SECAGEM DE PASTA DE VEGETAIS ENRIQUECIDA DE SANGUE BOVINO: AVALIAÇÃO DAS PROPRIEDADES FUNCIONAIS E NUTRICIONAIS DAS PROTEÍNAS

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1 SECAGEM DE PASTA DE VEGETAIS ENRIQUECIDA DE SANGUE BOVINO: AVALIAÇÃO DAS PROPRIEDADES FUNCIONAIS E NUTRICIONAIS DAS PROTEÍNAS M. L. MONTE 1, S. F. da ROCHA 1, M. C. K. RODRIGUES 1, A. P. Q. LARROSA 1, L. A. A. PINTO 1 1 Unversdade Federal de Ro Grande, Escola de Químca e Almentos E-mal para contato: mchelmonte@gmal.com RESUMO O setor agrícola é responsável por gerar perdas pós-colheta, e a operação de secagem é muto utlzada para reduzr estas perdas e aumentar a conservação destes almentos. O sangue bovno possu alto valor nutrconal, devdo às proteínas de alta dgestbldade, podendo ser adconado em dversos produtos, evtando a contamnação ambental. Assm, o objetvo desse estudo fo avalar as propredades funconas e nutrconas de uma pasta de vegetas enrquecda com sangue bovno, obtda com a técnca de programação lnear maxmzando o teor de proteínas, seca em leto de jorro. Fo utlzado um secador de geometra cone-clíndrca com as seguntes condções: vazão de almentação (400 e 600 ml/h) e temperatura do ar (90 C e 110 C). Foram analsadas: solubldade proteca, índce de retenção de água, índce de solubldade em água e dgestbldade proteca. A maor vazão de almentação (600 ml/h) e maor temperatura (110 C) proporconaram o aumento da solubldade proteca (superor a 80%), apresentando característcas tecnológca para utlzação desta pasta em outros produtos. 1. INTRODUÇÃO No setor agrícola são regstrados altos índces de perdas pós- colheta e perecbldade gerando o desperdíco de almentos. Neste contexto, a secagem de almentos de orgem vegetal vem sendo utlzada como uma prátca mportante para reduzr o teor de umdade e aumentar o tempo de conservação dos mesmos, e com sso melhorando o aprovetamento da produção agrícola (Massaro e Pnto, 2002; Olvera e Fretas, 2004). O sangue provenente do abate de anmas é caracterzado pelo elevado valor nutrconal, em vrtude de suas proteínas, rcas em amnoácdos essencas e de alta dgestbldade, suas vtamnas e seus sas mneras (Pard et al., 1994). Este subproduto que é destnado para a fabrcação de rações e fertlzantes, ou mutas vezes, lançado em manancas hídrcos, podera ter um aprovetamento mas ntensvo e raconal para a almentação humana (Pacheco, 2006; Moure et al., 1998). A elaboração de pasta de vegetas enrquecda com sangue bovno apresenta-se como uma alternatva para o aprovetamento destes excedentes agropecuáros. A secagem em leto de jorro apresenta como vantagem o reduzdo tempo de resdênca do produto no equpamento, obtendo uma melhor conservação das suas característcas sensoras, nutrconas e tecnológcas (Shuhama et al., 2003). As propredades funconas e nutrconas das proteínas podem ser afetadas pela temperatura do ar de secagem, e o aquecmento excessvo pode provocar desnaturação seguda de degradação, o que mplca na baxa Área temátca: Engenhara e Tecnologa de Almentos 1

