidratada.

17

2 REVISO DE LITERATURA

2.1 Aa

2.1.1 Aspectos gerais

As palmeiras (Arecaceae) so vegetaes comumente encontradas na regio

amaznica. Elas tm sido utilizadas sob vrios aspectos pela comunidade local,

suprindo diversas necessidades, como fonte energtica na dieta alimentar;

auxiliando na construo de casas, utenslios caseiros; como bebida, ou fazendo

parte da arborizao regional (MENDONA; ARAJO, 1999).

Na Amaznia, a famlia Arecaceae est representada por 19 gneros e cerca

de 150 a 180 espcies, dentre elas as de maior significncia econmica so a

Euterpe oleracea Mart., Euterpe edulis Mart. e Euterpe precatria Mart., que so

empregadas na produo de palmito e frutos (CAVALCANTE, 1998).

A Euterpe oleracea Mart., conhecida como aaizeiro, tem o Estado do Par

como seu maior produtor, mas apresenta frequncia elevada nos Estados do

Maranho, Amap, Acre e Rondnia (MENEZES; TORRES; SRUR, 2008).

encontrado tambm na Venezuela, Colmbia, Equador, Suriname e Guiana, mas

somente na forma silvestre (SANGRONIS et al., 2006).

O aa pode receber inmeras denominaes de acordo com a regio onde

encontrado, dependendo das variedades morfolgicas e tambm das comunidades

que dele se apropriam. Pode ser roxo, branco, espada, sangue-de-boi, una, tinga e

chumbinho (OLIVEIRA et al., 2002). As variedades mais comercializadas so o aa

roxo e aa branco (ROGEZ, 2000). Essas variedades, na maioria das vezes, se

diferenciam pela colorao dos frutos quando maduros, disposio das rquilas,

dimetro dos estipes, nmero de estipes por touceira, pelo tamanho e peso dos

cachos e dos frutos, pela ramificao do cacho ou pela colorao e consistncia da

bebida (OLIVEIRA et al, 2002).

De acordo com Oliveira et al. (2002), as principais caractersticas dos

diferentes tipos so as seguintes:

Aa-roxo ou comum: Predominante na maioria das populaes nativas da

Amaznia. Diferencia-se dos demais pela colorao violcea a roxa dos frutos,

quando maduros, podendo perfilhar ou no;

18

Aa-branco ou verde: Pouco comum nas populaes amaznicas. Apresenta

colorao verde opaca dos frutos, em decorrncia da camada esbranquiada que os

envolve, quando maduros, podendo perfilhar ou no;

Aa-au: De ocorrncia rara em populaes nativas. Seus frutos tm colorao

roxa e diferenciam-se do aa comum por apresentar perfilhamento reduzido (3 a 5

estipes/planta), estipes mais grossos, cachos grandes e pesados e com maior

nmero de frutos por rquilas, no entanto produz poucos cachos por ano;

Aa-espada: Ocorre principalmente na Ilha do Combu, Municpio de Acar, no

Par, diferindo dos demais tipos pelo formato do cacho, que apresenta nas rquilas

vrias ramificaes primrias, secundrias e tercirias.

Aa-sangue-de-boi: Caracterstico de algumas populaes nativas do Baixo

Amazonas. Caracteriza-se pela colorao avermelhada dos frutos maduros, polpa

com consistncia bem menos pastosa que os tipos de ocorrncia mais generalizada

e com o sabor bastante diferente dos tipos com frutos de cor roxa, por isso tem

baixa aceitao.

Aa-tinga: Mesmo tipo do branco ou verde. Tinga uma denominao indgena

(tupi-guarani) que significa desprovido de cor.

Aa-chumbinho: Ocorrente em algumas populaes da parte Norte da Ilha do

Maraj e do Estado do Amap, cuja principal caracterstica apresentar frutos

pequenos (menos de 1g), podendo ser roxo ou branco.

O aaizeiro uma espcie tipicamente tropical, que se desenvolve bem em

condies de clima quente, com temperaturas mdias em torno de 26 C,

precipitao pluviomtrica elevada (2000 a 2700 mm anuais) com chuvas bem

distribudas durante o ano e umidade relativa do ar normalmente variando entre 71%

e 91%. O aaizeiro encontrado, naturalmente, em solos de vrzea, igap e terra

firme, sendo predominante em solos de vrzea baixa (CAVALCANTE, 1998,

OLIVEIRA et al., 2002).

Euterpe oleracea Mart. uma palmeira cespitosa, ou seja, cresce em

touceiras formadas por sucessivas brotaes a partir de uma unidade de disperso,

com at 25 estipes por touceira em diferentes estgios de desenvolvimento, a cada

ano forma, cerca de 1 a 10 estipes, sendo a sua regenerao teoricamente infinita

(ROGEZ, 2000).

Os estipes nas plantas adultas representam entre 3 e 20 metros de altura,

podendo chegar at 35 metros, e 7 a 18 centmetros de dimetro. Aps dois anos de

19

idade surgem as inflorescncias, contendo um nmero varivel de flores pistiladas e

estaminadas inseridas em alvolos. A espcie monica, cada inflorescncia d

origem a um cacho de frutos, constitudo por centenas de frutos (CAVALCANTE,

1998).

Figura 1: Aazeiro e seus componentes

Legenda: a)Touceiras, b)Estipes, c)Frutos, d)Folhas. Fonte: Lorenzi (2008).

2.1.2 O fruto

O fruto do aaizeiro uma drupa sssil, de forma arredondada, com um

tamanho de 1 a 2 centmetros e peso mdio de 0,8 a 2,3g. O mesocarpo, ou seja, a

polpa, tem uma espessura de 1 a 2 mm, representando somente 5 a 15% do volume

do fruto, de acordo com o grau de maturidade da fruta. O epicarpo do fruto muito

fino e possui a cor verde nas variedades Branco e Tinga e, antes do

amadurecimento os frutos do aa Preto tambm so verdes, tornando-se

violeta/prpura quando maduros (ROGEZ, 2000).

De acordo a literatura, a qualidade dos frutos depende dos seguintes fatores:

poca do ano e espessura da polpa. O aa do vero, que se concentra no

segundo semestre do ano, prolongando-se at os meses de dezembro e janeiro,

possui uma melhor qualidade em relao a polpa, colorao e maturao uniforme,

20

que o do inverno, o que influencia na valorizao do produto (NOGUEIRA et al.,

1998).

Produtividade. O aaizeiro inicia seu ciclo de produo de frutos 4 anos aps o

plantio, podendo eventualmente, algumas plantas, entrarem em fase de produo

aos 3 anos de idade. A produo mxima ocorre entre 5 e 6 anos de idade, por

terem atingido a estabilidade produtiva e, consequentemente, um percentual de

frutificao mais elevado (NOGUEIRA et al., 1998).

Local de procedncia. Os frutos provenientes da ilhas circunvizinhas de Belm

ofertam um aa de melhor qualidade, possibilitando aos produtos um rpido

escoamento da produo e facilidade de comercializao, pois, chegam feira cerca

de 3 a 5 horas depois de colhidos, conservando sua cor e sabor (ROGEZ, 2000;

NOGUEIRA et al., 1998).

Tempo entre a colheita e o beneficiamento. O aa sofre degradao em poucas

horas, mesmo quando em refrigerao, cujo tempo de conservao de 24 horas

Por isso um tempo reduzido entre colheita e beneficiamento origina um produto de

melhor qualidade (NASCIMENTO, 1992).

