ADIÇÃO DE LACTATO DE CÁLCIO EM MANGA MINIMAMENTE PROCESSADA POR IMPREGNAÇÃO A VÁCUO

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1 ADIÇÃO DE LACTATO DE CÁLCIO EM MANGA MINIMAMENTE PROCESSADA POR IMPREGNAÇÃO A VÁCUO A.E. Caudal 1, M.Z. Rodrigues 1, A.I. Alves 1, E. Araújo 1, E.N.R. Vieira 1, A.M. Ramos 1 1- Departamento de Ciências e Tecnologia de Alimentos Universidade Federal de Viçosa CEP: Viçosa MG Brasil, Telefone: +55 (31) Fax: +55 (31) e- mail: (marcela_vrb@yahoo.com.br) RESUMO O presente estudo objetivou estudar os métodos de impregnação a vácuo (IV) e imersão na adição de lactato de cálcio em manga minimamente processada. Determinou-se o tempo de IV considerando ganho de massa, firmeza, cor e teor de sólidos solúveis totais (SST). Em seguida, comparou-se as duas técnicas para a adição da solução de lactato de cálcio em mangas através da avaliação da vida de prateleira a 5 ºC por 8 dias determinando ph, acidez, SST, firmeza e cor. O tempo de IV influenciou apenas o ganho de massa (p<0,05) das amostras, definindo o tempo de 5 minutos de vácuo e de restauração. A IV resultou em maior incorporação da solução de lactato de cálcio (14,87%) em comparação com a imersão (4,4%). As amostras adicionadas de lactato de cálcio apresentaram diferença (p<0,05) para ph e acidez onde verifica-se uma tendência de decréscimo na acidez e de aumento de ph. ABSTRACT This study aimed the methods vacuum impregnation (VI) and immersion in the addition of calcium lactate in mango minimally processed. The time VI was determined considering mass gain, firmness, color and total soluble solids (TSS). Then comparing these two techniques for the addition of calcium lactate solution in mango by evaluating the shelf life at 5 C for 8 days determining ph, acidity, TSS, firmness, and color. The time VI only influenced mass gain (p <0.05) from samples, setting time of 5 minutes vacuum and restoration. The VI resulted in increased incorporation of calcium lactate (14.87%) compared with immersion (4.4%). Samples added calcium lactate showed differences (p <0.05) ph and acidity where there is a trend of decrease in acidity and increasing ph. PALAVRAS-CHAVE: Impregnação a vácuo, agentes de textura, Frutas, Minimamente processados. KEYWORDS: Vacuum impregnation, texture agents, Fruits, Minimally processed. 1. INTRODUÇÃO Manga (Mangifera indica L.) é uma fruta climatérica cultivada em regiões tropicais e subtropicais do mundo e verifica-se um crescente aumento de sua produção (Jahurul et al., 2015). Geralmente é consumida in natura ou transformada em diferentes produtos tais como suco, purê/polpa, néctar, geleia, picles e fatias enlatadas (Nawab et al., 2016). Produtos à base de cálcio são utilizados na tentativa de manter a textura, retardar a senescência e reduzir a taxa respiratória e a produção de etileno dos vegetais (Figueiredo et al., 2007). O cálcio tem um papel especial na manutenção da estrutura da parede celular de frutos, pois interage com a

2 pectina formando pectato de cálcio, o que confere insolubilidade ao material péctico e limita a ação da enzima poligalacturonase, uma vez que o pectato de cálcio formado é resistente à degradação desta enzima. Dessa forma, o tratamento com cálcio pode ser um aliado para produtos minimamente processados mantendo a firmeza dos frutos fatiados (Cybulska et al., 2011). A impregnação a vácuo é uma técnica adequada para a introdução de componentes presentes numa fase líquida (solução, suspensão ou emulsão) em uma estrutura porosa de uma matriz sólida (Betoret et al., 2003) e consiste na imersão da matriz alimentar numa solução líquida e, em seguida, na aplicação da pressão de vácuo por um determinado período para garantir que o ar retido no material poroso seja removido. Posteriormente, a pressão atmosférica é restabelecida e a solução externa penetra nos espaços intercelulares do produto por ação capilar e pelo gradiente de pressão que são impostos ao sistema, auxiliando a incorporação de diversos compostos na estrutura do material poroso (Fito et al., 2001; Badillo et al., 2011). Diante do exposto objetivou avaliar os métodos de impregnação a vácuo e impregnação a pressão atmosférica (imersão) na adição de agentes de firmeza em manga minimamente processada. 