CARACTERIZAÇÃO FÍSICO-QUÍMICA E REOLÓGICA DE POLPA DE FRUTAS NATIVAS OU EXÓTICAS DO BIOMA FLORESTA COM ARAUCÁRIA

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1 CARACTERIZAÇÃO FÍSICO-QUÍMICA E REOLÓGICA DE POLPA DE FRUTAS NATIVAS OU EXÓTICAS DO BIOMA FLORESTA COM ARAUCÁRIA Mariana Regina Passos de Souza [PIBIC/voluntário] 1, Edimir Andrade Pereira [orientador] 1, Deyse Pegorini [Bolsista PIBIC/Fundação Araucária] 1, Marcos Bertani Gazola [Colaborador] 1, Cristiane Canan [Colaborador] 2 1 Coordenação de Química 2 Coordenação de Engenharia de Alimentos Câmpus Pato Branco Universidade Tecnológica Federal do Paraná - UTFPR Via do Conhecimento, Km 1 CEP Pato Branco - PR Brasil marianapassossouza@hotmail.com, edimir@utfpr.edu.br Resumo O Brasil é o terceiro maior produtor de frutas, consumidas in natura ou utilizadas para produção de produtos. Existe um grande interesse pelo cultivo de frutas nativas e exóticas cuja caracterização realizada acarretará a um maior consumo para agroindústria. Este trabalho tem objetivo de avaliar as características físicoquímicas das polpas de amora, uvaia, pitanga e jabuticaba, essas foram armazenadas em freezer a -20 C, até o momento da análise. As polpas foram descongeladas e submetidas ás análises de umidade, cinzas, sólidos solúveis totais ( Brix), sólidos insolúveis, acidez e ph. As medidas de viscosidade foram realizadas na temperatura de 30 C em viscosímetro Brookfield, modelo LVDV- III ultra. A umidade variou de 86,47 a 92,86 %. O conteúdo mineral (cinzas) das amostras encontra-se entre 0,10 a 0,53 %, os sólidos solúveis totais alternaram de 5,92 a 12,00 %, também ocorram variações nas respectivas analises de sólidos insolúveis de 1,61 a 3,90 %, o ph de 0,57 a 1,68 e a acidez de 3,13 a 3,67 %. A viscosidade aparente das polpas a uma taxa de cisalhamento de 51,77 s -1 foi de 99,48; 110,34; 188,45 e 618,58 mpa.s, respectivamente paras polpas de amora, uvaia, pitanga e jabuticaba, observando um comportamento pseudoplástico. Palavras-chave: Viscosidade, Amora; uvaia; pitanga; jabuticaba. Abstract - The Brazil is the third largest producer of fruits, consumed in nature or used to develop products. There is great interest for native and exotic fruit cultivation whose characterization performed entail a higher consumption for agribusiness. This study aimed to evaluate the physico-chemical blackberry, uvaia, pitanga and jabuticaba pulps, these were stored at -20 C until the time of analysis. The pulps were unfreeze and analyzed the parameter of moisture, ash, total soluble solids ( Brix), insoluble solids, acidity and ph. The viscosity measurements were performed at 30 C in a Brookfield viscometer, model LVDV-III Ultra. The moisture ranged from to 92.19%. The mineral contents (ash) of the samples is between to 0.615%, total soluble solids alternated from 7,00 to 12,00%, also occur variations in the respective analyzes of insoluble solids from 1.74 to 3.90%, ph 0.57 to 1.68 and the acidity from 3.13 to 3.37%. The apparent viscosity of the pulps at a shear rate of s -1 was 99.48, , and mpa.s respectively for blackberry pulp, uvaia, pitanga and jabuticaba observing a pseudoplastic behavior. Keywords: viscosity; blackberry; uvaia; pitanga; jabuticaba.

