AVALIAÇÃO DO PROCESSO DE FERMENTAÇÃO E DE FORNEAMENTO PARA ELABORAÇÃO DA TABELA NUTRICIONAL DE PÃES W.S. Cardoso 1, G. Pizzol 1, L.H.R. Barbosa 1, V.B. Finoti 1, F.A. Pinheiro 1, K.R. Ghidetti 1 1 - Coordenadoria de Agroindústria Campus Venda Nova do Imigrante Instituto Federal do Espírito Santo CEP: 29375-000 Venda Nova do Imigrante ES Brasil, Telefone: +55 (28) 3546-8600 e-mail: wilton.cardoso@ifes.edu.br; gpp_22@hotmail.com; luiz.henrique.rb@outlook.com; vitorbraga.vni@gmail.com; kamilaghidetti@ifes.edu.br; flavia.pinheiro@ifes.edu.br RESUMO O presente trabalho descreve algumas etapas da criação de um programa informação nutricional para os rótulos dos alimentos, baseado na formulação e processamento. No entanto, nem todo cálculo envolvido nas formulações e preparo de alimentos utiliza somente o balanço de massa baseado na perda de água. Existem transformações de nutrientes, como na fermentação, onde os açúcares são transformados em CO2 e etanol. Para garantir confiança nos valores calculados, alguns experimentos na produção de pão francês delinearam por regressão linear uma superfície de resposta do consumo de açúcar durante a fermentação, em relação a tempo e temperatura. Ainda em relação à produção de pães, com medições de perdas de peso, na fermentação e no forneamento, foi possível criar uma curva que relaciona peso inicial do pão e perda total de peso. Essas informações irão integrar o algoritmo, de modo a garantir que todos os cálculos estejam mais próximo da realidade. ABSTRACT This paper describes some steps of creating a nutritional information program for food labels, based on the formulation and processing. However, not every calculation involved in the formulation and preparation of food only use mass balance based on loss of water. There nutrient transformations, such as in the fermentation, where the sugars are converted into ethanol and CO2. To ensure confidence in the calculated values, some experiments the production of francês bread, delineated by linear regression a response surface of the sugar consumption during fermentation, with respect to time and temperature. Also in the production of bread, with measurements of weight loss, in the fermentation and f after oven, it could create a curve that relates the initial weight of bread and total weight loss. This information will integrate the algorithm, to ensure that all calculations are closer to reality. PALAVRAS-CHAVE: legislação de alimentos; informação nutricional; rótulo; açúcares. KEYWORDS: food legislation; nutritional information; label; sugars. 1. INTRODUÇÃO A tendência atual pelo consumo de alimentos saudáveis tem influenciado o aumento do interesse dos consumidores pela leitura dos rótulos dos alimentos, sobretudo das informações disponíveis na tabela nutricional. Um dos novos hábitos da vida moderna é saber o que está comendo, seja por motivos de saúde ou estético. No entanto, muitos alimentos apresentam rotulagem com informações erradas e, ou desatualizadas, ou mesmo não apresentam informações nutricionais,
como diversos produtos comercializados em padarias e lanchonetes, como pães, salgados, bolos, tortas, dentre outros. A Resolução RDC nº 360 da ANVISA (Brasil, 2003) define rotulagem nutricional como toda descrição destinada a informar ao consumidor sobre as propriedades nutricionais de um alimento, tendo como finalidade contribuir para que a população tenha um consumo adequado promovendo benefícios à sua saúde. Para que a rotulagem possibilite à população fazer escolhas adequadas dos alimentos que consome, torna-se, portanto, imprescindível que as informações nutricionais estejam