Revista Brasileira de Produtos Agroindustriais, Campina Grande, v.19, n.1, p.65-76, ISSN:

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1 65 ISSN: OBTENÇÃO, CARACTERIZAÇÃO E UTILIZAÇÃO DA FARINHA DE BANANA NANICÃO SEMI-MADURA EM PRODUTO DE BASE LÁCTEA: AVALIAÇÃO DA SOLUBILIDADE E DA HIGROSCOPICIDADE Flavia Cristina Seabra Pires 1, Mayara Galvão Martins 2, Jaqueline De Fátima Cabral Moraes 2, Williamis Rafael Farias Borges 3, Rosinelson Da Silva Pena 4 RESUMO O presente estudo objetivou a obtenção e a caracterização da farinha de banana Nanicão semimadura, a aplicação da farinha no desenvolvimento de um produto de base láctea, com base na solubilidade, e a avaliação da higroscopicidade dos dois produtos. Foi utilizado um planejamento tipo composto central rotacional 2 2 para avaliar o efeito das variáveis: teor de farinha de banana (30 a 50%) e teor de açúcar (10 a 20%), sobre as respostas: índice de absorção de água (IAA) e índice de solubilidade em água (ISA) nas formulações. A farinha apresentou elevados teores de amido (47,5%), de açúcares não-redutores (19,9%) e de açúcares redutores (18,3%). A formulação com 33% da farinha, 18,5% de açúcar e 48,5% de leite em pó integral apresentou boa capacidade de reconstituição (ISA = 69%). A avaliação higroscópica indicou a estabilidade microbiológica da farinha e do produto de base láctea de banana em níveis de umidade inferiores a 14,9 e 10,2 g H 2 O/100 g b.s., respectivamente, a 25ºC. As isotermas de sorção da farinha e da base láctea comportaram-se como tipo II e o modelo de GAB predisse com excelente precisão as mesmas. Palavras-chave: Musa ssp.; amido; beneficiamento; formulação; estabilidade. OBTAINING, CHARACTERIZATION AND IN DAIRY-BASED PRODUCT OF SEMI- MATURE NANICÃO BANANA FLOUR: ASSESSMENT OF SOLUBILITY AND OF HYGROSCOPICITY ABSTRACT This study aimed to obtain and characterize the semi-mature Nanicão banana flour, application flour on the development of a dairy-based product, based on solubility, and evaluation the hygroscopicity the two products. Was utilized a central composite rotational design 2 2 to evaluate the effect of independent variables: banana flour (30 to 50%) and sugar content (10 to 20%) over the dependent variables: water absorption index and water solubility index, in the formulations. The flour presented high levels starch (47.5%), non-reducing sugars (19.9%) and reducing sugars (18.3%). The formulation with 33% of banana flour, 18.5% of sugar, and 48.5% of whole milk powder showed good reconstitution ability (ISA = 69%). The hygroscopic behavior of the banana flour and dairy-based product, from adsorption and desorption isotherms at 25 C, indicated the microbiological stability of the products at moisture levels lower than 14.9 g and 10.2 g H 2 O/100 b.s., respectively, at 25ºC. The sorption isotherms of banana flour and dairy-based product behaved as type II and the GAB model predicted them with great accuracy. Keywords: Musa ssp.; starch; improvement; formulation; stability. Protocolo de 04/12/ Curso de Mestrado em Ciência e Tecnologia de Alimentos, Universidade Federal do Pará (UFPA), Belém, PA, Brasil ( flaviapiress@gmail.com). 2 Curso de Doutorado em Ciência e Tecnologia de Alimentos, Universidade Federal do Pará (UFPA), Belém, PA, Brasil ( mayaragmartins16@gmail.com; jaquefcmoraes@gmail.com). 3 Engenheiro de Alimentos, Universidade Federal do Pará (UFPA), Belém, PA, Brasil ( williamisrafael@gmail.com). 4 Doutor em Engenharia Química, Professor Associado, Faculdade de Engenharia de Alimentos, Instituto de Tecnologia, UFPA, Rua Augusto Corrêa, 01 Guamá, , Belém, PA, Brasil ( rspena@ufpa.br).

