BIOACESSIBILIDADE DE DIFERENTES FORMAS DE FERRO EM PÃO TIPO FRANCÊS A.P. Rebellato 1, C.J. Steel 2 J.A.L. Pallone 3

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1 BIOACESSIBILIDADE DE DIFERENTES FORMAS DE FERRO EM PÃO TIPO FRANCÊS A.P. Rebellato 1, C.J. Steel 2 J.A.L. Pallone 3 1- Departamento de Ciência de Alimentos - Faculdade de Engenharia de Alimentos - Universidade Estadual de Campinas - CEP: Campinas SP - Brasil, Telefone (19) paularebe@hotmail.com 2- Departamento de Tecnologia de Alimentos - Faculdade de Engenharia de Alimentos - Universidade Estadual de Campinas - CEP: Campinas SP - Brasil, Telefone (19) carolinejsteel@gmail.com 3 - Departamento de Ciência de Alimentos - Faculdade de Engenharia de Alimentos - Universidade Estadual de Campinas - CEP: Campinas SP - Brasil, Telefone (19) jpallone@unicamp.br RESUMO - Objetivou-se comparar os efeitos do fumarato ferroso (FF) e fumarato ferroso microencapsulado (FFm) na fortificação da farinha de trigo sobre suas características reológicas, qualidade tecnológica de pães e bioacessibilidade do mineral através do ensaio de solubilidade e diálise. Os parâmetros farinográficos e extensográficos foram afetados pelas formas de ferro, o que também alterou a qualidade tecnológica dos pães, porém, sem impactos negativos na qualidade do produto. O teor de Fe total, solúvel e dialisado no pão controle foram 1,54±0,04, 0,77±0,05 e 0,51±0,05mg/100g, respectivamente, correspondente a 49,89% de solubilidade e 33,06% de diálise. Para os pães com FF os teores, total, solúvel e dialisado foram 4,35±0,07, 2,58±0,05 e 1,41±0,08mg/100g, respectivamente; e com FFm foram 4,46±0,27, 1,21±0,04 e 1,61±0,14mg/100g, respectivamente. O FFm demostrou ser o composto menos solúvel, porém, com maior porcentagem de diálise o que indica que está mais disponível para ser absorvido no organismo quando utilizado como fortificante em farinhas. ABSTRACT It was aimed to compare the effects of ferrous fumarato(ff) and microencapsulated ferrous fumarato(ffm) used in the fortification of wheat flour on its rheological characteristics, technological quality of breads and bioaccessibility of the mineral through the test solubility and dialysis. The farinograph and extensograph parameters were affected by forms of iron, which also changed the technological quality of the bread, but without negative impacts on the quality of the product. The total content, soluble and dialysable iron on bread control was 1.54±0.04, 0.77±0.05 and 0.51±0.05mg/100g, respectively, corresponding to 49.89% solubility and 33.06% dialysis. For breads fortified with FF the total, soluble and dialysate were 4.35±0.07, 2.58±0.05 and 1.41±0.08mg/100g, respectively; and FFm were 4.46±0.27, 1.21±0.04 and 1.61±0.14mg/100g, respectively. The FFm has shown to be the least soluble compound, but a higher dialysis percentage indicating that it is more available to be absorbed in the organism when used in flour fortification. PALAVRAS-CHAVE: farinha de trigo, fortificação, qualidade, bioacessibilidade. KEYWORDS: wheat flour, fortification, quality, bioaccessibility. 1. INTRODUÇÃO A fortificação de farinha de trigo com ferro (Fe), no Brasil e outros países, tem sido realizada com o intuito de reduzir a prevalência de anemia ferropriva, causada pela baixa ingestão de ferro biodisponível proveniente da dieta alimentar (Brasil, 2002). Para que os programas de fortificação tenham um efeito positivo, o veículo utilizado deve ser de fácil acesso e de baixo custo para abranger a maior parte da população, porém, alguns parâmetros devem ser levados em consideração para que a adição de nutriente não afete a qualidade da matéria-prima nem do produto final (no caso, pães), como

