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UNIVERSIDADE ESTADUAL DO OESTE DO PARANÁ / CAMPUS DE CASCAVEL

CENTRO DE CIÊNCIAS EXATAS E TECNOLÓGICAS

PROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM ENGENHARIA AGRÍCOLA

SISTEMAS BIOLÓGICOS E AGROINDUSTRIAIS

OTIMIZAÇÃO DO PROCESSO DE SECAGEM PARA PRODUÇÃO DE FARINHA

DE BATATA-DOCE BIOFORTIFICADA

DIANE MASCHIO DE SOUZA

CASCAVEL - PR

FEVEREIRO - 2019


OTIMIZAÇÃO DO PROCESSO DE SECAGEM PARA PRODUÇÃO DE FARINHA

DE BATATA-DOCE BIOFORTIFICADA

Dissertação apresentada ao Programa de Pós-Graduação em Engenharia Agrícola, da Universidade Estadual do Oeste do Paraná, como requisito parcial á obtenção do título de Mestre em Engenharia Agrícola área de concentração Sistemas Biológicos e Agroindustriais. Orientadora: Dra. Silvia Renata Machado Coelho

CASCAVEL - PR

FEVEREIRO - 2019

Ficha catalográfica

i


“Otimização do processo de secagem para produção de farinha de batata-doce

biofortificada”

Dissertação apresentada ao programa de Pós-Graduação “Stricto Sensu” em

Engenharia Agrícola em cumprimento parcial aos requisitos para obtenção do título de

Mestre em Engenharia Agrícola, área de concentração Sistemas Biológico e Agroindústria,

aprovada pela seguinte banca examinadora:

Orientadora: Dra. Silvia Renata Machado Coelho

Centro de Ciências Exatas e Tecnológicas, UNIOESTE

Dra. Cleusa Ines Weber

Centro de Ciência e Tecnologia de Alimentos, UTFPR

Dr. Divair Christ

Centro de Ciências Extas e Tecnológicas. UNIOESTE

Cascavel, 14 de fevereiro de 2019.

ii

BIOGRAFIA RESUMIDA

DIANE MASCHIO DE SOUZA, filha de Rita Maschio e Antonio de Souza, nasceu no

dia 14 de Junho de 1990, na cidade de Francisco Beltrão – Paraná.

Graduada em Tecnologia em Alimentos pela Universidade Tecnológica Federal do

Paraná (2015). Especialista em Vigilância Sanitária pelo Centro Universitário Internacional -

UNINTER (2016) e especialista em Gestão da Qualidade e Segurança de Alimentos

pela Faculdade de Tecnologia - Senai Cascavel SENAI (2018).

Mestranda em Engenharia Agrícola - Área de concentração Sistemas biológicos e

agroindustriais, linha de pesquisa tecnologias de produção vegetal e pós-colheita -

Universidade Estadual do Oeste do Paraná (2017/2019).

iii

AGRADECIMENTOS

A Deus, por me fortalecer a cada dia, me levantar em todos os tropeços e passos

mal dados, e por segurar sempre minhas mão e mostrando-me a melhor forma de caminhar

nos momentos de desespero.

Á Universidade Estadual do Oeste do Paraná – UNIOESTE e ao Programa de Pós-

Graduação em Engenharia Agrícola, pela oportunidade e disponibilidade de sua estrutura

para que assim fosse possível realizar e curso aprimorar meu conhecimento profissional.

Á Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) pela

concessão de bolsa de estudos durante a realização deste curso de pós-graduação.

Á Fundação para o desenvolvimento cientifico e tecnológico de Cascavel –

FUNDETEC, por ceder sua estrutura para realização da pesquisa.

Aos professores da pós-graduação pela contribuição durante a realização dos

créditos. Em especial a minha Orientadora Professora Drª Silvia Rentata Machado Coelho

pelos ensinamentos, tempo dedicado, paciência, amizade e por sempre estar disposta a

ajudar.

Ao professores Dr. Divair Christ, Dr. Flávio Gurgacz, Dra Luciana Bill Mikito Kottwitz e

Dr. Reginaldo Ferreira Santos, pela orientação e paciência em contribuírem para realização

desta pesquisa.

Também agradeço a minha mãe pela paciência, incentivo, força е principalmente

pelo carinho. Valeu а pena todo sofrimento, todas as dedicações, noites de insônia. Valeu а

pena esperar. Hoje estamos colhendo, juntas, os frutos do nosso empenho. Obrigada mãe

por me ensinar que a vida é feita de batalhas, e que nada se consegue sem extremo esforço

e trabalho, obrigado por ter me mostrado que Deus é o guia mais precioso. Portanto esta

conquista é nossa, por isso só tenho a agradecer e dizer “TE AMO MUITO”.

Ao Guilherme e a minha família pelo grande apoio, incentivo e compreensão, pelo

simples motivo de muitas vezes ter saído da realidade e estar somente de corpo presente,

obrigado por compreenderem meus momentos de fraqueza e indelicadeza.

Ao Cristiano Lewandowski, Luana Jesus Oliveira Marcante, Jussara Kowaleski e

Frederico Lovato pelo importante auxílio durante a etapa experimental.

A todas as pessoas que, direta ou indiretamente, contribuíram para realização deste

trabalho.

iv

OTIMIZAÇÃO DO PROCESSO DE SECAGEM PARA PRODUÇÃO DE FARINHA DE

BATATA-DOCE BIOFORTIFICADA

RESUMO

A cultura da batata-doce (Ipomoea batatas L. (Lam.)) assume grande importância socioeconômica, pois é um alimento energético, contendo grande teor de vitaminas e minerais. A variedade Beauregard vem ganhando destaque nos últimos anos por apresentar alta produtividade e ser mais nutritiva que as demais variedades convencionais cultivadas no Brasil. Isso se deve porque a polpa alaranjada apresenta alto teor de β-caroteno. Contudo, este alimento apresenta grande facilidade de deterioração durante armazenagem, apresentando tempo curto de vida pós colheita. Dentre os diversos métodos de conservação de alimentos pode-se destacar a secagem, pois é uma das técnicas pós-colheita mais utilizada para preservar a qualidade do produto, pela redução do teor de água e assim a redução da respiração do produto. Esse procedimento é essencial ainda na obtenção da farinha de batata-doce. Assim, o presente trabalho teve por objetivo otimizar o processo de produção de farinha de batata-doce. Para isso, foi utilizado como matéria-prima a batata-doce Beauregard produzida no campo experimental da Fundetec, Cascavel-PR. O processamento da batata-doce consistiu na obtenção da matéria-prima, higienização, descascamento, cortes, otimização do processo, secagem convectiva de ar quente, trituração e armazenamento. A análise estatística aconteceu pelo uso de um delineamento composto central rotacional 2

3, com três pontos centrais e

seis pontos axiais (totalizando 17 ensaios) onde foram avaliados os efeitos das variáveis dependentes: concentração de ácido ascórbico utilizada na imersão (g.100mL

-1), tempo de imersão

(minutos) e temperatura de secagem (°C) sobre os níveis de teor de carotenoides, vitamina C, cor e proteína da farinha. Após, foram analisados os parâmetros de qualidade carotenoides, vitaminia C, cor e proteína, sendo definidas as melhores condições de processamento optando-se pelos valores máximos de carotenoides, vitamina C e proteína e cor menores valores de luminosidade, pelo método de otimização. Para a variável resposta carotenoides, ocorreu efeito significativo para todos os fatores avaliados no processo (p>0,10). Os fatores solução ácido ascórbico (%), tempo de imersão (minutos) e temperatura de secagem (

oC), contribuíram para a conservação dos carotenoides. Para vitamina C,

verificou-se que todos os fatores considerados no processamento foram significativos, ao nível de significância adotado. O parâmetro cor luminosidade, apresentou-se significativo, ao nível de 10%. O fator solução ácido ascórbico, não apresentou diferença significativa, para a variável resposta proteína, os demais fatores apresentaram resposta significativa no processo. A otimização simultânea das respostas permitiu obter as condições ótimas para o processamento da farinha de batata-doce. O processo apresentou desejabilidade global de 100%, sendo os níveis dos fatores definidos nas seguintes condições: 24, 58 mg.100g

-1 para vitamina C; 3,64 mg.100g

-1 de teor proteico; 350,45

μg.100g-1

de carotenoides. Após a otimização, foi processada novamente a farinha, que obteve o melhor resultado. A amostra foi caracterizada quanto à cor, carotenoides, vitamina C, umidade, cinzas, lipídios, proteína bruta, carboidratos, valor calórico e ph. O planejamento experimental realizado no trabalho permitiu determinar as melhores condições de secagem da farinha de batata-doce Beauregard, mantendo alto valor nutricional.

Palavra-chave: Processamento pós-colheita; Conservação; Vitamina A

v

OPTIMIZATION OF THE DRYING PROCESS FOR THE PRODUCTION OF BIOFORTIFIED

SWEET POTATO FLOUR

ABSTRACT

The sweet potato cultivation (Ipomoea batatas L. (Lam.)) has a great socioeconomic importance because it is an energetic food, containing a high content of vitamins and minerals. Beauregard cultivar has been gaining prominence in the last years because it presents high productivity and is more nutritious than the conventional varieties cultivated in Brazil, because the orange pulp of this vegetable presents high content of β-carotene. However, this food presents great ease of deterioration during storage, presenting short post-harvest shelf life. Among the methods of food preservation, drying is one of the most widely used post-harvest techniques to preserve the quality of the product, by reducing the water content and thus leading to reduced respiration of the product. This procedure is still essential in obtaining the sweet potato flour. Therefore, the present paper aimed to optimize the process of production of sweet potato flour. Beauregard sweet potato cultivated in experimental field of Fundetec, Cascavel-PR was used as raw material. Sweet potato processing consisted of obtaining the raw material, sanitizing, peeling, cutting, process optimization, convective drying with hot air, grinding and storage. Statistical analysis was performed using a central rotational compound design 2

3, with

three central points and six axial points (totaling 17 assays), evaluating the effects of: concentration of ascorbic acid used in the immersion (g.100mL

-1), time of immersion (minutes) and drying temperature

(ºC) on the levels of carotenoids, vitamin C, color and protein of the flour. The best processing conditions were defined by the optimization method, choosing the maximum values of carotenoids, vitamin C and protein content, besides smaller values of color luminosity. Concerning carotenoids, a significant effect occurred for all the factors evaluated in the process (p>0,10). The factors acid ascorbic solution (%), immersion time (min) and drying temperature (ºC), contributed to the conservation of carotenoids. For vitamin C, all factors considered in processing were significant, at the significance level. The parameter brightness color was significant at 10% level. The factor ascorbic acid solution did not present a significant diference for the protein response variable, the other factors presented significant response in the process. Simultaneous optimization of the responses enabled obtaining the optimal conditions for the processing of sweet potato flour. The process obtained global desirability of 100%, being the levels of the factor defined in the following conditions: 24.58 µg.100g

-1

to vitamin C, 3.64 mg.100g-1

of protein content; 350.45 µg.100g-1

of carotenoids. After optimization, the best results flour was processed again and the sample was characterized for color, carotenoids, vitamin C, moisture, ashes, lipids, crude protein, carbohydrates, caloric content and pH. The experimental design enabled the determination of the best drying conditions of Beauregard sweet potato flour, maintaining high nutritional value.

