EFEITOS DO PROCESSO DA SECAGEM DE POLPA DE GUABIROBA (CAMPOMANESIA XANTHOCARPA BERG) EM ESTUFA

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1 EFEITOS DO PROCESSO DA SECAGEM DE POLPA DE GUABIROBA (CAMPOMANESIA XANTHOCARPA BERG) EM ESTUFA P. OPATA 1, L. C. BERTAN 3, L. B. QUAST 4 ; L. TORMEN 2 1-Graduação em Engenharia de Alimentos Universidade Federal da Fronteira - CEP: Rio Bonito do Iguaçu PR Brasil, Telefone: (42) (patricia.1881@hotmail.com) 3- Professora Doutora em Tecnologia de Alimentos Universidade Federal da Fronteira Sul CEP: Laranjeiras do Sul PR Brasil, Telefone: (42) (larissabertan@gmail.com) 4- Professora Doutora em Engenharia de Química Universidade Federal da Fronteira Sul CEP: Laranjeiras do Sul PR Brasil, Telefone: (42) (leda.quast@uffs.edu.br) 2- Professor Doutor em Química Universidade Federal da Fronteira Sul CEP: Laranjeiras do Sul PR Brasil, Telefone: (42) (luciano.tormen@uffs.edu.br) RESUMO O presente trabalho teve por objetivo a obtenção da polpa de guabiroba (com uma concentração de 20% de maltodextrina) desidratada em estufa com e sem circulação de ar forçado a uma temperatura de 60ºC. As amostras foram analisadas quanto aos seguintes parâmetros: umidade, atividade de água, acidez titulável total, compostos fenólicos, ácido ascórbico e cor. As amostras desidratadas apresentaram, de modo geral, valores menores de, acidez, atividade de água, umidade, teor de ácido ascórbico e teor de compostos fenólicos, quando comparadas com a polpa in natura. As amostras desidratadas apresentaram uma coloração mais avermelhada e a partir dos parâmetros L* e C* foi observada uma redução da intensidade de cor e da luminosidade em relação a polpa in natura. ABSTRACT - This study aimed to obtain guabiroba pulp dehydrated through the kiln with and without forced air circulation. This process was carried out at a temperature of 60ºC and at a concentration of 20% carrier (maltodextrin). Samples were analyzed for parameter: humidity; water activity; titratable acidity; phenolic compounds, ascorbic acid and color. The dried samples showed, in general, lower acidity, lower water activity, lower moisture and lower contend of ascorbic acid and phenolic compounds in relation to pulp in nature. The color has also suffered changes being that the dried samples showed a more reddish color, from the parameter L * and C * was shown a decrease in color intensity and brightness in relation to pulp in nature. PALAVRAS-CHAVE: compostos fenólicos; vitamina C; desidratação; guabiroba; secagem. KEYWORDS: Phenolics compounds; vitamin C; dehydration; guabiroba; oven drying. 1. INTRODUÇÃO O conceito de alimentação vem mudando ao longo dos anos, surgindo assim a ideia de alimento saudável, a qual é baseada em estudos e pesquisas que mostram uma grande relação entre a dieta e o risco de enfermidades como, obesidade, diabetes, doenças cardiovasculares e alguns tipos de canceres (Breda, 2011). O potencial funcional atribuído aos alimentos está diretamente ligado aos compostos bioativos presentes. Dentro deste contexto as frutas têm sido estudadas por serem fontes importantes de carboidratos, minerais, vitaminas e fibras, além de compostos fotoquímicos que desempenham

2 atividades antioxidantes. Segundo o Instituto Brasileiro de Frutas (IBRAEF), o Brasil produz, em média, cerca de 43 milhões de toneladas de frutas por ano. Essas condições permitem a comercialização das frutas praticamente o ano todo. Porém, o Brasil, sendo país tropical, tem uma enorme diversidade de frutos comestíveis, sensorialmente aceitos, que ainda são pouco explorados. Não precisa colocar a referência aqui pois ela repete abaixo. Para a maioria das plantas nativas ainda não existem tecnologias de cultivos, produção e de comercialização, portanto sua exploração ainda ocorre de forma extrativista nas áreas de ocorrência natural. Esses frutos nativos podem apresentar grande importância, pois podem contribuir para diversificar a fruticultura de determinada região (Lago & Silva, 2006). Dentre as plantas nativas existentes no Brasil, as Myrtaceaes apresentam-se com 23 gêneros e aproximadamente 1000 