2. MATERIAL E MÉTODOS O experimento foi realizado no Laboratório de Frutas e Hortaliças do Departamento de Tecnologia de alimentos da Universidade Federal de viçosa. Todo o experimento foi realizado em três repetições, onde foram utilizados 500 g de fruta para cada tratamento Processamento Mínimo As mangas do tipo Tommy Atkins foram adquiridas no comércio local da cidade de Viçosa, Brasil, no estado de maturação comercial. As frutas foram lavadas em água potável a 5 ºC e, posteriormente, sanitizadas em solução clorada (Sumaveg ) a 200 mg/l de cloro ativo por um período de 15 minutos a 5 C. Em seguida, as frutas foram enxaguadas em solução clorada a 20 mg/l por 5 minutos e, então foram descascadas e cortadas em cubos de, aproximadamente, 2x2 cm Determinação do Tempo de Impregnação a Vácuo As mangas minimamente processadas foram imersas em soluções contendo 1% de lactato de cálcio. Essa solução, com as frutas imersas, foi submetida a uma pressão de vácuo de 500 mmhg por 1, 5 e 10 minutos, e, em seguida, a pressão atmosférica foi reestabelecida pelo mesmo tempo aplicado na etapa de pressão de vácuo (Betoret et al., 2010). Após a impregnação a vácuo foram realizadas as determinações de firmeza, cor, teor de sólidos solúveis totais e incorporação de componentes, a fim de estabelecer o tempo que seria utilizado na etapa de pressão de vácuo e nos tratamentos por imersão Impregnação a Vácuo (IV) e Impregnação a Pressão Atmosférica (Imersão)

3 As mangas minimamente processadas foram imersas em solução de 1% de lactato de cálcio, proporção 1:1 (m/v) e, então submetida a uma pressão de vácuo de 500 mmhg pelo período de 5 minutos, em seguida, a pressão atmosférica foi restabelecida por 5 minutos (Betoret et al., 2010). Para a impregnação a pressão atmosférica as mangas minimamente processadas foram imersas em soluções lactato de cálcio 1% por 10 minutos (mesmo tempo da IV). Em seguida, as mangas foram drenadas por 1 minuto para remover o excesso de solução. Após os tratamentos (controle, impregnação à vácuo e imersão à pressão atmosférica), as mangas minimamente processadas foram embaladas em bandejas (PET) com tampa do mesmo material e armazenados a 5 C por 8 dias para acompanhar a vida de prateleira por meio de análises físico-químicas. As mangas do tratamento controle foram imersas em água, sem a presença do lactato de cálcio, e submetidos ao processo de imersão e impregnação a vácuo Analises Fisico-Quimicas Ganho de massa: O ganho de massa foi determinado por meio de pesagem em balança analítica, estabelecendo-se a relação entre o peso inicial das frutas minimamente processadas e o peso após a etapa de impregnação a vácuo e imersão. O ganho de massa foi expresso em porcentagem. Cor : A cor foi mensurada utilizando o equipamento Color Reader CR-10 (Minolta) através da leitura direta das coordenadas L*, a*, b* empregando a escala CIELAB L*. Para cada amostra foram realizadas três leituras em diferentes pontos do produto a fim de se obter o resultado médio. Além das coordenadas base, foram medidos o Ângulo Hue (Hº), Índice Chroma (C*), e a Diferença de cor total ( E). Firmeza : A firmeza das mangas foi determinada em texturômetro TA-TX (Texture