2 dsponbldade de grupos polares para fxar água (Demetrades e Mc Clements, 2000). Dante dsso, o objetvo desse estudo fo avalar as propredades funconas e nutrconas das proteínas de uma pasta de vegetas enrquecda com sangue bovno seca em leto de jorro, utlzando a programação lnear para a maxmzação do teor de proteínas da pasta. 2. MATERIAL E MÉTODOS 2.1. Formulação da Pasta A pasta fo consttuída dos seguntes vegetas: cebola branca (Allum cepa L.), tomate longa vda (Lycoperscum esculentum), cenoura (Daucuscarota L.), couve (Brassca oleracea), batata (Solanum tuberosum), sendo também adconados óleo de soja comercal e sangue bovno. Os vegetas e o óleo de soja foram adqurdos em feras lvres/mercados da cdade do Ro Grande/RS. O sangue bovno fo coletado em sstema aberto em um abatedouro de pequeno porte, stuado na cdade de Pelotas-RS, com as prátcas de assepsa devdamente empregadas (Massaro e Pnto, 2002). A quantdade de cada consttunte fo determnada através da programação lnear com o uso do aplcatvo Mcrosoft Solver Excel que permte obter a maxmzação do conteúdo proteco, utlzando restrções de teor de carbodratos, proteínas, lpídos e valor calórco (Larrosa, 2012). As restrções utlzadas para formular a pasta de vegetas enrquecda com sangue bovno foram de 50-70% (m/m) para carbodratos, 10-20% (m/m) para proteínas, 4% (m/m) para lpídos e kcal para valor calórco. A função objetva (maxmzação do teor proteco) é uma equação lnear que relacona os consttuntes com seus respectvos teores proteco, segundo a Equação 1. P T n m 1 P (1) As funções de restrção Equações 2-12 são equações e nequações que lmtam a função a ser otmzada. A Equação 2 relacona as massas dos consttuntes em base seca. C BS m1 m2 m3 m4 m5 m6 m7 (2) As Inequações 3 e 4 lmtam o conteúdo de carbodratos (C); as Inequações 5 e 6 lmtam o conteúdo de proteínas (P); as Inequações 7 e 8 lmtam o conteúdo de lpídos (L); as Inequações 9 e 10 lmtam o valor calórco (Vc); as Inequações 11 e 12 restrngem a possbldade de valores negatvos para quantdade de massa e dos consttuntes com quantdade máxma estabelecda, respectvamente. 1 m c C (3) 1 1 m c C (4) 2 Área temátca: Engenhara e Tecnologa de Almentos 2

3 7 1 m p P 1 (5) 1 m p P (6) 2 1 m l L (7) 1 1 m l L (8) 2 1 m vc VC (9) 1 1 m vc VC (10) 2 m 0 (11) m m (12) Após a quantfcação otmzada dos consttuntes pela programação lnear consderando o teor de proteína, fo realzada a obtenção da pasta de vegetas segundo as etapas descrtas na Fgura 1. Fgura 1 Fluxograma do processo de obtenção da pasta de vegetas enrquecda de sangue bovno Secagem em Leto de Jorro Vegetas Lavagem Descascamento Corte/Redução Trturação Adção de sangue bovno e óleo de soja comercal Homogenezação Peneramento Pasta de vegetas Enrquecda de sangue bovno Área temátca: Engenhara e Tecnologa de Almentos 3

4 A secagem fo realzada em célula de leto de jorro cone-clíndrca composto por uma coluna clíndrca com dâmetro de 17,5 cm e altura de 75 cm, bases nferor e superor com cones de vdro com ângulo de 60 e altura de 15 cm cada. O dâmetro de entrada (D) da célula fo de 2,9 cm sendo a relação (Dc/ D) gual a 6,0. Na parte superor da coluna hava uma saída para o ar com dâmetro de 25 mm, a qual fo conectada com um cclone do tpo Lapple, com dâmetro de 100 mm. A pasta desdratada fo coletada em um recpente de vdro acoplada na saída do cclone. O leto de nertes fo consttuído por 2,0 kg de partículas de poletleno com dâmetro médo de 3,2 mm, esfercdade 0,7 e densdade de 0,96 g/cm 3. A pasta apresentava uma concentração de 10% (m/m) de sóldos, e fo almentada no leto com sstema contínuo através de uma bomba perstáltca. O fludo utlzado na secagem fo ar aquecdo por um sstema de três resstores de 800 Watts cada um. As determnações de vazão de ar foram fetas por meo de placa de orfíco acoplada a um manômetro de tubo nclnado. As meddas de temperaturas para acompanhar os expermentos de secagem foram fetas por termopares cobre-constantan. Foram fxadas a pressão de atomzação da almentação em 200 kpa absoluta e a taxa de crculação de 100% acma da velocdade de jorro mínmo Análse Estatístca Foram estudadas duas varáves de estudo na secagem de pasta de vegetas como, vazão de almentação da pasta (400 e 600 ml/h) e temperatura de entrada do ar (90 e 110 C). Os resultados foram analsados através do Teste de Tukey ao nível de 95% de confança (p<0,05) Metodologa Analítca Determnação da solubldade proteca: A determnação da solubldade proteca em meo aquoso da pasta desdratada fo feta pelo método Morr et al. (1985). Adconou-se aproxmadamente 2,5 g de amostra em 50 ml de água destlada, a segur levou-se ao agtador magnétco por 15 mn e posteror centrfugação a 3500 g por 15 mn. Após, fltrou-se o conteúdo dos tubos, e procedeu-se a determnação de proteína do sobrenadante. O índce de proteína solúvel (PS) fo determnado sobre o conteúdo total de proteína das amostras e o teor de proteína solúvel como mostra a Equação 13. A 50 PS 100 (13) S W 100 Determnação da Capacdade de retenção de água (CRA) e Índce de Solubldade em água (ISA): A capacdade de retenção de água e índce de solubldade em água foram quantfcados segundo adaptações de Anderson et al. (1969). Elaborou-se uma mstura contendo 2,5 g de amostra e 30 ml de água, depos de mantda sob agtação por 30 mn e posterormente centrfugada a 5000 g por 15 mn, na temperatura de 24 C. O sedmento fo então pesado e, no sobrenadante, determnado resíduo seco (sóldo solúves) após evaporação. Os índces foram então calculados de acordo com as Equações 14 e 15. C R A rc... (14) M a M M re Área temátca: Engenhara e Tecnologa de Almentos 4