2 66 Obtenção, caracterização e utilização da farinha de banana nanicão semi-madura em produto de base láctea... Pires et al. INTRODUÇÃO A banana (Musa sp.) é a fruta tropical mais consumida no mundo (Souza et al., 2011). O Brasil é o quinto maior produtor mundial de banana, com uma produção de 7 bilhões de toneladas em 2015 (IBGE, 2016). Independentemente do grupo genômico ao qual pertença, a banana constitui um alimento altamente energético, fator este atribuído ao elevado teor de carboidratos. Embora seus teores de proteínas e lipídeos não sejam representativos, o fruto é rico em vitamina C, vitamina A e carotenóides como β- caroteno, α-caroteno e luteína, além de ser uma boa fonte de minerais como P, K, Ca, Mg, Cu e Mn (Matsuura et al., 2004; Wall, 2006). Entre as inúmeras variedades de banana, destaca-se a Nanicão (Musa ssp. AAA), por apresentar as melhores características de forma, tamanho, aroma e sabor (maior teor de açúcares)., sendo essas propriedades são importantes, tanto para exportação da fruta in natura quanto para a industrialização (Durigan & Ruggiero, 1995; Manica, 1997). A industrialização da banana apresentase como uma alternativa para o aumento da vida-de-prateleira, bem como para a agregação de valor ao produto (Fioravanço, 2003; Jesus et al., 2005). Uma das formas de industrialização da banana é a produção de farinha de banana, por meio da secagem (Juarez et al., 2006). Segundo Borges et al. (2004), a farinha de banana é um produto obtido a partir da secagem da banana verde ou semi-madura, fatiada, até umidade final próxima a 8-10%, seguida de moagem em moinho de martelos, acondicionamento e armazenamento. Uma das formas de utilização da farinha de banana é na formulação de alimentos infantis, misturado com açúcar e leite em pó (Borges et al., 2004). A confecção de um produto tendo como base o leite, leva em conta o consumo no país, onde o Brasil é o sexto maior produtor de leite do mundo e o crescimento médio anual de consumo no País é 3,3% (Brasil, 2014). Além das características sensoriais, outras propriedades dos ingredientes são importantes para a qualidade do produto final. A absorção de água e a solubilidade de produtos em pó são propriedades relevantes para aplicações de farinha em alimentos (Carvalho et al., 2002; Menegassi et al., 2007). Os índices de absorção e de solubilidade em água refletem as interações amido-água, que são propriedades importantes na avaliação da adequabilidade do uso de produtos amiláceos em alimentos reconstituídos (Van Den Einde et al., 2003). Outra propriedade que devem ser levada em consideração em alimentos em pó é a higroscopicidade. Segundo Wilson (1975), a farinha de banana madura é extremamente higroscópica e susceptível ao desenvolvimento de sabores estranhos. Uma forma de se conhecer o comportamento higroscópico de alimentos em pó é através de suas isotermas de sorção. O conhecimento das isotermas de sorção de umidade tem aplicação na predição do tempo de secagem, na vida útil, na determinação do tipo de embalagem e na caracterização do produto, inclusive quando o mesmo é constituído por componentes de atividade de água diferentes (Alexandre et al., 2007). Neste sentido, o objetivo deste trabalho foi obter e caracterizar a farinha de banana Nanicão semi-madura, estudar a formulação de um produto de base láctea adicionada dessa farinha, com base na solubilidade, e avaliar a higroscopicidade dos dois produtos; como uma alternativa para o aproveitamento dessa variedade de banana, amplamente produzida no Brasil, mas ainda pouco explorada na forma de produtos alimentícios industrializados. Matérias-primas MATERIAIS E MÉTODOS Bananas da variedade Nanicão (Musa ssp. AAA), no estágio de maturação quatro (semi-madura) (12 Brix), segundo classificação proposta por Medina (1995), foram utilizadas no estudo. Os frutos foram adquiridos nas Centrais de Abastecimento do Estado do Pará S.A. (CEASA PA), onde eram mantidas em câmara de maturação com etileno. Foram também utilizados na formulação do produto de base láctea, leite em pó integral e açúcar refinado, adquiridos em estabelecimentos comerciais da cidade de Belém (PA). Obtenção da farinha de banana Na obtenção da farinha de banana foram realizadas as seguintes etapas: os frutos foram selecionados, lavados em água corrente, imersos em água clorada (100 mg/l) por 10 minutos e, em seguida foram descascados manualmente e fatiados em rodelas com 2 cm de espessura, com auxílio de lâmina de inox.