2 propriedades sensoriais, propriedades tecnológicas (reologia da massa e qualidade do produto final), além da capacidade de absorção no organismo (Akhtar et al., 2011; WHO, 2006). Sendo assim, a farinha de trigo se enquadra neste perfil, pois é um ingrediente amplamente utilizado para a elaboração de diversos produtos e o pão tipo francês é o mais consumido pela população brasileira. As propriedades reológicas da massa indicam, entre outros parâmetros, a qualidade da farinha de trigo utilizada para a elaboração de produtos de panificação, e alterações nestas propriedades não devem ocorrer após a fortificação (Akhtar et al., 2011). Embora a fortificação de alimentos com Fe esteja sendo realizada, nem sempre se verifica correlação positiva com a diminuição da anemia na população e essas observações podem estar relacionadas à forma do mineral empregada na fortificação e está relacionada à bioacessibilidade do mineral. Vários autores vêm estudando a bioacessibilidade de diferentes compostos de ferro como forma de conhecer quais formas são mais eficientes no processo de fortificação (Akhtar et al., 2011; Hurrell, 2002) e alguns pesquisadores têm sugerido a substiutição de composto de ferro para a forma microencapsulada, devido à vantagem de proteger o alimento de alterações organolépticas indesejáveis, e ensaios in vitro (solubilidade e diálise) (Cámara et al., 2005; Perales et al., 2006) estão sendo empregados para estimar a bioacessibilidade destes compostos. Estudos relacionando os efeitos das formas de ferro (FF e FFm) adicionadas à farinha de trigo, tanto nas características reológicas da massa, bem como, nas propriedades de qualidade do pão tipo francês e bioacessibilidade de ferro, são reduzidos. Portanto, objetivou-se verificar a influência do FF e FFm nas características reológicas das farinhas fortificadas, na qualidade tecnológica dos pães, além de estimar a bioacessibilidade das formas de ferro em pão tipo francês, elaborado com farinha de trigo fortificada com FF e FFm. 2. MATERIAIS E MÉTODOS: Farinha de trigo refinada (Moinho Guaçu Mirim, Mogi Guaçu, Brasil), composta por 13,69 ± 0,06% de umidade, 12,45 ± 0,11% de proteínas, 1,22 ± 0,05% de lipídios, 0,60 ± 0,05% de cinzas, 2,92 ± 0,01% de fibras, 85,73% de carboidratos e 1,01 ± 0,03 mg/100g de ferro, foi fortificada com 4,2 mg/100 g (± 20%) (BRASIL, 2002) com fumarato ferroso (FF) e fumarato ferroso microencapsulado (FFm), (Funcional Mikron, Valinhos, Brasil). As amostras de farinha fortificadas e controle (sem fortificação) foram submetidas a análises farinográfica onde se avaliou a absorção de água (AA), tempo de chegada (TC), tempo de desenvolvimento da massa (TDM), estabilidade (EST) e índice de tolerância à mistura (ITM), através do método , da AACC (2010), utilizando farinógrafo Brabender (Duisburg, Alemanha), modelo As propriedades extensográficas foram avaliadas quanto à resistência a extensão (R), resistência máxima (Rm), extensibilidade (E) e número proporcional (D = R/E), em equipamento Brabender (Duisburg, Alemanha), modelo , pelo método da AACC (2010), em triplicata. Os pães foram formulados pelo método de massa direta modificado e após o resfriamento, ± 30 min, a caracterização da qualidade dos pães foi realizada através dos parâmetros: volume específico (VE), pelo método da AACC (2010); formato, avaliado através da medida de largura e altura dos pães, segundo (Bodroza-Solarov et al., 2008); salto de forno, segundo Shittu et al. (2008); abertura e altura da pestana, segundo Almeida & Chang (2012), em quatro repetições distintas. Além disso, o teor Fe nos pães foi determinado e, posteriormente ensaios in vitro (solubilidade e diálise) foram realizados para estimar a bioacessibilidade dos minerais. A quantificação do teor de ferro nas amostras e após ensaios de solubilidade e diálise foi realizada conforme Rebellato et al. (2015). Os resultados obtidos, nos diferentes parâmetros avaliados, para os pães com as diferentes formas de ferro e controle, foram analisados por análise de variância (ANOVA) e teste de Tukey (p<0,05), para a comparação das médias, utilizando o programa Statistica 7.0 (StatSoft, EUA).