Keyworks: Processing; Post-harvest; Conservation; Vitamin A

vi

SUMÁRIO

LISTA DE TABELAS .......................................................................................................... viii

LISTA DE FIGURAS ............................................................................................................ ix

1 INTRODUÇÃO................................................................................................................ 1

2 OBJETIVOS ................................................................................................................... 3

2.1 Objetivo geral .................................................................................................................. 3

2.2 Objetivos específicos ...................................................................................................... 3

3 REVISÃO BIBLIOGRÁFICA ........................................................................................... 4

3.1 Cultivo de batata-doce .................................................................................................... 4

3.2 Importância socioeconômica da batata-doce .................................................................. 5

3.3 Cultivares ........................................................................................................................ 6

3.4 Qualidade nutricional da batata-doce .............................................................................. 8

3.4.1 Carotenoides .............................................................................................................. 9

3.4.2 Ácido ascórbico (Vitamina C) ................................................................................... 10

3.4.3 Cor ........................................................................................................................... 11

3.5 Processo de secagem................................................................................................... 12

3.5.1 Alterações provocadas durante o processo de secagem .......................................... 13

3.6 Farinha de batata-doce ............................................................................................... 13

3.7 Planejamento experimental ........................................................................................ 15

4 MATERIAL E MÉTODOS ............................................................................................. 16

4.1 Matéria-prima ............................................................................................................. 16

4.2 Caracterização físico-química da batata-doce in natura.............................................. 17

4.2.1 Determinação de carotenoides ................................................................................. 17

4.2.2 Determinação de vitamina C .................................................................................... 17

4.2.3 Determinação de cor ................................................................................................ 18

4.2.4 Determinação de proteína (g) ................................................................................... 18

4.2.5 Determinação de umidade (%) ................................................................................. 19

4.2.6 Determinação de lipídeos (g) - Extração direta em Soxhlet ...................................... 19

4.2.7 Determinação de cinzas (g) ...................................................................................... 20

4.2.8 Determinação de carboidratos (g) ............................................................................ 20

vii

4.2.9 Valor calórico ............................................................................................................ 20

4.2.10 Determinação de pH ................................................................................................. 21

4.3 Otimização da produção de farinha de batata-doce ...................................................... 21

4.4 Análise estatística ......................................................................................................... 24

4.5 Processamento das farinhas nas condições otimizadas ............................................... 24

5 RESULTADOS E DISCUSSÃO .................................................................................... 25

5.1 Caracterização inicial da batata-doce biofortificada in natura ........................................ 25

5.2 Efeito da temperatura de secagem e solução de ácido ascórbico sobre a retenção de

carotenoides. ....................................................................................................................... 26


Vitamina C. .......................................................................................................................... 29


Cor..........................................................................................................................................31


Proteína..................................................................................................................................33

5.6 Otimização do processamento da farinha de batata-doce Beauregard ......................... 35

5.7 Qualidade da farinha de batata-doce Beauregard ......................................................... 36

6 CONCLUSÕES............................................................................................................. 39

7 SUGESTÕES PARA TRABALHOS FUTUROS ........................................................... 40

8 REFERÊNCIAS ............................................................................................................ 41

viii

LISTA DE TABELAS

Tabela 1 Composição centesimal de batata-doce convencional. ........................................... 9

Tabela 2 Níveis dos fatores e seus respectivos valores. ...................................................... 21

Tabela 3 Matriz do planejamento fatorial DCCR 23 com os níveis codificados e os valores

reais entre parênteses. ........................................................................................................ 22

Tabela 4 Composição físico-química da batata-doce biofortificada in natura utilizada no

processamento das farinhas. ............................................................................................... 25

Tabela 5 Efeitos principais do delineamento composto central rotacional 23 para o parâmetro

carotenoides em farinha de batata-doce. ............................................................................. 27

Tabela 6 Resumo da análise de variância para o ajuste do modelo para retenção de

carotenoides. ....................................................................................................................... 27


Vitamina C em farinha de batata-doce. ................................................................................ 29

Tabela 8 Resumo da análise de variância para o ajuste do modelo para retenção de vitamina

C. ......................................................................................................................................... 29


diferença de cor em farinha de batata-doce. ........................................................................ 31

Tabela 10 Resumo da análise de variância para o ajuste do modelo para retenção de cor. 31

Tabela 11 Efeitos principais do delineamento composto central rotacional 23 para o

parâmetro proteína em farinha de batata-doce. ................................................................... 33

Tabela 12 Resumo da análise de variância para o ajuste do modelo para retenção de

proteína. .............................................................................................................................. 34

Tabela 13 valores codificados e reais para os fatores do processamento da farinha de

batata-doce resultantes da otimização global do processo. ................................................. 35

Tabela 14 composição físico-química da farinha de batata-doce Beauregard otimizada. .... 37

ix

LISTA DE FIGURAS

Figura 1 Produção de batata-doce por continente. ................................................................ 5

Figura 2 Diversidade de cultivares de batatas-doces. ............................................................ 6

Figura 3 Batata-doce Beauregard. ......................................................................................... 8

Figura 4 Produtividade de batata-doce. ................................................................................. 8

Figura 5 Espaço de cor CIELab. .......................................................................................... 12

Figura 6 Campo experimental da cultivar de batata - doce Beauregard. .............................. 16

Figura 7 Fluxograma de processamento e secagem da batata-doce. .................................. 23

Figura 8 Superfície de resposta para o parâmetro carotenoides (μg/g), em função dos

fatores temperatura de secagem (oc) e solução de ácido ascórbico(%). .............................. 28

Figura 9 Superfície de resposta para o parâmetro vitamina C (mg/100g-1), em função dos

fatores temperatura de secagem (oC) e solução de ácido ascórbico(%). ............................. 30

Figura 10 Aspecto visual dos 17 ensaios da farinha de batata-doce biofortificada,

processadas conforme o planejamento experimental. ......................................................... 32

Figura 11 Superfície de resposta para o parâmetro proteína (mg/100g-1), em função dos

fatores temperatura de secagem (oc) e solução de ácido ascórbico(%). .............................. 34

Figura 12 Análise de desejabilidade para o processamento da farinha de batata-doce

biofortificada em função dos fatores solução de ácido ascórbico (%), tempo de imersão (min.)

e temperatura de secagem (oC). .......................................................................................... 36

1

1 INTRODUÇÃO

O cultivo de hortaliças em pequena escala é geralmente uma atividade múltipla de

produção agrícola, exercida com pouco uso de tecnologia e sem orientação profissional,

obtendo-se baixos índices de produtividades e com baixa qualidade dos produtos

(EMBRAPA, 2008).

O plantio de batata-doce (Ipomoea batatas L. (Lam.)) é um exemplo dessas

situações, pois ao longo do tempo, tem sido manejada de forma empírica pela agricultura

familiar, em conjunto com diversas outras culturas, visando à alimentação da família,

principalmente na primeira refeição diária, sendo consumida na forma de raízes cozidas,

assadas ou fritas (SILVA; LOPES; MAGALHÃES, 2004).

A batata-doce é uma hortaliça tipicamente tropical e subtropical, rústica, de fácil

manutenção, com boa resistência a períodos de seca e ampla adaptação. Apresenta custo

de produção relativamente baixo, com investimento mínimo, e de retorno elevado

(MIRANDA et al., 1995). Sua cultura assume grande importância socioeconômica, pois é um

alimento energético, contendo grande teor de vitaminas e minerais. É a quarta hortaliça mais

consumida no Brasil, e apresenta alto rendimento por unidade de área cultivada.

No ano de 2017, o plantio de batata-doce no Brasil ocupou uma área de 54,123 mil

hectares e deste volume, apenas 53,480 mil hectares foram colhidos. O volume da produção

foi de aproximadamente 776,285 mil toneladas de batata-doce, tendo um rendimento médio

de 14,515 kg/ha (IBGE, 2018).

Os principais estados produtores de batata-doce no Brasil são Rio Grande do Sul

(27,9%) em primeira posição, segundo lugar São Paulo (19,1%), e em terceiro lugar Paraná

com participação de 8,5% da produção total. No Paraná em 2017 plantou-se uma área de

2,507 mil hectares, tendo uma produção de 57,859 mil toneladas. Na produção do Paraná,

Cascavel encontra-se em vigésimo nono lugar produzindo, aproximadamente, 293 toneladas

de batata-doce, e o principal produtor paranaense é o município de São José dos Pinais

com 12,500 mil toneladas (IBGE, 2018).

No Brasil, estão registrados 29 cultivares de batata-doce no Ministério da Agricultura,

Pecuária e Abastecimento (MAPA). Nas quais podem ser classificadas de acordo com seu

formato, tamanho, cor da polpa e casca, entre outros (BRASIL, 2018).

