VISCOSIDADE APARENTE DA POLPA DE UMBU-CAJÁ CONCENTRADA A 10 0 C

ISSN 1517-8595 161 VISCOSIDADE APARENTE DA POLPA DE UMBU-CAJÁ CONCENTRADA A 10 0 C Lucicléia Barros V. Torres 1, Alexandre José de Melo Queiroz 2, Rossana Maria Feitosa Figueirêdo 2 RESUMO Esse trabalho teve por objetivo avaliar o efeito da concentração das polpas de umbu-cajá na composição e na viscosidade aparente a 10 0 C. Umbu-cajás foram processados em despolpadeira e a polpa obtida concentrada em evaporador rotativo. As características avaliadas foram umidade, pectina e cinzas. As medidas de viscosidade foram realizadas em viscosímetro Brookfield modelo RVT. A umidade variou, em média, de 91,54 a 71,60%, sendo maior na amostra com menor concentração (9 o Brix) e menor na amostra com maior SST (24 o Brix). O teor médio de pectina foi 0,3464% e 1,0005%, nas polpas com 9 e 24 o Brix, respectivamente. O conteúdo mineral (cinzas) das amostras variou de 0,4275 a 1,0723%. Os valores das viscosidades aparentes das amostras aumentaram com o aumento da concentração, e o aumento da velocidade de rotação provocou reduções nesses valores. A viscosidade aparente das polpas de umbu-cajá em função do teor de pectina e em função dos sólidos solúveis totais podem ser representadas por uma equação linear com R 2 superiores a 0,9. Palavras-chave: Spondias, viscosidade, concentração APPARENT VISCOSITY OF CONCENTRATED UMBU-CAJÁ PULP AT 10 O C ABSTRACT The objective of this work was to evaluate the effect of concentration of the umbu-cajá pulp on the composition and on the apparent viscosity at 10 o C. Umbu-cajás were processed in depulping and the obtained pulp was concentrated in rotative evaporator. The determined characteristics were moisture, pectin and ashes. The viscosities were determined using a Brookfield viscometer model RVT. The moisture varied from 91.54 to 71.60%, being larger in the sample with smaller concentration (9 o Brix) and smaller in the sample with larger TSS (24 o Brix). The medium pectin content was 0.3464% and 1.0005%, in the pulp with 9 and 24 o Brix, respectively. The mineral content (ashes) of the samples varied from 0.4275 to 1.0723%. The values of the apparent viscosities of the samples increased with the increase of the concentration, and the increase of the rotation speed provoked reduction in these values. The apparent viscosity of the umbu-cajá pulps in function of the pectin and in function of the total soluble solids can be represented by a linear equation with R 2 superiors to 0.9. Keywords: Spondias, viscosity, concentration INTRODUÇÃO O Brasil destaca-se como segundo produtor mundial de frutas, com um volume produzido de 37,8 milhões de toneladas, em 1997. Desse total, estima-se que apenas 0,8% (cerca de 300 mil toneladas) seja constituído por frutas tropicais pouco exploradas economicamente, tais como graviola, pinha, sapoti e inúmeras outras, inclusive frutas do gênero Spondias (FAO, 2000). Protocolo 139 de 27/10/2003 1 Aluna de Pós-graduação em Engenharia Agrícola, UFCG 2 Departamento de Engenharia Agrícola, Universidade Federal de Campina Grande, Av. Aprígio Veloso, 882, Caixa Postal 10017, CEP 58109-970, Campina Grande, PB. alex@deag.ufcg.edu.br