3 3. RESULTADOS E DISCUSSÃO: Os resultados dos parâmetros farinográficos e extensográficos das farinhas controle e fortificadas com FF e FFm estão apresentados nas Tabelas 1 e 2, respectivamente. Na análise farinográfica, com exceção do parâmetro tempo de chegada (TC), todos os demais quando comparados ao controle foram influenciados pelas formas FF e FFm utilizadas na fortificação de farinha de trigo refinada. Segundo Zaidul et al. (2004), a AA em farinhas de trigo refinadas está relacionada com as proteínas formadoras da rede de glúten, que podem absorver até três vezes o seu peso em água. Stojceska & Butler (2008) encontraram valores para o TC de 1,3 min em farinha de trigo refinada, enquanto que Schmiele et al. (2012) encontraram valores de TC de 1,5 min. Tabela 1. Parâmetros farinográficos das farinhas de trigo. FTR AA (%) TC (min) TDM (min) EST (min) ITM (UF) Controle 54,43 ± 0,06 b 0,90 ± 0,09 a 15,22 ± 0,20 b 32,72 ± 1,81 b 23,33 ± 1,53 a FF 54,97 ± 0,06 a 1,00 ± 0,04 a 16,38 ± 0,05 a 38,89 ± 0,42 a 21,00 ± 1,00 a FFm 54,40 ± 0,17 b 0,95 ± 0,04 a 16,65 ± 0,36 a 37,46 ± 0,08 a 12,00 ± 1,00 b Média ± desvio padrão. FT: farinha de trigo. AA: absorção de água; TC: tempo de chegada; TDM: tempo de desenvolvimento da massa; EST: estabilidade; ITM: índice de tolerância à mistura; UF: unidades farinográficas. FF: fumarato ferroso; FFm: fumarato ferroso microencapsulado. Médias com letras diferentes na mesma coluna indicam diferença significativa entre as amostras (p<0,05). Linlaud et al. (2009) trabalharam com farinha de trigo com teor de proteína de 13,1% e obtiveram TDM de 13 min. Enquanto que, Schmiele et al. (2012), encontraram valores de 10,1 min de TDM em farinha de trigo com 12,5% de proteína. Nabeshima et al. (2005) encontraram valor de ITM (30 UF) para a farinha fortificada com sulfato ferroso monohidratado microencapsulado maior do que na farinha de trigo não fortificada. Segundo o autor, este aumento na propriedade farinográfica pode ser influência do polissacarídeo empregado na microencapsulação. De forma geral, pães de boa qualidade são obtidos quando se utiliza farinha forte, que apresentam propriedades farinográficas de AA superior a 58%, TDM de 4 a 8 minutos, EST de 8-15 min e ITM de UF (Pizzinatto, 1997). Tabela 2. Parâmetros extensográficos das farinhas de trigo. Tempo Parâmetro FT 45 min 90 min 135 min Controle 572,00 ± 28,2 b 849,00 ± 40,30 c 925,67 ± 44,90 b Resistência a FF 640,67 ± 3,06 a 1108,67 ± 21,36 a 1189,00 ± 103,16 a extensão, R (UE) FFm 562,67 ± 9,71 b 943,67 ± 8,14 b 1002,67 ± 68,89 a,b Resistência máxima a extensão, Rm (UE) Extensibilidade, E (mm) Número proporcional, D (UE/mm) Controle 832,80 ± 40,5 a 1111,57 ± 14,70 b 1142,53 ± 110,30 a,b FF 837,60 ± 43,77 a 1284,77 ± 35,80 a 1321,70 ± 105,85 a FFm 725,00 ± 6,56 b 1005,47 ± 25,14 c 1029,20 ± 71,43 b Controle 140,47 ± 8,80 a 118,87 ± 3,60 a 111,07 ± 3,50 a FF 123,83 ± 2,83 b 98,07 ± 3,76 b 82,93 ± 4,85 b FFm 119,67 ± 1,15 b 93,57 ± 1,07 b 85,77 ± 7,15 b Controle 4,09 ± 0,4 b 7,15 ± 0,60 c 8,33 ± 0,30 b FF 5,17 ± 0,10 a 11,32 ± 0,56 a 13,18 ± 0,53 a FFm 4,70 ± 0,10 a 10,09 ± 0,20 b 11,74 ± 1,09 a Média ± desvio padrão. R: resistência a extensão; Rm: resistência máxima; E: extensibilidade; D: numero proporcional (R/E); UE: unidades extensográficas. FT: farinha de trigo; FF: fumarato ferroso e FFm: fumarato ferroso microencapsulado. Médias com letras diferentes na mesma coluna indicam diferença significativa entre as amostras (p<0,05).