A variedade que vem ganhando destaque nos últimos anos é a batata-doce

Beauregard, por ser mais nutritiva que as demais variedades convencionais cultivadas no

Brasil. Isso se deve porque a coloração alaranjada da polpa apresenta alto teor de β-

caroteno, substância precursora da vitamina A no organismo humano.

Contudo, a batata-doce é suscetível à deterioração principalmente durante o

armazenamento, reduzindo a vida de prateleira. Essa deterioração é, normalmente,

2

resultante do crescimento de microrganismos, atividade enzimática e reações químicas, as

quais, na sua maioria, dependem do teor de água contida. Os processos físicos de

conservação de alimentos, como a secagem, o armazenamento a baixas temperaturas e

tratamentos térmicos, são os mais adotados. A secagem é o método mais utilizado para

redução do teor de água presente nos alimentos, conservando-se sem deterioração ao

longo do armazenamento e também durante o transporte (SOUSA, 2015).

Por meio do processo de secagem da batata-doce obtêm-se a farinha. Segundo

Rodrigues-Amaya et al. (2011), a produção de farinha a partir de batata-doce aumenta a

vida útil do produto e facilita sua incorporação em diversos produtos como bolos, pães,

biscoitos e outros produtos, podendo substituir parcialmente a farinha de trigo. Entretanto,

existe a necessidade de otimizar as condições de processo e estocagem da farinha para

reduzir a perda de carotenoides presente na raiz.

Segundo Rodrigues-Amaya et al. (2008), a farinha de batata-doce quando elaborada

a partir de raízes com alto teor de β-caroteno, é fonte de pró-vitamina A, que apresenta

efeitos benéficos na saúde humana, como melhoria da imunidade e diminuição de doenças

degenerativas, como câncer, doenças cardiovasculares, catarata, entre outros.

Deste modo, o estudo do processo de secagem, com adição de ácido ascórbico, com

a finalidade de reduzir a perda de carotenoides, é importante para obtenção de produto de

alta qualidade e contribuiu para a redução de perdas dentro da cadeia produtiva da batata-

doce.

3

2 OBJETIVOS

2.1 Objetivo geral

Otimizar o processo de produção de farinha de batata-doce com alto teor de

carotenoides, variando os seguintes fatores: concentração de ácido ascórbico (%), tempo de

imersão(min.) e temperatura de secagem (°C).

2.2 Objetivos específicos

Realizar um planejamento experimental para avaliar os efeitos dos fatores

que contribuem para a manutenção da cor e do teor de carotenoides em farinha de batata-

doce;

Definir as melhores condições para a secagem da batata-doce através da

otimização;

Avaliar a qualidade da batata-doce em condições otimizadas, utilizando os

parâmetros de cor, carotenoides, umidade, vitamina C e proteína;

Analisar o rendimento para a produção de farinha batata-doce Beauregard.

4

3 REVISÃO BIBLIOGRÁFICA

3.1 Cultivo de batata-doce

A batata-doce (Ipomoea batatas L. (Lam.)) é oriunda das Américas Central e do Sul,

sendo encontrada desde a Península de Yucatam no México até a Colômbia. É uma espécie

dicotiledônea, pertencente à família botânica Convolvulacae, a qual abrange mais de 1000

espécies, sendo seu gênero Ipomoea e espécie Ipomoea batatas L. Lam .É uma hortaliça

tipicamente tropical e subtropical, rústica, de fácil manutenção, com boa resistência a

períodos de seca e ampla adaptação. Apresenta custo de produção relativamente baixo,

com investimento mínimo, e de retorno elevado (MIRANDA et al., 1995).

A espécie Ipomoea batatas, possui folhas com pecíolos longos, planta herbácea de

caule rastejante que pode atingir até três metros de comprimento, fixando-se ao solo por um

único ponto de fixação, apresentando basicamente dois tipos de raiz: a raiz absorvente e a

raiz tuberosa (NASCIMENTO, 2013)

As raízes absorventes são muito ramificadas as quais atuam como agentes na

extração e transporte de água e nutrientes do solo para a planta. Já as raízes tuberosas

podem se apresentar nos formatos redondo, oval ou alongado. Podendo conter veias e

dobras, pele lisa ou rugosa. Além das características genéticas, o formato e a presença de

dobras são afetados pela estrutura do solo e pela presença de torrões, pedras e camadas

compactadas do solo, justificando-se a preferência por solos arenosos (SILVA; LOPES;

MAGALHÃES, 2004).

As batatas-doces são revestidas por uma pele fina, formada por poucas camadas de

células, na qual uma camada mede aproximadamente 2 mm, denominada de casca e a

parte central denominada de polpa ou carne (SILVA; LOPES; MAGALHÃES, 2004).

São cultivares de fácil plantio desde o preparo do solo até o processamento pós-

colheita, a cultura pode ser conduzida de forma rudimentar, sem utilização de fertilizantes,

agrotóxicos ou irrigação. As ramas de batata-doce podem ser consideradas como protetora

do solo, pois as culturas são plantadas sobre camaleões ou leiras que devem ser

construídas em níveis, formando um eficiente sistema de controle de erosão podendo,

portanto ocupar áreas marginais e de topografia acidental. A planta apresenta ainda um

crescimento rápido, cobrindo completamente o solo a partir de aproximadamente 45 dias de

plantio (EMBRAPA, 2008).

Essa cultura adapta-se melhor em áreas tropicais onde vive a maior proporção da

população de baixa renda. Nessas regiões, as batatas doces são utilizadas como fonte de

energia e de proteína na alimentação humana e animal e na indústria são utilizados na

fabricação de farinha, amido e álcool (LUENGO et. al., 2000).

5

3.2 Importância socioeconômica da batata-doce

A cultura da batata-doce assume grande importância socioeconômica por ser um

alimento energético, contendo grande teor de vitaminas e minerais. Ao ser colhido,

apresenta cerca de 30% de matéria seca, no qual aproximadamente 85% são carboidratos

cujo componente principal é o amido. É a quarta hortaliça mais consumida no Brasil, e

apresenta alto rendimento por unidade de área cultivada (MOREIRA, 2016).

O continente Asiático é o maior produtor de batata-doce, responsável por 74,3% da

produção, já a América corresponde a 3,6%, como pode ser observado na Figura 1. Os

principais países produtores de batata-doce são China, Nigéria, Etiópia, Moçambique e

Indonésia (FAO, 2017).

Figura 1 Produção de batata-doce por continente. Fonte: FAO (2017).

No ano de 2017, o plantio de batata-doce no Brasil ocupou uma área de 54,123 mil

hectares e deste volume, apenas 53,480 mil hectares foram colhidos. O volume da produção

foi de aproximadamente 776,285 mil toneladas de batata-doce, tendo um rendimento médio

de 14,515 kg/ha (IBGE, 2018).

Os principais estados produtores de batata-doce no Brasil são Rio Grande do Sul

(27,9%) em primeira posição, segundo lugar São Paulo (19,1%), e em terceiro lugar Paraná

com participação de 8,5% da produção total. No Paraná em 2017 plantou-se uma área de

2,507 mil hectares, tendo uma produção de 57,859 mil toneladas. Na produção do Paraná,

Cascavel encontra-se em vigésimo nono lugar produzindo, aproximadamente, 293 toneladas

de batata-doce, e o principal produtor paranaense é o município de São José dos Pinais

com 12,500 mil toneladas (IBGE, 2018).

O índice de produtividade tem sido crescente nos últimos anos, revelando que o

sistema de produção tem sofrido mudanças que indicam uma evolução no nível tecnológico,

embora muitas tecnologias disponíveis ainda sejam raramente aplicadas nessa cultura

(EMBRAPA, 2008).

6

No Brasil não existe muitas pesquisas cientificas utilizando a cultura de batata-doce,

talvez por não ser considerada uma cultura de grande importância econômica.

3.3 Cultivares

No Brasil, estão registrados 29 cultivares de batata-doce no Ministério da Agricultura,

Pecuária e Abastecimento, sendo elas Amanda, Ana Clara, Barbara. Beatriz. Beauregard,

Brazlândia Branca, Brazlândia Roxa, BRS Amélia, BRS Cuia, BRS FEPAGRO Viola, BRS

Gaita, BRS Rubissol, CAROLINA VITORIA, Coquinho, DUDA, Iapar 69, Iapar 70, IZABELA,

JULIA, LIVIA, Marcela, Princesa, SCS 367 Favorita, SCS 368 Ituporanga, SCS 369 Águas

Negras, SCS370 Luiza, SCS371 Katiy, SCS372 Marina (BRASIL, 2018).

As cultivares de batata-doce podem ser classificadas de acordo com seu formato,

tamanho, cor da polpa e casca, entre outros fatores, como pode ser observado na Figura 2.

Tanto a pele quanto a casca e a polpa podem apresentar coloração variável de roxo,

salmão, amarelo, creme ou branco. A escolha depende muito da tradição do local de

comercialização (SILVA; LOPES; MAGALHÃES, 2004).

Figura 2 Diversidade de cultivares de batatas-doces. Fonte: CODEAGRO (2014).

7

3.3.1 Batata-Doce Beauregard

Devido ao elevado índice mundial de óbitos por desnutrição, foram desenvolvidos

estudos sobre a biofortificação de alimentos, culminando com a implementação do projeto

“Biofortificação de Produtos Agrícolas para Nutrição Humana” que apresenta o intuito de

elevar a qualidade dos produtos agrícolas, por meio do melhoramento convencional de

plantas da mesma espécie, utilizando tecnologia agrícola, com seleção e cruzamento de

plantas selecionadas até a obtenção de uma variedade com teores mais elevados de

micronutrientes (CARVALHO e NUTTI, 2012).

A biofortificação é o desenvolvimento de alimentos naturais que contenham

quantidades de nutrientes capaz de suprir a necessidade do corpo humano ao ser inserido

na dieta alimentar da população. As mudanças no conteúdo dos produtos, necessariamente,

não modicam a aparência, o gosto, a textura ou a forma de preparo do alimento (SILVA,

2007).