Technologies Corp./Stable Micro systems), com sonda cilíndrica de 25 mm de diâmetro (Aluminum Cylinder Probe SMS, P/25). As amostras foram comprimidas em 30 % da altura original, em dois ciclos de compressão, com velocidade de 1 mm s -1 e 0,05 N de força de área. Os resultados foram expressos em newton (N). ph, acidez total titulável e sólidos solúveis totais: As análises de ph, acidez total titulável e sólidos solúveis totais foram realizadas conforme metodologia da AOAC (2000). O ph foi determinado por leitura direta em potenciômetro (Tecnopon). A acidez total titulável foi determinada pela titulação, até a mudança de cor para rósea, com uma solução 0,1 mol/l de NaOH com a adição 3-4 gotas de indicador fenolftaleína. A determinação do teor de sólidos solúveis totais foi realizada diretamente em refratômetro de bancada modelo ABBÉ, a 25 ºC, sendo os resultados expressos em ºBrix Análise estatística Foi utilizado Delineamento Inteiramente Casualizado em parcelas subdivididas, onde na parcela foram avaliados os tratamentos e na subparcela o tempo de armazenamento. Os dados obtidos foram interpretados por análise de variância (ANOVA) utilizando teste F, teste de Tukey para comparação de médias e análise de regressão ao nível de 5 % de probabilidade. Para isso foi utilizado o programa Statistical Analysis Systems (SAS), versão 9.2, licenciado pela Universidade Federal de Viçosa.

4 3. RESULTADOS E DISCUSSÃO 3.1. Determinação do Tempo de Impregnação a Vácuo em Manga Minimamente Processada Constatou-se que os parâmetros avaliados firmeza, cor e teor de sólidos solúveis totais da manga minimamente processada não foram afetados significativamente (p>0,05) pelo tempo de impregnação ao contrário do ganho de massa (Tabela 1). Os resultados do ganho de massa são explicados pela estrutura do vegetal altamente porosa e pouco rígida o que facilitou a entrada da solução por impregnação a vácuo no tecido vegetal. Observou-se que o tempo de 1 e 10 minutos não apresentaram diferença significativa, o tempo 5 minutos apresentou diferença significativa ao de 1 minuto. O ganho de massa no tempo de 5 minutos e 10 minutos não apresentaram diferença significativa (p <0.05), mas o tempo 5 minutos permitiu um maior ganho de massa com o tempo mais curto. Sendo assim, o tratamento de 5 minutos de impregnação a vácuo foi escolhido para a segunda parte do experimento. Tabela 1: Firmeza, cor, teor de sólidos solúveis totais e ganho de massa nos diferentes tempos de impregnação a vácuo. Tempos de pressão de vácuo (minutos) Firmeza (N) 2,5 ± 0,6 a 2,5 ± 0,9 a 2,7 ± 0,8 a L* 41,0 a 39,0 a 43,0 a Cor a* 12,0 a 11,0 a 12,0 a b* 52,0 a 45,0 a 50,0 a Teor de solidos soluveis totais ( Brix) 10,3 ± 1,5 a 9,9 ± 0,7 a 9,1 ± 1,0 a Incorporação de Componentes (%) 4,5 ± 0,4 a 7,9 ± 2,21 b 6,8 ± 2,43 ab Médias seguidas de uma mesma letra na linha não diferem entre si pelo teste de Tukey ao nível de 5 % de probabilidade Determinação Da Incorporação De Componentes Observou-se que a adição de 1 % de lactato de cálcio não alterou (p >0,05) a incorporação de componente na matriz vegetal de manga minimamente processada, apresentando valor médio geral de 14,11 % para as amostras que sofreram a técnica de impregnação a vácuo e de 4,37 % para as amostras que sofreram a técnica de imersão a pressão atmosférica, conforme mostra a Figura 1. Verifica-se,

