Alterações nas Características Químicas de Grãos de Amendoim de Diferentes Colorações Submetidos aos Processos de Torrefação em Micro-ondas e forno

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1 Alterações nas Características Químicas de Grãos de de Diferentes Colorações Submetidos aos Processos de Torrefação em Micro-ondas e forno 44 Vanessa Kern Bubolz 1 ; Jennifer da Silva 1 ; Valmor Ziegler 1 ; Cristiano Dietrich Ferreira 1 ; Ricardo Tadeu Paraginski 1 ; Maurício de Oliveira 1 RESUMO O amendoim (Arachis hipogea L.) originou-se na América do Sul, passando a ser cultivado em diversos locais do mundo. Objetivou-se com esse estudo avaliar as alterações no teor de proteínas, na solubilidade proteica, no teor de açúcares redutores e no índice de escurecimento dos grãos de amendoim submetidos aos processos de torrefação em micro-ondas e forno. Para isso foram utilizados grãos de amendoim de quatro colorações de tegumento (rosa, vermelho, listrado e preto), oriundos do município de São Valério do Sul-RS, Brasil. Os grãos de amendoim (50g) foram torrados em forno convencional (estufa) em temperatura de 170 C e em forno micro-ondas na potência de 1600W, sendo constantemente retirados para homogeneização e pesagem como forma de acompanhamento do processo de torrefação. Para os dois processamentos, os grãos foram considerados torrados quando atingiram peso constante. Avaliou-se o conteúdo total de proteínas, o percentual de solubilidade proteica, o teor de açúcares redutores e o índice de escurecimento. Os grãos de amendoim apresentaram pequena variação no teor de proteína após o processo de torrefação, enquanto que na solubilidade proteica e no conteúdo de açúcar redutor foram verificadas reduções mais acentuadas nos grãos pretos torrados em micro-ondas e rosa em forno, relacionado também ao aumento do índice de escurecimento. Palavras-chave:, solubilidade proteica, torrefação, Maillard. 1 Laboratório de Pós-Colheita, Industrialização e Qualidade de Grãos, Departamento de Ciência e Tecnologia Agroindustrial, Faculdade de Agronomia Eliseu Maciel, Universidade Federal de Pelotas, Campus Universitário Capão do Leão, Pelotas, Rio Grande do Sul. nessabubolz@hotmail.com 465

2 INTRODUÇÃO O amendoim (Arachis hipogea L.) originou-se na América do Sul, passando a ser cultivado em diversos locais do mundo. Atualmente os maiores produtores deste grão são a China, seguido da Índia e dos Estados Unidos, sendo que os principais exportadores são a Argentina, seguido dos Estados Unidos, Sudão, Senegal e Brasil, que somados são responsáveis por 71% das exportações mundiais (TORRES et al., 2014). Os grãos de amendoim são conhecidos por apresentar elevados teores de lipídeos e proteínas. As proteínas do amendoim possuem propriedades funcionais importantes quando estes grãos se destinam ao processamento ou formulação de outros produtos alimentares. Dentre as suas propriedades funcionais (emulsificação, formação de espuma, viscosidade, geleificação e solubilidade proteica), a solubilidade proteica é a mais importante por influenciar outras propriedades funcionais (YU, AHMEDNA & GOKTEPE, 2007). A torrefação melhora a qualidade sensorial dos grãos, e auxilia na redução das micotoxinas além da destruição dos fatores antinutricionais (antitripsinas e inibidores da amilase), melhorando assim a digestibilidade das leguminosas. Por outro lado as altas temperaturas provocam a desnaturação e complexação das proteínas, dificultando sua digestibilidade. Os grãos de amendoim são mais facilmente oxidados devido ao seu alto conteúdo de lipídios insaturados, fazendo com que sejam gerados produtos tóxicos ao final do processo oxidativo, como cetonas, alcoóis e aldeídos.(yu, AHMEDNA & GOKTEPE, 2007). Entrentanto Talcott et al., (2006), relatou que o amendoim sofre alterações na solubilidade proteica, aminoácidos e perda de umidade por conseguinte do processo de torrefação. As proteínas podem participar da reação de Maillard, reação que ocorre pela interação entre açúcares redutores e aminoácidos ou produtos de oxidação lipídica quando submetidos a altas temperaturas, resultando no aumento da atividade antioxidante, durante a torrefação, possivelmente a partir da formação de derivados da reação de Maillard (DUNCAN, GORBET & TALCOTT, 2006). Objetivou-se no presente estudo avaliar as alterações no conteúdo de proteínas, na solubilidade proteica e nos açúcares redutores de grãos de amendoim de quatro colorações de tegumento submetidos aos processos de torrefação em micro-ondas e forno. 466

