Análise dos parâmetros físicos e reológicos de pães do tipo forma adicionados de suco e subprodutos do processamento de abacaxi (Ananas comosus).

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1 Análise dos parâmetros físicos e reológicos de pães do tipo forma adicionados de suco e subprodutos do processamento de abacaxi (Ananas comosus). H. Almeida 1, R.M.F. Carneiro 1, M. Mendes 1, S. R. A. Medeiros², R.A. Zambelli 3, D. F. Pontes³. 1 - Graduando de Engenharia de Alimentos Departamento de Engenharia de Alimentos Universidade Federal do Ceará. 2 Docente do curso de Nutrição Universidade Federal do Piauí 3 - Docente do Departamento de Engenharia de Alimentos Universidade Federal do Ceará RESUMO O uso de aditivos tecnológicos como proteases para melhorar aspectos tecnológicos dos pães, é costumeiro na indústria de panificação, mas seu uso é dispendioso, pois as obtenções dessas proteases são onerosas e difíceis. Sendo assim esse trabalho busco utilizar o suco e o resíduo do abacaxi como um substituto tecnológico das proteases puras, pois a bromelina conjunto de proteases presentes no abacaxi, poderia ser um recurso alternativo e barato ao uso direto das proteases. Ao utilizar um Delineamento Composto Central Rotacional variando a formulação do resíduo do abacaxi e do suco de abacaxi, percebeu-se através de análise estatística e da superfície de resposta, que ao se utilizar cerca de 4% de resíduo de abacaxi e 4% de suco têm o maior volume específico, densidade e índice de expansão. ABSTRACT - The use of technological additives such as proteases to improve technological aspects of bread, it is customary in the baking industry, but its use is expensive, because the varieties of these proteases are costly and difficult. Therefore this work seek to use the juice and the residue of the pineapple as a technological substitute for pure proteases, as bromelain set of proteases in pineapple, could be an alternative and inexpensive resource for direct use of proteases. When using a Outlining Composite Central Rotational varying the formulation of the residue pineapple and pineapple juice, it was realized through statistical analysis and response surface, which when using about 4% pineapple waste and 4% juice they have the highest specific volume, density, and expansion ratio. PALAVRAS-CHAVE: Proteases, Abacaxi, Pão, Resíduo e Suco KEYWORD: Proteases, Pineapple, Bread, Residue e Juice 1. INTRODUÇÃO