espécies, sendo que dentro dessas opções existe a Campomanesia xanthocarpa Berg. Seus frutos (guabiroba) apresentam consumo restrito a forma in natura da população local, devido a sua elevada perecibilidade e falta de tecnologias envolvidas no seu processamento. Embora a guabiroba apresente potencial nutricional elevado, é pouco aproveitada como matéria prima para agroindústrias ou indústrias de alimentos (Lorenzi, 2002). Com tais evidências, percebe-se a importância de uma adequada estratégia de aproveitamento comercial a longo prazo. Uma das opções seria o processamento na forma de secagem, o qual torna o produto apto para o consumo durante o ano todo (Breda, 2011). Neste contexto, o presente estudo teve como objetivo principal avaliar os efeitos da secagem em estufa com e sem circulação de ar, sobre parâmetros físico-químicos da polpa de guabiroba. 2. MATERIAL E MÉTODO A matéria-prima utilizada para este estudo foi polpa de guabiroba produzida no Rio Grande do Sul Passo Fundo, proveniente da empresa Encontro de Sabores Comércio de Produtos orgânicos. Antes do seu uso, a polpa foi armazenada em uma câmara frigorífica a 18 C, em embalagens contendo 400 gramas de produto sob vácuo. Antes do processo de desidratação foi realizado um estudo para determinação da porcentagem do agente carreador. A polpa de guabiroba foi misturada com diferentes teores de maltodextirna:0 (amostra padrão), 10, 20, 30 e 40%, em porções de 100 gramas da amostra, sendo homogeneizada até a completa dissolução. A maltodextrina utilizada foi a MOR-REX 1910, cedida pela Corn Products (Mogi-Guaçu, Brasil). A polpa de guabiroba contendo a maltodextrina foi espalhada sobre bandejas de aço inoxidável com uma espessura de 0,5 cm e levadas para desidratar, durante 48 horas, na temperatura de 60ºC. Essas concentrações foram avaliadas de acordo com a aparência física das amostras, coloração e atividade de água. Após a determinação da concentração da maltodextrina foi realizado um estudo comparativo entre as amostras secas em estufa com e sem circulação de ar forçado, esta etapa seguiu as mesmas condições de processo, exceto o tempo de secagem. Nesta etapa do estudo foi realizada a cinética de secagem da polpa de guabiroba, onde foram monitoradas a perda de umidade e atividade de água em intervalos de 2 horas, durante 12 horas. Essas análises foram realizadas para a polpa de guabiroba desidratada em estufa com e sem circulação de ar forçado. Após a secagem, as amostras e a polpa in natura foram submetidas imediatamente as análises de umidade (%), de acordo com o instituto Adolfo Lutz (2008); atividade de água utilizando o aparelho LABMASTER AW de leitura direta; acidez titulável em ácido cítrico conforme descrito por Nollet (2004); ácido ascórbico pelo método baseado na redução do 2.6-diclorofenolindofenolsódio (DCFI) pelo ácido ascórbico descrita por Kwiatkowski et al. (2010); compostos fenólicos, em termos do ácido gálico, pelo método de Folin-Ciocauteau, de acordo com Bucic-Kojic et al. (2007) com algumas modificações e cor utilizando um colorímetro portátil (Chroma Meter CR-400/410, Konica Minolta Optics Inc., Japão) de leitura direta obtendo-se os valores de L*, a*, b*, C* e H*. As

3 análises foram feitas em triplicata, complementadas pela análise estatística de delineamento inteiramente casualizado (DIC) a um nível de significância de 5% pelo teste tuckey. 3. RESULTADO E DISCUSSÃO 3.1 Determinação da concentração do agente carreador Conforme mostra a Tabela 1, após a secagem, observa-se estatisticamente que quanto maior a adição de maltodextrina, maior é a atividade de água (Aw) da polpa desidratada, no entanto, a Aw das amostras com 10 e 20% de maltodextrina não diferiram entre si. O mesmo fato aconteceu com as amostras contendo 40 e 50% de matodextrina. Os resultados neste trabalho estão similares aos obtidos por Kha et al (2010) que determinou valores de atividade de água na faixa de 0,38 a 0,54, para o pó de gac aril (Momordica cochinchinensis) produzido com10, 20 e 30% de maltodextrina. O aumento da Aw com a adição de maltodextrina, pode estar relacionada ao fato da interação das moléculas