ANÁLISE SENSORIAL E COLORIMÉTRICA DE BOLOS DE CHOCOLATE COM SUBSTITUIÇÃO PARCIAL DA FARINHA DE TRIGO PELAS FARINHAS DE MACA PERUANA E YACON

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1 ANÁLISE SENSORIAL E COLORIMÉTRICA DE BOLOS DE CHOCOLATE COM SUBSTITUIÇÃO PARCIAL DA FARINHA DE TRIGO PELAS FARINHAS DE MACA PERUANA E YACON M.M.L. Tormena 1, E. Bona 2, L.T. Medeiros 3, R.H.B. Fuchs 3, V.C. Arca 3, O. Tormena Jr. 4 1-Faculdade Integrado CEP: Campo Mourão PR Brasil, Telefone: +55 (44) e- mail: (marcela.tormena@grupointegrado.br) 2-Departamento Acadêmico de Alimentos Universidade Federal Tecnológica do Paraná CEP: Campo Mourão PR Brasil, Telefone: +55 (44) (ebona@utfpr.edu.br) 3-Departamento Acadêmico de Alimentos Universidade Federal Tecnológica do Paraná CEP: Campo Mourão PR Brasil. 4-Departamento Acadêmico de Eletrônica Universidade Federal Tecnológica do Paraná CEP: Campo Mourão PR Brasil, Telefone: +55 (44) (tormena@utfpr.edu.br) RESUMO Neste trabalho foi realizado um estudo sobre a influência da substituição parcial da farinha de trigo em bolos de chocolate, pelas farinhas de yacon e maca, sobre as características sensoriais dos bolos (textura, sabor, cor e impressão geral). Também foi realizada a correlação da análise sensorial de cor com a colorimetria. Os resultados mostraram que a substituição pelo yacon trouxe benefícios às características desejáveis dos bolos, enquanto o efeito contrário foi visto com a substituição pela maca. Vale notar que a presença do yacon foi capaz de mitigar os efeitos deletérios da maca sobre a aceitação sensorial. Assim, torna-se possível a inclusão desses alimentos funcionais na dieta cotidiana através do tradicional bolo de chocolate. ABSTRACT This work studied the results from the partial substitution of wheat flour in chocolate cakes, for yacon flour and maca powder, over the sensory attributes of the cakes (texture, flavor, color and overall acceptance). It was also realized an analysis from the correlation of sensory evaluation of color with colorimetry data. The results showed that substitution by yacon brought enhanced the desirable aspects from the cake, while the opposite effect was seen by maca substitution. It is worth noting that the presence of yacon was able to mitigate the deleterious influence from maca over the sensory acceptability. As such, it is feasible to include both functional foods in everyday dietary habits through the classic dessert, the chocolate cake. PALAVRAS-CHAVE: planejamento experimental; maca; yacon; análise sensorial, colorimetria. KEYWORDS: experimental design; maca; yacon; sensory analysis; colorimetry. 1. INTRODUÇÃO Novos alimentos são estudados diariamente na busca por produtos que contenham características funcionais relevantes para uma alimentação saudável. Algumas plantas, nativas dos Andes, como o yacon (Smallanthus sonchifolius) e a maca peruana (Lepidium meyenii) têm sido utilizadas, comumente, como suplementos em dietas, em especial na América do Sul (Valentová et al., 2008).