Uma das cultivares biofortificadas é a batata-doce Beauregard, a mesma foi

melhorada pela empresa Louisiana Agricultural Experiment Station. No ano de 2008 foi

trazida para o Brasil por meio de convênio com o Centro Internacional de la Papa (CIP), do

Peru. Testada e recomendada pela Embrapa Hortaliças (RODRIGUES, 2013).

A batata-doce Beauregard é mais nutritiva que as demais variedades convencionais

cultivadas no Brasil. Isso se deve porque a coloração alaranjada da polpa como pode ser

observado na Figura 3, apresenta alto teor de β-caroteno, substância precursora da vitamina

A no organismo humano. Estima-se que o consumo de 25 a 50 gramas de batata-doce

biofortificada possa suprir as necessidades diárias de vitaminas A, uma substância muito

importante para a saúde da população, especialmente crianças uma vez que ajuda a

prevenir distúrbios oculares e doenças da pele, auxilia no crescimento e no desenvolvimento

e fortalece a defesa do corpo contra infecções. A vitamina A também age como antioxidante,

ou seja, combate os radicais livres que aceleram o envelhecimento e ocasionam diversas

doenças (EMBRAPA, 2013).

Segundo Rodriguez-Amaya et al. (2011), batata-doce Beauregard apresenta um teor

médio de 115 μg de β-caroteno/g em raízes frescas, já as batatas-doces convencionais de

polpa branca, contém até 10 μg de β-caroteno/g raízes frescas.

Além de todos os benefícios nutricionais, a batata-doce também apresenta alto

rendimento por hectare, sendo aproximadamente 50 t/ha, valor superior quando comparadas

com outras variedades, com valor médio de 11,8 t/ha. A Figura 4, ilustra a alta produtividade

de batata-doce por muda.

No Brasil, esta cultura ainda vem sendo cultivada de forma empírica pelas famílias

rurais, sendo seu principal destino o consumo próprio.

8

Segundo dados fornecidos pela Secretaria Municipal de Agricultura de Cascavel,

atualmente são 150 agricultores plantando batata-doce Beauregard. O principal destino

desta cultivar é a merenda escolar do município.

Figura 3 Batata-doce Beauregard. Fonte: O autor (2018).

Figura 4 Produtividade de batata-doce. Fonte: O autor (2018).

3.4 Qualidade nutricional da batata-doce

A batata-doce fornece as calorias, vitaminas e minerais necessários para a

alimentação humana. As raízes de batata-doce apresentam teor de carboidratos que variam

entre 25% a 30%, dos quais 98% são facilmente digestíveis (. Como visto anteriormente o

valor nutricional das raízes da batata-doce, é um alimento essencialmente energético riso

em carboidrato, sobretudo amido e açucares solúveis, No entanto é pobre em proteína e

lipídeos e. Além disso, estas raízes são excelentes fontes de vitamina A, vitaminas do

complexo B, cálcio, ferro, fósforo, potássio, magnésio, enxofre e sódio (MORAIS, 2009).

A Tabela 1 apresenta os dados sobre a composição centesimal para a batata-doce

crua e cozida convencional.

9

Tabela 1 Composição centesimal de batata-doce convencional.

Parâmetros

Batata-doce

Crua Cozida

Umidade (%) 69,5 80,4

Proteína (g) 1,3 0,6

Lipídeos (g) 0,1 0,1

Colesterol (mg) N.A.* N.A.*

Carboidrato (g) 28,2 18,4

Fibras (g) 2,6 2,2

Cinzas (g) 0,9 0,4

Cálcio (mg) 21 17

Vitamina C (mg) 16,5 23,8

N.A.*: Não aplicável. Fonte: Tabela Brasileira de Composição de Alimentos-TACO (UNICAMP, 2011).

Segundo Block (1994), a batata-doce está entre os alimentos com as maiores

contribuições de vitamina A na dieta a partir das concentrações de β-caroteno, principal

carotenoide precursor desta vitamina na natureza.

Além de constituir alimento humano de bom conteúdo nutricional, principalmente

como fonte energética, a batata-doce tem grande importância na alimentação animal e na

produção de farinha, amido e álcool (SOUSA, 2015).

3.4.1 Carotenoides

Os carotenoides referem-se a uma classe de pigmentos, sintetizados em plantas,

algas e bactérias fotossintetizantes. São responsáveis pelas cores amarelas, alaranjadas e

vermelhas. Existem aproximadamente 600 estruturas químicas de carotenoides na natureza,

entretanto apenas 40 delas podem ser encontradas em alimentos, e 13 compostos e oito

metabólitos são achados em tecidos humanos, variando de acordo com os padrões

alimentares individuas (COZZOLINO e COMINETTI, 2013).

Embora os carotenoides estejam presentes em muitos produtos comuns da

alimentação humana, frutas, verduras, cereais e leguminosas constituem as suas principais

fontes alimentares. O carotenoide pró-vitaminas A encontrado na batata-doce biofortificada é

o β-caroteno (SILVIA, 2014).

O β-caroteno e outros carotenoides são compostos benéficos para a saúde, os

mesmos auxiliam na prevenção de doenças crônicas, manutenção da visão noturna, pele

10

saudável e tecidos superficiais, previne catarata e doenças cardiovasculares, atua no

sistema imunológico, entre outros (AMBRÓSIO, C. L. B. et al., 2006).

Sabe-se que no Brasil a ingestão de alimentos fontes de vitamina A e ferro é baixa. A

deficiência de vitamina A, bem como de ferro, resultam em diversos problemas em saúde

pública. A carência destes micronutrientes, afeta aproximadamente um bilhão de pessoas no

mundo, principalmente crianças na fase pré-escolar, grávidas e nutrizes. Calcula-se que, a

cada ano, essa carência é responsável diretamente pela morte de mais de dois milhões de

crianças nos primeiros anos de vida. E, em geral, os países subdesenvolvidos são os mais

vulneráveis à falta destes micronutrientes (OMS, 2016).

A ausência desses micronutrientes pode causar danos profundos e irreparáveis para

o corpo humano, como exemplo a cegueira, retardo de crescimento, retardo mental,

dificuldades de aprendizagem, baixa capacidade de trabalho, e até mesmo morte prematura

(HARVESTPLUS, 2016).

Devido à sua natureza insaturada, os carotenoides estão sujeitos a modificações,

principalmente, no processo de oxidação. No entanto, existem alguns fatores, como

temperatura, luz, pH e tempo de armazenamento, que podem provocar alterações e

influenciar na cor dos alimentos e no seu valor nutricional (RAO, 2007).

3.4.2 Ácido ascórbico (Vitamina C)

O nome químico da vitamina C é ácido ascórbico. Facilmente encontrada em

vegetais folhosos, legumes e frutas apresenta grande importância para a alimentação

humana, devido aos benefícios que fornece ao organismo humano como prevenção e

tratamento do escorbuto, redução dos sintomas da gripe, entre outros (VALDÉS, F., 2006).

A facilidade com que essa vitamina é oxidada faz com que ela funcione como um

bom antioxidante, um composto que pode proteger outras espécies químicas de possíveis

oxidações, devido a seu próprio sacrifício. Fato este que a torna um excelente aditivo

utilizado na agroindústria (VALDÉS, F., 2006).

Segundo a ANVISA (Agencia Nacional de Vigilância Sanitária), antioxidantes são

substâncias que retardam o aparecimento de alteração oxidativa nos alimentos. Na escolha

de um antioxidante deve-se levar em consideração alguns fatores, como legislação, custo e

preferência por parte do consumidor, no qual opta-se por antioxidantes naturais (RAMALHO,

2006).

Basicamente o escurecimento que ocorre nos alimentos é dividido em dois grupos,

classificados de acordo com a ação enzimática, ou seja, o escurecimento enzimático e o

escurecimento não enzimático (OETTERER, M. et al., 2006).

O escurecimento que ocorre em alimentos é dividido em dois grupos, escurecimento

enzimático e não enzimático. O escurecimento iniciado pela oxidação enzimática de

11

compostos fenólicos pelas polifenóisoxidase (PPOs), muito comum em frutas e certos

legumes, é denominado escurecimento enzimático. O escurecimento não enzimático é

definido como um conjunto de reações complexas que aparecem em diversos alimentos

com a formação de pigmentos escuros, além de modificações favoráveis ou não, no odor e

sabor dos alimentos (ARAÚJO, 1999).

Como exemplo podemos citar o corte dos vegetais facilita a exposição das partes

internas ao oxigênio e resulta em escurecimento devido à presença da enzima

polifenoloxidase (PPO). As temperaturas utilizadas em processos de secagem também

aceleram essa reação enzimática. Perdas nutricionais e modificações sensoriais como cor,

sabor, aroma e textura indesejáveis são as consequências desses processos. Uma das

alternativas é a utilização de antioxidantes, no qual prolongam a vida útil e conserva a vida

dos produtos desidratados. O Ácidos ascórbico (Vitamina C) é uma das alternativas como

antioxidante, no qual vem sendo utilizado como antioxidante, além de repor a vitamina C

perdida no processo de secagem (MARIA; CELESTINO, 2010).

Portanto, além do seu papel nutricional, o ácido ascórbico é usualmente utilizado

como antioxidante para preservar o sabor e a cor natural de muitos alimentos, como frutas e

legumes processados e laticínios, o mesmo é manufaturado em larga escala (FIORUCCI,

2002).

3.4.3 Cor

A cor é um atributo de qualidade importante nas indústrias de alimentos e

bioprocessos, influencia na escolha e na preferência do consumidor pelo produto. A cor do

alimento é consequência de mudanças químicas, bioquímicas, microbianas e físicas, que

acontecem durante o crescimento, amadurecimento, manuseio pós-colheita e

processamento.

A necessidade de padronização da escala de cor é extremamente importante do

ponto de vista analítico, uma vez que um produto pode apresentar diferentes cores quando

observados a olho nú e por diferentes pessoas. Para evitar tais erros, a interpretação dos

dados deve ser feita de modo igualitário e equilibrado. Portanto, a determinação de cor

precisa ser expressa de forma objetiva através de números, para evitar possíveis problemas

e garantir que o produto final esteja de acordo com suas especificações (LEITE, 2017).