2.2 Alimentos funcionais

O termo alimentos funcionais foi inicialmente proposto no Japo, em

meados de 1980, principalmente em funo de uma populao sempre crescente de

idosos e da preocupao, tanto da populao em geral como do governo, com a

preveno das doenas crnicas e degenerativas (SGARBIERI; PACHECO, 1999).

Um alimento para ser considerado funcional deve afetar beneficamente uma

ou mais funes alvo no corpo, isso implica em, possuir importante papel metablico

ou fisiolgico que o nutriente ou no nutriente tem no crescimento, desenvolvimento,

manuteno e outras funes normais do organismo. Sendo relevante tanto para o

bem-estar e a sade quanto para a reduo do risco de vrias doenas,

principalmente as doenas crnico-degenerativas (ROBERFROID, 2002; MORAES;

COLLA, 2006).

Os alimentos funcionais representam uma unio da farmacologia com a

tecnologia de alimentos na busca de uma melhor qualidade de vida, baseada na

alimentao. Isso vem sendo reconhecido pelo consumidor moderno, que tem

21

procurado com mais freqncia esse tipo de produto nas prateleiras dos mercados

(SGARBIERI; PACHECO, 1999).

Um alimento funcional deve permanecer como alimento e deve demonstrar

seus efeitos em quantidades que so esperadas que sejam consumidas em uma

dieta regular, ou seja, no sob a forma de plulas ou cpsulas Evidentemente, esses

alimentos no podem ser encarados como uma soluo nica, mas sim como mais

um auxlio que os avanos tecnolgicos e cientficos colocam disposio

(SGARBIERI; PACHECO, 1999).

O aa considerado um alimento funcional pelos diversos constituintes

qumicos com carter funcional que apresenta, dentre eles: os cidos graxos, as

antocianinas e as fibras.

2.2.1 cidos graxos

So compostos formados por unio covalente, em forma linear, de vrios

tomos de carbono associados aos seus respectivos tomos de hidrognio, e que

so caracterizados por apresentar uma funo orgnica de comportamento cido,

chamado grupo carboxlicos, cada carbono na cadeia de cido graxo possui quatro

locais de ligao. Em um cido graxo saturado (SFA) todos os locais de ligao no

ligados ao carbono esto saturados com hidrognio. O cido graxo monoinsaturado

(MUFA) contm apenas uma ligao dupla; cidos graxos poliinsaturados (PUFA)

possuem duas ou mais ligaes duplas (MAHAH; ESCOTT-STUMP, 2002).

Os cidos graxos podem ser sintetizados pelo nosso organismo, no entanto,

certos cidos graxos poliinsaturados no podem ser produzidos endogenamente,

por isso so chamados de essenciais, ou seja, so oriundos apenas da dieta

alimentar. Os cidos graxos essenciais (AGE) possuem duas importantes famlias:

6 (cido linolico e - linolico) e 3 (cido linolico). Alm de possurem alto

valor energtico, os AGE tem grande importncia atualmente pelo seu papel

funcional (WAITZBERG, 2004).

O aa um alimento com alto percentual de lipdeos, os quais representam

em mdia 50% da matria seca da bebida. Isto lhe proporciona 90% das calorias

contidas nesta bebida. O aa mdio com 12,5% de matria seca tem um valor

energtico de 65,7 kcal para cada 100g do produto. Neste caso, os lipdeos

22

representam 6,58% do peso fresco de um aa mdio (12,5% M.S.) (ROGEZ, 2000;

SANABRIA; SANGRONIS, 2007).

Segundo Schauss et al. (2006), entre os cidos graxos saturados presentes

na polpa, destacam-se os cidos palmtico (24 %) e esterico (1,6 %); entre os

monoinsaturados, destacam-se os cidos olico (56,2 %) e palmitolico (4,3 %), e,

entre os poliinsaturados, os cidos linolico (12,5 %) e linolnico (0,8 %).

Este perfil lipdico, do ponto de vista nutricional muito interessante, visto

que, os cidos graxos monoinsaturados podem reduzir os nveis de colesterol, o

LDL-colesterol, sem reduzir o HDL-colesterol e nem aumentar os nveis de

triglicerdeos do plasma (LIMA et al., 2000).

2.2.2 Antocianinas

As antocianinas (das palavras gregas anthos, flor e kianos, azul) foram

categorizadas como o mais importante grupo de pigmentos solveis em gua em

plantas, e so responsveis pelas cores que variam do vermelho ao violeta e azul

nas flores, frutos, algumas folhas, caule e razes (CLIFFORD, 2000).

Apesar de seu valor como corantes naturais de alimentos, as antocianinas

so pouco estveis. Vrios fatores do processamento, dos tratamentos para a

conservao e do armazenamento de alimentos podem levar degradao das

antocianinas. Os principais fatores que influenciam a estabilidade das antocianinas

so: a prpria estrutura qumica, o pH, a temperatura, a luz, a presena de oxignio,

a degradao enzimtica e as interaes entre os componentes dos alimentos, tais

como cido ascrbico, ons metlicos, acares e copigmentos (PACHECO-

PALENCIA; TALCOTTl, 2010).

Segundo Iaderoza et al. (1992), o contedo em antocianinas dos frutos do

aaizeiro de 33,6 mg/100g. Rogez (2000) quantificou as antocianinas de 60

amostras da bebida aa (E. oleracea) e encontrou um valor mdio de 44mg/100g de

frutos. Kuskoski et al. (2006) quantificaram as antocianinas de aa de E. oleracea

(congelado) disponveis no mercado da cidade de Florianpolis e encontraram

22,8mg/100g de aa.

Duas antocianinas so predominantes no aa (Euterpe oleracea): a cianidina-

3-rutinosdica e a cianidina-3-glucosidica, sendo estas so responsveis pela sua

cor roxo escura (PACHECO-PALENCIA; TALCOTT, 2010).

23

O aa est sendo valorizado como um alimento funcional devido a suas

propriedades antioxidantes, provenientes das antocianinas presentes no fruto.

Antioxidante pode ser definido, de maneira geral, como qualquer substncia que,

mesmo presente em concentraes mais baixas que a do substrato oxidvel, atrasa

ou inibe a oxidao deste substrato de maneira eficaz. Biologicamente, os

antioxidantes so agentes responsveis pela inibio e reduo das leses

causadas pelos radicais livres nas clulas (HALLIWELL; WHITEMAN, 2004).

Antocianinas so antioxidantes e anti-radical livre, retardam o

envelhecimento, prolongam a vida das clulas, aumentam as defesas do sistema

imunolgico, propiciam uma melhor circulao sangnea, protegem o organismo

contra o acmulo de lipdeos nas artrias. Possuem, tambm, a capacidade de adiar

as perdas de viso e diminuem os efeitos da doena de Alzheimer (ROGEZ, 2000).

2.2.3 Fibras

Fibra alimentar descrita como uma classe de compostos de origem vegetal,

constituda, principalmente, de polissacardeos e substncias associadas que

quando ingeridos no sofrem hidrlise, digesto e absoro no intestino delgado de

humanos. Esta definio de natureza, essencialmente, fisiolgica tem sido aceita

nos ltimos 25 anos pela maioria dos cientistas que trabalham nessa rea

(CUPPARI, 2002).