também disponíveis nos alimentos comercializados em padarias e lanchonetes, já que muitos destes produtos estão presentes diariamente na mesa do consumidor. No entanto, a elaboração da tabela com informações nutricionais ou sua atualização é um processo caro e requer utilização de mão-de-obra especializada, tornando-se inviável para pequenas indústrias de alimentos, lanchonetes e padarias. Assim, com intuito de simplificar a elaboração da tabela nutricional, permitindo sua utilização por diversos estabelecimentos produtores de alimentos, um grupo de pesquisa do IFES campus Venda Nova do Imigrante-ES está desenvolvendo um programa para elaboração e disponibilização, via internet, da tabela de informação nutricional, sendo aplicável a qualquer produto, de forma simples, confiável e gratuita. O programa consiste numa versão mais completa e intuitiva do atual modelo disponível na página da ANVISA (2016). Para desenvolver esse programa, além do uso do banco de dados de composição de alimentos, como a Tabela Brasileira de Composição de Alimentos (TACO, 2011), diversos estudos de rendimento, produção ou transformação estão sendo conduzidos. Um desses estudos avaliou o balanço de massa na produção de pães, basicamente os efeitos da fermentação e as perdas durante a etapa de forneamento. O balanço de massa da produção de pães proverá o programa de informações sobre a alteração dos nutrientes e rendimento na produção, possibilitando assim, maior precisão das informações da tabela nutricional. O pão francês trata-se de um produto fermentado, preparado basicamente com farinha de trigo, água, cloreto de sódio e fermento biológico, sendo caracterizado por apresentar casca crocante, de cor uniforme castanho-dourada e miolo de cor branco-creme, de textura e granulação fina não uniforme (Brasil, 2000). O processo de produção envolve, basicamente, as seguintes etapas: mistura dos ingredientes, divisão (opcional), modelagem, fermentação, forneamento e resfriamento (Brandão, 2011). Nesse processo, têm-se duas etapas que podem ocorrer perdas ou transformações de nutrientes: a fermentação e o forneamento. Na etapa de forneamento, ocorre basicamente o cozimento da massa, promovendo evaporação de parte da água, e, portanto, alteração do peso. As reações que ocorrem durante esta etapa, como caramelização, reação de Maillard e gelatinização do amido, não influenciam significativamente na perda de nutrientes ou perda de peso. Já na fermentação, estas alterações são relevantes. A fermentação é a transformação dos açúcares fermentescíveis em gás carbônico, responsável pelo crescimento dos pães, por meio do desenvolvimento da elasticidade e extensibilidade do glúten; e compostos aromáticos, entre estes, etanol e ácidos orgânicos (Robert et al., 2006). Assim, o nutriente açúcar, presente inicialmente na matéria-prima ou adicionado à formulação, não permanece integralmente na composição final do pão, já que parte do mesmo é transformada, como descrito acima. No entanto, a fermentação, por ser um processo bioquímico, é alterada por fatores extrínsecos, como a temperatura. Dada esta característica da fermentação, não há como prever, por meio de um balanço de massa, quanto de açúcar resta ao final do processo, pois pode também haver perda de água durante esta etapa. Com intuito de garantir maior precisão para elaboração da Informação Nutricional de pães, o presente trabalho teve como objetivo, descrever um modelo matemático para avaliar o consumo de açúcares durante a fermentação de pão francês, em função do tempo e temperatura, e avaliar as perdas de peso durante a etapa do forneamento para diferentes pães.