5 também, que a técnica de IV possibilita uma maior incorporação dos componentes (31 % a mais) em manga minimamente processada quando comparada com a técnica de imersão a pressão atmosférica. Figura 1 Variação da incorporação de componentes de acordo com a técnica aplicada Caracterização Físico-Química A adição de lactato de cálcio na manga minimamente processada apresentou influência significativa (p <0,05) apenas sobre o ph e a acidez total titulável das amostras. Onde as amostras que foram imersas na solução de lactato de cálcio apresentaram maior ph e menor acidez do que as amostras do tratamento controle para ambas as técnicas avaliadas. Já para as análises de sólidos solúveis totais e firmeza a adição de lactato de cálcio não influenciou (p >0,05) as amostras (Tabela 2). Já quando avaliou a técnica aplicada (imersão a pressão atmosférica ou impregnação a vácuo), verificou-se que a técnica não apresentou influência significativamente (p <0,05) sobre as características de ph, sólidos solúveis totais, acidez total titulável e firmeza avaliadas nas mangas minimamente processadas (Tabela 2). Constatou-se também para todos os tratamentos avaliados que o período de armazenamento (8 dias) a 4 C não apresentou influencia (p>0,05) sobre os parâmetros avaliados, portanto os mesmos foram similares durante toda a vida de prateleira avaliada. Tabela 2 - Valores médios das características físicas e químicas (ph, acidez total titulável (ATT), sólidos solúveis totais (SST) e firmeza) das mangas minimamente processadas dos diferentes tratamentos avaliados Técnica Amostra ph ATT SST Firmeza Imersão Controle Lactato 3,66 aa 8,64 aa 12,67 aa 6,76 aa de cálcio 3,73 ba 8,54 ba 12,73 aa 6,92 aa IV Controle Lactato 3,66 aa 7,78 ab 11,55 ab 5,45 aa de cálcio 3,80 ba 7,29 bb 11,24 ab 5,91 aa Médias seguidas de letras minúsculas iguais não diferem entre si, em relação a adição de lactato de cálcio na mesma técnica e, médias seguidas de letras maiúsculas iguais não diferem entre si, quando comparada as técnicas utilizadas, ao nivel de 5 % de probabilidade pelo teste Tukey.

6 Na avaliação da cor das mangas minimamente processadas constatou-se que houve diferença significativa (p<0,05) para os parâmetros Luminosidade (L*), coordenada a*, coordenada b* e índice Chroma (c*), entretanto o ângulo hue (h ) não foi influenciado (p>0,05) (Tabela 2). Já a técnica utilizada para inserir o Lactato de cálcio na manga minimamente processada não apresentou influencia (p>0,05) apenas sobre o ângulo hue (Tabela 2). Tabela 2 - Média dos parâmetros de cor (L*, a*, b*, c* e h ) de mangas minimamente processadas Técnica Amostra L* a* b* h c* Imersão Controle Lactato 46,11 aa 16,41 a A 58,32 aa 73,99 aa 8,64 aa de cálcio 45,46 aa 17,19 aa 58,32 aa 73,50 aa 8,66 aa IV Controle Lactato 40,03 ab 14,04 ab 51,16 ab 74,56 aa 8,04 ab de cálcio 39,91 ab 14,39 ab 50,09 ab 73,44 aa 7,98 ab Médias seguidas de letras minúsculas iguais não diferem entre si, em relação a adição de lactato de cálcio na técnica e, médias seguidas de letras maiúsculas iguais não diferem entre si, quando comparada as técnicas utilizadas, ao nivel de 5 % de probabilidade pelo teste Tukey. A luminosidade das mangas minimamente processadas foi mensurada pela variação de escala da coordenada L*, sendo que quanto mais próximo for o valor de 0, mais escuro é o produto, enquanto que valores próximos de 100 representam um produto mais claro. Assim os resultados obtidos indicam que a adição de lactato de cálcio não altera a luminosidade das amostras, entretanto a técnica utilizada influencia a luminosidade onde as amostras que foram submetidas a impregnação a vácuo tornaram mais escuras. O ângulo hue (hº) é um parâmetro muito utilizado também para expressar a variação da coloração em produtos vegetais (McGuire, 1992). O hº assume valor zero para a cor vermelha, 90º para amarela, 180º para verde e 270º para azul. Observou-se que não houve diferença significativa (p>0,05) para este parâmetro entre as mangas minimamente processadas que sofreram a técnica de imersão e as que sofreram a técnica de IV e que os