A American Association of Cereal Chemists (AACC) definiu fibra alimentar

como sendo: parte comestvel de plantas ou carboidratos anlogos que so

resistentes digesto e absoro no intestino delgado com fermentao completa

ou parcial no intestino grosso. Fibra alimentar inclui polissacardeos,

oligossacardeos, lignina e substncias de plantas associadas. Fibra alimentar

promove efeitos fisiolgicos benficos, incluindo efeito laxante, e/ou atenuao do

colesterol e da glicose no sangue (AACC, 2000).

Os componentes das fibras alimentares esto, em geral, presente em dietas

consumidas diariamente pela populao e so encontradas em vegetais, frutos e

gros integrais. Conforme a sua solubilidade no sistema gastrointestinal, a fibra

alimentar pode ser classificada em solvel e insolvel. A fibra alimentar solvel, por

sua vez, foi classificada em virtude a sua precipitao em etanol a 78%. Contudo, tal

caracterstica no adequada para determinar uma boa parte dos oligossacardeos

24

incluindo a polidextrose, inulina e frutoligossacardeos. Dentro da classificao de

fibra alimentar insolvel esto compreendidos a lignina, a celulose e hemicelulose e

para a fibra solvel, as pectinas, os betaglucanos, as gomas e os frutanos (inulina e

frutioligossacardeos) (CUPPARI, 2002).

Nos ltimos anos, as fibras dietticas vm sendo reconhecidas como

importantes componentes de dietas alimentares dos seres humanos, tanto as

regulares como as dietas teraputicas. Estas fibras dietticas exercem diferentes

respostas fisiolgicas, que vo alm de auxiliar na funo gastrointestinal, entre elas

esto a diminuio dos nveis do colesterol plasmtico e contribuio no controle

glicmico (FIGUEROLA et al., 2005; NAWIRSKA et al., 2005).

O aa uma excelente fonte de fibra alimentar, possui 34 g em 100 g de

fruto (matria seca), sendo este o segundo componente em maior quantidade na

bebida (ROGEZ, 2000). Yuyuma et al. (2002), relata que em 100g de suco a

concentrao mdia de fibra alimentar de 5,93 g, isto corresponde a 23,8% de

adequao, tomando como referencial a recomendao de no mnimo 25 g por dia.

A fibra de maior predominncia a insolvel, em mdia 5,11g por 100 g do fruto,

enquanto a fibra solvel 0,82 g em 100g de fruto.

2.3 Mercado consumidor

O aa tem importncia socioeconmica devido no s sua relevncia na

alimentao da populao ribeirinha e de mais baixa renda, mas tambm por seu

potencial de aproveitamento. Dos frutos se extrai a polpa e subprodutos, o caroo

pode ser aproveitado no artesanato, como adubo orgnico e fonte de antioxidantes,

o caule para obteno do palmito e construes rurais, as folhas para cobrir as

casas dos habitantes do interior da regio e ainda os estipes adultos podem ser

aproveitados para pasta e polpa de celulose pela indstria de papel (HOMMA;

FRAZO, 2002).

A explorao do aa de fundamental importncia para as economias dos

Estados do Par, Amap, Maranho, Acre e Rondnia, especialmente para os dois

primeiros, pois responde pela sustentao econmica das populaes ribeirinhas.

Tem sido estimado que as atividades de extrao, transporte, comercializao

e industrializao de frutos e palmito de aaizeiro so responsveis pela gerao de

25

25 mil empregos diretos e geram anualmente mais de R$ 40 milhes em receitas

(EMBRAPA, 2002).

O principal mercado do aa ainda a Regio Norte, especialmente o Estado

do Par, onde o consumo ultrapassa a barreira de 200.000 toneladas por ano e se

constitui no maior produtor e maior consumidor, respondendo por cerca de 93% da

produo nacional, que equivale a mais de 600.000 toneladas (GALLORI et al.,

2004; SAGRI, 2010).

Na dcada de 90 a polpa de aa chegou a outras regies do pas e at em

outros pases e rapidamente tornou-se um produto popular. Possivelmente, como

reflexo do interesse da populao de outras regies do pas, que passaram a

consumir o aa pelas suas propriedades nutricionais e pelas novas formas de

consumo com a adio de ingredientes muito diferente daqueles que

tradicionalmente so usados na Amaznia. Inovaes que ainda no so bem

aceitas para os nortistas (GUIMARES, 1999; ROGEZ, 2000).

Atualmente o mercado de aa em p est em expanso e tem um enorme

potencial, devido aos estudos que esto sendo realizados na aplicao do aa em

p em alimentos e bebidas funcionais, a fim de ajudar na preveno e tratamento de

doenas, entre os produtos que utilizam o aa em p esto, as bebidas energticas,

iogurtes, barras de cereais, sorvetes, milk-shake e at dentro de cpsulas, como

suplemento alimentar. Alm disso, o poder antioxidante do fruto est sendo

explorado em campanhas de marketing de produtos cosmticos feitos a partir do

aa (SGARBIERI; PACHECO, 1999).

O leo de aa classificado como um excelente leo de mesa, devido a sua

composio de cidos graxos (60% de monoinsaturados e 14% de poliinsaturados),

apresentando o benefcio de prevenir o aparecimento de doenas cardiovasculares

(NASCIMENTO et al., 2008).

Pode ser comparado aos leos de oliva que importado e altamente

consumido no pas, e leo de abacate, por ser extrado da polpa dos frutos e pela

similaridade de suas propriedades fsico-qumicas, principalmente pela composio

de seus cidos graxos, predominando em ambos o cido olico (TANGO;

CARVALHO; LIMONTA, 2004). Estes leos conquistaram uma fatia nobre do

mercado e so, em geral, comercializados com um valor superior ao dos demais

leos vegetais, e tambm utilizado em larga escala na indstria cosmtica

(NASCIMENTO et al., 2008).

26

2.4 Desidratao

A desidratao um mtodo de preservao que utiliza energia trmica para

remover parte ou a quase totalidade da gua de alimentos. Com isso, possvel

limitar ou evitar o crescimento de microrganismos ou outras reaes de ordem

qumica. A remoo da gua proporciona, tambm, maior facilidade no transporte,

armazenamento e manuseio do produto final (AMRANI; BRIGUI, 2007).

Entre vrias operaes unitrias disponveis, duas sero abordadas neste

trabalho, a secagem por Spray Drying e por Liofilizao.

2.4.1 Spray drying

Spray drying ou secagem por atomizao uma operao unitria, utilizada

em escala industrial a partir de dcada de 20, com a produo de leite e sabo em

p. Os produtos resultantes apresentam boa qualidade, alm de facilitar o transporte

pela reduo de volume e, o armazenamento, pela grande reduo de atividade de

gua (TONON; BRABET; HUBINGER, 2008).

Esta operao de secagem , por definio, a transformao de alimentos,

que podem estar em forma de soluo, suspenso ou pasta, em partculas secas,

atravs da pulverizao em um meio de secagem fechado com fluxo de ar quente,

permitindo a evaporao dos solutos. Resultando em um produto seco, em forma de

p, grnulos ou aglomerados (MASTERS, 1985; TONON; BRABET; HUBINGER,

2008).

Segundo Masters (1985), o processo de secagem em spray dryer consiste

nas quatro fases a seguir:

Atomizao do lquido: A atomizao, relacionada a spray drying, deve-se

diviso do lquido em milhes de partculas formando uma nuvem ou spray. Consiste

em um processo de remoo de gua de um material por evaporao, atravs dos

processos de transferncia de calor e massa.