2 A inulina e os fruto-oligossacarídeos do yacon, que têm sido designados como compostos prebióticos e fibras alimentares solúveis, por sua não digestibilidade pelas enzimas do trato digestivo humano, estimula o crescimento e atividade de bactérias intestinais promotoras de saúde. Possuem baixo valor calórico, além de serem benéficos a saúde, estes carboidratos presentes no yacon são usados para melhorar aspectos sensoriais em produtos de panificação de baixo valor calórico (Moscatto et al., 2004). A maca peruana também é uma raiz que está associada a benefícios para a saúde. Alguns estudos indicam benefícios a problemas de fertilidade, além de ser um alimento com propriedades antioxidantes, entre outros benefícios a saúde humana (Zheng et al., 2000). Neste trabalho é avaliada uma maneira de inserir esses alimentos funcionais pouco difundidos na culinária brasileira através de bolos de chocolate, sem comprometer sensivelmente as características sensoriais críticas desta tradicional sobremesa. 2. METODOLOGIA 2.1 Planejamento Experimental O planejamento experimental da mistura das farinhas foi feito no modelo simplex-centroide. Este método foi escolhido por necessitar de um número menor de ensaios para obtenção da superfície de resposta. Para 3 componentes da mistura, foram necessários 7 ensaios distintos em suas proporções de farinha. Ensaios preliminares mostraram que uma proporção de farinha de trigo inferior a 35 %, resultava em massas inviáveis para a produção dos bolos de chocolate. Assim, dadas as componentes x 1, x 2 e x 3, das respectivas proporções de trigo, yacon e maca, ficam definidas as pseudocomponentes x 1 = x 1 0,35 0,65 x 2 = x 2 0,65 x 3 = x 3 0,65 (1) Os bolos com essas proporções são identificados através dos códigos da Tabela 1. A quantidade de água adicionada à massa é considerada uma variável de processo neste planejamento experimental, com a codificação: z 1 = 1 para 120 ml, z 1 = 0 para 150 ml e z 1 = 1 para 180 ml de água. Com os três níveis na variável de processo, foi necessário produzir 21 bolos para levantar as superfícies de resposta. A identificação do valor da variável de processo junto aos códigos que representam os bolos foi feita através dos sufixos ( ), (0) e (+), indicando o sinal de z 1. O planejamento experimental completo é a combinação dos códigos da Tabela 1 com os três sufixos possíveis, por exemplo, foram produzidas três receitas de bolos de chocolate com trigo apenas: T( ), T(0) e T(+). Devido ao número de variações possíveis na variável de mistura, foi utilizado o modelo cúbico especial para descrever suas interações. A variável de processo, por sua vez, foi modelada como uma interação quadrática. A combinação da regressão linear dos modelos de mistura e de processo, da qual foram obtidas as superfícies de resposta, é dado na Equação 2. η(x, z) = γ 0 1 x 1 + γ 0 2 x 2 + γ 0 3 x 3 + γ 0 12 x 1 x 2 + γ 0 13 x 1 x 3 + γ 0 23 x 2 x 3 + γ x 1 x 2 x 3 + γ 1 1 x 1 z 1 + γ 1 2 x 2 z 1 + γ 1 3 x 3 z 1 + γ 1 12 x 1 x 2 z 1 + γ 1 13 x 1 x 3 z 1 + γ 1 23 x 2 x 3 z 1 + γ x 1 x 2 x 3 z 1 + γ 11 1 x 1 z γ 11 2 x 2 z γ x 3 z 1 + γ x 1 x 2 z γ x 1 x 3 z γ x 2 x 3 z γ x 1 x 2 x 3 z 1 (2) Na Equação 2, os índices subscritos dos coeficientes γ indicam as interações das variáveis de mistura, enquanto os índices sobrescritos indicam as interações da variável de processo. O termo de mais alta