resultados situam-se no segundo quadrante evidenciando a predominância da coloração amarela no produto final. Outro parâmetro da cor avaliado foi o índice Chroma (c*), que explica a saturação ou intensidade da cor. Valores de Chroma menores correspondem ao padrão de cor mais fraco ( aspecto fosco do objeto ) e, valores mais altos, ao padrão de cor mais forte ( cores vivas ), sendo o padrão de cor mais forte é o desejado para os alimentos (Cardoso et al., 2007). Verificou-se neste que a técnica de impregnação a vácuo influenciou o padrão de cor do alimento, tornando as amostras com coloração mais fraca. 4. CONCLUSÕES O tempo de 5 minutos de aplicação de vácuo e 5 minutos de restauração é o suficiente para incorporação de sais de cálcio em manga minimamente processada pela técnica de impregnação a vácuo. Esta técnica tem um maior potencial para incorporação de componentes nestes vegetais em comparação com a técnica de imersão. Além disso, a impregnação a vácuo não causou alterações físico-químicas na manga minimamente processada em relação a técnica de imersão. Com os resultados obtidos neste estudo não é possível concluir que o lactato de cálcio à concentração de 1%

7 foi eficiente na manutenção da firmeza das frutas. Portanto, recomenda-se um estudo com uma concentração maior de sais de cálcio que poderia originar melhores resultados. 6. AGRADECIMENTOS Agradeço a Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de Minas Gerais (Fapemig) pelo apoio financeiro. 7. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS Association Of Official Analitical Chemists AOAC. (2000). Official Methods of Analysis of the AOAC. (16. ed.) Washington, DC, Badillo, G. M., Segura, L. A., & Laurindo, J. B. (2011). Theoretical and experimental aspects of vacuum impregnation of porous media using transparent etched networks. International Journal of Multiphase Flow, 37, Betoret, E., Torres, M., Morales, L., Betoret, N., & Barrera, C. (2010). Application of Different Dehydration Techniques in the Stabilization of a Functional Food with Probiotic Effect. In International Conference on Food Innovation, Valencia, Espanha. Betoret, N., Puente, L., Díaz, M.J., Pagán, M.J., García, M.J., & Gras, M.L. (2003). Development of probioticenriched dried fruits by vacuum impregnation. Journal of Food Engineering, 56, Cardoso, W. S., Pinheiro, F. A., Patelli, T., Perez, R., Ramos, A. M. (2007). Determinação da concentração de sulfito para a manutenção da qualidade da cor em maçã desidratada. Revista Analytica, 29, Cybulska, J., Zdunek, A., & Konstankiewicz, K. (2011). Calcium effect on mechanical properties of model cell walls and apple tissue. Journal of food engineering, 102, Figueiredo, R. W., Lajolo, F. M., Alves, R. E., Filgueiras, H. A. C, Maia, G. A., & Sousa, P. H. M. (2007). Qualidade de pedúnculos de caju submetidos à aplicação pós-colheita de cálcio e armazenados sob refrigeração. Pesquisa Agropecuária Brasileira, 42, Fito, P., Chiralt, A., Betoret, N., Gras, M., Cháfer, M., Martínez-Monzó, J., Andrés, A., & Vidal, D. (2001). Vacuum impregnation and osmotic dehydration in matrix engineering. Application in functional fresh food development. Journal of Food Engineering, 49, Jahurul, M. H. A., Zaidul, I. S. M., Ghafoor, K., Al-Juhaimi, F. Y., Nyam, K., Norulaini, N. A. N., Sahena, F., & Omar, A. K. M. (2015). Mango (Mangifera indica L.) by-products and their valuable components: A review. Food Chemistry, 183, McGUIRE, R.G. (1992). Reporting of objective color measurements. HortScience, 27, Nawab, A., Alam, F., Haq, M. A., & Hasnain, A. (2016). Biodegradable film from mango kernel starch: Effect of plasticizers on physical, barrier, and mechanical properties. Starch/Stärke, 68, 1 10.