Contato do lquido atomizado com o ar quente: A maneira pela qual o spray entra

em contato com o ar de secagem um fator importante neste processo de secagem,

j que interfere nas propriedades do produto seco, influenciando o comportamento

das gotas durante a secagem:

27

Evaporao da gua: A evaporao de compostos volteis de um spray envolve

simultaneamente transferncia de calor e de massa. Com o contato entre as gotas

atomizadas e o ar de secagem, o calor transferido por conveco do ar para as

gotas, e convertida em calor latente durante a evaporao da umidade.

Separao do produto em p do ar de secagem: A separao do produto do ar

de secagem segue a concluso da etapa de secagem, quando o produto seco

continua suspensa no ar e as partculas so separadas do ar por densidade.

Todas estas fases interferem nas caractersticas do produto final. As

caractersticas fsicas e qumicas dos alimentos (teor de slidos, tamanho das

partculas e viscosidade), tipo e mecanismo de funcionamento do atomizador,

influenciam o tamanho da partcula slida, sua densidade, aparncia e umidade. O

tipo de contato lquidoar quente e as caractersticas do ar de secagem influenciam

no s as caractersticas j citadas, como tambm a capacidade de reteno de

aroma e sabor, enquanto a tcnica de separao do p do ar seco influencia a

granulometria do produto desejado (TONON; BRABET; HUBINGER, 2009).

A grande utilizao da secagem por spray drying deve-se s vantagens de

baixos riscos de degradao qumica durante a operao, devido ao curto tempo de

contato do lquido disperso com a fonte de calor; a versatilidade na obteno de ps,

grnulos ou aglomerados e o elevado rendimento por tempo de produo. Consiste

numa tcnica de baixo custo, quando comparada a outras tcnicas que empregam

calor (MASTERS, 1985).

2.4.1.1 Microencapsulao

A microencapsulao uma tcnica que consiste no aprisionamento de um

agente ativo ou ncleo (pequenas partculas slidas, gotas de lquidos ou compostos

gasosos) em um material de parede ou encapsulante, carreador, membrana ou

casca (filmes finos ou coberturas polimricas). As microcpsulas formadas podem

ter dimetros variando entre unidades de micrometros at milmetros e apresentar

diversas formas, dependendo dos materiais e mtodos usados para sua obteno

(TONON; BRABET; HUBINGER, 2009).

As principais razes para o uso da microencapsulao em alimentos so:

proteger os alimentos contra condies ambientes adversas (como luz, umidade,

oxignio, radiao UV), proteger componentes sensveis dos alimentos contra outros

28

ingredientes durante a estocagem, proteger os alimentos contra perdas nutricionais

ou at mesmo adicionar materiais nutritivos a eles, incorporar mecanismos de

liberao controlada s formulaes, mascarar ou preservar flavors e aromas e,

finalmente, tornar o produto mais atrativo, promovendo uma maior flexibilidade e

controle no desenvolvimento de produtos mais saborosos e nutritivos, a fim de

satisfazer as expectativas dos consumidores (R, 1998).

Estudos foram realizados utilizando a microencapsulao para proteger a

vitamina C, em frutas como camu-camu (DIB TAXI et al., 2003), para aumentar a

estabilidade do produto, como no caso do suco de acerola em p (RIGHETTO;

NETO, 2005).

Entretanto, os ps resultantes da secagem de polpas e sucos de fruta

costumam apresentar caractersticas indesejveis, tais como pegajosidade

(stickiness) e alta higroscopicidade, decorrentes da presena de acares e cidos

de baixo peso molecular, que apresentam uma baixa temperatura de transio

vtrea. Isso pode provocar a adeso do p s paredes do secador, dificuldade de

manipulao, empastamento e compactao, tornando seu armazenamento e

utilizao substancialmente mais difceis. Em contrapartida, o uso de aditivos

(agentes carreadores) aumenta a temperatura de transio vtrea do produto,

facilitando a secagem e as operaes de transporte e armazenamento (BHANDARI;

HOWES, 2005).

A microencapsulao de alimentos emprega formulaes contendo o

ingrediente a ser preservado em mistura com agentes encapsulantes dos mais

variados: amido ou seus derivados, protenas, gomas, lipdios, ou combinaes

entre estes agentes. No caso das polpas e sucos de frutas, os agentes mais

utilizados so as maltodextrinas e a goma arbica (DIB TAXI et al., 2003; CANO-

CHAUCA et al., 2005; RIGHETTO; NETO, 2005; GABAS et al., 2007).

Neste sentido, a tcnica spray drying pode ser considerada de grande

importncia, visto que o aa apresenta uma grande quantidade de antocianinas e,

consequentemente, uma elevada atividade antioxidante, quando comparado a

outras frutas, e levando em conta o fato de que as antocianinas so pigmentos

instveis frente a agentes como luz, oxignio, metais e pHs muito baixos, esta

tcnica pode ser utilizada com o objetivo de aumentar a estabilidade destes

pigmentos (TONON; BRABET; HUBINGER, 2008).

29

2.4.2 Liofilizao

A liofilizao um processo de separao baseado no fenmeno da

sublimao. Consiste na remoo do vapor de gua diretamente de amostras

congeladas e continuada a secagem sob vcuo, at a produo de um material

estvel. Para isto faz-se necessrio que a temperatura e a presso parcial de vapor

d'gua sejam inferiores s do ponto triplo, isto , 0,0099C e 4,58 mmHg. Divide-se

em trs etapas: na primeira etapa o material congelado, na segunda a gua

sublimada sob presso reduzida e na terceira etapa a gua ligada do alimento

removida por dessoro (PEREDA, 2005).

A gua do alimento congelado passa da fase slida diretamente para a fase

de vapor, sem tornar-se liquido durante o processo. Consequentemente

necessrio que a temperatura da zona de sublimao no material a ser liofilizado

seja mantida abaixo da temperatura do ponto triplo da gua ou soluo aquosa do

material a ser desidratado (BOSS et al., 2004).

Este processo possui vantagens quando comparado com o processo

convencional de secagem: a estrutura do material mantida, a umidade removida

a baixas temperaturas (reduz as taxas de transporte), h um aumento da

estabilidade do produto durante a estocagem, a minimizao de vrias reaes de

degradao (escurecimento no enzimtico, desnaturao de protenas e reaes

enzimticas), devido a fcil transio de material hidratado para desidratado (BOSS

et al., 2004).

Est tcnica produz alimentos desidratados de alta qualidade e permite uma

melhor utilizao dos componentes bsicos dos produtos e com as caractersticas

originais preservadas (tamanho, textura, vitaminas, sais minerais, sabor, aroma, etc.)

(AMRANI; BRIGUI, 2007).

No entanto, em frente o custo do processo, geralmente restrito a gerar

produtos de alto valor agregado, tais como medicamentos, alimentos para bebs e

algumas frutas e especiarias. Um dos fatores que elevam o custo o processo que

necessita de um longo prazo para ser realizado. Na verdade, o processo de baixa

presso e baixa condutividade de produtos desidratados resultam em uma

transferncia negativa e significativa de calor e de matria e, portanto, a durao da

operao de desidratao (ARMRANI; BRIGUI, 2007).