2 INTRODUÇÃO A floresta Ombrófila Mista ou Floresta de Araucária, é parte do bioma da mata atlântica, detentor de altíssimos níveis de diversidade [1]. Seu solo de ocorrência é um solo vermelho aluminoférrico. O clima que predomina estas espécies é úmido, sem estação seca com geadas bastante frequentes, correspondentes a um tipo climático Cfb, da classificação de Koeppen [2]. Diversos tipos de fruteiras nativas do sul do Brasil apresentam potencial para uso de pomares comerciais. Onde se destaca família Myrtacea [3] e da família Rosaceae, como as frutas estudadas neste trabalho. A amora-preta (Morus nigra) pertence a família Rosaceae, gênero Rubus [4], foi introduzida na região Sul do Brasil por volta de 1972, sendo nativa da Europa [5]. O conjunto de estilete, estigma e ovário, forma frutos múltiplos, sendo carnoso-sucoso, de cor avermelhada [6], servindo para fabricação de sucos, geleias, doce e fermentados [4]. Introduzida no Brasil desde a região de São Paulo ao Rio Grande do Sul, a uvaia (Eugenia pyriformis Cambes) é de espécie Angiosperma Myrtaceae, seu fruto é aveludado com polpa espessa, podendo ser ácida ou doce [5], sua cor amarelo-avermelhada ou amarela [7]. Encontrada de Minas Gerais ao Rio Grande do Sul, a pitanga ou Eugenia Uniflora [6] cor vermelho intenso quando madura, a polpa é suculenta doce ou acidulada [7]. A pitangueira, quando madura é vulnerável a depreciação, devido a dificuldade de conservação, dificultando seu transporte e comercialização a grande distancia [8]. A jabuticabeira (Myrciaria cauliflora Berg) é uma árvore frutífera nativa, seus frutos com casca avermelhada quase preta, polpa esbranquiçada mucilaginosa, agridoce, muito saborosa, apresenta normalmente uma única semente [7], sendo cultivada no Brasil mais na região Sudoeste e é consumida principalmente in natura e na forma de doces, geléias e compotas [6]. A Food and Agriculture Organization (FAO) tem mostrado que a comercialização mundial de produtos derivados de frutas quintuplicou nos últimos quinze anos. Entre os países em desenvolvimento, o Brasil destaca-se por ter a maior produção, apesar de está concentrada em poucas espécies frutíferas, as quais são cultivadas e processadas em larga escala [9]. O Brasil e o terceiro maior produtor mundial de frutas frescas, tendo uma inserção inexpressiva no mercado internacional. Assim a fruticultura ocupa uma importante alternativa econômica, provendo empregos e renda [10]. Segundo Simão (2008) citado por Jesus (2008) a procura pela diversificação de culturas proporcionou um aumento pelo interesse de cultivo de frutíferas exóticas [11]. O que levou a um aproveitamento de espécies frutíferas exóticas refletindo na oferta de novas alternativas de frutas frescas para o consumo e matéria-prima para agroindústria constituindo uma preciosa fonte de alimentos [12]. Ocorre que as frutas são transformadas em sucos, sobremesas, barra de cereais, passas, desidratadas agregando valor e abrindo tendências no exterior e no Brasil, devido ao exótico sabor destas frutas. Previsto pela lei /2005 traz no seu bojo enormes facilidades para exportações de maneira geral, e a exportação está incluída. O que demonstra o porquê no crescimento na exportação de frutas exóticas cultivadas no Brasil [13]. Na universidade tecnológica do Paraná (UTFPR) Câmpus Pato Branco fez um trabalho junto com Universidade de Pelotas no Rio Grande do Sul, sendo estudada pela Embrapa Clima Temperada, no ano de 2007 onde ocorreram trocas de sementes, e avaliação de floração é qualidade de frutos, quanto à maturação, tamanho e floração, no qual se refere à importância do conhecimento para que se permita o escalonamento em plantios comerciais das frutas estudadas [3]. Porém ainda não há cultivos frutas exóticas para fins agroindustriais na região do Sudoeste do Paraná, onde predomina estabelecimentos rurais, nos quais a mão de