5 I. S. A. M re (15) M 100 a Dgestbldade proteca n vtro: A dgestbldade fo realzada utlzando as enzmas pepsna e pancreatna, smulando as condções característcas do trato gastrontestnal, segundo Sgarber (1996). Em erlenmeyer, 1,00 g de amostra fo hdrolsado com solução de pepsna 1,5 mg/ml em HCl 0,1 N na proporção 1:10 (enzma:proteína) durante 3 h à 37 C e 150 rpm. Ao fnal o ph das amostras fo elevado a 7,0, utlzando solução de NaOH 0,3N e fo adconada solução de pancreatna 1,5 mg/ml em tampão fosfato ph 8,0 na proporção 1:10 (enzma:proteína). As amostras foram mantdas sob agtação (130 rpm) à 37 C por 24 h. Após a hdrólse, fo adconado TCA 40% (m/m) para precptação do materal não dgerdo, fcando as amostras em repouso por 1 h no refrgerador. Após, as amostras foram centrfugadas a 3220 rpm durante 15 mn e fltradas com papel fltro. No sobrenadante fo determnado o teor de amnoácdos lberados, pelo método de Lowry et al. (1951), empregando uma curva padrão de trosna cuja concentração varou entre 0,01 a 0,1 mg/ml. 3. RESULTADOS E DISCUSSÃO A Tabela 1 apresenta a formulação otmzada pela programação lnear, que fo utlzada para produção de 100 g de pasta de vegetas enrquecda com sangue bovno. Tabela 1 - Quantdades dos consttuntes otmzadas para formulação da pasta de vegetas enrquecda com sangue bovno. Consttuntes Quantdade (g) Cebola branca 265,9 Tomate 205,9 Cenoura 237,5 Couve 115,8 Batata 37,5 Óleo de soja 2,1 Sangue bovno 35,3 Observa-se na Tabela 1 que a cebola, tomate e a cenoura apresentaram maores quantdades na formulação em relação aos demas consttuntes. Isso se deve ao fato de que na programação lnear os valores de carbodratos foram fxados entre 50 e 70% (m/m), e como estes vegetas apresentam em sua composção químca as maores proporções de carbodratos, representaram as maores quantdades. Apesar de que fo utlzado como função objetva de maxmzar o teor proteco, não necessaramente os consttuntes que possuem maor quantdade de proteínas seram otmzadas em quantdades maores. A Tabela 2 apresenta os resultados quanto à solubldade proteca, capacdade de retenção de água (CRA), índce de solubldade em água (ISA) e dgestbldade proteca dos produtos desdratados no secador de leto de jorro e n natura. Área temátca: Engenhara e Tecnologa de Almentos 5