2 Por possui características viscoelástica, o pão, é considerado uma espuma instável, sólida plástica, formada por uma rede proteica denominada de glúten, que é uma mistura de proteínas de grande importância tecnológica: a gliadina (de pequena massa molecular) e a glutenina (de grande massa molecular), que, em contato com a água, unem-se por meio de ligações intermoleculares - ligação entre átomos pertencentes ao mesmo elemento, a eletronegatividade (PERUZZO, 2003). A gliadina é coesiva e caracterizada por fornecer à massa uma alta extensibilidade e uma baixaelasticidade. Já a glutenina, que também é coesiva, possui uma baixa extensibilidade, mas uma elevada elasticidade. As características do pão são diretamente dependentes da formação da rede de glúten, não apenas para favorecer a retenção do gás produzido durante a fermentação, mas também para contribuir com a formação da estrutura celular do miolo que, após o cozimento, conferem textura e qualidades sensoriais adequadas, as quais são diferenciadas em relação a outros produtos forneados (CAUVAIN e YOUNG, 2009). O uso de aditivos em panificação ajuda na melhoria e manutenção da qualidade dos produtos durante sua vida de prateleira. Os aditivos mais usados em panificação são os oxidantes, os redutores, as enzimas e os emulsificantes. (INDRANI e RAO, 2006). Nesse processo de panificação, existe um grupo de enzimas, chamado de proteases. As atividades das enzimas em panificação são iniciadas durante a mistura, e continuam durante a fermentação até o forneamento, em que são inativadas. A ação destas enzimas baseia-se na degradação de proteínas complexas, transformando-as em proteínas de estrutura mais simples. Essas enzimas também atuam rompendo as ligações peptídicas na estrutura do glúten, diminuindo a elasticidade da massa e aumentando a sua extensibilidade, ainda reduzem o tempo de mistura e promovem o aumento da vida útil nos produtos de panificação. (GUERREIRO, 2006). As enzimas proteolíticas são extraídas em grandes quantidades, principalmente de vegetais, as quais estão envolvidas nos processos de amadurecimento, de germinação, de morte celular, entre outros. Possuem também uma vasta aplicação nas indústrias, estando entre os três maiores grupos de enzimas industriais e sendo responsáveis por 60% da venda internacional de enzimas (LIMA, 2007). O abacaxi é a principal fonte da enzima proteolítica bromelina, sendo este um nome genérico dado ao conjunto de enzimas proteolíticas encontradas nos vegetais da família Bromeliaceae, da qual o abacaxi é o mais conhecido. A bromelina é encontrada no caule, folhas, raízes e no fruto do abacaxi (Ananas comosus) e em todas as espécies da família Bromeliaceae. No entanto, sua produção ainda é pequena comparada às necessidades do mercado, tornando-se um produto oneroso devido ao alto valor comercial, por não ser produzido no Brasil (GONÇALVES, 2000). Com adição de proteases, a extensibilidade das massas é aumentada juntamente com a capacidade de retenção de gás. Em geral, massas com maior extensibilidade facilitam o processamento, fornecendo pães de maior volume e melhor simetria, textura e granulosidade do miolo (BARRET, 1975). Segundo Cole (1973), pode-se reduzir em até 30% o tempo de mistura da massa, sem prejudicar a qualidade do produto final. Como a obtenção dessas proteases utiliza-se de métodos únicos e onerosos, acabam por encarecer a enzima, e com isso sua utilização no processamento de pão fica prejudicado, logo este trabalho teve o objetivo de utilizar o suco e os resíduos das frutas: abacaxi (Ananas comosus) por apresentar altos índices de proteases em sua constituição, e verificar como esses

3 aditivos irão influenciar no aspectos físicos e reológicos dos pães, e verificando se poderão ser utilizados ou não como substitutos tecnológicos das proteases puras. 2. MATERIAL E MÉTODOS 2.1 Materiais Os frutos abacaxi (Ananas comosus) foram adquiridos no comércio local da cidade de Fortaleza, Ceará, e transportados para o laboratório de Tecnologia de Cereais do Departamento de Engenharia de Alimentos da Universidade Federal. Os frutos foram descascados e processados em processador Walita até a obtenção do suco que será incorporado nas formulações de pães tipo forma. As cascas foram secadas em uma estufa de circulação forçada em temperatura de 60 C durante 24 horas, depois foram processadas e transformadas em farinhas para serem incorporadas as formulações dos pães tipo forma. 2.2 Métodos Processamento dos pães Foram desenvolvidas 11 formulações baseadas no Delineamento Composto Central Rotacional (DCCR) tendo com variáveis independentes o suco e o resíduo da fruta, para os pães com abacaxi e para os pães com mamão, tendo como base uma formulação básica do pão tipo forma com 100% farinha de trigo, 58% água, 10% gordura vegetal hidrogenada, 5% fermento, 5% açúcar e 2% sal. A produção de pães consiste em pesar os ingredientes determinados. Em seguida, os ingredientes serão misturados até a formação da massa na masseira espiral (LIEME BP-06) que será deixada sob descanso. Posteriormente, são modeladas na forma desejada (pão de forma) e deixadas para fermentação por uma hora e trinta minutos. A seguir, irão para o forno (200ºc) por 20 minutos. Após a etapa de forneamento, o pão foi deixado em temperatura ambiente para o seu resfriamento e embalado para a realização das análises Análise estatística A análise estatística realizada partiu-se da análise de normalidade dos dados, sendo os dados representados por uma distribuição normal realizada a análise de variância, teste de média de Tukey, Análise de Regressão e Superfície de Resposta em relação ao volume específico, densidade e índice de expansão. O software utilizado foi o STATISTICA Análises Físicas O volume específico foi calculado pela divisão do volume deslocado do pão (ml) pela sua massa (g), segundo método n da AACC (1995). A densidade foi calculada, através da relação inversa entre o volume deslocado e o peso da amostra assada. Para o cálculo do