Devido à necessidade da secagem de alguns alimentos, esse processo acaba

modificando as características da superfície do alimento. Os pigmentos como carotenoides e

clorofila, sofrem modificações químicas por causa do calor. Quanto mais alta a temperatura,

maiores as perdas desses pigmentos (MARIA; CELESTINO, 2010).

Deste modo, o CIE (Commission Internationale de l'Eclairage) uma organização sem

fins lucrativos, considerada uma autoridade na ciência da luz e da cor, definiu os espaços de

12

cores CIE XYZ, CIE L*a*b*, para comunicar e expressar a cor dos objetos. Estes sistemas

permitem aos usuários avaliar atributos de cor, identificar inconsistências, e comunicar os

seus resultados de maneira numérica e precisa (LEITE, 2017).

O espaço de cor L*a*b* foi criado após a teoria de cores opostas, onde duas cores

não podem ser verdes e vermelhas ao mesmo tempo, ou amarelas e azuis ao mesmo tempo.

Portanto, L* = Luminosidade, a* = coordenada vermelho/verde (+a indica vermelho e -a

indica verde), b* = coordenada amarelo / azul (+b indica amarelo e –b indica azul), como

pode ser observado na Figura 5 o espaço de cor CIELAB. O colorímetro faz a quantificação

desses atributos de cor, onde medem a luz refletida dos objetos em cada comprimento de

onda ou em faixas específicas. Ele então quantifica os dados espectrais para determinar as

coordenadas de cor do objeto no espaço de cor L*a*b* e apresenta a informação em termos

numéricos (KONICA, 2018).

Figura 5 Espaço de cor CIELab. Fonte: (KONICA, 2018).

3.5 Processo de secagem

Muitos alimentos carotenogênicos são sazonais, sendo necessário no pico de

colheita o processamento desses alimentos, afim de minimizar as perdas, fazendo-os

disponíveis durante todo o ano e permitindo o transporte. Portanto, o processamento e o

armazenamento de alimentos devem, ser otimizados para prevenir ou reduzir a degradação.

A vida de prateleira da batata-doce é curta, durando apenas algumas semanas. Isso

se deve porque a mesma apresenta grande teor de água. Assim sendo, após a sua colheita

é necessário seu processamento para que o conteúdo de umidade seja reduzido, podendo

ser estocada por mais tempo (SANTOS et al., 2012).

Assim sendo, é de grande importância realizar a conservação do alimento por

diminuição de sua atividade de água, sendo o processo de secagem, o método mais

utilizado (SANTOS et al., 2012).

A secagem “(...) é uma operação unitária por meio do qual a água ou qualquer outro

liquido é removido do material, envolve fenômenos simultâneos de transferência de calor,

13

massa e quantidade de movimento no sólido” (GERMANO, 2016).

O processo de secagem dos alimentos é uma das alternativas que visa reduzir o

desperdício dos alimentos na pós-colheita. Assim como nas carnes, alimentos como

hortaliças e frutas podem ser desidratados ao sol, ou por métodos artificiais, diminuindo o

teor de água, um fator determinante para a conservação dos alimentos, visto que o elevado

teor de água é um dos principais causadores da deterioração por microrganismos e

alterações nas propriedades químicas e enzimáticas dos alimentos (CELESTINO, 2010).

Os processos de secagem podem ser realizados de forma contínua com alimentação

e descarga simultânea e intermitente no qual o material é alimentado ao secador e

descarregado ao final da secagem. A capacidade do ar de retirar água do alimento a ser

seco, depende de fatores como quantidade de vapor d’agua presente no ar, temperatura de

secagem e a velocidade do ar que passa pelo alimento, visto que o alimento absorve calor

do ar quente, o que fornece a entalpia necessária para carrear a água do alimento e levar o

vapor para o ar (ROCHETI, 2014).

A secagem além de aumentar a vida útil do produto, apresenta vantagens como

facilidade de transporte, baixo custo na armazenagem podendo ser relativamente

econômica na produção caseira e semi industrial.

3.5.1 Alterações provocadas durante o processo de secagem

O comportamento dos alimentos durante a desidratação é muito variado. Assim, o

conteúdo alto de água acelera a velocidade inicial de secagem, os alimentos com

porcentagem elevada de amido (com maior proporção de água ligada) apenas apresentam

períodos de velocidade constante, enquanto que, aqueles ricos em substâncias que

absorvem pouca água (sais e açucares cristalizados, lipídeos), essa fase de secagem é

muito importante quantitativamente (ORDONEZ, 2006).

Durante as operações de desidratação, os alimentos podem sofrer várias alterações,

tanto no seu valor nutritivo, devido à destruição parcial de algumas vitaminas (A e C) por

oxidação, como em suas propriedades organolépticas, que são as referentes a cor, aroma,

sabor e textura (SANTIAGO, 2008).

Segundo a literatura Rodrigues-Amaya et al., (2011), a perda de carotenoides

durante o processamento e a estocagem de alimentos ocorre por remoção física (por

exemplo, descascamento), isomerização geométrica e oxidação enzimática e não

enzimática. A oxidação é a maior causa de perda de carotenoides e depende da

disponibilidade de oxigênio e da estrutura química do carotenoide.

3.6 Farinha de batata-doce

14

O Ministério da Agricultura, Pecuária e Abastecimento (MAPA) define farinha como o

produto obtido das raízes de tubérculos submetidas a processos tecnológicos adequados de

fabricação e beneficiamento, classificando-a em grupo, subgrupo, classe, e tipo, de acordo

com o processo tecnológico de fabricação utilizado, sua granulometria, sua coloração e sua

qualidade respectivamente (BRASIL, 1995).

Especificamente para a farinha de batata-doce não existe legislação referente quanto

à classificação de acordo com o processo tecnológico de fabricação, granulometria, cor e

qualidade.

À semelhança do que se faz com mandioca, a batata-doce pode ser transformada

em amido ou farinha, utilizando praticamente o mesmo processamento e com a mesma

destinação. Os dois fatores diferenciais são a temperatura, que não pode ser superior a

60ºC e a não exposição ao sol, tanto durante a secagem quando durante o armazenamento.

O calor e a radiação degradam o caroteno presente na batata-doce (SILVA, 2007).

Na indústria de alimentos, a principal utilização da batata-doce é na fabricação de

doce em pasta ou cristalizado, confeccionados basicamente com polpa de batata-doce,

açúcar e geleificante (MOYER, 1985).

Em receitas de bolos, biscoitos e pães caseiros também é possível substituir

parcialmente a farinha de trigo pela farinha de batata-doce. O sabor dos produtos

elaborados com esta farinha é um pouco diferente, mas é agradável e não há repugnância

(SILVA E MAGALHÕES 2008).

Para a fabricação de uma farinha de qualidade, o fabricante ou produtor necessita

observar os procedimentos recomendados para o processamento de alimentos como a

localização adequada da unidade de processamento, utilização de medidas rigorosas de

higiene dos trabalhadores na atividade, limpeza diária das instalações e equipamentos,

matéria-prima de boa qualidade, tecnologia de processamento, embalagem e armazenagem

adequadas (SILVA, 2010).

Segundo Silva (2007), o processamento da farinha de batata-doce é semelhante ao

que se faz com a farinha de mandioca. Da seguinte maneira:

Descascamento: Remoção da película e das partes danificadas por pragas e

doenças. Logo após o descascamento as raízes devem ser mantidas mergulhadas em água

para evitar a oxidação e também evitar a aderência dos resíduos do descascamento.

Lavagem: Remoção de sujidades e dos contaminantes deixados durante a

operação de descascamento.

Picagem: Transformação das raízes em fatias longas e finas, para facilitar o

processo de secagem. Lembrando que deve-se evitar o uso do ralador mandioca, pois com

ele se obtém uma massa compacta que dificulta a passagem do ar durante a secagem.

Processo secagem deve ser feita à temperatura inferior a 60 ºC até atingir

cerca de 10% de umidade, no menor tempo possível, visando reduzir os processos de

15

oxidação e fermentação.

Moer: Após a secagem o material segue para o moinho, onde deve-se obter

uma farinha fina e uniforme.

Embalagem: É importante que seja impermeável à luz, para evitar a

degradação de carotenoides. Pode-se utilizar embalagens aluminizadas e as latas.

3.7 Planejamento experimental

A crescente necessidade da otimização de produtos e processos, minimizando

custos e tempos, maximizando rendimento, produtividade e qualidade de produtos, dentre

outros objetivos, têm levado profissionais de diferentes formações a buscarem técnicas

sistemáticas de planejamento de experimentos (RODRIGUES; IEMMA, 2014).

Segundo CALADO (2003,) planejamento experimental é uma das técnicas mais úteis

para medir os efeitos ou a influência de uma ou mais variáveis na resposta de um processo,

tendo com resultado redução de tempo, processo e custo.

O planejamento fatorial é uma técnica bastante utilizada, quando se tem duas ou

mais variáveis independentes (Fatores) em um determinado processo. Ela permite uma

combinação de todos os fatores em todos os níveis, obtendo-se, assim, uma variável

resposta sujeita a todas as combinações das demais. .

16

4 MATERIAL E MÉTODOS

O experimento foi realizado no Núcleo Experimental em Engenharia Agrícola (NEEA),

Laboratório de Controle de Qualidade de Produtos Agrícolas (LACON) da Universidade

Estadual do Oeste do Paraná (UNIOESTE), localizado no campus de Cascavel e na

Fundação para o Desenvolvimento Científico e Tecnológico de Cascavel (FUNDETEC).

4.1 Matéria-prima

As ramas de batata-doce Beauregard foram plantadas na área experimental da

Fundetec (latitude 25º00’24”S, longitude 53º17’09”W e altitude de 802 m). O clima é

considerado Cfa (clima subtropical), com precipitação média anual superior a 1800 mm, sem

estação seca definida, com possibilidade de geadas durante o inverno. Solo Latossolo

Vermelho Distroférrico.