3 MATERIAL E MÉTODOS Foram utilizados grãos de amendoim (Arachis hypogaea L.), de quatro colorações de tegumento (rosa, vermelho, listrado e preto), oriundos do município de São Valério do Sul-RS, Brasil, latitude S 27º47 14, longitude W 53º56 13 e altitude 421m. As vagens foram colhidas manualmente e secas ao sol até umidade aproximada de 6%, excluindo-se as imaturas e danificadas, em seguida debulhadas manualmente e os grãos armazenados até o momento das análises. Os grãos (50g) foram processados em estufa a 170 C com circulação de ar, sendo retiradas a cada 10 min para homogeneização e pesagem, ao atingir 60 min de torrefação as amostras passaram a ser retiradas a cada 5 min. A mesma quantidade de grãos foi torrada em forno de micro-ondas (Eletrolux, modelo MEF 41), com potência de 1600W, na frequência de 2450MHz, sendo retiradas a cada 30s, para homogeneização e pesagem. Em ambos os processamentos as amostras foram consideradas torradas ao atingirem peso constante. A solubilidade proteica foi determinada de acordo com método descrito por Liu, Mcwatters, & Phillips (1992). Sendo quantificado o teor de proteína bruta e solúvel conforme método AACC (AACC, 1995), e o teor de proteínas obtido utilizando o fator de conversão de 6,25. A determinação de açúcares redutores foi realizada de acordo com método descrito por Miller (1959). O índice de escurecimento (IE) foi determinado segundo método proposto Hwang, Shue & Chang (2001), onde 1g de farinha desengordurada foi diluída em 10mL de solução tampão CaCl 2 /Tris (ph 7), sendo posteriormente agitado durante 20min, após as centrifugadas a 14000rpm por 15min. A leitura foi realizada a 420 e 550nm. Índice de escurecimento foi calculado pela equação a seguir. IE=Absorbância 420nm-Absorbância 550nm. RESULTADOS E DISCUSSÃO Os grãos de amendoim apresentaram pequenas variações no conteúdo de proteínas, antes e após o processamento (Tabela 1). Os maiores valores de proteínas foram encontrados nos grãos de tegumento vermelho (31,67%) e preto (33,34%), seguidos da coloração listrada (29,14%) e rosa (29,00%). Embora os grãos tenham sido submetidos a um processo térmico não foram verificadas grandes diferenças neste parâmetro, quando os grãos foram avaliados antes e após o processamento. Os resultados sugerem que grãos com tegumento escuro apresentam maiores teores proteicos. 467