3 obra agroindustrial, e voltada para produção de animas para abate, vegetação para alimentação dos próprios. Por ser produtos altamente perecíveis, grande parte dessas frutas sofre deterioração em poucos dias, tendo sua comercialização dificultada, principalmente a longas distâncias (MORAIS, 2010) [14]. A obtenção de produtos como a polpa de fruta pode minimizar perdas, desperdícios e agregar valor ao produto, permitindo estar disponível ao consumidor na época de entressafra. Segundo a Instrução Normativa nº 01, de 07 de janeiro de 2000, polpa de fruta é definido como sendo o produto não fermentado, não concentrado, não diluído, obtida de frutos polposos, através de processo tecnológico adequado, com um teor mínimo de sólidos totais, proveniente da parte comestível do fruto. As características físicas, químicas e sensoriais deverão ser as provenientes do fruto de sua origem, observando-se os limites mínimos e máximos fixados para cada polpa de fruta, previstos na legislação vigente. Essas características não deverão ser alteradas pelos equipamentos, utensílios, recipientes e embalagens utilizadas durante o seu processamento e comercialização [15]. O escoamento quando e submetido por uma força externa, dentro das propriedades dos materiais e chamado de reologia. [16] O comportamento reológico das frutas desempenha um papel no processo de desenvolvimento e avaliação de equipamentos tais como bombas, tubulações, trocadores de calor, evaporadores e agitadores [17]. Um dos grandes problemas ocasionados na indústria e no setor de bombeamento, que incorporação ar nas tubulações, gerando reações de oxidação, o que leva a uma contaminação; é alto consumo de Energia para bombear uma polpa de fruta de grande viscosidade; devido a esses fatores e de grande importância o parâmetro reológicos [18]. A viscosidade é a propriedade física de um líquido de resistir ao fluxo induzido de tensão de cisalhamento, que depende das propriedades físico-químicas das substancias como temperatura, pressão, tempo e própria taxa de cisalhamento, assim para definir viscosidade através de um desses fatores os outros devem permanecer constante. Na indústria alimentícia, medir a viscosidade de um fluido é importante também para o controle de qualidade da matérias-primas, já que composição do material varia, com as etapas de mistura, aquecimento, resfriamento, homogeneização, aeração, fermentação entre outros [19]. Para fluidos não newtonianos é denominado de viscosidade aparente. Que é definido como quociente entre a tensão de cisalhamento e a taxa de deformação, não sendo de grande importância em projetos, porém e muito procurado pela indústria para controle de qualidade dos produtos. Assim quando o fluido é newtoniano a viscosidade aparente é idêntica, não dependendo da taxa de cisalhamento, deste modo ele pseudoplástico (n<1) ou dilatante (n>1), a viscosidade aparente é dada por µ= KΥ n-1. Para fluido pseudoplástico e plástico de Bigham, a viscosidade aparente diminui com o aumento da taxa de deformação, para os newtonianos ocorre inverso e os dilatantes aumentam a taxa de deformação [20]. METODOLOGIA As frutas analisadas foram coletadas na Universidade Tecnológica do Paraná (UTFPR) Campus Pato Branco, onde depois de colhidas foram armazenadas a -21 C, até serem despolpadas e analisadas em laboratório. Para a caracterização físico-química e química das amostras de polpa de fruta foram determinados o teor de umidade, cinzas, sólidos solúveis totais (ºBrix), sólidos insolúveis, acidez total titulável e ph seguindo a metodologia do Instituto Adolfo Lutz [21]. Para a mensuração da viscosidade das amostras utilizou-se o reômetro LVDV-III da marca Brookfield, o qual é do tipo rotacional mediram-se os parâmetros tensão de cisalhamento e viscosidade de quantidades bem pequenas de amostras para determinadas