O plantio foi realizado em leiras de aproximadamente 30 cm de altura, com

espaçamento entre ramas (com 5 a 8 entrenós) de 25 cm a 50 cm. Como pode ser

observado na Figura 6. Os controles de plantas invasoras foram realizados através da

capina manual, pois ainda não existem herbicidas registradas para essa cultura.

O plantio foi realizado no mês de outubro de 2017. A colheita foi realizada quando as

raízes tuberosas atingiram o tamanho ideal para realização do experimento no qual foi de

120 dias, ou seja, em fevereiro de 2018. A colheita foi realizada de forma cuidadosa, a fim

de evitar batidas e cortes da batata-doce, no qual poderia resultar em perda do produto.

Figura 6 Campo experimental da cultivar de batata - doce Beauregard. Fonte: O autor (2017).

17

4.2 Caracterização físico-química da batata-doce in natura

Após a colheita, as batatas-doces foram selecionadas descartando as esverdeadas,

manchadas, danificadas, entre outros. As raízes tuberosas sem danos foram levadas ao

Lacon e armazenadas em temperatura ambiente por no máximo um dia. Para caracterização

físico-química do produto in natura, foram lavadas e imediatamente processadas para

determinação de carotenoides, vitamina C, índice de cor, além de proteína umidade, lipídios,

cinzas, carboidratos, fibras bruta, pH e valor calórico. Todas as análises foram realizadas em

triplicata.

4.2.1 Determinação de carotenoides

Foram pesados 0,5 g de amostra para extração da farinha de batata-doce de polpa

alaranjada. As amostras foram então maceradas em graal de porcelana com 3 g de celite e

50 mL de acetona, a mistura foi filtrada a vácuo em funil de vidro com placa sinterizada. O

procedimento foi repetido até que a matriz não apresentasse a coloração característica de

carotenoides. O extrato cetônico foi transferido para funil de separação contendo 50 mL de

éter de petróleo. A mistura foi então lentamente lavada com 900 mL de água ultrapura

divididos em três lavagens. O extrato etéreo foi filtrado em sulfato de sódio anidro, recolhido

em balão volumétrico de 100 mL e avolumado com éter de petróleo.

A determinação do teor de carotenoides das amostras foi realizada em

espectrofotômetro UV-Vis – FEMTO modelo 800 XI, conforme metodologia analítica de

separação e extração dos compostos com solventes orgânicos. Para determinação do β-

caroteno, a absorbância lida em 450 nm. Desse modo, os carotenoides foram determinados

de acordo com a Equação 1 (RODRIGUEZ-AMAYA, 2001; RODRIGUEZ-AMAYA; KIMURA,

2004)

O teor de carotenóides totais em µg/g e expresso como β-caroteno, foi calculado

utilizando valor de absortividade (A1% 1cm ) de 2592 e a Equação 01 abaixo:

Eq (01)

4.2.2 Determinação de vitamina C

Homogeneizou-se a amostra e pesou-se 5 g da mesma. Transferiu-se para um

frasco Erlenmeyer de 300 mL com auxilio de aproximadamente 50 mL de água. Adicionou-

se 10 mL de solução de ácido sulfúrico a 20% e homogeneizou-se, em seguida adicionou-se

1 mL da solução de iodeto de potássio a 10% e 1 mL da solução de amido a 1%. Titulou-se

18

com solução de iodato de potássio 0,02 M até coloração azul (IAL, 2008). Para obter a

porcentagem de vitamina C presente na amostra realizou-se o calculo de acordo com a

Equação 02.

Eq (02)

Onde:

V = volume de iodato gasto na titulação;

F = 8,806 para KIO3 0,02 M

P = n° de g ou mL da amostra.

4.2.3 Determinação de cor

A cor foi determinada por leitura direta nas amostras, em colorímetro Minolta, modelo

CR-200, com abertura de 50 mm, o qual considera no seu sistema as coordenadas L*

(luminosidade), a* (intensidade de vermelho) e b* (intensidade de amarelo). O aparelho foi

previamente calibrado em placa cerâmica branca de acordo com padrões pré-estabelecidos

pelo fabricante (Y=85,8; x=0,3195; y=0,3369). As análises em cada amostra foram

realizadas com triplicata, obtendo-se valores médios e desvio padrão dos parâmetros da

Luminosidade (L*).

4.2.4 Determinação de proteína (g)

Pesou-se em balança analítica 0,300 g da amostra em tubo de Kjeldahl, adicionou-se

aproximadamente 2 g de mistura catalítica e 7 mL de ácido sulfúrico P.A na capela.

Aqueceu os tubos lentamente em bloco digestor, mantendo-as a temperatura de 50

ºC por uma hora. Em seguida, elevou-se gradativamente a temperatura até atingir 400 ºC.

Quando o líquido se tornou límpido, transparente e de tonalidade verde, retirou-se do

aquecimento, deixou-se esfriar e foi adicionado ou adicionou-se 10 mL de água.

Acoplou-se ao destilador um erlenmeyer contendo 20 mL de solução de ácido bórico

a 4% com 4 ou 5 gotas de solução de indicador misto. Colocou-se o tubo de Kjeldahl ao

destilador e adicionou-se a solução de hidróxido de sódio a 50% até que a mesma se torne

uniformemente preta (cerca de 20 mL). Procedeu-se à destilação, até que se destilou cerca

de 75 mL (coloração esverdeado). Titulou-se com solução de ácido sulfúrico 0,1 N até o

ponto de viragem (coloração rosa claro). Fez-se uma prova em branco. Realizou-se o

calculo do teor proteico de acordo com a equação 03 (IAL, 2008).

19

Eq (03)

Onde:

V = volume de ácido sulfúrico 0,1 N gasto na titulação da amostra;

B = volume de ácido sulfúrico 0,1 N gasto na titulação do branco;

f = fator de correção da solução de ácido sulfúrico 0,1 N;

N = normalidade teórica da solução de ácido sulfúrico;

0,014 = miliequivalente gramas de nitrogênio;

p = Massa da amostra em gramas;

F = fator de conversão da relação nitrogênio/proteína, de acordo com o produto.

4.2.5 Determinação de umidade (%)

A análise foi realizada pelo método padrão em estufa, onde colocou-se os cadinhos

em estufa a 105°C durante 1 hora. Ao término do tempo deixou-se esfriar em dessecador e

pesou-se nos mesmos em balança analítica 5 g da amostra e levou-os à estufa por 3 horas,

resfriou-se em dessecador até temperatura ambiente e pesou-se. Repetiu-se esta operação

de hora em hora até peso constante (IAL, 2008). Para obter a porcentagem de umidade

presente na amostra realizou-se o cálculo de acordo com a Equação 04.

Eq (04)

Onde:

p= diferença em gramas entre o peso inicial do cadinho contendo a amostra, com o

peso final do cadinho contendo a amostra seca;

p’= massa em gramas da amostra.

4.2.6 Determinação de lipídeos (g) - Extração direta em Soxhlet

Aqueceu-se o balão de fundo chato por 1 hora em estufa a 105 ºC, em seguida

esfriou-se o mesmo em dessecador e pesou-se 5 g da amostra em papel filtro qualitativa

sobre o vidro de relógio, secou-se o mesmo em estufa a 105 ºC durante 1 hora. Após retirar

a amostra da estufa, envolveu-se a amostra com outro papel filtro enrolando-os como uma

“trouxinha”. Colocou-se a amostra na Bateria de Sebelin juntamente com 200 mL de éter de

petróleo e deixou-se extrair por 8 horas.

Ao término do tempo evaporou-se o solvente em rota evaporador a

aproximadamente 65 ºC, após a evaporação colocou-se o balão com o resíduo em estufa a

20

105ºC por 1 hora. Esfriou-se em dessecador e pesou-se (IAL, 2008). Para obter a

porcentagem de lipídeos presente na amostra realizou-se o cálculo de acordo com a

Equação 05.

Eq (05)

Onde:

p = massa de lipídios extraídos (peso do balão + amostra seca – peso balão);

p' = massa da amostra em gramas.

4.2.7 Determinação de cinzas (g)

Aqueceu-se o cadinho na mufla a ±550°C durante 30 minutos, esfriou-se em

dessecador e pesou-se o mesmo. Pesou-se em balança analítica 5g da amostra no cadinho

e levou-o mesmo ao conjunto ao bico de Bünsen até a carbonização completa. Em seguida,

levou-se a amostra à mufla a ± 550°C e incinerou-se até obter cinzas claras, esfriou-se no

dessecador e pesou-se (IAL, 2008). Para obter a porcentagem de cinzas presente na

amostra realizou-se o cálculo de acordo com a Equação 06.

Eq (06)

Onde:

p= diferença em gramas entre a massa inicial do cadinho com a massa final do

cadinho contendo as cinzas;

p’= massa da amostra em gramas.

4.2.8 Determinação de carboidratos (g)

O teor de carboidratos foi determinado calculando a diferença entre 100 e a soma do

conteúdo de proteínas, umidade, lipídeos, e cinzas (IAL, 2008).

4.2.9 Valor calórico

Para o cálculo do valor energético, foi usado fatores de conversão para proteína foi 4

Kcal/g e lipídeos 9 Kca/gl e carboidratos 4 Kcal/g (BRASIL, 2003).

Eq (07)

21

Onde:

P= Proteínas (%)

L= Lipídeos (%)

C= Carboidratos (%)

4.2.10 Determinação de pH

Para determinação de pH foram pesadas 10 g de amostra e adicionada 100 ml de

água destilada, sendo este conteúdo agitado por 30 minutos, permanecendo então, em

repouso por 10 minutos. A leitura foi realizada em pmetro digital (IAL, 2008).

4.3 Otimização da produção de farinha de batata-doce

Para otimização do processo foi utilizado um planejamento do tipo delineamento

composto central rotacional (DCCR) 23, com pontos centrais, que avaliaram os efeitos dos

fatores quantitativos: concentração de ácido ascórbico utilizada na imersão (g.100mL-1),

tempo de imersão (minutos) e temperatura de secagem (°C), como é apresentado na Tabela

2. Foram cinco níveis (-alfa e +alfa) nas variáveis dependentes teores de carotenoides,

vitamina C, cor e proteína da farinha.