4 Tabela 1. Teor de proteínas (%) de grãos de amendoim com quatro colorações de tegumento sem processamento e submetidos aos processos de torrefação em micro-ondas e forno Sem processamento Micro-ondas Forno Listrado B 29,14 ± 0,28 a* B 29,95 ± 0,49 a B 29,95 ± 0,80 a Rosa B 29,00 ± 0,23 b B 29,92 ± 0,04 a C 26,68 ± 0,45 c Vermelho A 31,67 ± 0,31 a A 32,37 ± 0,51 a A 32,36 ± 0,52 a Preto A 33,34 ± 1,61 a A 32,65 ± 0,20 a A 32,79 ± 0,60 a *Médias aritméticas simples de três repetições ± desvio padrão, seguidas por letras maiúsculas Os grãos de amendoim apresentaram variações no percentual de solubilidade proteica, sendo os maiores valores encontrados nos grãos de coloração vermelha 74,36% seguido pelos grãos pretos 71,89%, rosas 69,67% e listrados 31,75% (Tabela 2). Em ambos os processamentos foram verificadas reduções na solubilidade proteica, sendo que as amostras que apresentaram as menores reduções foram os grãos pretos (21,77%) e rosa (16,56%), respectivamente nos processamentos em micro-ondas e forno. Tabela 2. Solubilidade proteica (%) de grãos de amendoim com quatro colorações de tegumento sem processamento e submetidos aos processos de torrefação em micro-ondas e forno Sem processamento Micro-ondas Forno Listrado C 31,75 ± 0,30 a* C 12,30 ± 0,51 b B 10,85 ± 0,51 c Rosa B 69,67 ± 0,58 a B 14,96 ± 0,03 c A 16,56 ± 0,85 b Vermelho A 74,36 ± 2,02 a C 11,72 ± 0,76 b B 10,35 ± 0,56 b Preto B 71,89 ± 2,21 a A 21,77 ± 0,24 b B 11,29 ± 0,49 c *Médias aritméticas simples de três repetições ± desvio padrão, seguidas por letras maiúsculas 468

5 Os grãos de amendoim apresentaram diferentes conteúdos de açucares redutores variando de 11,20mg de glicose.g -1 a 8,45mg de glicose.g -1, respectivamente para os grãos de tegumento rosa e vermelho sem processamento (Tabela 1). Quando os grãos foram submetidos ao processo de torrefação verificaram-se reduções no conteúdo de açúcares redutores, sendo que os grãos com tegumento preto os que apresentaram os maiores valores com 4,88 e 6,54mg de glicose.g -1, respectivamente nos processamentos em micro-ondas e estufa, porém a redução foi mais acentuada em grãos torrados em micro-ondas, o que demonstra maior ocorrência de reação de Maillard em grãos processados dessa forma. Tabela 3. Teor de açúcares redutores (mg de glicose.g -1 ) de grãos de amendoim com quatro colorações de tegumento sem processamento e submetidos aos processos de torrefação em micro-ondas e forno Sem processamento Microondas Forno Listrado BC 9,39 ± 0,56 a* B 2,99 ± 0,12 b D 3,49 ± 0,12 b Rosa A 11,20 ± 0,28 a B 3,57 ± 0,28 c B 4,87 ± 0,09 b Vermelho C 8,45 ± 0,54 a B 3,57 ± 0,24 b C 4,37 ± 0,17 b Preto BA 10,08 ± 0,39 a A 4,88 ± 0,33 c A 6,54 ± 0,27 b *Médias aritméticas simples de três repetições ± desvio padrão, seguidas por letras maiúsculas O índice de escurecimento dos grãos de amendoim não foi detectado nos grãos de amendoim sem processamento para todas as colorações de grãos. Após o processamento, as amostras apresentaram o desenvolvimento de coloração escura, medida através do índice de escurecimento, sendo os maiores valores encontrados nos grãos de coloração pretos (0,53) e rosa (0,55), respectivamente nos processamentos em micro-ondas e estufa. O índice de escurecimento dos grãos de amendoim não foi detectado nos grãos de amendoim sem processamento para todas as colorações de grãos. Após o processamento, as amostras apresentaram o desenvolvimento de coloração escura, medida através do índice de escurecimento, sendo os maiores valores encontrados nos grãos de coloração pretos (0,53) e rosa (0,55), respectivamente nos processamentos em micro-ondas e estufa. 469

