NUTRIENTES EM FARELO DE ARROZ FERMENTADO POR Rhizopus oryzae

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1 NUTRIENTES EM FARELO DE ARROZ FERMENTADO POR Rhizopus oryzae A. Christ-Ribeiro 1, L. M. Chiattoni 1, K. C. Massarolo 1, M. de L. S. Mellado 1, L. A. de S. Soares 1. 1 Universidade Federal do Rio Grande, Escola de Química e Alimentos, Programa de Pós-Graduação em Engenharia e Ciência de Alimentos. RESUMO O processo de fermentação é uma das formas de aumentar a disponibilidade de nutrientes no farelo de arroz. O objetivo do trabalho foi avaliar o efeito da fermentação em estado sólido por Rhizopus oryzae na composição proximal de farelo de arroz desengordurado. Para isso, foram inoculados, utilizando o farelo de arroz desengordurado (32 mesh) como substrato, o R. oryzae (4x10 6 esporos.g -1 farelo) durante 5 dias e retirada amostra a cada 24 h para determinação da composição proximal. As análises físico-químicas para determinação da composição proximal (teores de proteína, de extrato etéreo, fibras totais, cinzas e umidade) foram determinadas de acordo com metodologia descrita pelo Instituto Adolfo Lutz. O teor de carboidratos foi calculado por diferença. A fermentação aumentou os teores de proteínas, fibras, lipídios e cinzas. Portanto, a fermentação do farelo de arroz é uma ótima alternativa para agregar valor ao subproduto além de aumentar os nutrientes. 1. INTRODUÇÃO O farelo de arroz representa de 8% a 11% do peso total do grão e é proveniente da cobertura externa logo abaixo da casca, sendo removido do arroz branco ou parboilizado, previamente descascado, durante o processo de polimento. De acordo com o IBGE (2015), o Rio Grande do Sul foi responsável por 68,5% da produção de arroz, resultando aproximadamente em Kg de farelo de arroz, sendo o seu aproveitamento bastante viável devido à sua disponibilidade em nível regional, aliado ao baixo consumo humano e valor comercial, por ser considerado um resíduo (AVILA et al., 2008). Considerando-se que o Brasil é um grande produtor agrícola e que consequentemente há uma grande geração de resíduos ou subprodutos agroindustriais, que podem se tornar um problema ambiental, estudos sobre a reutilização destes produtos são extremamente importantes para o país. Umas destas formas de aproveitamento é a utilização destas matrizes como fonte energética em processos fermentativos, os quais implicam no emprego de micro-organismos a fim de se obter transformações resultantes da atividade metabólica dos mesmos (SCHMIDELL et al., 2001). Segundo Feddern et al. (2007); Oliveira et al. (2007); Silveira e Furlong, (2007); Oliveira et al.

2 (2009); Schmidt et al. (2014) a utilização do farelo de arroz como substrato para a fermentação em estado sólido pode aumentar a disponibilização de nutrientes, digestibilidade, fitoquímicos e entre outros, o que pode vir a contribuir, através da fortificação de alimentos, com outro problema de países em desenvolvimento a carência nutricional. Conforme Vellozo et al. (2013) a fortificação de alimentos constitui medida de baixo custo, rápida aplicação e alta efetividade e flexibilidade, sendo socialmente aceita, uma vez que não interfere no modelo alimentar da população, pois utiliza alimentos de uso corrente. Além disso, os riscos de efeitos colaterais e toxicidade são raros, pois as doses do produto usado para fortificação são mínimas e controladas. Contudo, o objetivo do trabalho foi avaliar o efeito da fermentação em estado sólido por Rhizopus oryzae na composição proximal de farelo de arroz desengordurado. 2. MATERIAIS E MÉTODOS 2.1. Materias O farelo de arroz desengordurado foi gentilmente doado por uma indústria de beneficiamento de arroz localizada ao sul do estado do Rio Grande do Sul. O fungo filamentoso Rhizopus oryzae - CCT 7560 foi adquirido do Banco de Colônias da Fundação Tropical André Tosello Fermentação em estado sólido As culturas de Rhizopus oryzae CCT 7560 foram mantidas em Ágar Batata-dextrose (BDA) a 4 C e os esporos incubados durante 7 dias a 30 C. Para a geração de biomassa foi utilizada a metodologia padronizada por Oliveira et al. (2009), a qual consistiu na adição de uma solução nutriente (KH 2 PO 4, MgSO 4, NH 2 CONH 2 em HCl) e suspensão de esporos na concentração inicial de 4x10 6 esporos.g -1 de farelo. Após, a umidade do meio foi ajustada para aproximadamente 50% através da adição de água estéril e as amostras foram incubadas a 30 ºC, sendo retiradas alíquotas nos tempos 0 h, 24 h, 48 h, 72 h e 96 h para posteriores determinações Determinação de umidade O método utilizado foi o de secagem em estufa (105 C), baseado na remoção da água por aquecimento. As amostras foram colocadas em capsulas de alumínio, com massas previamente determinadas e este procedimento foi repetido até a obtenção de massa constante (por aproximadamente 5 h) seguindo a metodologia descrita pelo Instituto Adolfo Lutz (1985) Determinação de Cinzas O método empregado foi o da incineração em mufla, no qual toda a matéria orgânica foi queimada. Cada amostra foi colocada em um cadinho de porcelana, com massa previamente estabelecida e permaneceu na mufla (550 ºC) até total queima da matéria orgânica. A diferença entre