6 Tabela 2 - Solubldade proteca, CRA, ISA e dgestbldade proteca n vtro dos produtos desdratados e n natura. Tratamentos (nº) (1) 400 ml/h 90 C (2) 400 ml/h 110 C (3) 600 ml/h 90 C (4) 600 ml/h 110 C Solubldade Proteca (% m/m)* CRA (g/g)* ISA (% m/m)* Dgestbldade proteca n vtro (% m/m) 66,2±0,6 a 4,6±0,1 a 32,8±1,3 a 69,4±0,6 a 63,5±0,4 b 4,1±0,1 b 33,1±0,8 a 77,3±0,6 b 57,3±2,2 c 4,3±0,1 b 40,8±0,8 b 67,7±0,4 c 84,7±2,3 d 3,8±0,1 c 34,8±1,4 a 78,5±0,8 d In natura 36,1±0,7 e ,7±0,5 c *Valor médo ± erro médo (em trplcata). (% m/m): percentagem em massa. Letras dferentes na mesma coluna apresentam dferença sgnfcatva (p<0,05). Em relação aos resultados da solubldade proteca mostrados na Tabela 2, todos os expermentos apresentaram dferença sgnfcatva (p<0,05), sendo que o maor valor fo para o expermento 600 ml/h e 110 C. Observou-se que a secagem proporconou um aumento da solubldade proteca quando comparada a pasta n natura. A temperatura de secagem de 110 C, fez com que as proteínas sofressem uma modfcação estrutural dexando os grupos protecos susceptíves a solublzação em água. Como a secagem em leto de jorro é um processo de desdratação contínuo, o produto alcança temperaturas em torno de 5 C acma da temperatura de bulbo úmdo do ar de entrada, que nesses expermentos fcou entre 35 C e 37 C. Na Tabela 2 observa-se que a capacdade de retenção de água fcou com valores entre 3,8 a 4,6 g/g, sendo que os expermentos de 90 C resultaram em maores valores de CRA. Em relação ao índce de solubldade em água apenas o expermento (600 ml/h a 90 C) apresentou dferença sgnfcatva (p<0,05) em relação aos demas, apresentando o maor valor. Larrosa et al (2011) encontraram para uma pasta de vegetas seca em leto de jorro, uma solubldade proteca em meo aquoso de 29,1% (m/m), capacdade de retenção de água de 4,2 g/g e índce de solubldade em água de 14,9% (m/m). Pode-se observar, que ao adconar o sangue obteve-se valores superores para as propredades funconas das proteínas. As proteínas globulnas e albumnas do sangue bovno são altamente solúves e bastante hdrofílcas, o que lhes confere boas característcas gelefcantes e de retenção de água (Xong, 2009). A Tabela 2 também apresenta os resultados para a dgestbldade proteca n vtro, que mostraram dferenças sgnfcatvas ao nível de 95% (p<0,05) entre os tratamentos e a pasta n natura. O expermento de 600 ml/h e 110 C proporconou o maor aumento da dgestbldade proteca em relação à pasta n natura. Segundo Araújo (1995), a desnaturação parcal das proteínas melhora a dgestbldade e a dsponbldade bológca de amnoácdos essencas. Área temátca: Engenhara e Tecnologa de Almentos 6

7 Através das avalações, pode-se consderar que a melhor condção de secagem fo o tratamento de 600 ml/h e 110 C. Isto pode ser explcado, pos ao almentar uma maor quantdade de sóldos no leto, com uma maor temperatura, ocorre um aumento da espessura da camada que envolve os nertes e consequentemente a temperatura de saída é menor, ocorrendo uma menor degradação pela ação do calor. 4. CONCLUSÃO Pode-se consderar a melhor condção de secagem o tratamento de 600 ml/h e 110 C em que obteve-se um aumento de 80% na solubldade proteca em relação àpasta n natura e uma dgestbldade proteca de 78,5% (m/m).os resultados da capacdade de retenção de água (CRA) e índce de solubldade em água (ISA) apresentaram valores maores para os tratamentos de 90 C, mesmo assm todos os tratamentos apresentaram-se dentro de uma faxa de 3,8 a 4,6 g/g para o CRA e 33,0 a 41,0% (m/m) para o ISA. Através das avalações funconas e nutrconas pode-se conclur que a pasta de vegetas enrquecda de sangue bovno seca em leto de jorro apresentou boas característcas tecnológcas para a utlzação em outros produtos. 5. NOMENCLATURA A - concentração proteca em (mg/ml) C 1 - valor mínmo de carbodratos (% m/m) C 2 - valor máxmo de carbodratos (% m/m) C BS - somatóro dos consttuntes da pasta em base seca c - quantdade de carbodratos de cada consttunte (g/100g) L 1 -valor mínmo de lpídos (% m/m) L 2 - valor máxmo de lpídos (% m/m) l - quantdade de lpídos de cada consttunte em (g/100g) m - quantdade máxma de cada consttunte (g) Ma - massa de amostra utlzada (g) Mrc - massa de precptado (g) Mre - massa de resíduo evaporado (g) P 1 - valor mínmo de proteínas (% m/m) P 2 - valor máxmo de proteínas (% m/m) p - quantdade de proteínas de cada consttunte (g/100g) p - quantdade de proteínas de cada consttunte (g/100g) PS - proteína solúvel PT - Proteína total (% m/m) S - concentração de proteína na amostra Vc 1 - valor mínmo de valor calórco (kcal) Vc 2 - valor máxmo de valor calórco (kcal) vc - valor calórco de cada consttunte (kcal/100g) W - massa de amostra (mg) 6. REFERÊNCIAS ANDERSON, R.A.; CONWAY, H.F.; PFEIFER, U.F.; GRIFFIN JR., E.L. Gelatnaton of corn grts by roll and extruson cookng.cereal Sc. Today, v. 14, n. 1, p. 4-7, Área temátca: Engenhara e Tecnologa de Almentos 7

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