4 Em relação às análises extensográficas, a amostra controle diferiu na maioria dos parâmetros avaliados (p<0,05) quando a formas de ferro foram empregadas. Segundo Pizzinatto (1997), a farinha de trigo pode ser classificada em relação aos parâmetros extensográficos, e é considerada forte quando apresentam valores de R, Rm e D maiores que 560 UE, 840 UE e 3,6 UE/mm, respectivamente e, valor de E menor que 155 mm. Os pães tipo francês foram avaliados através dos parâmetros: volume específico (VE); formato, através da medida de largura e altura dos pães; salto de forno; abertura e altura da pestana, e os valores obtidos estão apresentados na Tabela 3. Tabela 3. Parâmetros de qualidade dos pães tipo francês. FT Controle FF FFm VE (cm 3 /g) 4,85 ± 0,11 b 4,70 ± 0,07 b 5,93 ± 0,42 a Altura (cm) 5,81 ± 0,19 a 6,00 ± 0,19 a 6,15 ± 0,27 a Largura (cm) 7,25 ± 0,15 a 6,56 ± 0,19 b 6,97 ± 0,51 a,b Formato 0,8 ± 0,02 b 0,91 ± 0,03 a 0,88 ± 0,04 a Salto (cm) 1,99 ± 0,15 a 2,09 ± 0,08 a 2,20 ± 0,23 a Abertura da pestana (cm) 1,88 ± 0,06 a 2,13 ± 0,22 a 1,13 ± 0,09 b Altura da pestana (cm) 0,71 ± 0,02 a 0,65 ± 0,14 a 0,26 ± 0,05 b Média ± desvio (n = 4). VE: volume específico; FF: fumarato ferroso; FFm: fumarato ferroso microencapsulado. Médias com letras diferentes na mesma linha indicam diferença significativa entre as amostras (p<0,05). Com exceção dos parâmetros altura e salto de forno, todos os demais parâmetros quando comparados ao pão controle foram influenciados pelas formas de ferro utilizadas na fortificação das farinhas. Nabeshima et al. (2005) ao analisarem amostras de pão de forma (sem adição de ferro e fortificada com três diferentes formas de ferro), verificaram que o volume específico variou de 3,03 a 3,54 cm 3 /g, e não houve diferença significativa em relação ao controle. Esteller & Lannes (2005) também avaliaram o VE de pão tipo francês, comercializado em São Paulo, e obtiveram valor médio de 4,63 cm 3 /g. Nogueira (2015) estudou a utilização de massa ácida para a redução de sódio em pão tipo francês e obteve valor médio de formato na amostra controle (farinha comercial) de 0,72 e valor médio de salto de forno de 1,43 cm. De forma geral, tanto os parâmetros reológicos da farinha de trigo quanto os parâmetros de qualidade dos pães foram alterados pelas diferentes formas de ferro, quando comparados à amostra controle, porém, nenhuma forma de ferro empregada na fortificação foi inadequada do ponto de vista tecnológico para a elaboração dos pães tipo francês. Para uma farinha de trigo ser considerada adequada ou com potencial para panificação é necessário que apresente a capacidade de produzir, uniformemente, um pão atrativo e com custo competitivo. Se a mesma não apresentar estas características, poderá ainda, ser suplementada com aditivos visando sua correção (Queji, 2006). O teor de ferro e a estimativa da bioacessibilidade dos pães controle e dos fortificados com FF e FFm estão apresentados nas Tabelas 4. O teor total de Fe no pão controle foi de 1,54 mg/100 g, enquanto que os pães fortificados com FF e FFm apresentaram teores de 4,35 e 4,46 mg/100 g, respectivamente. A fração de ferro solúvel nos pães variou de 0,77 a 2,58 mg/100 g, e a porcentagem de solubilidade variou de 30,30 a 59,24%. Em relação à diálise, o pão controle apresentou teor de 0,51 mg/100 g, enquanto que os pães fortificados apresentaram teores de 1,41 e 1,61 mg/100g de FF e FFm, respectivamente. Para a porcentagem de diálise, é possível notar que a amostra controle, mesmo não sendo fortificada, apresentou valor semelhante, o que indica que a forma de ferro naturalmente presente na farinha de trigo, apresenta boa disponibilidade de absorção. Vale ressaltar que a forma de ferro microencapsulada (fumarato ferroso) apresentou porcentagem de diálise 36,20%, o que pode ser