3 a massa da amostra mais cadinho e a massa do cadinho forneceu a massa das cinzas da amostra (I.A.L., 1985) Determinação de proteínas A determinação de proteínas foi realizada pelo método de Kjeldahl, no qual se avaliou o teor de nitrogênio total de origem orgânica, utilizando-se 0,3 g de amostra em tubo para digestão. O procedimento do método baseou-se na digestão da amostra com ácido sulfúrico e mistura catalisadora contendo sulfato de cobre e sulfato de potássio para acelerar a reação. Assim, todo o carbono e hidrogênio foram oxidados a gás carbônico e água. O nitrogênio da proteína foi reduzido e transformado em sulfato de amônio. Destilou-se a amostra digerida em meio básico por adição de hidróxido de sódio 40%, para a liberação da amônia. A amônia foi recolhida em solução de ácido bórico, formando borato de amônio. O borato de amônio formado foi quantificado por titulação com ácido clorídrico padronizado com carbonato de sódio (fator de conversão 5,75) (I.A.L., 1985) Determinação de lipídeos Para a determinação de lipídeos 4 g da amostra foram embaladas e colocadas dentro de cartuchos em extratores de soxhlet, estes acoplados em balões de fundo chato, adicionou-se éter de petróleo em cada conjunto e foi refluxado por 6 horas. Depois, o solvente residual foi evaporado em estufa a 60 C. O resultado foi calculado através da diferença entre o balão de fundo chato vazio e o que continha a solução evaporada de lipídeos (I.A.L., 1985). 2.7 Determinação de Fibra Bruta Para a determinação de fibra bruta foi utilizada a amostra desengordurada, obtida do processo de determinação de lipídios. A amostra foi submetida a uma digestão ácida com solução de ácido sulfúrico 1,25% (remove amidos, açúcares e parte da pectina e da hemicelulose) e, em seguida foi feita uma digestão alcalina (retira proteínas, pectinas e hemicelulose remanescentes e parte da lignina) com solução de hidróxido de sódio 1,25%. Filtrou-se a amostra a vácuo e todo resíduo restante da hidrólise foi lavado com água destilada, e incinerado em mufla a 550 C até a formação de cinzas (nº ) (A.O.A.C., 2000) Determinação de carboidratos O conteúdo de carboidratos foi determinado por diferença calculando-se a média da porcentagem de água, lipídios, proteínas, cinzas, fibras e o restante foram considerados carboidrato (A.O.A.C., 2000) Análise dos dados Os resultados foram expressos em média da triplicata. Para comparação entre médias foi realizado ANOVA e Teste de Tukey a 95% de confiança pelo programa Statistic 6.0.

4 3. RESULTADOS E DISCUSSÃO Na Tabela 1 estão apresentados os valores da composição proximal do farelo de arroz desengordurado fermentado em estado sólido pelo micro-organismo Rhizopus oryzae. Tabela 1 Composição proximal de farelo de arroz desengordurado fermentado. Fermentação (h) Fibras Cinzas Lipídios Proteínas (%) (%) (%) (%) NF 9,25 c 6,25 e 7,93 d 12,88 b 35,41 a Carboidratos (%) 0 9,27 c 7,01 d 8,71 d 14,49 a,b 40,96 a 24 10,85 c 8,19 c 17,97 c 15,29 a,b 31,36 a,b 48 16,57 a 9,55 b 16,36 c 20,12 a 16,36 b,c 72 13,96 b 11,53 a 15,88 b,c 17,91 a,b 27,20 a,b 96 13,45 b 11,69 a 25,57 a 19,32 a 8,15 c NF: farelo de arroz não fermentado. Os valores são expressos em média (base seca) e os resultados mostram coeficiente de variação inferior a 20%. Letras diferentes na mesma coluna indicam que os resultados diferem significativamente entre si pelo teste de Tukey (p <0,05). De acordo com a Tabela 1 pode-se verificar que com a aplicação do micro-organismo R. oryzae utilizando como substrato o farelo de arroz, aumentou os teores de fibras, cinzas, lipídios e proteínas em aproximadamente 80% em 48 h, 87 % e 322% em 96 h e 64% em 48 h de fermentação, respectivamente. Porém, o teor de carboidratos apresentaram resultados decrescentes durante a fermentação que, de acordo com Oliveira et al. (2010), estes nutrientes no substrato são utilizadas para produzir a parede fúngica da célula, consequentemente, há uma diminuição no substrato de polissacarídeos. Isto foi demonstrado pelo aumento do teor de fibra e proteína na biomassa durante a fermentação. Os resultados do teor de cinza no farelo fermentado e in natura foram semelhantes aos relatados por Kupski et al. (2012), que em 96 h de fermentação com o micro-organismo Rhizopus oryzae utilizando farelo de arroz como substrato obteve 13,9% de cinzas, 11,7% de fibra bruta e 22,1% de proteína. De acordo com Silveira e Furlong (2007) os maiores aumentos nos níveis de proteína de farelo de arroz desengordurado e trigo submetidas à fermentação no estado sólido (pelos fungos Rhizopus sp. e Aspergillus oryzae) foram observados com o micro-organismo Rhizopus sp. De acordo com Irakli et al., (2015), o farelo de arroz, é um subproduto importante e está a ganhar o mundo por ter muitos benefícios nutricionais e biológicos. Contém fitoquímicos tais como y-oryzanol, tocoferóis, tocotrienóis e polifenóis que previnem o dano oxidativo do tecido do corpo e DNA, e acarreta em benefícios a saúde para diminuir o colesterol, doenças cardiovasculares e atividade anti-tumoral.