de água que se ligam com a maltodextrina, sendo essa água de difícil remoção durante a sua secagem. O estudo da atividade de água para produtos em pó tem grande importância devido a sua influência sobre a vida útil do pó produzido. A elevada Aw indica mais água livre para reações bioquímicas e como consequência um período de vida útil mais curto. Geralmente, alimentos com a atividade de agua menores que 0,6 já são considerados microbiologicamente estáveis a deterioração (Quek et al., 2006). Tabela 1 - Medidas de cor e de atividade de água das polpas de guabiroba com diferentes concentrações de maltodextrina após 48 horas de secagem. Concentração Atividade de água L* C* H* agente carreador (Aw) 0% 0,35 ± 0,01 c 31 ± 1 b 28 ± 1 ab 59 ± 3ª 10% 0,38 ± 0,01 b 34 ± 2 ab 28 ± 1 ab 64 ± 1ª 20% 0,39 ± 0,03 b 39 ± 1 a 30 ± 3 a 66 ± 2 a 30% 0,41 ± 0,06ª 38 ± 2 a 26 ± 2 ab 66 ± 5 a 40% 0,41 ± 0,07ª 37 ± 3 a 24 ± 2 b 64 ± 6 a Média ± desvio padrão (n = 3). Médias seguidas pela mesma letra na mesma coluna não diferem entre si pelo teste de Tukey (p < 0,05). Fonte: Elaborada pelos autores. A medida da cor também é um importante indicador a ser avaliado, uma vez que reflete diretamente na atratividade e na qualidade do produto. Os resultados de cor da polpa após a secagem são mostrados na tabela 1. Pode-se observar que os três parâmetros de coloração avaliados praticamente não apresentaram diferenças quando comparados entre o controle e em diferentes concentrações de maltodextrina. Portanto a concentração de maltodextrina fixada para a utilização no processo de secagem nas estufas com e sem circulação de ar foi a de 20%. Esta escolha é justificada por apresentar melhores condições visuais e táteis, quando comparada com as demais amostras. 3.2 Avaliação do processo de secagem da polpa A polpa in natura apresentou inicialmente um valor de 86% de umidade e após a secagem, apresentou 20% para a amostra seca em estufa sem circulação e 12% para a amostra seca em estufa com circulação. Uma possível explicação para essa diferença de umidade significativa entre as amostras é que em estufas de secagem, a perda de umidade ocorre pela transferência de calor, pela forma de condução e convecção, e posterior transferência de massa devido ao aumento da pressão de

4 vapor, já em estufas com circulação de ar, acontece uma condição mais favorável na transferência de massa, pois o líquido migra para a superfície do material a ser seco, onde é carreado pelo ar de secagem externo, proporcionando uma secagem mais rápida e eficiente (Dias, 2013). A figura 1 (A) demostra esse comportamento juntamente com um modelo matemático ajustado para os dados experimentais mediante analise de regressão não-linear. Figura 1 Curva de umidade (A); e curva de atividade de água (B) da Guabiroba para as estufas com e sem circulação da ar forçado em função do tempo de secagem. Umidade adimencional U/Uo (A) Amostra 2 Amostra 3 Modelo Atividade de água (B) Amostra 2 Amostra Tempo (horas) Tempo (horas) A figura 1 (B) mostra os resultados e o comportamento da atividade de água em função do tempo de secagem. Pode-se observar que para o tempo de 12 horas, a atividade de água é maior para a amostra seca em estufa sem circulação (0,63) em relação a amostra seca em estufa com circulação (0,49). Portanto para o presente estudo, verifica-se que a amostra seca em estufa sem circulação não atingiu a atividade de água mínima necessária para ser considerado um produto microbiologicamente seguro, sendo necessário um maior tempo de secagem. Com relação a cor, por meio de uma análise visual, pode-se perceber que houve uma tendência no escurecimento da amostra, de forma que a cor inicialmente amarela, com o processo de secagem tenha tendência para o marrom/alaranjada, este fenômeno pode ser associado com a caramelização dos açucares presentes na polpa e a reação de Maillard (Fellows, 2006). Tabela 2 - Medidas de cor das polpas de guabiroba in natura e após 12 horas de secagem. Amostra L* H* C* 1 42 ± 1 a 65 ± 3 a 47 ± 5ª 2 34 ± 2 b 59 ± 2 a 29 ± 3 b 3 36± 1 b 59 ± 2 a 33 ± 2 b Média ± desvio padrão. n=3. n = número de repetições. Médias seguidas pela mesma letra na mesma coluna não diferem entre si pelo teste de Tukey (p < 0,05). Fonte: Elaborada pelos autores. Como pode-se notar na tabela 2, não houve uma redução para o parâmetro H*, o qual identifica a tonalidade, ou seja, todas as amostras estão dentro da faixa de 0º a 90º, sendo que quanto mais perto de 90º, maior a tendência para a cor amarela (Oliveira, 2015). O parâmetro C* nos mostra que as amostras secas perderam intensidade de cor quando comparadas com a polpa in natura, da