Tabela 2 Níveis dos fatores e seus respectivos valores. Níveis

Fatores -1,68 (-α) -1 0 1 +1,68 (+α)

Solução ácido ascórbico (%) 0 0,4 1 1,59 2 Tempo de imersão (minutos) 10 18,11 30 41,89 50 Temperatura de secagem (

oC) 40 48,11 60 71,89 80

Fonte: O autor (2018).

A Matriz do planejamento fatorial DCCR 23 inclui oito ensaios principais (±1), seis

pontos axiais (±α) e três repetições no ponto central, totalizando 17 ensaios, como pode ser

observada na Tabela 3, a matriz do planejamento fatorial DCCR 23 com os níveis

codificados e os valores reais entre parênteses.

Na Figura 7, é apresenta o fluxograma de processamento e secagem da batata-doce.

Onde inicialmente as batatas recém-colhidas foram pesadas, descascadas e processadas

em formato de chips de aproximadamente 0,3 cm e imediatamente imersas em solução de

ácido ascórbico de acordo com o planejamento experimental (Tabela 3), na proporção de

1,500 kg de produto para 3 litros de solução de imersão. Após cada tempo de imersão

(Tabela 3), o produto foi retirado da solução e deixado em papel absorvente por 2 minutos.

Imediatamente após esse tempo, cada ensaio foi levado a estufa de circulação de ar Tecnal

22

TE 394/2 na temperatura pré definida (Tabela 3). O tempo de secagem foi padronizado para

produção perda de massa do produto de 20%.

Foram realizados de forma aleatória oito ensaios principais (±1), seis pontos axiais

(±α) e três repetições no ponto central.

Após a secagem, os chips foram pesados e acondicionados em embalagem

hermética para posterior moagem. Para a produção da farinha, os chips secos foram moídos

em moinho marca Fortinox Lab, modelo Willye Te-650 e peneira de 10 mesh e novamente

acondicionados em embalagem hermética para análise das variáveis dependentes teor de

carotenoides, vitamina C, cor (L, a , b) e proteína conforme descrito em 4.2.1, 4.2.2, 4.2.3 e

4.2.4. Como apresentado na Figura 7.

Tabela 3 Matriz do planejamento fatorial DCCR 23 com os níveis codificados e os valores reais entre

parênteses.

Fatores

Ensaio* Solução ácido ascórbico

(%) Tempo de imersão

(minutos) Temperatura de secagem

(oC)

1 -1 (0,4) -1 (18,11) -1 (48,11)

2 +1 (1,59) -1 (18,11) -1 (48,11)

3 -1 (0,4) +1 (41,89) -1 (48,11)

4 +1 (1,59) +1 (41,89) -1 (48,11)

5 -1 (0,4) -1 (18,11) +1 (71,89)

6 +1 (1,59) -1 (18,11) +1 (71,89)

7 -1 (0,4) +1 (41,89) +1 (71,89)

8 +1 (1,59) +1 (41,89) +1 (71,89)

9 -α (0) 0 (30) 0 (60)

10 +α (2) 0 (30) 0 (60)

11 0 (1) -α (10) 0 (60)

12 0 (1) +α (50) 0 (60)

13 0 (1) 0 (30) -α (40)

14 0 (1) 0 (30) +α (80)

15 0 (1) 0 (30) 0 (60)

16 0 (1) 0 (30) 0 (60)

17 0 (1) 0 (30) 0 (60)

Nota: * O número do ensaio não significa a ordem que ele foi realizado.

23

Batata-doce

(Matéria-prima)

Análises físico-químicas

(Carotenoides, vitamina C,

cor, proteína, umidade,

lipídeos, cinzas, carboidratos,

valor calórico e pH)

Higienização (Hipoclorito

de sódio)

Descascamento

Cortes em 3 mm

Otimização do

processamento

Ácido ascórbico (%)

(0% ↔ 0,4% ↔ 1%

↔ 1,59% ↔ 2%)

Desidratação osmótica

(imersão 3 na solução)

Tempo de imersão (min.)

(10 ↔ 18,11 ↔ 30 ↔ 41,89 ↔

50)

Secagem convectiva

(40º ↔ 48,11º ↔ 60º ↔

71,89º ↔ 80o C)

Batata-doce seca

Trituração

Farinha

Análises

(Carotenoides, vitamina C, cor

e proteína)

Armazenamento

Figura 7 Fluxograma de processamento e secagem da batata-doce. Fonte: O autor (2017).

24

4.4 Análise estatística

Para a análise estatística foi utilizado o software computacional Statistica, versão 10.

Os dados obtidos, após a realização do planejamento Plackett & Burman foram

submetidos a análises de efeitos lineares. Foi possível a avaliação nas condições de ponto

central. Foi possível a avaliação do erro puro e da reprodutibilidade do processo pelos

resultados obtidos nos ensaios na condição de ponto central. Estabeleceu-se o nível de 10%

de significância, pois em delineamentos de seleção de fatores ou quando se trabalha com

processos complexos é mais prudente se trabalhar com este nível. Com tal estratégia

minimiza-se o risco de excluir da etapa seguinte algum fator importante para o processo

(ROGRIGUES; IEMMA, 2009).

Os dados obtidos após a realização do planejamento DCCR 23 foram analisados de

maneira a calcular os efeitos principais e de interação das variáveis sobre as respostas,

determinando-se quais os fatores significativos (p

25

5 RESULTADOS E DISCUSSÃO

5.1 Caracterização inicial da batata-doce biofortificada in natura

Na Tabela 4 são apresentadas a composição físico-química da batata-doce

biofortificada in natura, utilizada no processamento das farinhas.

Tabela 4 Composição físico-química da batata-doce biofortificada in natura utilizada no processamento das farinhas.

Análises Batata-doce biofortificada in natura

β-caroteno µg/100g-1

103,16±1,05

Vitamina C mg/100g-1

15,24±0,85

Cor L* 77,72±0,42

a* 31,81±0,58

b* 50,67±1,02

Proteína (%) 2,61±0,98

Umidade (%) 60,20±0,35

Lipídeos (%) 0,96±1,32

Cinzas (%) 2,0±0,74

Carboidratos (%) 34,23±0,91

Valor calórico 156±1,07

pH 6,35±1,52

Nota: * Média da triplicata para cada análise ± desvio padrão. Fonte: O autor (2018).

A batata-doce Beauregard apresenta maior concentração de β-caroteno, precursor

de vitamina A, quando comparada às outras variedades de batata-doce. A batata-doce

biofortificada apresentou 103,16 μg/g β-caroteno/g, valor próximo ao encontrado por Nutti

(2012), de 115 μg/g raízes frescas.

Exitem vários alimentos que são fontes de carotenóides, como abóbora, cenoura,

manga, batata-doce, espinafre, mostarda,couve, bem como, algumas frutas também

apresentam carotenóides (AMBRÓSIO, C. L. B. et al., 2006). Souza et al. (2004) avaliaram o

conteúdo de carotenos pró-vitamina A em frutas comercializadas em Viçosa (MG): ameixa

japonesa, acerola, caqui, carambola, maracujá doce, mamão formosa, morango, nectarina,

nêspera e pêssego. As frutas com maior conteúdo de β-caroteno (µg/g) foram nêspera com

10,2 µg/g e acerola 20,3 µg/g.

A batata-doce Beauregard apresentou 15,24 mg/100g de vitamina C, valor próximo

ao apresentado pela TACO para batata-doce convencional crua onde é de

aproximadamente 16,5 mg/100g-1.

26

Como um importante antioxidante natural, o ácido ascórbico reage com o indesejável

oxigênio nos alimentos, impedindo que o mesmo favoreça a degradação de alguns atributos

de qualidade como cor, sabor, odor, entre outros.

A cor sendo um dos atributos de qualidade dos produtos alimentícios, e influência

preferência do consumidor, pois possui relação direta com as características sensoriais

deste, nas quais a cor desempenha importante função no apelo visual (NASCIMENTO;

PRATO, 2016).

Os valores para o parâmetro cor encontrados no presente trabalho, foram de L*

77,72 a* 31,81 e b* 50,87. Leite (2017) avaliou os parâmetros de cor em amostras de

batatas-doces Beauregard, encontrou para a coordenada L* 42,62 indicando que as

amostras avaliadas apresentaram menor luminosidade que as do presente trabalho

Observou-se valor de a* 10,80 indicando a batata-doce avaliada tendeu a ser mais

vermelha que a avaliada pelo autor, b* 19,24 também apresentou valor inferior, indicando

que a batata-doce estudada tende a ser mais amarelada.

O valor médio obtido para umidade da batata-doce biofortificada foi de 60,20% valor

inferior ao apontado pela TACO (2011) de 69,5% e encontrado por Souza (2015), no qual foi

66,56%. Quanto maior a umidade final do alimento, menor é a vida de prateleira do mesmo,

pois o elevado conteúdo de água presente no alimento é um dos principais fatores de

deterioração por microrganismos e alterações por reações químicas e enzimáticas

(CELESTINO, 2010).

Para proteína foi encontrado um valor de 2,61%, valor inferior ao contrado Júnior, V.

C. A. et al., (2012), onde avaliou a qualidade de 12 cultivares de batata-doce, obteve teor de

proteína de 3,9 a 4,6%. Na tabela brasileira de composição de alimentos (2001) o teor

proteíco de batata-doce convencional é de 0,9%

A batata-doce biofortificada do presente estudo apresentou valor de 0,96% de

lipídeos, inferior ao apresentado por Nolêto D. C. S. et al. (2015), onde encontrou 1,09% de

lipídeos em batata-doce biofortificada e 0,94% em batata-doce comum.

5.2 Efeito da temperatura de secagem e solução de ácido ascórbico sobre a

retenção de carotenoides.