3 Obtenção, caracterização e utilização da farinha de banana nanicão semi-madura em produto de base láctea...pires et al. 67 As rodelas foram submetidas a branqueamento, por imersão em solução de ácido cítrico 0,8% por 15 minutos, com base em testes preliminares. Após a drenagem da solução, as rodelas foram dispostas em bandejas e secas em estufa com circulação de ar, a 60 C por 12 horas (peso constante). O produto seco foi submetido à moagem em moinho de martelo, peneirado em peneira 65 mesh (abertura da malha = 0,208 mm), e embalado a vácuo, para ser utilizado nas formulações do produto de base láctea. Métodos analíticos Na caracterização da farinha de banana e do produto de base láctea foram utilizadas as seguintes análises: umidade em estufa com circulação a 105 C, método ; cinzas por incineração do material em forno mufla a 550ºC, método ; proteínas pelo método de Kjeldahl com fator de conversão nitrogênio-proteína de 5,85 (proteína vegetal), método ; lipídeos por extração em Soxlet, método ; açúcares redutores e totais por titulometria, método b, todos segundo AOAC (1997); amido por digestão ácida em microondas, segundo Cereda et al. (2004); acidez álcool-solúvel de acordo com o IAL (2008); índice de absorção de água (IAA) e índice de solubilidade em água (ISA) a 30ºC de acordo com Anderson et al. (1969); atividade de água (a w ) em higrômetro (Aqualab 3TE, Decagon, Pullman, WA) a 25 C; granulometria em equipamento vibratório (Granutest) composto por 7 peneiras, com aberturas entre 0,074 e 0,589 mm (Cereda & Catâneo, 1986). Delineamento experimental Para avaliar os efeitos das variáveis independentes (teor de farinha de banana e teor de açúcar) sobre as variáveis dependentes ou respostas (índice de absorção de água IAA e índice de solubilidade em água ISA), na formulação do produto de base láctea com farinha de banana, foi utilizado um delineamento experimental baseado na Metodologia de Superfície de Resposta (MSR), do tipo composto central rotacional de segunda ordem (Khuri & Cornell, 1996). O planejamento utilizado foi o fatorial completo 2 2, com 11 (onze) ensaios, sendo quatro ensaios lineares nos níveis -1 e +1, quatro ensaios axiais (uma variável nos níveis -α/ +α e uma em 0) e três ensaios no ponto central (as duas variáveis independentes no nível 0) (Tabela 1). O teor de leite em pó integral nas formulações variou de 34,4 a 55,6%, em função da contribuição das frações de farinha de banana e açúcar. Tabela 1. Delineamento composto central rotacional para as variáveis independentes (x 1, teor de farinha de banana (%) e x 2, teor de açúcar (%)), na forma original e codificada, e os resultados experimentais para as propriedades da base láctea de banana Corrida X 1 X 2 IAA* ISA* 1-1 (33) -1 (11,5) 2,68 70,0 2-1 (33) +1 (18,5) 2,52 68, (47) -1 (11,5) 2,75 59, (47) +1 (18,5) 3,01 61,4 5 - (30) 0 (15) 2,64 71,2 6 + (50) 0 (15) 3,05 59,5 7 0 (40) - (10) 2,74 64,2 8 0 (40) + (20) 2,73 64,7 9 (C) 0 (40) 0 (15) 2,81 64,2 10 (C) 0 (40) 0 (15) 2,83 65,6 11 (C) 0 (40) 0 (15) 2,86 65,9 Valores entre parênteses são a forma original das variáveis; IAA índice de absorção de água (g/g gel b.s.); ISA índice de solubilidade em água (%). *as determinações apresentam coeficiente de variação < 2%. Avaliação higroscópica dos produtos A farinha de banana e o produto de base láctea, que apresentou o menor IAA com maior ISA, foram submetidos à avaliação higroscópica, a partir das isotermas de sorção de umidade dos produtos. Na obtenção dos dados de adsorção, amostras dos produtos foram pesadas (1 g) em cápsulas apropriadas e colocadas em dessecador com sílica-gel, sob vácuo, a 25 C por 24 horas, para desidratação complementar. Em seguida, as amostras foram colocadas em dessecador com água na base e o sistema foi mantido a 25 C ( 1 C). Amostras foram retiradas em duplicata, em intervalos de tempo crescentes, para a determinação da umidade, por diferença de massa e da a w em higrômetro (Aqualab 3TE, Decagon, Pullman, WA). Ao final do processo de adsorção, as amostras foram transferidas para dessecador com sílica-gel, e o mesmo procedimento foi utilizado para obtenção dos dados de dessorção (Chisté et al., 2012; Souza et al., 2013). As isotermas de sorção foram construídas a partir da relação entre as umidades e as a w correspondentes, de cada produto. A umidade da monocamada (m o ) foi determinada para a dessorção, através da equação de BET linearizada (Equação 2)