30

O processo de liofilizao pode ser considerado como uma excelente

alternativa de conservao da polpa de aa, devido a preservao de importantes

componentes nutricionais como, cidos graxos, protenas, minerais e antioxidantes

(MENEZES et al., 2008; SCHAUSS, 2006).

2.5 Extrao de lipdeos

2.5.1 Fludo supercrtico

A extrao com fluido supercrtico uma operao unitria, onde ocorre

solubilizao de determinados compostos de uma matriz solida ou lquida em um

solvente em condies supercrticas (BRUNNER, 1994).

Um composto puro considerado no seu estado supercrtico quando

encontra-se acima de sua temperatura crtica e presso crtica, apresentando

propriedades fsico-qumicas intermedirias entre o estado lquido e o estado gasoso

(Figura 2). O aumento da presso sob temperaturas baixas aumenta

consideravelmente a densidade do fluido aproximando-se das caractersticas de um

lquido, aumentando seu poder de solvatao. Porm, para presses acima do ponto

crtico um aumento da temperatura diminui a densidade do fluido, sendo esta

diminuio abrandada com um aumento excessivo da presso (HERRERO;

CIFUENTES; IBANEZ, 2006).

Figura 2: Diagrama presso versus temperatura para um componente puro.

Fonte: www.usp.br

31

Segundo Hung e Unger (1994), o processo de extrao por fluido supercrtico

consiste essencialmente de duas etapas: fracionamento e separao. Na etapa de

fracionamento a mistura entra em contato com o fluido no extrator, a temperatura e

presso so selecionadas para maximizar o rendimento nos compostos de

interesse. Na etapa de separao a solubilidade reduzida para assegurar a

preciptao do extrato, desse modo, a queda da presso torna o soluto insolvel

com possibilidade de separao do soluto no solvente supercrtico.

Algumas tcnicas podem ser aplicadas na extrao de leo de matrizes

vegetais, para isso alguns fatores devem ser considerados: rendimento,

produtividade e seletividade. O rendimento e produtividade tm implicaes

econmicas e determinam a viabilidade industrial da maioria dos processos

enquanto a seletividade est relacionada com a qualidade e pureza do produto

(HUIE, 2002; AL-JABARI, 2002).

Atualmente h um interesse crescente em substituir compostos sintticos

por compostos naturais semelhantes, que podem ser encontrados principalmente

em material vegetal. Tcnicas de separao convencionais, tais como, extrao

com solvente e destilao geralmente tm o inconveniente de deixar resduos

de solventes orgnicos ou causar a degradao trmica. A extrao com fluido

supercrtico utilizando dixido de carbono uma alternativa promissora para a

extrao de produtos de elevado valor agregado (OLIVEIRA; SILVESTRE; SILVA,

2011). O fluido supercrtico apresenta diferentes densidades (poder de solvatao) a

diferentes condies de presso e temperatura, sendo possvel otimizar a

seletividade de constituintes da matriz durante a extrao (BRUNNER, 1994).

Uma vez finalizado o processo no necessrio uma etapa adicional de

eliminao do solvente obtendo-se um produto com alta pureza relativa pela

descompresso do sistema. O uso de solventes orgnicos cria a necessidade de

estabelecer etapas adicionais de remoo do solvente, principalmente se o produto

for destinado ao consumo humano e higiene (REVERCHON, 1997). Esta etapa

considerada crtica, pois pode aumentar o custo da produo, alm de gerar risco de

contaminao e degradao de muitos componentes (DEL VALLE; AGUILERA,

1999).

O solvente utilizado na extrao como fluido supercrtico deve apresentar os

seguintes requisitos: possuir bom poder de solvatao, ser inerte ao produto, ser

facilmente separado do produto, ser relativamente barato e deve ter presso crtica

32

baixa. O uso do dixido de carbono como solvente no processo de extrao

supercrtica, alm de apresentar estes requisitos pode ser comumente empregado

na indstria de alimentos por ser atxico, no carcinognico e no inflamvel, alm

de no ser prejudicial sade humana quando inalado a baixas concentraes

(BRUNNER, 1994).

A extrao com fluido supercrtico (SFE) de lquidos e materiais slidos vem

ganhando crescente interesse e aplicao comercial nas ltimas dcadas, mais

particularmente sob o conceito recente da qumica verde e biorefinaria (OLIVEIRA;

SILVESTRE; SILVA, 2011). Em conseqncia disto, esta tcnica tornou-se uma

alternativa importante na extrao de produtos a partir de matrias primas vegetais,

sendo utilizado no processamento de diversas matrias primas, como gros de caf,

laranja, guas poludas, plantas, frutas, razes, fungos, leo de peixe, dentre outros

(MAUL, 2000).

Na literatura h muitos exemplos de extrao de substncias oleosas de

diferentes matrias-primas tais como leo de uva (FREITAS et al., 2008) noz-

moscada (MACHMUDAH et al., 2006), polpa de tucum (FRANA; MEIRELES,

1998), buriti (FRANA et al., 1999) e pupunha (ARAJO et al., 2000) dentre outros.

2.5.2 Outros mtodos de extrao

A extrao por solvente uma operao de transferncia de massa

amplamente utilizada na indstria de alimentos para retirar o leo matrias-primas

vegetais. Aps terem seu tamanho reduzido, estas matrias-primas so colocadas

em contato com o solvente, de maneira que ocorra a transferncia do leo da fase

slida para a fase lquida (PERRY; CHILTON, 1986).

Este mtodo apresenta algumas desvantagens com relao a separao do

solvente do lipdeo, como as altas temperaturas de processo, a grande quantidade

de solvente necessrio para conseguir altos rendimentos, a necessidade da etapa

de remover o solvente remanescente no produto, a toxidez do solvente. Esses

fatores podem afetar a qualidade organolptica do alimento (LAMEIRA; COELHO;

MOTH, 1997, SAHENA et al., 2009).

Em geral, os lipdeos so compostos solveis em solventes no-polares, pelo

qual este tipo de solventes utilizado para realizar a sua extrao. Inmeros tipos

de solventes tm sido propostos para substituir o hexano na extrao de leos

33

vegetais, gua, hidrocarbonetos halogenados, aldedos (furfural), cetonas (acetona,

butanona, metiletilcetona) e etanol (HRON; KOLTUN, 1984; SILVA; TURATTI, 1991;

ABRAHAM et al., 1993; KUK; HRON, 1998, GUNSTONE, 2005).

O uso do etanol para substituir outros solventes, apresenta boas perspectivas

comerciais, uma vez que, o etanol pode ser obtido a partir de diferentes fontes

vegetais, a preos competitivos. Alm disso, o lcool no txico e, embora tambm

inflamvel, menos perigoso que o hexano e o ter de petrleo. Esse reagente

originrio de fontes renovveis e abundantes de matria-prima, no apresenta

grande toxicidade. A obteno de etanol a partir da cana de acar coloca o Brasil

em uma posio privilegiada para desenvolver novas tecnologias, visando a

eliminao de derivados de petrleo. (FREITAS et al., 2004; FREITAS et al., 2007).

Outro mtodo de extrao de leo de matriz vegetal a extrao mecnica que

consiste na separao de lquidos de slidos pela aplicao de foras de

compresso, e geralmente usada nas indstrias de alimentos e bebidas.

Normalmente so necessrios pr-tratamentos de despolpamento, reduo de

tamanho e aquecimento antes da separao do lquido para aumentar o rendimento

(BRENNAN et al., 1990).