3 ordem γ x 1 x 2 x 3 z 1 foi incorporado ao resíduo por ser pouco significativo. Sua retirada também permitiu a análise da significância estatística dos termos restantes. Tabela 1 Códigos de identificação das misturas. Variáveis de Mistura Código Componentes originais Pseudocomponentes Trigo Yacon Maca x 1 x 2 x 3 T 100 % 0 % 0 % TY+ 35 % 65 % 0 % TM+ 35 % 0 % 65 % T+Y 67,5 % 32,5 % 0 % 0,5 0,5 0 T+M 67,5 % 0 % 32,5 % 0,5 0 0,5 TYM 35 % 32,5 % 32,5 % 0 0,5 0,5 T+YM 56,6 % 21,7 % 21,7 % 0,33 0,33 0, Confecção dos Bolos Os bolos de chocolate foram produzidos com os ingredientes da Tabela 2. A quantidade de bolo produzida deve ser suficiente para a análise sensorial com 56 julgadores, sobrando ainda amostras para a colorimetria. As farinhas de yacon e de maca foram fornecidas pela empresa Jasmine Alimentos, os demais ingredientes foram obtidos no varejo da cidade de Campo Mourão, PR. Tabela 2 Formulação padrão para bolo de chocolate. Ingredientes Quantidade Ovos 4 unidades * Margarina light 60 g Açúcar refinado 100 g Achocolatado em pó 40 g Farinha 200 g Fermento 10 g Água ml * Cada ovo tem, aproximadamente, 50 g. A preparação dos bolos se deu da seguinte maneira: as claras foram batidas em neve, por cinco minutos, em alta velocidade; as gemas, a margarina e o açúcar foram homogeneizados por dois minutos, em velocidade média; foram acrescentados o achocolatado, as farinhas e a água à mistura, homogeneizando por mais três minutos; o fermento foi misturado às claras em neve e incorporado manualmente a massa; a massa foi acondicionada a forma (previamente untada e polvilhada com farinha de trigo) e levada ao forno (pré-aquecido por quinze minutos) a 180 C, para assar por quarenta minutos; o forno é desligado e retira-se o bolo após dez minutos. 2.3 Análise Sensorial Um grupo e julgadores voluntários, recrutados ao acaso, com idade entre 18 e 40 anos, de ambos os sexos. Todos os 56 julgadores selecionados eram não-fumantes e não portavam nenhuma doença grave.

4 No teste de aceitação, foi utilizada a escala hedônica de 9 pontos (sendo 9 gostei muitíssimo e 1 desgostei muitíssimo) (Dutcosky, 2013) para quantificar os atributos: textura, sabor, cor e impressão geral dos bolos produzidos. As amostras foram servidas em copos descartáveis, codificados com três dígitos aleatórios, contendo pequenos pedaços de bolo de aproximadamente 2 g. As amostras foram apresentadas de forma monádica, aleatória e uniformemente distribuída aos julgadores, juntamente com uma ficha individual para preenchimento. Devido ao grande número de testes, as sessões transcorreram num intervalo de quatro semanas. Os bolos eram produzidos nas manhãs dos dias de teste, sendo provados à tarde. Não mais do que três amostras eram testadas por sessão. Foi solicitado aos julgadores que expressassem o quanto gostaram ou desgostaram dos produtos, dentro dos atributos avaliados. Foi fornecido água em copos descartáveis para que os julgadores limpem o palato a cada nova amostra testada. 2.4 Colorimetria A análise da cor do bolo de chocolate foi realizada através do colorímetro MiniScan EZ da HunterLab, sendo a cor expressa em termos dos parâmetros L (luminosidade), a (verde/vermelho) e b (amarelo/azul), do espaço de cores CIELab. Foram realizadas cinco medidas para cada amostra. A escalar possui uma representação alternativa, definida pela luminosidade L, pelo chroma C e pela tonalidade cromática (hue) H, dadas na Equação 3 (Hoffmann, 2013). C = a 2 + b 2 H = atan2(b, a ) (3) 3. RESULTADOS Os resultados da análise sensorial estão sumarizados na Figura 1. Nesta, é possível observar que a adição da maca possui efeito deletério na avaliação do sabor e, consequentemente, na avaliação geral dos bolos. Muito embora a asserção da significância estatística dos dados possa ser influenciada pelo relativo baixo número de provadores (56), este foi o número de indivíduos que participaram de todos os passos do estudo. Observa-se também que a presença de yacon é benéfica, inclusive mitigando os efeitos da maca, quando utilizadas em conjunto. Como esperado, há uma clara correlação entre a avaliação sensorial do sabor do bolo e a sua impressão geral. Os resultados da análise de colorimetria podem ser visualmente apreciados na Figura 2. Nesta, as medidas na escala CIELab são expostas para a luminosidade média das amostras, de L = 34. Devese ressaltar que a reprodução neste documento, onde os dados na escala CIELab foram transformados para a escala RGB, pode apresentar distorções na acurácia da cor apresentada. A Tabela 3 apresenta as correlações entre os parâmetros da colorimetria e, em especial, da avaliação sensorial de cor. Nela, com o suporte da Figura 2, nota-se que há uma clara preferência por bolos mais escuros e com maior saturação do marrom, características associadas a cor do chocolate. 