4 68 Obtenção, caracterização e utilização da farinha de banana nanicão semi-madura em produto de base láctea... Pires et al. (Brunauer et al., 1938). Foi também testado o ajuste do modelo de GAB (Equação 3) (Maroulis et al., 1988) aos dados de adsorção e dessorção de umidade dos produtos. Os parâmetros utilizados para avaliar os ajustes foram o coeficiente de determinação (R 2 ) e o desvio médio relativo (P) (Equação 4). a w (1 a m ) w 1 (C 1) a m m C m C w o o m 1 k a 1 c 1 w c k a w (2) o w (3) k a 100 n m exp m pre P (4) n i 1 m exp onde, m = umidade (g H 2 O/100 g b.s.); a w = atividade de água (adimensional); m o = umidade da monocamada (g H 2 O/100 g b.s.) e C = constante de BET relacionada com o calor de sorção; c = constante de Guggenheim; k = fator relacionado às multicamadas; m exp e m pre = umidades experimental e predita (g H 2 O/100 g b.s.), respectivamente; e n = número de observações. Análise estatística Na avaliação estatística dos resultados foi utilizada a análise de variância (ANOVA) e teste complementar de Tukey, com nível de significância de 5%. Nos ajustes dos modelos BET e GAB foram utilizadas regressões linear e não-linear, respectivamente, e no caso da regressão não-linear foi utilizada a metodologia de estimativa de Levenberg- Marquardt e critério de convergência de As respostas do delineamento experimental foram submetidas a ANOVA, através do erro puro, de acordo com Barros Neto et al. (1995). Um modelo polinomial de segunda ordem (Equação 5) foi utilizado para representar o efeito das variáveis independentes (F; A) sobre as respostas (Y). Em todos os casos foi utilizado o programa STATISTICA Kernel Release 7.1 (STATSOFT INC., 2004). Y FA o F FA F A A FF F 2 AA A 2 (5) onde, Y equivale às variáveis de resposta (IAA e ISA); F e A representam as variáveis independentes, teor de farinha de banana e teor de açúcar, respectivamente; e os coeficiente de regressão são o (para a intercessão), F e A (para os termos lineares), FF e AA (para os termos quadráticos), e FA (para os termos de interação). RESULTADOS E DISCUSSÃO Caracterização da farinha de banana Os dados da caracterização da farinha de banana nanicão obtida e utilizada na formulação da base láctea são apresentados na Tabela 2. Tabela 2. Composição e características físicoquímicas da farinha de banana nanicão Quantidade por Propriedade porção* Umidade (g/100g) 7,79 ± 0,06 Atividade de água 0,29 ± 0,01 Cinzas (g/100g) 2,71 ± 0,03 Proteínas (g/100g) 3,76 ± 0,05 Lipídios (g/100g) 0,62 ± 0,04 Amido (g/100g) 47,49 ± 3,10 Açúcares (g/100g) Açúcares (g/100g) redutores totais Acidez-álcool solúvel (g/100g) 18,26 ± 0,90 38,21 ± 3,50 1,46 ± 0,04 IAA (g/ g b.s.) 3,04 ± 0,07 ISA (%) 25,20 ± 0,16 * As determinações foram feitas em base úmida. De acordo com o resultado, a farinha de banana produzida atendeu o limite de umidade exigido pela legislação brasileira ( 15 g/100g) (Brasil, 2005), e cujo valor se apresentou dentro da faixa observada por Moraes Neto et al. (1998), para farinhas de banana Prata verde e madura (7,2 e 13,8%, respectivamente). Embora a a w da farinha assegure sua estabilidade microbiológica (a w 0,60) é necessário que o produto seja acondicionado em condições que desfavoreçam o ganho de umidade, consequentemente o aumento da a w (Sanjinez-Argandoña et al., 2005). O teor de cinzas da farinha apresentou- (5) se de acordo com o observado por Fasolin et al. (2007) (2,62 g/100g) e por Borges et al. (2009) (2,68 g/100g), em farinhas de banana