2. MATERIAL E MÉTODOS O trabalho foi desenvolvido nos laboratórios de Processamento de Produtos Vegetais e de Pesquisa e Desenvolvimento, do Instituto Federal do Espírito Santo campus Venda Nova do Imigrante. Para avaliar a transformação dos açúcares durante o processo de fermentação, elaborou-se incialmente, uma massa de pão francês, conforme Tabela 1, contendo 1% de açúcares fermentescíveis (glicose) adicionados na formulação. Duas formulações controles também foram preparadas: 1- sem adição de açúcar para se descontar a ação das leveduras ou enzimas em outros açúcares, como amido ou mesmo glicose da farinha; 2- sem adição de levedura, para se descontar a presença de glicose, proveniente da farinha de trigo ou ação enzimática. Tabela 1- Formulação do pão francês utilizada para elaboração do modelo matemático do consumo de açúcares durante a fermentação Ingredientes Quantidade (g) farinha de trigo 1000 água gelada 600 sal 15,0 glicose 16,8 fermento biológico fresco* 23,0 margarina 15,3 melhorador 7,6 *Fermento biológico, marca Fleischmann. Depois de modelada e cortada, a massa foi colocada em incubadora com temperatura controlada a 18, 20, 23, 27, 30 e 32 C, e durante estas fermentações, foi acompanhado o consumo do açúcar a cada duas horas até 8 horas, sendo a ultima medição feita após 9 horas do início da fermentação. Para realizar a análise do consumo de açúcares ou glicose, amostras de 10 g eram retiradas das massas e colocadas em 100 ml de água, a 100 C. Depois de resfriadas, eram filtradas e a partir do filtrado, foi realizada a análise de glicose pelo método glicose-oxidase, conforme descrito pelo fabricante do kit de glicose oxidase utilizado, marca In Vitro, Brasil. As leituras de absorbância foram realizadas em espectrofotômetro marca Agilient. Foi também realizado o acompanhamento do processo de forneamento de quatro tipos diferentes de pães, pão sovado, brioche, francês e forma, em duas padarias, por meio da pesagem dos mesmos, antes e após a operação unitária. Essas análises de perda de água possibilita calcular as concentrações dos nutrientes no peso final do produto, retirando a água da formulação, de acordo com os levantamentos ou formula dentro do algoritmo. O experimento foi realizado com três repetições, foi realizada a análise de variância (ANOVA) da regressão linear múltipla, ao nível de 5% de significância. A análise dos dados foi feita com auxílio do programa SigmaPlot.
3. RESULTADOS E DISCUSSÃO A partir dos resultados obtidos durante o processo de fermentação e da regressão linear aplicada aos tratamentos, gerou-se um gráfico de superfície de resposta, Figura 1a. Figura 1 - Consumo de glicose durante o processo de fermentação do pão francês 70% 60% Consumo de glicose 50% 40% 30% 20% 10% 0% 34 C 32 C 30 C 28 C 26 C 24 C 22 C 20 C 18 C Temperatura de Fermentação 0h 2h 4h 6h 8h 10h Tempo de Fermentação Na Figura 1 está descrito o comportamento do consumo de açúcar (glicose) durante a fermentação, em função da temperatura e tempo decorrido. A partir do gráfico gerado, obteve-se a Equação 1 de regressão linear múltipla, com coeficiente de determinação (R2) igual a 0,944, para as condições utilizadas no experimento. O modelo foi ajustado através do método dos mínimos quadrados. Esta equação possibilita, de forma fácil e precisa, calcular a quantidade de açúcar consumido, e posteriormente, por subtração do valor inicial, a quantidade de nutriente restante na massa de pão. O valor obtido corresponderá à quantidade de açúcar a ser declarada na Informação Nutricional do produto, levando-se em consideração, a temperatura ambiente, ou mesmo a temperatura da câmara de fermentação, e o tempo gasto, de acordo com o local de produção. (1) Sendo, AC: quantidade de açúcar consumido (%); t: tempo (horas) e T: temperatura (ºC). A Equação 1 explica matematicamente o consumo de açúcares dentro da faixa de temperatura e tempo de fermentação gasto para produção do pão francês. Por exemplo, em