162 Viscosidade aparente da polpa de umbu-cajá concentrada a 10 0 C, A umbu-cajazeira, árvore pertencente à família das Anacardiáceas e gênero Spondias, é considerada um híbrido natural entre o umbuzeiro (Spondias tuberosa) e a cajazeira (Spondias lutea). No Brasil, notadamente, no Nordeste, essas espécies têm considerável importância social e econômica, fato comprovado pela crescente comercialização de seus frutos e produtos processados em mercados, supermercados e restaurantes da região (Souza, 1998).A umbu-cajazeira apresenta características de planta xerófila, sendo encontrada em plantios não-organizados, disseminados em Estados do Nordeste (Lima et al., 2002b). O fruto é caracterizado como uma drupa arredondada, de cor amarela, casca fina e lisa, com endocarpo (caroço) grande, branco, saberoso e enrugado, localizado na parte central do fruto, no interior do qual se encontram os lóculos, que podem ou não conter uma semente. A umbu-cajazeira apresenta cerca de 90% dos endocarpos desprovidos de sementes (Souza et al., 1997) o que torna inviável a sua propagação sexuada, sendo tradicionalmente propagada pelo método vegetativo assexuado, por meio de estacas de 35 cm de comprimento e 1,5 cm de diâmetro (Lopes, 1997). Segundo Lima et al. (2002b) os frutos possuem excelente sabor e aroma, boa aparência e qualidade nutritiva, sendo muito consumido na forma "in natura", apresentando rendimento médio de 55 a 65% em polpa, com potencial para utilização na forma processada como polpa congelada, sucos, néctares e sorvetes. A diversidade genética das populações subespontâneas de umbu-cajazeira presentes, no Nordeste brasileiro, é bastante ampla, porém, encontra-se ameaçada pelo processo indiscriminado de exploração das áreas, onde ocorrem, particularmente, pela prática de formação de pastagens e pela expansão das áreas urbanas. Outras informações sobre essa espécie praticamente inexistem na literatura especializada. É, portanto, imperativo que esforços no sentido de garantir a preservação e a utilização racional da variabilidade genética dessa importante fruteira sejam empreendidos pelos órgãos de pesquisa pública (Souza et al., 2001). Para fabricação da maioria dos produtos derivados de frutas, geralmente, se utiliza a polpa concentrada, da qual se torna indispensável o conhecimento de suas propriedades físicas e químicas nas etapas do processamento. Dentre essas propriedades, o comportamento reológico ocupa posição de grande destaque, porém, há escassez de dados sobre propriedades reológicas dos sucos, polpas e outros concentrados de frutas brasileiras (Vidal & Gasparetto, 2000). A matéria prima brasileira apresenta características diferentes daquela produzida em outras partes do mundo, principalmente no que diz respeito aos teores de polpa e de açúcar, que vão influenciar diretamente no teor de sólidos solúveis e insolúveis (Vidal, 1997). A crescente necessidade e procura dos parâmetros reológicos para os diversos fluidos manipulados na indústria de processamento está ligada, também, à grande importância econômica que estes fluidos e equipamentos de manipulação representam atualmente (Gehrke, 1996). Considerando que o processamento em escala industrial requer, entre outras condições, informações sobre as propriedades da matériaprima a fim de se obter a melhor qualidade no produto final, bem como otimizar as variáveis custo e benefício, investigou-se nesse trabalho polpas de umbu-cajá, quanto as suas características químicas e quanto às viscosidades aparentes de cada polpa sob o efeito de seis diferentes concentrações de sólidos solúveis totais, à temperatura de 10 0 C. MATERIAL E MÉTODOS O trabalho foi conduzido no Laboratório de Armazenamento e Processamento de Produtos agrícolas do Departamento de Engenharia Agrícola da Universidade Federal de Campina Grande, Campus I, Campina Grande PB. Foram utilizados umbu-cajás provenientes da cidade de Açu RN, adquiridos no comércio local. A seleção dos frutos ocorreu, manualmente, escolhendo-se, apenas os frutos que possuíam os melhores aspectos, como brilho, mesmo grau de maturação, firmeza da casca e não apresentavam sinal de deterioração. Inicialmente, a limpeza dos frutos foi feita em água corrente, seguida de desinfecção por imersão em solução de hipoclorito de sódio com concentração de 50 ppm, enxaguando-se, posteriormente, em água corrente e deixando escorrer o excesso de água antes do processamento. A extração da polpa foi obtida em despolpadeira rotativa. A polpa pronta foi homogeneizada e embalada em embalagens de polietileno de baixa densidade e submetida a congelamento ultra-rápido, em nitrogênio