5 Obtenção, caracterização e utilização da farinha de banana nanicão semi-madura em produto de base láctea...pires et al. 69 Nanicão e Prata verdes, respectivamente. O teor de proteínas do produto foi da mesma ordem de grandeza observada por Torres et al. (2005) (3,72 g/100g), em farinha da mesma variedade de banana. Em relação ao teor de lipídios, a farinha apresentou valor superior ao observado por Leonel et al. (2008) (0,31 g/100g), em farinha de banana verde. O teor de amido da farinha foi inferior ao observado por Borges et al. (2009) (72,7 g/100g) e por Cardoso & Pena (2014) (70,1 g/100g), para farinhas das variedades Prata e Nanicão verdes, respectivamente; porém se aproximou do valor observado por estes autores para farinha de banana Nanicão semi-madura (52,6 g/100g). O teor de açúcares totais da farinha foi sete vezes superior ao encontrado por Leonel et al. (2008) (5,19 g/100g), para a farinha da variedade Nanicão verde. Aproximadamente 50% dos açúcares totais do produto foram expressos por açúcares redutores, e a sua acidez foi superior a observada Borges et al. (2009), para farinha de banana verde (0,63 g/100 g), o que é atribuído ao branqueamento químico realizado com ácido cítrico. Em relação aos comportamentos das propriedades tecnológicas, o valor de IAA da farinha de banana (3,04 g/g b.s.) foi similar ao resultado observado por Bezerra et al. (2013) (3 g/g b.s.) para farinhas de banana Nanicão verde, na mesma faixa de temperatura. Por outro lado, o valor de ISA da farinha produzida (25,20 %) foi bem superior ao observado pelo mesmo autor (1 %), o que é atribuído ao elevado teor de açúcares (38,21%) da mesma. A análise granulométrica da farinha de banana (Tabela 3) mostrou que aproximadamente 50% do produto apresentou tamanho de partícula inferior 75 µm e mais de 80% apresentou tamanho inferior a 300 µm. Bezerra et al. (2013) observaram o mesmo comportamento para o tamanho de partículas de farinhas de banana Nanicão verde, com casca e sem casca, obtidas por secagem em leito de jorro. Com base na distribuição de tamanho de partículas da farinha, optou-se por utilizar na formulação do produto de base láctea a fração do produto passante na peneira 65 mesh (abertura da malha = 208 µm). Tabela 3. Análise granulométrica da farinha de banana Abertura da Massa Mesh malha (mm) Retida (%) 28 0,589 5, ,417 6, ,295 6, ,208 8, ,147 7, ,104 7, ,074 8,30 > 200 < 0,074 49,30 Planejamento experimental Os resultados obtidos para as variáveis dependentes (respostas), índice de absorção de água (IAA) e índice de solubilidade em água (ISA), em função das variáveis independentes, teor de farinha de banana (X 1 ) e teor de açúcar (X 2 ), utilizadas na formulação da base láctea, são apresentados nas colunas quatro e cinco da Tabela 1. Os resultados da ANOVA aplicada aos dados experimentais, para as propriedades IAA e ISA da base láctea são sumarizados nos gráficos de Pareto da Figura 1, para um nível de significância de 95% (p = 0,05). O efeito estimado indica o quanto cada fator influenciou na resposta estudada, e quanto maior o seu valor, maior é a interferência da variável sobre a resposta. Considerando apenas os parâmetros que apresentaram efeitos significativos sobre as variáveis de resposta, foi aplicada novamente a ANOVA para verificar a significância da regressão e da falta de ajuste, com 95% de confiança (p 0,05), cujos resultados são apresentados na Tabela 4. De acordo com os resultados, os modelos propostos pela regressão para representar o IAA e o ISA (Equações 6 e 7) apresentaram coeficientes de determinação para a regressão significativos (R 2 = 0,94 e R 2 = 0,96, respectivamente), ao nível de 95% de confiança (F calculado > F tabelado ). O valor de R² mede a proporção da variação total da resposta que é explicada pelo modelo, e modelos com o R² < 60% ou com F calculado 4.F tabelado só podem ser utilizados como indicadores de tendência, nunca para fins preditivos (Barros Neto et al., 1995; Khuri & Cornell, 1996). Dessa forma, como a falta de ajuste não foi significativa (p 0,05) e F calculado 9.F tabelado, os modelos (Equações 6 e 7) propostos podem ser utilizados para descrever as respostas IAA e ISA, por meio das superfícies de resposta (Figura 2).