4 índice de expansão foi adaptada a metodologia utilizada por Silva et al. (2003) para pão de queijo. 3. RESULTADO E DISCUSSÃO A tabela 1 apresenta os valores médios obtidos pelas esfias de diferentes proporções de sucos de abacaxi e resíduo de abacaxi. Tabela 1 Resultados médios dos parâmetros avaliados dos pães. Resíduo de Abacaxi Suco de Abacaxi Volume Específico Densidade (g/ml) Índice de Expansão Ensaios COD RE COD RE (ml/g) ,85 e ±0,02 0,53 c ±0,01 1,28 a ±0, ,66 b ±0,01 0,59 a ±0,01 1,34 abc ±0, ,22 c ±0,02 0,44 e ±0,01 1,38 abc ±0, ,96 d ±0,01 0,50 d ±0,01 1,41 abc ±0,02 5-1, ,83 e ±0,02 0,53 c ±0,01 1,30 ac ±0, , ,50 a ±0,01 0,39 b ±0,01 1,45 c ±0, ,41 0 1,98 d ±0,03 0,50 d ±0,01 1,32 abc ±0, , ,26 c ±0,02 0,43 e ±0,01 1,31 abc ±0, ,60 f ±0,05 0,36 f ±0,01 1,41 abc ±0, ,60 f ±0,05 0,36 f ±0,01 1,43 bc ±0, ,60 f ±0,02 0,35 f ±0,01 1,45 bc ±0,01 *Letras Iguais em uma mesma coluna não apresentam diferenças significativas ao nível de 5% de significância. De acordo com os dados apresentados na tabela 1, pode-se verificar que para a variável volume específico dos pães, a incorporação de resíduo e suco de abacaxi promoveu diferenças significativas, ao nível de 5% de significância. Os maiores resultados foram obtidos nos ensaios 9 ao 11, onde a adição foi de 30g para resíduo de abacaxi e 30g para o suco de abacaxi, totalizando 60g no total, indicando que nesses valores de adição não interferi com o volume específico do pão. Contudo o ensaio 2 teve o menor volume específico (1,66mL/g), com a adição de 45g de resíduo. O comportamento observado na densidade foi semelhante ao observado no volume específico, onde o ensaio 2 teve a menor densidade (0,59g/mL), graças ao menor valor específico encontrado para este ensaio, entre os ensaios houve diferenças significativas ao nível de 0,05. O índice de expansão não houve diferença significativa ao nível de 5% nos ensaios, mas podemos perceber que os ensaios 1, 5 e 7, que obtiveram o menor índice de expansão, foram aqueles onde a soma dos aditivos resíduo e suco não ultrapassaram 30g, e que os maiores índices de expansão ficaram para os ensaios que a soma dos resíduos e suco ficam em torno de 60g. A figura 1 apresenta o efeito dos resíduos de abacaxi e do suco de abacaxi sobre o volume específico dos pães.

5 Figura 1 - Efeito do Resíduo do Abacaxi e do Suco do Abacaxi sobre o volume específico A superfície de resposta indica uma região de mínimo (verde escuro) correspondente à valores abaixo de 0,5mL/g, contudo o volume específico é um parâmetro físico onde se deseja os maiores valores. Portanto nota-se que se adicionar pequenas ou grandes quantidades de resíduo ou suco, tem-se valores de volume específicos menores que 1,5mL/g, prejudicando o parâmetro em questão, e valores médios de resíduo e suco, cerca de 30g cada, mostram o maior volume específico, região de máximo (vermelho escuro). A análise de regressão mostra parâmetros que foram significativos (p 0,05) no modelo matemático: Volume Específico = 2,58 + 0,34 (Resíduo) 0,03 (Resíduo) ² + 0,40 (Suco) 0,06 (Suco) ². A figura 2 apresenta o efeito dos resíduos de abacaxi e do suco de abacaxi sobre a densidade dos pães. Figura 2 - Efeito dos resíduos de abacaxi e do suco de abacaxi sobre a densidade. De acordo com a superfície de resposta obtida a variável densidade, observa-se que não existe uma tendência de ponto máximo, e sim que existe uma tendência de ponto mínimo, o que é desejável para este parâmetro, uma vez que a densidade prejudica a aceitabilidade de produtos de panificação (ESTELLER, 2005). Os menores valores obtidos para a densidade são para os valores próximos de resíduos de 30g e suco de 30g, já quando a incorporação é menor que 10g de cada variável ou maior que 60, o parâmetro densidade tende ao máximo > 0,8g/mL. A análise de regressão mostra parâmetros que foram significativos (p 0,05) no