5 mesma forma acontece com o parâmetro L*, o qual indica o grau de luminosidade da amostra. Este resultado pode estar vinculado as reações de escurecimento, decorrentes dos açúcares presentes na amostra, bem como, as reações de caramelização e maillard (Fellows, 2006). A acidez titulável (tabela 3) nas amostras secas foi inferior à da polpa in natura, isso devido a concentração dos ácidos orgânicos presentes na fruta e sua possível mudança de conformação e/ou degradação durante a secagem provocada pela temperatura e ação do oxigênio. Os valores obtidos neste trabalho para a polpa in natura são semelhantes aos observados por Grando (2015), de 5,0%. Tabela 3 Resultados das análises de acidez titulável total, ácido ascórbico e compostos fenólicos para as polpas de guabiroba in natura e após 12 horas de secagem. Amostra Acidez titúlavel (g / 100 g) Ácido ascórbico (mg / 100 g) Compostos fenólicos (mg /100 g) 1 4,02 ± 0,14 a, 5926 ± 21 a 2654 ± 69ª 2 1,32 ± 0,02 b 658 ± 26 b 2098 ± 87 b 3 1,10 ± 0,07 b 608 ± 13 b 1015 ± 68 c Média ± desvio padrão (n = 3). Médias seguidas pela mesma letra na mesma coluna não diferem entre si pelo teste de Tukey (p < 0,05). Fonte: Elaborada pelos autores. A concentração do ácido ascórbico e compostos fenólicos encontrados no presente estudo mostrou, de acordo com a tabela 3, que a polpa da guabiroba é muito rica em tais nutrientes, característica esta, observada também pelos autores, Breda (2011), Grando (2015) e Vallilo et al. (2006). Pela tabela 3, ainda podemos observar que a concentração do ácido ascórbico da amostra in natura se diferenciou significativamente das amostras secas, assim como os compostos fenólicos, onde houve uma diminuição de 21% e de 61,7% para as amostras secas em estufa sem circulação e com circulação respectivamente em relação a amostra in natura. Essas diferenças podem estar relacionadas com a exposição a temperaturas elevadas e no caso da estufa com circulação de ar forçada, a um maior contato com o oxigênio, visto que esses compostos são sensíveis a luz, oxigênio e altas temperaturas, sendo oxidados (Breda, 2011). 4. CONCLUSÃO A adição de 20% de maltodextrina auxilia na diminuição da pegajosidade e melhora a estabilidade do produto desidratado e ainda proporciona uma melhor retenção de vitamina C. Os resultados para a secagem demonstraram que a atividade de água e a umidade são dependentes do tipo de processo aplicado, sendo que para a estufa sem circulação de ar seria necessário mais tempo de exposição a secagem para atingir valores iguais ou inferiores a 0,6, valor este, de referência quando se fala em produtos microbiologicamente estáveis. A cor também sofreu variações, sendo que, as amostras desidratadas apresentaram uma coloração mais avermelhada em ralação a amostra padrão, os resultados do parâmetro L* e C* demonstraram que as mesmas ainda possuem uma intensidade de cor e uma luminosidade menor que a polpa in natura. Com processo de secagem aplicado, de um modo geral, pode-se dizer que a temperatura, exposição ao oxigênio e a luz do processo de secagem modificam os parâmetros avaliados, degradando de forma considerável os compostos bioativos presentes na polpa do fruto, sendo que para a estufa com circulação de ar forçado foi observada uma redução de 63% de compostos fenólicos e 90% de vitamina C, e para a estufa sem circulação de ar forçada a redução foi de 21% e 89% respectivamente, em relação a polpa in natura. Entretanto deve-se levar em consideração os fatores de praticidade, aumento da vida útil da fruta e a segurança microbiológica que o produto final oferece em relação a fruta in natura.