6 70 Obtenção, caracterização e utilização da farinha de banana nanicão semi-madura em produto de base láctea... Pires et al. IAA 2,9469 0,0296F 0,0045A 0,0035FA 2 (6) ISA 89,3677 0,6097F (7) De acordo com a Figura 1A, foram observados efeitos significativos (p 0,05) das variáveis: teor de farinha (L, linear), teor de açúcar (Q, quadrático) e da interação entre as duas variáveis, sobre a propriedade IAA da base láctea. Os efeitos do teor de farinha e da interação apresentaram valores positivos, indicando que tais fatores provocaram aumento da resposta IAA, nas condições estudadas. Por outro lado, o efeito do teor de açúcar foi negativo, indicando a existência de um ponto de máxima para a influência desse fator sobre o IAA. A variável que apresentou o maior efeito sobre a resposta foi o teor de farinha de banana. A Figura 2A descreve o efeito das variáveis independentes sobre a resposta IAA. A superfície mostra claramente que o IAA do produto de base láctea aumentou com o teor de farinha e que o aumento foi mais significativo para maiores teores de açúcar, confirmando o efeito de interação dessas variáveis. É possível observar também o efeito quadrático do teor de açúcar, com um valor máximo do IAA para teores intermediários de açúcar, o qual foi praticamente anulado para teores mais elevados de farinha de banana. De maneira geral, o produto de base láctea apresentou maiores valores de IAA para formulações com maiores teores de farinha e de açúcar (região mais clara da superfície). (1)Teor de farinha(l) 15,78 Teor de açúcar(q) -6,34 1Lx2L 5,14 Teor de farinha(q) -1,83 (2)Teor de açúcar(l) 1,08 p=0,05 (A) Efeito estimado padronizado (Valor absoluto) (1)Teor de farinha(l) -13,39 1Lx2L 1,77 Teor de açúcar(q) -1,02 (2)Teor de açúcar(l) 0,56 Teor de farinha(q) 0,11 (B) p=0,05 Efeito estimado padronizado (Valor absoluto) Figura 1. Gráfico de pareto para os efeitos padronizados sobre as propriedades da base láctea de banana: (a) índice de absorção de água; (b) índice de solubilidade em água

7 Obtenção, caracterização e utilização da farinha de banana nanicão semi-madura em produto de base láctea...pires et al. 71 Tabela 4. Análise de variância do modelo ajustado para: (a) índice de absorção de água; (b) índice de solubilidade em água da base láctea de banana F Fonte de variação SQ GL MQ F tabelado calculado R² (p 0,05) (a) Índice de absorção de água (IAA) Regressão 0, , ,09 4,35 0,94 Resíduo 0, ,0021 Falta de ajuste 0, ,0026 3,24 19,3 Erro puro 0, ,0008 Total 0, (b) Índice de solubilidade em água (ISA) Regressão 148, ,82 238,95 5,12 0,96 Resíduo 5,60 9 0,62 Falta de ajuste 3,95 7 0,56 0,68 19,35 Erro puro 1,66 2 0,83 Total 154,42 10 Figura 2. Superfícies de resposta para o efeito dos teores de farinha de banana e de açúcar sobre: (a) o índice de absorção de água e (b) o índice de solubilidade em água Na Figura 1B, pode-se observar que o teor de farinha de banana foi o único fator que exerceu efeito significativo (p 0,05) sobre o índice de solubilidade em água (ISA) do produto de base láctea. O efeito foi linear e negativo, o que indica que o aumento do teor de farinha na formulação provocou a diminuição do ISA. Em produtos como a base láctea elaborada, o aumento do ISA é altamente desejável, pois favorece a etapa de reconstituição do produto, reduzindo o teor de sólidos em suspensão. Como observado na Figura 2B, o aumento do teor de farinha na formulação provocou o aumento do IAA e a redução do ISA. Elevados valores de ISA são desejáveis em farinhas a serem utilizadas em formulações alimentícias, para serem reconstituídas com água à temperatura ambiente ou fria, como é o caso do produto de base láctea deste estudo. Entretanto, maiores valores de IAA não são desejáveis neste caso, visto que o inchamento dos grânulos de amido tem a capacidade de aumentar da viscosidade do produto (Carvalho et al., 2002). Dessa forma, com base nos valores do IAA e do ISA (Tabela 1), sugere-se como formulação para o produto de base láctea: 33% de farinha de banana nanicão, 18,5% de açúcar refinado e consequentemente 48,5% de leite em pó integral; pois é a formulação que apresenta menor IAA, com um dos maiores ISA. Avaliação higroscópica dos produtos As isotermas de adsorção e dessorção de umidade da farinha e do produto de base láctea