Quando o resduo slido da operao relevante para o uso em alimentao

humana de extrema importncia que se evite a desnaturao das protenas e a

presena de solventes no resduo slido, sendo a prensagem hidrulica uma

alternativa adequada neste caso (ORDEZ, 2005).

As prensas hidrulicas so equipamentos constitudos por um pisto, acionado

hidraulicamente, que comprime o material contido em um cesto provido de um

orifcio de sada para o lquido prensado, em ciclos de tempo e presses definidas

(RITTNER, 1996).

A prensagem hidrulica um mtodo que, por no utilizar solvente ou algum

tipo de gs, obtm-se um produto com suas propriedades naturais preservadas,

alm disso, no utiliza energia eltrica e no gera aquecimento nem no leo e na

torta, sendo necessrio apenas uma prensa e um cilindro extrator. No entanto,

normalmente realizada em combinao com a extrao por solvente, pela sua

menor eficincia na retirada de leo, a menos que seja aplicada alta presso, o que

reduziria o contedo de leo residual na torta a at 5%, dispensando o subseqente

uso do solvente (MORETTO; FETT, 1998).

34

3 MATERIAIS E MTODOS

3.1 Matria-prima

A matria-prima utilizada, aa pasteurizado e congelado, foi gentilmente

cedida pela empresa Amazonfrut, uma empresa localizada em Belm-PA. Foram

utilizadas amostras de um mesmo lote e armazenadas em cmara frigorfica com

temperatura de aproximadamente 18C.

3.2 Caracterizao da matria-prima

Para a realizao das anlises as polpas eram previamente descongeladas

em refrigerador comercial (CONSUL), na quantidade necessria para cada anlise

especfica.

As anlises foram realizadas nos sub-laboratrios que esto sob a

responsabilidade da Faculdade de Engenharia de Alimentos (FEA)/ITEC/UFPA, com

exceo da antocianina que foi feita no Laboratrio de Agroindstria/EMBRAPA/PA.

Todas as anlises foram feitas em triplicata.

3.2.1 Fisico-qumicas

Teor de gua: Foi determinado atravs do mtodo da estufa a 105C, segundo o

mtodo 935.29 da AOAC (2002) at peso constante.

Resduo mineral fixo (Cinzas): Baseada no mtodo gravimtrico pela perda de

peso das amostras submetidas a incinerao a 550C, segundo a AOAC 940.26

(2002).

Lipdeos totais: Frao obtida por meio de extrator do tipo Soxhlet, utilizando-se

ter de petrleo como solvente orgnico, por cerca de 3 horas, segundo a descrio

do mtodo 963.15 da AOAC (2002).

Protenas: Foi realizada utilizando o mtodo Kjeldahl, no digestor TE-1001

(TECNAL) e no destilador MA-036 (MARCONI), empregando fator de converso do

nitrognio 6,25 (AOAC 991.20, 2002).

Carboidratos: Foi calculado como a diferena entre 100 e a soma do contedo de

protenas, lipdeos, fibra alimentar, umidade e cinzas.

35

3.2.2 Fibras alimentares

Foi utilizado o mtodo fibra detergente cido (FDA), determinada de acordo

com o protocolo experimental descrito por VAN SOEST et al. (1965). O mtodo

consiste na extrao a quente com a soluo detergente (CTAB Cetremide cetil

trimetila mono brometo), seguida de filtrao e lavagem da amostra com gua

quente e acetona, os cadinhos contendo as fibras foram secos em estufa a 105C, o

peso perdido calculado como fibra bruta.

3.2.3 Antocianinas

Foi utilizado o mtodo estabelecido por Askar e Treptow (1993) e otimizado

por Rogez (2000), que baseia-se em diluies da amostra em tampes pH 1,0 e 4,5,

seguido de leituras no espectrofotmetro em dois comprimentos de onda: 514 e

700nm. Para realizar esta quantificao utilizou-se o espectrofotmetro SHIMADZU

modelo UV-160. A concentrao de antocianina foi calculada a partir da equao

(1).

FDAAAAC pH4,5pH1,0 700514700514 (1)

Onde:

C = Concentrao de antocianinas em mg/L da polpa;

F = 18,6786; fator de converso ligado ao coeficiente de extino molar e peso

molecular das antocianinas do aa;

D = Diluio feitas nas amostras.

Para a obteno da concentrao de antocianina nas amostras de aa em p

foi utilizada a equao (1.1), considerando-se apenas a matria seca, uma vez que

quase toda a gua removida nos processos de secagem.

M

VACanto (1.1)

36

Onde:

Canto = Concentrao de antocianinas em mg/g de massa da amostra seca;

A = Resultado concentrao de antocianinas em mg/L da polpa;

V = Volume da soluo extratora (L);

M = Massa da amostra seca (g).

3.2.4 Anlise microbiolgica

As anlises microbiolgicas realizadas segundo metodologia do Ministrio da

Agricultura Pecuria e Abastecimento (BRASIL, 2003) foram:

Contagem padro de coliformes a 45 C: A contagem padro de coliforme foi feita

por meio da inoculao das colnias suspeitas em caldo EC e posterior incubao

em temperatura seletiva de 45 0,2C, em banho-maria por 48 horas.

Presena/Ausncia/25g de salmonela SSP: Para deteco de salmonela utilizou-

se procedimento composto por 3 etapas. A primeira o pr-enriquecimento que

consiste em incubar a amostra a 36 1C por 16 a 20 horas, adicionada de 225 mL

de soluo salina peptonada 1% tamponada; a segunda etapa o enriquecimento

no caldo tetrationato; e a terceira o plaqueamento em meios slidos SS e XLD.

Bolores e Leveduras: Para a determinao de bolores e leveduras, foi utilizado o

mtodo de contagem em placas, com o meio de cultura agar acidificado (cido

tartrico), incubadas a 25 1C, por 5 a 7 dias, em incubadora de D.B.O..

3.3 Desidratao do aa

Para extrao do leo do aa pelos mtodos utilizados neste trabalho (item

3.4), o mesmo deve ser isento ou apresentar o mnimo de gua na sua constituio.

Deste modo foram realizados procedimentos para a desidratao da matria-prima,

visando a obteno de aa desengordurado de boa qualidade. Para isto, foram

utilizados os processos de liofilizao (freeze drying) e secagem por atomizao

(spray drying), sendo esta realizada com e sem agente carreador.

37

3.3.1 Desidratao do aa por liofilizao

Para o processo de liofilizao da amostra, a mesma passou por um pr-

preparo que consiste no congelamento da polpa em freezer comercial (CONSUL) na

temperatura de -26,4C, por 24 horas.

A liofilizao foi realizada no Laboratrio de Operaes de Separao (LAOS)

da Faculdade de Engenharia de Alimentos, da Universidade Federal do Par

(UFPA). O equipamento utilizado foi o Liofilizador LS6000 (TERRONI EC, SP, Brasil)

(Figura 3), na presso de 120 mHg, e o condensador na temperatura de -51C por

24 horas.