6 modelo matemático: Densidade = 0,66 0, (Resíduo) ² - 0,007 (Suco) + 0, (Suco)². A figura 3 apresenta o efeito dos resíduos de abacaxi e do suco de abacaxi sobre o índice de expansão dos pães. Figura 3 - Efeito dos resíduos de abacaxi e do suco de abacaxi sobre o índice de expansão. De acordo com a superfície de resposta o parâmetro índice de expansão, tende a ir para a região de máximo em quase todas as variações de resíduos e suco, assim como o volume específico, característica considerada ideal para pães, sendo os valores próximos de 30g para resíduos e 30g de suco. A análise de regressão mostra parâmetros que foram significativos (p 0,05) no modelo matemático: Índice de Expansão = 1,14 + 0,006 (Resíduo) + 0,008 (Suco) 0, (Suco) ². 4. CONCLUSÃO A adição de resíduo de abacaxi e suco de abacaxi podem ser alternativas viáveis para a melhoria da qualidade tecnológica dos pães, A incorporação destes ingredientes em quantidades próximas de 30g ou 4% com relação ao peso total da farinha empregada otimiza as características de volume específico, densidade e índice de expansão. Podendo ser utilizado como um aditivo tecnológico. Para valores de incorporações inferiores ou superiores ocorre uma redução de volume específico, produzindo uma maior densidade dos pães. 5. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS BARRET, F. F. Enzyme uses in the milling and baking industries. In: REED, G. (Ed.) Enzymes in food processing. 2. ed. New York: Academic Press, p CAUVAIN, S. P.; YOUNG, L. S. Tecnologia da Panificação. Barueri, São Paulo: Ed. Manole, p. COLE, M. S. An overview of modern dough conditioners. Baker%u2019s Dig. Kansas. v.47, n.6, p.21-3, Esteller, M., Lannes, S. C. S. Parâmetros complementares para fixação de identidade e qualidade de produtos panificados. Ciência e Tecnologia de Alimentos, v. 25, n. 4, p , 2005.

7 GABRIC, D.; BEN-AISSA, F.; LE-BAIL, A.; MONTEAU, J. Y.; CURIC, D. Impact of process conditions on the structure of pre-fermented frozen dough. Journal of Food Engineering. n.105, p. 361%u , GUERREIRO, L. Dossiê técnico de panificação. Rede de tecnologia do Rio de Janeiro, 34 p., GONÇALVES, N. B. (Org.). Abacaxi Pós-colheita. Embrapa agroindústria de Alimentos (Rio de Janeiro, RJ). Brasília: Embrapa Comunicação para Transferência de Tecnologia, p. 45. INDRANI, D.; RAO, V. Effect of additives on rheological characteristics and quality of wheat flour parotta. Journal of Texture Studies, Oxon, v. 37, n. 3, p , LIMA, Silvio Luís Toledo de; JESUS, Marcelo Bispo de; SOUSA, Roberta Regina Ruela de; OKAMOTO, André Kimura; LIMA, Renata de; FRACETO, Leonardo Fernandes. Estudo da Atividade Proteolítica de Enzimas Presentes em Frutos. Revista Química nova na escola, n 28, maio Disponível em: < pdf>. Acesso em: 12 mar PERUZZO, Tito Miragaia; CANTO, Eduardo Leite do. Química. 2. ed. São Paulo: Moderna, 2003.