5 5. CONCLUSÃO Diante disso, a fermentação em estado sólido por R. oryzae apresentou efeito na composição proximal de farelo de arroz desengordurado aumentando níveis de fibras, cinzas, lipídeos e proteínas. Portanto, a fermentação do farelo de arroz é uma ótima alternativa para agregar valor ao subproduto além de aumentar os nutrientes. 6. REFERÊNCIAS ASSOCIATION OF OFFICIAL ANALYTICAL CHEMISTS. AOAC: Official Methods of Analysis of International. 17 th, AVILA, L. A. de; MARCHEZAN, E; WALTER, M. Arroz: composição e características nutricionais. Ciência Rural, Santa Maria, v.38, n.4, p , jul, FEDDERN, V.; FURLONG, E. B.; SOARES, L. A. S. Efeitos da fermentação nas propriedades físico-químicas e nutricionais do farelo de arroz. Ciência e Tecnologia Alimentos, Campinas, v.27, n4, p , IBGE - INSTITUTO BRASILEIRO DE GEOGRAFIA E ESTATÍSTICA. Levantamento sistemático da produção agrícola. Rio de Janeiro: [s..n], INSTITUTO ADOLFO LUTZ. Métodos físico-químicos para análise de alimentos. 4. ed. Brasília: ANVISA; IRAKLI, M.; KATSANTONIS, D.; KLEISIARIS, F. Evaluation of quality attributes, nutraceutical components and antioxidant potential of wheat bread substituted with rice bran. J. Cereal Sci. 65, 74-80, KUPSKI, L., CIPOLATTI, E., ROCHA, M. DA, OLIVEIRA, M. DOS, SOUZA-SOARES, L.A., BADIALE-FURLONG, E. Solid-State Fermentation for the Enrichment and Extraction of Proteins and Antioxidant Compounds in Rice Bran by Rhizopus oryzae. Braz. Arch. Biol. Technol. 55(6), , SCHMIDELL, W.; LIMA, U.A.; AQUARONE, E.; BORZANI, W. Biotecnologia industrial. Ed. Edgard Blucher Ltda, São Paulo, v. 2, p , SCHMIDT, C. G.; GONÇALVES, L. M.; PRIETTO, L.; HACKBART, H. S.; FURLONG, E. B. Antioxidant activity and enzyme inhibition of phenolic acids from fermented rice bran with fungus Rizhopus oryzae. Food Chemistry, Volume 146, Pages , 2014.

6 SILVEIRA, C. M.; FURLONG, E. B. Caracterização de compostos nitrogenados presentes em farelos fermentados em estado sólido. Ciênc. Tecnol. Aliment., Campinas, 27(4): , OLIVEIRA, M. S.; DORS, G. C.; SOUZA-SOARES, L. A.; BADIALE-FURLONG, E. Atividade antioxidante e antifúngica de extratos vegetais. Revista Alimentos e Nutrição, v.18, n. 3, p , OLIVEIRA, M. S; KUPSKI, L.; FEDDERN, V.; CIPOLATTI, E. P.; BADIALE-FURLONG, E.; SOUZA-SOARES, L. A. de. Physico-chemical characterization of fermented rice bran biomass. Food Science and Technology, p. 7-11, 2009 OLIVEIRA, M. DOS S., FEDDERN, V., KUPSKI, L., CIPOLATTI, E. P., BADIALE- FURLONG, E. AND DE SOUZA-SOARES, L. A. Physico-chemical characterization of fermented rice bran biomass. CyTA - Journal of Food, Volume 8: 3, Pages , VELLOZO, E.P., FISBERG M.O. Impacto da fortificação de alimentos na prevenção da deficiência de ferro. Rev. Bras. Hematol. Hemoter. 32(2), , 2010.