Figura 3 - Liofilizador LC Terroni

Fonte:Elaborada pelo autor

3.3.2 Desidratao por atomizao em spray dryer

Para este processo de desidratao foi usado um spray dryer modelo Mobile

Minor (NIRO ATOMIZER, Copenhagem, Dinamarca) (Figura 4), com disco rotativo

(Figura 4b) e presso do ar de 6 kg/cm, pertencente ao Laboratrio de

Agroindstria, Embrapa/PA. Como agente carreador utilizou-se maltodextrina MOR-

REX 1910 (CORN PRODUCTS, SP, Brasil). A alimentao do equipamento foi

38

realizada com o auxlio de uma bomba dosadora peristltica modelo BP-601

(MILAN, SP, Brasil).

Figura 4 Equipamento de desidratao por Spray dryer

(a)

(b)

Legenda: (a) Spray dryer Niro Atomizer utilizado na desidratao da polpa do aa. (b) Atomizador disco giratrio. Fonte: Elaborada pelo Autor

3.3.2.1 Anlise dos efeitos da temperatura e concentrao de maltodextrina na

concentrao de antocianina e rendimento do p de aa

Para avaliar os efeitos de temperatura do ar de entrada e quantidade de

maltodextrina, foram feitos experimentos tomando como base o estudo realizado por

Tonon, Brabet e Hubinger (2009), que de forma semelhante utilizou a tcnica spray

drying em aa (filtrado). Neste estudo, os autores analisaram a influncia do ar de

secagem e da concentrao de agente carreador sobre as propriedades fsico-

qumicas do suco de aa em p produzido por atomizao. A temperatura do ar de

secagem variou de 138 a 202 C e a concentrao de maltodextrina variou de 10 a

30%. As caractersticas analisadas foram: umidade, higroscopicidade, reteno de

antocianinas, cor, distribuio do tamanho de partculas e morfologia. Os resultados

mostraram que a concentrao de maltodextrina no influencia significativamente na

reteno de antocianina, mas o aumento desta resultou em partculas maiores e

menos higroscpicas. O estudo mostrou tambm que a temperaturas menores a

39

reteno de antocianina maior, alm de apresentar superfcies mais rugosas, o

que positivo para a extrao do leo. No entanto, temperaturas muito baixas

resultam num tempo de secagem muito alto.

Deste modo, adaptando as condies para a matria-prima aa com 14% de

slidos totais, foram definidos os nveis da temperatura do ar de entrada e da

concentrao de maltodextrina para os experimentos preliminares num

delineamento experimental fatorial 22 com triplicata do ponto central, para verificar

qual a influncia destas variveis na reteno de antocianina e no rendimento do

processo de desidratao. A temperatura de sada do ar foi de 85C para todos os

ensaios.

As Tabelas 1 e 2 apresentam os valores das variveis independentes nos

dois nveis e os ensaios correspondentes para o planejamento experimental,

respectivamente.

Tabela 1 - Variveis independentes codificadas

Variveis -1 0 +1

Temperatura (C) 140 150 160

Maltodextrina (%) 5 7,5 10

Tabela 2 Planejamento experimental da desidratao por atomizao do aa

Ensaios Temperatura

(C) Maltodextrina

(%)

1 140 5

2 160 5

3 140 10

4 160 10

5 140 5

6 160 5

7 140 10

8 160 10

9 150 7,5

10 150 7,5

11 150 7,5

40

A seleo de uma condio operacional da desidratao por atomizao foi

feita atravs da anlise dos efeitos da temperatura e % de maltodextrina na reteno

de antocianina e no rendimento do processo de desidratao, dentro do

planejamento fatorial 22, com o auxlio do software Statistica 7.0 (StatSoft, USA).

A partir da melhor condio obtida atravs dos experimentos, foi realizada a

atomizao do aa nas mesmas condies operacionais, no entanto, sem a adio

do agente carreador, a fim de, verificar tambm o comportamento desta amostra

(aa atomizado sem maltodextrina) na reteno de antocianina.

3.3.3 Caracterizao do aa desidratado

Foi realizada a caracterizao dos produtos obtidos das desidrataes do

aa: aa atomizado com maltodextrina, aa atomizado sem maltodextrina e aa

liofilizado.

3.3.3.1 Anlises de lipdeos, antocianinas e rendimento do processo de

desidratao

Todas as anlises foram feitas em triplicata e so descritas a seguir:

Lipdeos: Foi utilizada a metodologia conforme o item 3.2.1

Antocianinas: Foi utilizada a metodologia conforme o item 3.2.3

Rendimento do processo de desidratao: Foi calculado atravs da relao entre

a quantidade de slidos presentes na mistura antes de entrar no secador e a

quantidade de slidos presentes no produto final, de acordo com a equao 2.

100%

iST

iM

fST

fM

Rd (2)

Onde:

Rd= Rendimento do processo de desidratao por atomizao (%);

Mi= Massa inicial de aa (g);

41

Mf = Massa final de aa desidratada(g);

STi = Slidos totais inicial (%);

STf = Slidos totais final (%).

3.3.3.2 Microscopia eletrnica de varredura

O estudo da morfologia das partculas foi realizado atravs da microscopia

eletrnica de varredura (MEV), no Laboratrio de Microscopia Eletrnica de

Varredura (LABMEV) no Instituto de geocincias - UFPA. As amostras de aa

desidratado foram metalizadas com platina e o tempo de recobrimento foi de dois

minutos, sendo utilizado o microscpio eletrnico, modelo LEO-1430. As condies

de anlises para as imagens de eltrons secundrios foram: 90 A para corrente do

feixe de eltrons; 15 mm de distncia do trabalho, e voltagem de acelerao

constante.

3.3.3.3 Taxa de molhabilidade

Para verificar a taxa de molhabilidade das amostras foi utilizada a

metodologia proposta por Hla e Hogekamp (1999). O mtodo consistiu na queda de

1,0 g de amostra sobre 200 mL de gua destilada a 25C, em bquer de 250 mL, e

medio do tempo necessrio, com a ajuda de um cronmetro, para que todas as

partculas molhassem e desaparecessem da superfcie do lquido em repouso.

As anlises foram feitas em triplicata e o clculo da taxa de molhabilidade foi

feito atravs da Equao 3.

t

NT (3)

Onde:

T - Taxa de molhabilidade (g/s-1)

N - Massa da amostra (g)

t - tempo (s)

42

3.3.3.4 Colorao

Para a caracterizao da cor do aa desidratado, as anlises foram

conduzidas utilizando-se colormetro MINOLTA Mod. CR-310 (Osaka, Japan) e

expressas as medidas em L*, a*, e b*, que foram utilizados para clculo do E ou

variao de cor, H (ngulo Hue) ou tonalidade e C (Croma), atravs das Equaes

4, 5 e 6. O valor L* fornece a luminosidade, variando do branco (L=100) ao preto

(L=0). O valor de a* caracteriza a colorao na regio do vermelho (+a*) ao verde (

a*), o valor b* indica a colorao no intervalo do amarelo (+b*) ao azul (b*).

21

222

LbaE (4)

21

22

baC (5)

abtgarcH (6)

3.4 Extrao do leo do aa desidratado

O leo do aa desidratado pode ser extrado de diversas formas, no entanto,

a maximizao do rendimento do processo, bem como a qualidade do produto final,

devem ser consideradas. Foram feitos trs tipos de extrao: com CO2 supercrtico,

com etanol e com prensagem hidrulica.

3.4.1 Extrao com CO2 supercrtico

Os experimentos de extrao com CO2 supercrtico foram realizados na

planta de extrao por fluido supercrtico instalada no Laboratrio de Operaes de

Separao (UFPA). A planta funciona de acordo com o esquema apresentado na

Figura 5.