8 72 Obtenção, caracterização e utilização da farinha de banana nanicão semi-madura em produto de base láctea... Pires et al. com farinha de banana nanicão são representadas na Figura 3. De acordo com a classificação proposta por Yanniotis & Blahovec (2009), tanto a farinha quanto o produto apresentaram isotermas tipo II, com tendência a tipo III. Esse comportamento é atribuído ao fato de ambos os produtos apresentarem em suas composições, amido e proteínas, que geram isotermas do tipo II e sólidos solúveis, aos quais é atribuído o tipo III (Salwin, 1963). Isotermas tipo II foram observadas por Bezerra et al. (2013), para farinhas de banana verde (Musa cavendishii), com casca e sem casca, e por Aguirre-Cruz et al. (2010), para farinhas de banana (Musa paradisiaca) modificada e não modificada por tratamento ácido. As isotermas de adsorção indicam que a farinha de banana apresentou maior higroscopicidade que o produto de base láctea, na faixa de a w de 0,4 a 0,8, o que não foi observado para o processo de dessorção. Com base nas isotermas de adsorção é possível afirmar também que a farinha e o produto apresentarão estabilidade microbiológica (a w < 0,6) (Salwin, 1963; Rockland & Nishi, 1980), quando armazenadas à temperatura ambiente, se apresentarem umidades inferiores a 14,9 e 10,2 g H 2 O/100 g b.s., respectivamente. Entretanto, os valores da monocamada (m o ) para o processo de adsorção da farinha (4,8 g H 2 O/100 g b.s.) e do produto (5,1 g H 2 O/100 g b.s.), indicam que esses são os níveis de umidade que asseguram a maior estabilidade dos pós (Rockland, 1969) Adsorção: Farinha de banana ( ) Base láctea de banana (---) 50 Dessorção: Farinha de banana ( ) Base láctea de banana (---) O/100 g b.s.) O/100 g b.s.) Umidade (g H ,0 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8 0,9 1,0 Atividade de Água (a w ) 0 0,0 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8 0,9 1,0 Atividade de Água (a w ) Figura 3. Isotermas de sorção (pontos) e o modelo de gab (linhas) ajustado aos dados de adsorção e dessorção de umidade da farinha e da base láctea de banana a 25 c Umidade (g H Farinha de banana: Adsorção Dessorção Base láctea de banana: Adsorção Dessorção O/100 g b.s.) O/100 g b.s.) Umidade (g H ,0 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8 0,9 1,0 Atividade de Água (a w ) 0 0,0 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8 0,9 1,0 Atividade de Água (a w ) Figura 4. Efeito de histerese entre as isotermas de adsorção e dessorção de umidade da farinha e da base láctea de banana a 25 c Umidade (g H 10 Na Figura 4 pode ser observado o efeito de histerese gerado entre as isotermas de adsorção e dessorção de umidade da farinha de banana e do produto de base láctea, o qual se estendeu de 0,2 a 0,5 de a w para a farinha, e de 0,35 a 0,85 de a w para o produto. Enquanto para a farinha o afastamento entre as isotermas foi discreto, para o produto foi bem representativo. Segundo Caurie (2007), a histerese pode ser utilizada como um índice de qualidade de alimentos, pois o seu aumento é indicativo de baixa estabilidade, enquanto sua