temperaturas menores, abaixo de 20ºC, tem-se um consumo mais lento e um maior teor de açúcar no pão, dentro da faixa de tempo de 9 horas. Pode-se observar no gráfico (Figura 1), uma faixa de declive, entre as temperaturas de 22 a 28 C. Nesta faixa, tem-se um comportamento diferente da curva, com menor percentual de glicose consumido, aproximadamente de apenas 40%, após 9 horas de fermentação. Na Tabela 2, estão descritos os resultados referentes ao balanço de massa durante as etapas de fermentação e forneamento, para quatro tipos de pães, fabricados em duas padarias. Tabela 2 Média dos resultados obtidos para o balanço de massa durante as etapas de fermentação e forneamento, para quatro tipos de pães Peso inicial da unidade (g) Perda de peso após fermentação (%) Perda de peso após forneamento (%) Tipos de pães Francês Forma Brioche Sovado 59,50 ± 1,28 545,13 ± 5,06 25,63 ± 0,61 499,47 ± 6,27 9,08 ± 1,54 3,52 ± 0,76 10,40 ± 2,38 4,91 ± 0,56 16,19 ± 1,52 5,71 ± 0,74 19,38 ± 4,17 9,52 ± 0,64 A partir dos dados obtidos com o balanço de massa dos quatro tipos de pães (Tabela 2), foi possível criar uma curva de tendência e assim, estimar a perda total de massa (ocorrida durante a fermentação e forneamento), dado o peso inicial de diferentes pães (Figura 2). Assim, descontando a água perdida é possível estimar todas as concentrações dos nutrientes, inclusive a água, no produto final, baseado somente na formulação do pão com o peso individual da massa (para uma unidade ou porção) antes de assar ou pelo tipo de pão (o programa terá uma tabela para tipo de pão e peso unitário da massa). Figura 2 - Gráfico da perda de peso final (%), em função do peso inicial da massa de pão
Existe uma correlação positiva entre o tamanho do pão e a perda de peso na fermentação e no forneamento, sendo que os valores dessa correlação, por meio da Equação 2, irão compor o programa, com intuito de estimar a perda de peso do pão após o forno. Deve-se destacar que, para o pão francês, a perda de peso no processo de fermentação é referente, tanto à transformação da glicose em CO 2 e etanol (Figura 1), quanto à perda de água. (2) Sendo, PP: perda de peso (%); x: peso inicial da massa de pão (g). 4. CONCLUSÃO O estudo realizado permitiu descrever por meio de um modelo matemático o consumo de açúcares durante a fermentação de pão francês, em função do tempo e temperatura. Foi possível também criar uma equação de tendência para perda de peso final para diferentes pães, considerando-se as etapas de fermentação e forneamento. 5. AGRADECIMENTOS Ao CNPq, pelo apoio financeiro e concessão de bolsa. 6. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS ANVISA. Agência Nacional de Vigilância Sanitária. (2016). Sistema de Rotulagem Nutricional. Disponível em http://www10.anvisa.gov.br/rotulagem/login.seam. Brandão, S.S. & Lira, H.L. (2011). Tecnologia de panificação e confeitaria. Recife: EDUFRPE. Brasil, Agência Nacional de Vigilância Sanitária - Ministério da Saúde. (2000). Aprova o Regulamento Técnico para Fixação de Identidade e Qualidade de Pão (Resolução RDC nº 90, de 18 de outubro de 2000). Diário Oficial da República Federativa do Brasil. Brasil, Agência Nacional de Vigilância Sanitária - Ministério da Saúde. (2003). Aprova Regulamento Técnico sobre Rotulagem Nutricional de Alimentos Embalados, tornando obrigatória a rotulagem nutricional (Resolução RDC nº 360, de 23 de dezembro de 2003). Diário Oficial da República Federativa do Brasil. Robert, H., Gabriel, V., Lefebvre, D., Rabier, P., Vayssier, Y., & Fontagné-Faucher, C. (2006). Study of the behaviour of Lactobacillus plantarum and Leuconostoc starters during a complete wheat sourdough breadmaking process. LWT - Food Sci. Technol., 39(3), 256-265. TACO. (2011). Tabela brasileira de composição de alimentos (4. ed.). Campinas: NEPA- UNICAMP, 161 p.