6 Tabela 4. Índice de escurecimento (absorbância) de grãos de amendoim com quatro colorações de tegumento sem processamento e submetidos aos processos de torrefação em micro-ondas e forno Sem processamento Micro-ondas Forno Listrado ND* C 0,24 ± 0,04 b** B 0,42 ± 0,00 a Rosa ND C 0,29 ± 0,01 b A 0,55 ± 0,01 a Vermelho ND B 0,42 ± 0,76 a C 0,38 ± 0,00 b Preto ND A 0,51 ± 0,04 a B 0,40 ± 0,00 b * ND referente a valores não detectados. **Médias aritméticas simples de três repetições ± desvio padrão, seguidas por letras maiúsculas Avaliando o conjunto de resultados, verifica-se uma relação direta entre estas análises. Durante o processo de torrefação, os grãos são submetidos a altas temperaturas, favorecendo as reações não enzimáticas de escurecimento, como Maillard e a caramelização. Algumas relações foram mais evidenciadas nos grãos pretos processados em micro-ondas (0,51, 4,88mg de glicose.g -1 e 21,77%) e rosa (0,55, 4,87 mg de glicose.g -1 e 16,56%), respectivamente para as análises de índice de escurecimento, açúcares redutores e proteína solúvel. Resultados semelhantes foram encontrados por Davis et al.(2010) que identificaram reduções de 85% na solubilidade proteica em grãos torrados em estufa durante 77min a 166 C. Em grãos proteicos, como o amendoim, a principal alteração que ocorre durante o processo de torrefação é a reação de Maillard, que ocorre entre açúcares redutores e aminoácidos. Podendo ser também associado neste trabalho aos maiores níveis de solubilidade proteica e açúcares redutores nos grãos pretos torrados em micro-ondas e rosa torrados em estufa, com consequente aumento do índice de escurecimento (Tabelas 2, 3 e 4). CONCLUSÃO O processo de torrefação promove escurecimento dos grãos, e diminui a solubilidade proteica e teor de açúcares redutores, sem grandes interferências no conteúdo total de proteínas. A torrefação em micro-ondas promove maior redução no teor de açúcares 470

7 redutores e menor escurecimento dos grãos com tegumento claro (listrado e rosa) e maior nos escuros (vermelho e preto). A torrefação em estufa reduz a solubilidade proteica em maior intensidade que a realizada em micro-ondas. AGRADECIMENTOS A CNPq, CAPES, Pólo de Inovação Tecnológica em Alimentos da Região Sul e a Secretaria de Ciência e Tecnologia e Inovação do Estado do Rio Grande do Sul. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS AACC. Approved Methods of the American Association of Cereal Chemists. American Association of Cereal Chemists, Inc, St. Paul, MN, USA, DAVIS, J. P. et al. Roast effects on the hydrophilic and lipophilic antioxidant capacities of peanut flours, blanched peanut seed and peanut skins. Food Chemistry, v. 119, n. 2, p , 15 mar DUNCAN, C. E.; GORBET, D. W.; TALCOTT, S. T. Phytochemical content and antioxidant capacity of water-soluble isolates from peanuts (Arachis hypogaea L.). Food Research International, v. 39, n. 8, p , out HWANG, J.-Y.; SHUE, Y.-S.; CHANG, H.-M. Antioxidative activity of roasted and defatted peanut kernels. Food Research International, v. 34, n. 7, p , jan LIU, K.; MCWATTERS, K. H.; PHILLIPS, R. D. Protein Insolubilization and Thermal Destabilization during Storage As Related to Hard-To-Cook Defect in Cowpeast. J. Agrlc. Food Chem, p , TORRES, A. M. et al. Review on pre- and post-harvest management of peanuts to minimize aflatoxin contamination. Food Research International journal, v. 62, p , YU, J.; AHMEDNA, M.; GOKTEPE, I. Peanut protein concentrate: Production and functional properties as affected by processing. Food Chemistry, v. 103, n. 1, p , jan