6 5. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS Breda, C. A. (2011) desidratação da polpa do fruto da guavira (campomanesia adamantium) pelo processo em camada de espuma. (Dissertação de mestrado). Universidade Federal da Grande Dourados. Dourados. Bujic-kojic, A.; Planinic, M.; Tomas, S.; Bilic, M.; Valic, D. (2007). Study of solid-liquid extraction kinetics of total polyphenols from grape seeds. Journal of Food Engineering. v. 81, p Dias, L.G. (2013). Estudo do processo de secagem em estufa e por microondas de compósitos cerâmicos de argila e resíduos de esteatito; (Dissertação mestrado) Universidade Federal de São João del Rei. Minas Gerais. Fellows, P. J. (2006) tecnologia do processamento de alimentos: princípios e prática. 2ed. Porto Alegre: artmed, Grando, R. C. (2015); Caracterização química de diferentes partes da fruta de guabiroba (campomanesia xanthocarpa berg) e viabilidade de utilização em produtos alimentícios. (Trabalho de conclusão de curso) Universidade Federal da Fronteira sul. Laranjeiras do Sul. Instituto Adolfo Lutz. (2008) Normas analíticas do Instituto Adolfo Lutz: métodos químicos e físicos para análises de alimentos. 4 Ed., 1 a ed. Digital, São Paulo. Kha, T. C.; Nguyen, M. H.; Roach, P. D. (2010) Effects of spray drying conditions on the physicochemical and antioxidant properties of the Gac (Momordica cochinchinensis) fruit aril powder. Journal of Food Engineering, p Kwiatkowski, A., França, G., Oliveira, D. M., Rosa, C. I. L. F.; Clemente, E. (2010) Avaliações químicas da polpa e resíduo da polpa de amora-preta orgânica, cv. tupy. Revista brasileira de pesquisa em alimentos, vol. 1, p Lago, E. S.G; Silva, R. da. (2006) Produção de geleia de jambolão (syzygium cumini Lamarck): processamento, parâmetros físicos químicos e avaliação sensorial. Ciência e tecnologia de Alimentos, v. 26, p Lorenzi, H. (2002) Árvores Brasileiras: manual de identificação e cultivo de plantas arbóreas nativas do Brasil. 4. Ed. Nova odessa: instituto platarum. Nollet, L. M. L. (2004) Handbook of Food Analysis: Physical characterization and nutrient analysis. Hardcover, Second Edition. vol.1. Oliveira, S. V.; Sanjinez-argandoña, E. J.; Oshiro, M. A.; Carnevali, T.O. de.; Honorato, C. A. (2015) Desidratação da polpa de campomanesia adamantium cambess. o. berg por liofilização. UNIGRAN, Dourados, MS. Quem, S. Y.; Chok, NK ; Swedlund, P. (2006) The physicochemical properties of spray-drier watermelon poder. Chem. Eng. Process. V. 46, p Vallilo, M. I.; Moreno, P. R. H.; Oliveira, E. de; Lamardo, L. C. A.; Garbelotti, M. L. (2008) Composição química dos frutos de Campomanesia Xanthocarpa Berg - Myrtaceae. Rev. Ciênc. Tecnol. Alimentos, vol. 28, p