43

Figura 5: Sistema de funcionamento do equipamento de extrao supercrtica.

Legenda: E: Extrator; S: Separador; C: compressor; CO2: Cilindro de CO2; Vn: Vlvulas; Mv: Manmetros.

A cada ensaio de extrao supercrtica, primeiramente ligava-se o banho

termosttico, que aquece o extrator a cerca de 10C acima da temperatura de

extrao (50C). A vlvula de controle de CO2, (V17), era aberta, permitindo a

circulao de CO2 atravs do sistema, expulsando o ar existente no mesmo. A

seguir, a mesma vlvula (V17) era fechada para carregar o sistema com CO2, at

que as presses do extrator e do cilindro estivessem em equilbrio. Posteriormente,

ligava-se o compressor (C) para que a presso de extrao desejada fosse

alcanada, e ento a vlvula de controle de CO2 (V17) era aberta, dando incio ao

processo de extrao. A vlvula (V7) foi utilizada para controle das condies de

temperatura e presso.

Objetivando-se trabalhar nas condies de maior solvatao do CO2 e ainda,

dentro dos limites do equipamento de extrao supercrtica, as extraes foram

feitas nas presses de 200 e 300 bar, 50 oC, e densidade do CO2 de 850 e 750

Kg/m2 (ver Figura 6), respectivamente, o que garante um maior poder de solvatao

44

do CO2, uma vez que, a densidade de um fluido supercrtico aumenta com o

aumento da presso temperatura constante e o poder de solvatao aumenta com

o aumento da densidade (CLIFFORD, 1999).

Figura 6 - Diagrama presso-temperatura do dixido de carbono.

Legenda: Densidade do CO2 supercrtico - A: 850 Kg/m e B: 750Kg/m . Fonte: Adaptado Brogle- 1982

Cada ensaio foi feito com uma quantidade de matria-prima que variava de

acordo com a condio da desidratao (por atomizao com e sem maltodextrina e,

por liofilizao), sendo que a mesma era sempre acondicionada num recipiente de

ao inox de 2,7 cm de dimetro e 14,5 cm de altura. A vazo do CO2 foi mantida

constante, 15 g/min, em virtude das limitaes operacionais, pois acima deste valor

ocorre congelamento com a reduo da presso na vlvula de controle de CO2 que

A

B

45

precede o separador leo/CO2. A coleta do leo era feita em intervalos de tempo

pr-determinados de acordo com o desenvolvimento de cada extrao. Aps cada

coleta os tubos coletores de leo eram acondicionados em um dessecador at o

momento de pesagem, para que no ocorresse o ganho de umidade pelo produto,

no momento da sada do CO2. A massa de leo coletada a cada intervalo de tempo

foi usada para a avaliao do comportamento da cintica da extrao atravs da

construo de curvas de extrao relatando percentagem de massa de leo extrada

versus tempo de extrao.

O rendimento da extrao foi calculado atravs da Equao 7.

100amostranaleodeMassa

coletadaleodetotalMassa

extR (7)

3.4.1.1 Seleo da extrao supercrtica

Com o objetivo de selecionar apenas um experimento de extrao

supercrtica para comparao com os demais tipos de extrao (itens 3.4.2 e 3.4.3)

foi feita uma avaliao da cintica da extrao de leo do aa desidratado, e

tambm da reteno de antocianina no produto final desengordurado.

Aps a seleo do tipo de desidratao e presso a ser utilizada na extrao

supercrtica, foram realizadas duas repeties desse ensaio visando obteno de

parmetros para a anlise estatstica.

3.4.2 Extrao com etanol

A extrao de leo com etanol foi feita, em triplicata, no sistema mostrado na

Figura 7 que constitudo por manta de aquecimento, balo de 500 mL onde fica o

solvente, extrator tipo Soxhlet onde fica a matria prima e, condensador.

Foram utilizados 15 g de aa desidratado acondicionados em um cilindro de

papel filtro (A), e este inserido no tubo interno do aparelho do soxhlet (D). O extrator

foi ajustado ao condensador de refluxo (C) e ao balo (B), onde se colocou 250 mL

de etanol. Na temperatura de 65C o vapor produzido pela ebulio, subiu pelo tubo

(E), condensou no condensador (C) e o solvente condensado caiu no cilindro (A) e

46

lentamente encheu o corpo do tubo (D). Quando o solvente alcanava o topo do

tubo (F), era sifonado para dentro do balo (B). O processo repetido at que a

extrao se complete, por cerca de 4 horas. O etanol foi removido usando-se um

rota evaporador da marca HEIDOLPH, modelo Laborota 4000.

Figura 7- Unidade de extrao lipdica com solventes orgnicos (Soxhlet).

Fonte: Adaptado Condori (2005)

3.4.3 Extrao por prensagem

A extrao por prensagem foi feita utilizando-se uma prensa mecnica de

bancada com capacidade de 15 toneladas. Cerca de 250 g de amostra de aa

desidratado foram colocados em um cilindro de ao inox e submetidos presso

mxima do equipamento.

3.5 Caracterizao do aa desengordurado

Aps a extrao lipdica das amostras de aa atomizado com e sem

maltodextrina e aa liofilizado, estas foram submetidas caracterizao quanto ao

teor de lipdeos, antocianina, atividade de gua, taxa de molhabilidade e cor.

3.5.1 Lipdeo

47

Foi utilizada metodologia conforme o item 3.2.1.

3.5.2 Quantificao de antocianina

Foi utilizada metodologia conforme o item 3.2.3.

3.5.3 Taxa de molhabilidade

Metodologia utilizada conforme o item 3.3.3.3.

3.5.4 Atividade de gua

A atividade de gua (Aw) das amostras foi obtida por leitura direta no termo-

higrmetro AQUA-LAB digital, modelo CX-2 (Decagon Devices Inc., EUA), com

temperatura controlada de 25,0 0,5C.

3.5.5 Colorao

Metodologia utilizada conforme o item 3.3.3.4.

3.6 Caractersticas do leo de aa

O leo de aa resultante da extrao com CO2 supercrtico 300 bar e 50 oC

com o aa liofilizado foi analisado quanto acidez, rendimento e perfil de cidos

graxos.

3.6.1 Acidez

Foi utilizado o mtodo AOCS Cd 3d-63 (AOCS, 1998), o qual determina o

nmero de miligramas de hidrxido de potssio necessrio para neutralizar os

cidos graxos livres em 1 grama da amostra.

48

3.6.2 Perfil de cidos graxos

Foi realizada anlise dos steres metlicos de acordo com a metodologia

descrita Commission des Communauts Europennes (1977), que consiste em

separar, identificar e quantificar os steres metlicos de cidos graxos.

A determinao do perfil de cidos graxos foi realizada em cromatgrafo a

gs (VARIAN CP-3380) equipado com detector de ionizao de chama e coluna

capilar de slica fundida (CP-Sil 88 60 m x 0,25 mm). No cromatgrafo, foi injetado

1 L de amostra em sistema split, utilizando Hlio como gs de arraste. A

temperatura do injetor foi de 250C e do detector de 250C. O tempo total das

anlises foi de 41 minutos.

49

4 RESULTADOS E DISCUSSO

4.1 Caractersticas da matria-prima

As caractersticas do aa pasteurizado so apresentadas na Tabela 3.

Tabela 3 Composio centesimal da polpa de aa pasteurizado

Compon