9 Obtenção, caracterização e utilização da farinha de banana nanicão semi-madura em produto de base láctea...pires et al. 73 redução ou ausência está relacionada com maior estabilidade do produto durante o armazenamento. Tomando como base esse índice, podese afirmar que o produto de base láctea apresentou menor estabilidade que a farinha, o que pode ser atribuído principalmente ao açúcar utilizado na sua formulação. O modelo de GAB apresentou excelentes ajustes aos dados de adsorção e dessorção de umidade, tanto para a farinha (R 2 0,99 e P 5,0) quanto para o produto de base láctea de banana (R 2 0,99 e P 7,6), o que garante a sua aplicabilidade na predição das isotermas de sorção de ambos os produtos, como pode ser observado na Figura 3. O modelo de GAB é comprovadamente o mais versátil na predição de isotermas de sorção de umidade de alimentos, tanto do tipo II quanto do tipo III, independente da origem do produto ser vegetal ou animal (Lomauro et al., 1985a,b) CONCLUSÕES A farinha da banana Nanicão semimadura apresentou, como constituintes majoritários, amido (47,5%), açúcares nãoredutores (19,9%) e açúcares redutores (18,3%). O produto de base láctea com 33% da farinha de banana, 18,5% de açúcar refinado e 48,5% de leite em pó integral apresentou boa capacidade de reconstituição (ISA = 69%). A avaliação higroscópica apontou como condição de maior estabilidade para a farinha e para o produto base láctea de banana as umidades de 4,8 e 5,1 g H 2 O/100 g b.s., no entanto os produtos já se mostraram microbiologicamente estáveis (a w < 0,6) a 14,9 e 10,2 g H 2 O/100 g b.s. de umidade, respectivamente. O modelo de GAB mostrouse altamente eficiente na predição das isotermas de sorção de umidade dos produtos. O estudo indicou que a banana nanicão semi-madura na forma de farinha é uma alternativa promissora a ser utilizada na formulação de um produto de base láctea, comprovando o potencial tecnológico dessa variedade de banana, amplamente produzida no Brasil. AGRADECIMENTO À Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado do Pará (FAPESPA) pelo suporte financeiro. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS Aguirre-Cruz, A.; Alvarez-Castillo, A.; Castrejón-Rosales, T.; Carmona-García, R.; Bello-Pérez, L.A. Moisture adsorption behavior of banana flours (Musa paradisiaca) unmodified and modified by acid-treatment. Starch/Stärke. Verlag, Weinheim-BW. v.62, n.12, p , Anderson, R.A.; Conway, H.F.; Pfeifer, V.F.; Griffin Jr, E.L. Gelatinization of corn grits by roll-and extrusion-cooking. Cereal Science Today. St. Paul-MN. v.14, n.1, p.4-12, Alexandre, H.V.; Figueiredo, R.M.F.; Queiroz, A.J. DE M. Isotermas de adsorção de umidade da pitanga em pó. Revista de Biologia e Ciências da Terra. Universidade Estadual da Paraíba, Campina Grande-PB. v.7, n.1, p.11-20, AOAC. Association of Official Analytical Chemists. Official methods of analysis of the AOAC, v ed. Washington: DC, Barros Neto, B.; Scarminio, I.S.; Bruns, R.E. Planejamento e otimização de experimentos. 2.ed. Campinas: Editora da UNICAMP, p. Bezerra, C.V.; Amante, E.R.; Oliveira, D.C.; Rodrigues, A.M.C.; Silva, L.H.M. Green banana (Musa cavendishii) flour obtained in spouted bed Effect of drying on physicochemical, functional and morphological characteristics of the starch. Industrial Crops and Products, v.41, n.1, p , Borges, A.L.; Alves, E.J.; Silva, S.O.; Souza, L.S.; Matos, A.P.; Fancelli, M.; Oliveira, A.M.G.; Cordeiro, Z.J.M.; Silveira, J.R.S.; Costa, D.C.; Medina,V.M.; Oliveira, S.L.; Souza, J.S.; Oliveira, R.P.; Cardoso, C.E.L.; Matsuura, F.C.A.U.; Almeida, C.O. O cultivo da bananeira. Cruz das Almas: Embrapa/CNPMF, 2004, 243p. Borges, A.M.; Pereira, J.; Lucena, E.M.P. Caracterização da farinha de banana verde. Ciência e Tecnologia de Alimentos. Campinas-SP. v.29, n.2, p , 2009.

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