4. CONCLUSÕES O planejamento experimental proposto se mostrou bastante eficiente para a construção das superfícies de resposta da análise sensorial, bem como para as respostas obtidas pela análise de colorimetria. A análise sensorial mostrou uma esperada correlação entre o sabor e a impressão geral dos bolos. Desta maneira, a adição da maca, que influencia negativamente o sabor, foi antagônica à

5 impressão geral dos bolos. Em contraste, a adição da farinha de yacon foi benéfica a avaliação do sabor dos bolos. Figura 1 Resultados do teste de aceitação, na escala hedônica, das 21 formulações distintas, para cada atributo avaliado, junto ao erro padrão estimado. Figura 2 Mapa de cores CIELab com L = 34, (a) indicando a região dos bolos produzidos e (b) a região destacada com a representação dos pontos amostrais. (a) (b) Os resultados da análise de colorimetria, quando analisados em correlação com a avaliação sensorial da cor na escala hedônica, mostram que há uma clara tendência de apreciação de bolos de

6 chocolate mais escuros, e com maior saturação do marrom. Enquanto a adição do yacon se mostrou neutra nesta dimensão, interessantemente, a adição da maca foi benéfica na obtenção dos tons mais escuros desejáveis. Tabela 3 Matriz de correlação entre cor sensorial e cor instrumental. Cor a L* a* b* C* Cor a 1,0000-0,5383 0,7548 0,4771 0,6485 L* -0,5383 1,0000-0,6858-0,2439-0,4039 a* 0,7548-0,6858 1,0000 0,1669 0,4238 b* 0,4771-0,2439 0,1669 1,0000 0,9630 C* 0,6485-0,4039 0,4238 0,9630 1,0000 a Avaliação sensorial da cor; Correlações estatisticamente significativas (p < 0,05). Assim, o tradicional bolo de chocolate constitui uma boa via para introdução do yacon na dieta alimentar e, com maiores restrições, da maca peruana também. 5. AGRADECIMENTOS Os autores gostariam de expressar seu agradecimento pela CAPES, que financiou esta pesquisa através de bolsas de mestrado, ao CNPq, cujos bolsistas de iniciação científica auxiliaram em sua execução, e a empresa Jasmine Alimentos, pelo fornecimento gratuito das farinhas de maca e yacon utilizadas nos ensaios. A autora também oferece seu agradecimento especial a Faculdade Integrado de Campo Mourão, que financiou sua participação neste Congresso. 6. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS Dutcosky, S. D. (2013). Análise Sensorial de Alimentos. (R. de M. S. Nicola, Ed.) (4th ed.). Curitiba: Editora Champagnat. Hoffmann, G. (2013). CIELab Color Space. Retrieved September 10, 2015, from Moscatto, J. A., Prudêncio-Ferreira, S. H., & Hauly, M. C. O. (2004). Farinha de yacon e inulina como ingredientes na formulação de bolo de chocolate. Ciência E Tecnologia de Alimentos, 24(4), Valentová, K., Stejskal, D., Bartek, J., Dvorácková, S., Kren, V., Ulrichová, J., & Simánek, V. (2008). Maca (Lepidium meyenii) and yacon (Smallanthus sonchifolius) in combination with silymarin as food supplements: in vivo safety assessment. Food and Chemical Toxicology : An International Journal Published for the British Industrial Biological Research Association, 46(3), Zheng, B. L., He, K., Kim, C. H., Rogers, L., Shao, Y., Huang, Z. Y., Zheng, Q. Y. (2000). Effect of a lipidic extract from lepidium meyenii on sexual behavior in mice and rats. Urology, 55(4),