Os carotenoides estão naturalmente protegidos nos tecidos das plantas. No entanto,

quando estes são cortados ou desintegrados ocorre um aumento da exposição dos

carotenoides ao oxigênio e ao contato com enzimas que catalisam o processo de oxidação

que, em adição a elevadas temperaturas, podem causar a degradação destes pigmentos

(RODRIGUEZ-AMAYA, 1999).

De acordo com as condições utilizadas no processamento da farinha de batata-doce

biofortificada, verificou-se que a média geral para carotenoides foi de 439,08 µg/g. Pode-se

27

observar que os valores encontrados ficaram entre faixa de 350,07 a 556,17 µg/g.

A Tabela 5 mostra os principais efeitos dos fatores avaliados, para a variável

resposta carotenoides, ocorreu efeito significativo para todos os fatores avaliados no

processo (p>0,10). Os fatores solução ácido ascórbico (%), tempo de imersão (minutos) e

temperatura de secagem (oC), contribuíram para a conservação dos carotenoides.


carotenoides em farinha de batata-doce.

Fatores Efeito Erro

padrão t (2)

p-valor

Limite de confiança

-95% +95%

Média 348,74 0,25 1419,20 0,00 347,68 349,79

1) Solução ácido ascórbico(%)(L) 28,78 0,23 124,63 0,00 27,79 29,77

Solução ácido ascórbico (%) (Q) 9,01 0,25 351,73 0,00 89,91 92,10

2) Tempo de imersão (min.) (L) 61,21 0,23 265,07 0,00 60,22 62,21

Tempo de imersão (min.) (Q) 86,04 0,25 338,21 0,00 84,95 87,13

3)Temperatura de secagem (oC)(L) -42,56 0,23 -184,34 0,00 -43,56 -41,57

Temperatura de secagem (oC) (Q) 48,05 0,25 188,89 0,00 46,96 49,75

Interação 1 x 2 40,61 0,30 134,66 0,00 39,31 41,91

Interação 1 x 3 49,40 0,30 163,81 0,00 48,10 50,70

Interação 2 x 3 13,99 0,30 46,39 0,00 12,69 15,29


Por meio da análise de variância, como apresentado na Tabela 6. O coeficiente de

determinação (R2) apresenta valor a 0,9228, considerando de alta qualidade. A regressão foi

considerada significativo (Fc > Ftab) e modelo foi considerado preditivo, gerando o gráfico

de superfície de resposta (Figura 8).

Tabela 6 Resumo da análise de variância para o ajuste do modelo para retenção de carotenoides. Fonte de variação Soma

Quadrática Graus de liberdade

Quadrado médio

Fc Ftab Fc/Ftab

Regressão 64640,56 9 7182,28 9,30 3,68 2,53

Resíduo 5404,18 7 772,03 - - -

Falta de Ajuste 5403,82 5 1080,76 6004,24 19,30 311,16

Erro Puro 0,36 2 0,18

Total 70044,74 16

Notas: Coeficiente correlação: 92,28%; Fc: valor calculado; Ftab: 10% de significância. Fonte: O autor (2018).

Na Figura 8 observou-se os efeitos lineares da temperatura de secagem e da

solução de ácido ascórbico, utilizados no processamento das farinhas. Com a diminuição da

temperatura de secagem e o aumento da solução de ácido ascórbico foi possível obter

28

maior teor de carotenoides. Para as temperaturas de 80 e 71,89 °C a reação de degradação

do β-caroteno ocorreu de maneira mais rápida indicando que a degradação deste pigmento

ocorre de forma mais acentuada em temperaturas mais elevadas.

Figura 8 Superfície de resposta para o parâmetro carotenoides (μg/g), em

função dos fatores temperatura de secagem (oc) e solução de ácido ascórbico(%).


Nellis et al., (2017) determinaram o teor de carotenoides por espectrofotometria em

mini tomates desidratados em temperatura de 70oC e obteveram o valor de 21 µg/100g-1 de

β-caroteno. Já em estudo realizado Hiane et al., (2003) avaliaram teores de carotenoides

pró-vitamina A da polpa e da farinha do bacuri (Scheelea phalerata Mart.). Dessa forma,

verificou-se que, após processamento para obtenção da farinha, houve um aumento da

viitamina A, de 17,28 μg/g na polpa in natura para 23,51 μg/g na farinha. Esse fato ocorre

devido à redução no teor de água presente na amostra.

Pinheiro-Sant’ana et al., (1998) avaliou a porcentagem de vitamina A presente em

cenoura, após diferentes métedos de preparação (cozimento a vapor, cozimento com e sem

pressão, cozimento húmido e seco, desidratação convencional). A retenção dos

carotenoides avaliadas variou de 60,13 a 85,64%. Os métodos de preparação utilizados

para pequenas quantidades de cenouras promovem 14,4 a 39,9% de perdas de

carotenoides. O método de cozimento de água sem pressão, se realizado em tempo e

temperatura controlados, é o melhor método para reduzir a perdas α e β-caroteno em

cenouras, enquanto a desidratação promoveu as maiores perdas de carotenoides. Isso

confirma que a utilização de retirada de agua por desidratação, como realizado no presente

trabalho leva à uma redução no teor do caroteno, reduzindo o valor nutricional e a qualidade

do produto e evidenciando a necessidade de otimizar o processo a fim de reduzir essas

perdas

29


retenção de Vitamina C.

Os resultados das análises dos efeitos das condições do processamento da farinha,

utilizando a temperatura de secagem e solução de ácido ascórbico sobre a retenção de

vitamina C, são apresentadas na Tabela 7. Verificou-se que todos os fatores considerados

no processamento foram significativos, ao nível de significância adotado.

Tabela 7 Efeitos principais do delineamento composto central rotacional 23 para o parâmetro Vitamina

C em farinha de batata-doce.

Fatores Efeito Erro

padrão t (2)

p- valor

Limite de confiança

-95% +95%

Média 57,83 0,08 719,46 0,00 57,48 58,17

1) Solução ácido ascórbico (%) (L) 61,38 0,08 812,60 0,00 61,05 61,70

Solução de ácido ascórbico (%) (Q) 17,25 0,08 207,33 0,00 16,89 17,61

2) Tempo de imersão (min.) (L) 1,40 0,08 18,60 0,00 1,08 1,73

Tempo de imersão (min.) (Q) 2,35 0,08 28,26 0,00 1,99 2,71

3) Temperatura de secagem (oC) (L) -20,65 0,08 -273,45 0,00 -20,98 -20,33

Temperatura de secagem (oC) (Q) -3,93 0,08 -47,26 0,00 -4,29 -3,57

Interação 1 x 2 18,86 0,10 191,19 0,00 18,44 19,29

Interação 1 x 3 -11,56 0,10 -117,27 0,00 -11,99 -11,14

Interação 2 x 3 10,74 0,10 108,92 0,00 10,32 11,17


Na Tabela 8, para o modelo de análise de variância, observou-se que para a medida

de adequação do ajuste do modelo, o coeficiente de determinação (R2), é igual a 0,9646

considerado de alta qualidade. A regressão foi considerada significativa (relação entre Fc e

Ftab igual a 5,77), sendo o modelo considerado ajustado.

Tabela 8 Resumo da análise de variância para o ajuste do modelo para retenção de vitamina C. Fonte de variação Soma

Quadrática Graus de liberdade

Quadrado médio

Fc Ftab Fc/Ftab

Regressão 16611,07 9 1845,67 21,22 3,68 5,77

Resíduo 608,81 7 86,97 - - -

Falta de Ajuste 608,77 5 121,75 6087,70 19,30 315,48

Erro Puro 0,04 2 0,02

Total 17219,88 16

Notas: Coeficiente correlação: 96,46%. Fonte: O autor (2018).

30

Demonstra-se na Figura 9 a superfície de resposta para a concentração de vitamina

C presente nas amostras, após o processamento.

Figura 9 Superfície de resposta para o parâmetro vitamina C (mg/100g

-1), em

função dos fatores temperatura de secagem (oC) e solução de ácido ascórbico(%).


A superfície de reposta para o teor de vitamina C presente nas amostras permitiu

acompanhar o comportamento das variáveis significativas (Figura 9). Verifica-se que com o

aumento da solução de ácido ascórbico e tempo de imersão, maior foi a conservação do

produto pelo maior o teor de vitamina C na farinha, uma vez que o acido ascórbico é

antioxidante.

Observa-se na Figura 9 que o aumento da temperatura de secagem ocasionou uma

perda acentuada de vitamina C, estando de acordo com outros trabalhos. Di Scala;

Capriste.(2008) realizaram a cinética de secagem e mudanças de qualidade durante a

secagem da pimenta vermelha, os autores relatam que o aumento da temperatura do ar de

secagem tem efeito negativo na qualidade da vitamina C e dos carotenoides.

Gabas et al., (2003) realizaram a modelagem da degradação de vitamina C em

ameixas desidratadas e submetidas a diferentes temperaturas (40, 50,60, 70 e 80oC) e

umidades relativas. O teor inicial de vitamina C nas ameixas liofilizadas foi de 31,2 mg/100g.

Os autores relatam que as temperaturas entre 40 e 60oC levam a perda mais lenta da

vitamina C.

Reis et al., (2017) avaliou a concentração de ácido ascórbico em farinha de acerola

desidratada em diferentes temperaturas. Obtiveram concentrações de 19,45%, 9,341% e

10,29% para as temperaturas de 60 °C, 70 °C e 80 °C, respectivamente, evidenciando que o

aumento da temperatura leva a redução da vitamina C como também observado na

secagem da batata-doce.

31


retenção de Cor.

A cor é o parâmetro utilizado para seleção de produtos em classes e categorias

comerciais, sendo relacionados á aparência global avaliada pelo consumidor no momento

de adquiri-los (CHITARRA, M. I. F; CHITARRA, A. B., 2005).

Na Figura 10 pode-ser observar p aspecto visual da farinha de batata-doce

biofortificada, conforme planejamento experimental.

Dentre todos os ensaios, verificou-se que os ensaios 1, 2, 3, 4 e 13 apresentaram

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