4 taxas de deformação, acompanhado de um banho termostático (modelo TC-602P) para o controle da temperatura. RESULTADOS E DISCUSSÃO Na Tabela 1 estão os resultados das caracteristicas físico-químicas apresentadas obtidas das amostras de Amora, Uvaia, Pitanga e Jabuticaba. Tabela 1. Características físico-químicas da Amora, Uvaia, Pitanga e Jabuticaba. COMPOSIÇÃO AMORA UVAIA PITANGA JABUTICABA Umidade (%) 92,86 92,19 87,50 89,22 Cinzas (%) 0,53 0,10 0,20 0,40 SST ( Brix) 5,92 7,08 11,08 12,00 Sólidos Insolúveis (%) 1,61 1,81 3,90 nd Acidez (%) 0,95 1,40 0,57 1,68 ph 3,67 3,13 3,34 3,20 nd = não determinado. Verificou-se que o teor de umidade das polpas de frutas avaliadas encontram-se entre 86,47 e 92,86% e que estes valores são semelhantes aos determinados por Mota [22] para amora que obteve um valor de 90,76% e Oliveira et al. [23] que caracterizou a polpa de uvaia encontrando uma umidade de 92,47%; na revista Taco-UNICAMP [24] os valores para polpa de pitanga são 94,60% que se encontra com percentual acima da tabela 1; Sato e Cunha [25] para polpa de Jabuticaba descreve um valor de 85,51%, demonstrando uma semelhança com a umidade obtida. O teor de cinza encontrado foi de 0,62% para amora, estando relativamente abaixo de teor verificado por Lameira e colaboradores [26] que obtiveram 1,66%. O resíduo mineral de determinado pelo grupo de pesquisa de Oliveira [23] para a uvaia foi de 0,39% do qual se distanciou da porcentagem obtida para fruta; já a pitanga e jabuticaba foram comparadas com os dados tabelados pela Unicamp [24] de 0,30 e 0,40% valores encontrados se aproximaram a este trabalho. O teor de sólidos solúveis totais para amora, uvaia, pitanga e jabuticaba determinados por Lameiro [26], Oliveira et al. [23]; Lopes, Mattirtto e Menezzes [27] e Sato et al. [25] são de, respectivamente, 8,00, 6,53; 10,73 e 13,00 Brix, os quais diferiram dos dados analisados para as polpas de amora e pitanga. Mota [22] estudando a polpa de amora observou a acidez de 1,02%; Miyazawa [28] 1,08% para polpa de uvaia, Lopes e parceiros [27] de 1,25%; e Sato e Cunha [25] de 1,37% para polpa de jabuticaba. Os ph das polpas (amora, uvaia, pitanga e jabuticaba) publicados pelos pesquisadores Mota [22], Oliveira e parceiros [23] Lopes et al. [27] Sato et al. [25] foram de 3,36; 2,70; 3,40 e 3,20, respectivamente, verificando que os dados da tabela 1 se aproximara as autores citados. Na Figura 1 são apresentadas as curvas de viscosidade aparente por tensão de cisalhamento das polpas na temperatura de 30 ºC.

5 FIGURA 1 Curvas de escoamento das polpas de amora, pitanga, uvaia e jabuticaba. Em relação ao comportamento observa-se que a polpa a 30 ºC mostra um decréscimo da viscosidade aparente com o aumento da taxa de deformação, característico de fluidos pseudoplásticos. As polpas de frutas analisadas apresentam este comportamento reológico provavelmente devido à presença das partículas assimétricas em suspensão, que no repouso apresentam um estado desordenado, mas quando submetidas a uma tensão de cisalhamento, suas partículas ou moléculas tendem a orientar-se na direção da força aplicada. Quanto mais elevada a tensão de cisalhamento, maior será a ordenação e, consequentemente, menor será a viscosidade aparente [29]. É possível constatar diferenças das viscosidades entres as polpas, sendo a que apresenta maior viscosidade é a polpa de uvaia, seguida pela pitanga, amora e jabuticaba. Comportamento semelhante foi descritos por Karwowski [19] com as frutas de uvaia e pitanga, Paglarini et al. [30] com a polpa de bacupari e Ferreira [31] estudando a viscosidade de polpas de caju e goiaba. CONCLUSÕES A partir dos dados coletados das analises física da caracteristicas físico-químicas verificou que as polpas das frutas de amora, uvaia, pitanga e jabuticaba, obtiveram índices favoráveis de umidade, cinzas, sólidos solúveis totais, acidez e ph. A viscosidade há 30 C demonstrou ter um comportamento pseudoplástico, pois com o aumento da taxa de cisalhamento, a viscosidade diminui. Estes índices de decaimento e de grande importância na indústria alimentícia, pois esta serve para o controle de qualidade do produto no caso da polpa de fruta in natura, e também no setor de bombeamento, tubulações, trocadores de calor, evaporadores e agitadores. AGRADECIMENTOS Agradecemos aos professores Paulo R. Stival Bitencourt e Cristiane Canan do Câmpus de Medianeira e Fundação Araucária.

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