5 um fator importante a ser considerado no processo de fortificação, pois os compostos microencapsulados apresentam a vantagem de não alterar as características organolépticas do alimento, além de apresentar biodisponibilidade elevada e não interferir no valor nutricional do veículo que foi utilizado para a fortificação (Cocato et al., 2007). Tabela 4. Teores de ferro total, solúvel e dialisado em pão tipo francês. Pão Francês Fe total (mg/100g) Fe solúvel (mg/100g) Solubilidade (%) Fe dialisado (mg/100g) Diálise (%) Controle 1,54 ± 0,04 b 0,77 ± 0,05 c 49,89 0,51 ± 0,05 c 33,06 FF 4,35 ± 0,07 a 2,58 ± 0,05 a 59,24 1,41 ± 0,08 b 32,41 FFm 4,46 ± 0,27 a 1,21 ± 0,04 b 30,30 1,61 ± 0,14 a 36,20 Média ± desvio (n = 4). Fe: ferro; FF: fumarato ferroso; FFm: fumarato ferroso microencapsulado. Médias com letras diferentes na mesma coluna indicam diferença significativa entre as amostras (p<0,05). Nabeshima et al. (2005) trabalharam com pão de forma fortificados com pirofosfato de ferro, ferro reduzido e sulfato ferroso microencapsulado e verificaram teores de 4,37; 4,70 e 5,11 mg/100 g, respectivamente. Rebellato et al. (2015) realizaram ensaios de bioacessibilidade de ferro em amostras comerciais de biscoito e verificaram que os teores totais variaram de 2,5 a 8,6 mg/100 g, e os valores de solubilidade e diálise variaram de 1,2 a 4,3; e 0,2 a 2,1 mg/100 g, respectivamente, o que é consistente com os dados obtidos no nosso estudo. Os resultados também estão de acordo com 4. CONCLUSÃO: Os resultados demonstraram que as diferentes formas de fumarato ferroso empregadas na fortificação de farinha de trigo refinada para a elaboração de pão tipo francês influenciaram as característica reológicas da massa e também a qualidade dos pães, quando comparadas à amostra controle, porém estes parâmetros não afetaram sua produção. O FFm demonstrou ser a forma de ferro mais eficiente, devido ao maior teor de Fe dialisado, podendo contribuir mais efetivamente para o alcance das demandas de ferro no organismo, porém, o FF apresentou maior solubilidade após a simulação da digestão gastrointestinal. Concluiu-se também, que o Fe naturalmente presente em pães elaborados com farinha não fortificada apresentam porcentagens de diálise e solubilidade similares aos compostos de Fe que foram utilizados no processo de fortificação das farinhas. 5. REFERENCIAS: AACC. (2010). Approved Methods of Analysis (11 ed.). St. Paul, MN, U.S.A: AACC International. Akhtar, S., Anjum, F. M., & Anjum, M. A. (2011). Micronutrient fortification of wheat flour: Recent development and strategies. Food Research International, 44(3), Almeida, E. L., & Chang, Y. K. (2012). Effect of the addition of enzymes on the quality of frozen pre-baked French bread substituted with whole wheat flour. LWT - Food Science and Technology, 49(1), Bodroza-Solarov, M., Filipcev, B., Kevresan, Ž., Mandic, A., & Simurina, O. (2008). QUALITY OF BREAD SUPPLEMENTED WITH POPPED AMARANTHUS CRUENTUS GRAIN. Journal of Food Process Engineering, 31(5), Brasil. (2002). Agência Nacional de Vigilância Sanitária (ANVISA). RDC 344/2002. In, (pp.

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