Viscosidade aparente da polpa de umbu-cajá concentrada a 10 0 C, 163 líquido a 110 0 C. O material congelado foi armazenado em câmara a 22 0 C. Pectina O teor de pectina foi determinado pelo método proposto por Carré e Haynes (Pearson, 1970), cujo princípio se baseia em neutralizar as cargas dos resíduos de ácidos urônicos livres pelos íons de cálcio, de maneira a provocar a geleificação da pectina e sua precipitação. Os resultados foram expressos em porcentagem de pectato de cálcio (p/p). Sólidos solúveis totais Determinou-se o conteúdo dos sólidos solúveis totais ( Brix) em refratômetro de bancada tipo Abbe, marca Quimis modelo Q- 109B. Umidade A umidade foi estabelecida de acordo com a metodologia do Instituto Adolfo Lutz (1985). Cinzas O método utilizado para a determinação da quantidade de substâncias inorgânicas obtidas através das cinzas ou resíduo mineral fixo da amostra, foi baseado no resíduo obtido por incineração da amostra em mufla a 525 C (AOAC, 1997). Concentração As amostras de polpa de umbu-cajá congeladas foram retiradas, paulatinamente, do freezer para a realização da concentração em evaporador rotativo até os teores de sólidos solúveis totais de 13 o Brix, 15 o Brix, 18 o Brix, 21 o Brix e 24 o Brix. Viscosidade Análise estatística As análises estatísticas dos dados de pectina, umidade e cinzas foram feitas, utilizando-se o delineamento inteiramente casualizado, e os dados de viscosidade aparente em esquema fatorial 8 x 6 (concentrações e velocidades) com três repetições, e a comparação das médias pelo teste de Tukey, usando-se o programa computacional ASSISTAT (Silva & Azevedo, 2002). Pectina RESULTADOS E DISCUSSÃO Na Tabela 1, são apresentados os valores médios de pectina determinados na polpa de umbu-cajá em diferentes concentrações. Verifica-se, de forma geral, aumento no percentual de pectinas com o aumento da concentração. Constata-se que não existe, estatisticamente, diferença significativa (p<0,05) entre os teores de pectina das amostras com 13 o Brix, 15 o Brix e 18 o Brix. O valor de pectina para a amostra a 9 0 Brix assemelha-se ao relatado por Silva et al. (1999), para polpa de cajá, que foi de 0,35% de pectato de cálcio, já o valor citado por Policarpo et al. (2002) de pectina total de 0,636mg/100g para a polpa de umbu encontrase próximo ao da amostra a 18 0 Brix. Na polpa integral (13 0 Brix) o teor de pectina de 0,57% pectato de cálcio, representa um conteúdo, relativamente, pobre, se comparado com outros frutos, tais como: limão (3-4%), banana (0,7-1,2%) e maçã (0,5-1,6%) (Fogarty & Ward, 1972). O teor de pectina aumentou cerca de 96% na polpa a 24 o Brix com relação à polpa integral, sendo as substâncias pécticas os principais componentes químicos dos tecidos, as quais são responsáveis pelas mudanças de textura dos frutos (Chitarra & Chitarra, 1990). As viscosidades aparentes das amostras foram medidas em viscosímetro da marca Brookfield, modelo RVT a 10 o C.

164 Viscosidade aparente da polpa de umbu-cajá concentrada a 10 0 C, Tabela 1 - Valores médios do teor de pectina das polpas de umbu-cajá em diferentes concentrações Concentração ( o Brix) Pectina (% pectato de cálcio) 9 0,3464 d 13 * 0,5098 c 15 0,5722 c 18 0,6099 c 21 0,8525 b 24 1,0005 a * Polpa integral DMS = 0,1407; MG = 0,6486% pectato de cálcio; CV = 7,91% MG Média geral; CV Coeficiente de variação e DMS Desvio mínimo significativo. Obs.: médias seguidas pelas mesmas letras não diferem estatisticamente pelo teste de Tukey em nível de 5% de probabilidade. Umidade Através dos valores médios de umidade das polpas de umbu-cajá (Tabela 3), comprova-se o decréscimo desse conteúdo com o aumento dos sólidos solúveis totais ( o Brix), havendo diferença significativa entre todas as amostras. A umidade da polpa a 15 o Brix assemelha-se ao determinado por Noronha et al. (2000) que foi de 86%, porém esse valor está abaixo da umidade da polpa integral (88,81%) o qual assemelha-se ao valor publicado por Cavalcante et al. (2003) de 89,16% para o umbu maduro. Tabela 2 - Valores médios da umidade para as polpas de umbu-cajá em diferentes concentrações Concentração ( o Brix) Umidade (%) 9 91,54 a 13 * 88,81 b 15 86,13 c 18 84,27 d 21 81,06 e 24 77,60 f DMS = 0,20992; MG = 84,90%; CV = 0,07% MG Média geral; CV Coeficiente de variação e DMS Desvio mínimo significativo. Obs.: médias seguidas pelas mesmas letras não diferem estatisticamente pelo teste de Tukey em nível de 5% de probabilidade. Cinzas O conteúdo mineral (cinzas) das polpas de umbu-cajá, nas diferentes concentrações estudadas (Tabela 3), é superior ao obtido por Lima et al. (2002) que foi de 0,33%. Esse percentual aumenta ao passo que a concentração aumenta, não havendo diferença significativa entre a polpa integral (13 o Brix) e as polpas a 15 0 Brix e 18 0 Brix. As cinzas na polpa de umbu-cajá integral (13 0 Brix) estão na mesma faixa de valor encontrada no umbu de 0,53% (Ferreira, 2000). Tabela 3 - Valores médios das cinzas para a polpa de umbu-cajá em diferentes concentrações Concentração ( o Brix) Cinzas (%) 9 0,4275 e 13 * 0,54275 d 15 0,7037 c 18 0,7867 bc 21 0,9641 ab 24 1,0723 a DMS = 0,1877; MG = 0,7720%; CV = 8,87% MG Média geral; CV Coeficiente de variação e DMS Desvio mínimo significativo. Obs.: médias seguidas pelas mesmas letras não diferem estatisticamente pelo teste de Tukey em nível de 5% de probabilidade.

Viscosidade aparente da polpa de umbu-cajá concentrada a 10 0 C, 165 Reologia Observa-se, na Tabela 4, reduções das viscosidades aparentes com o aumento da velocidade de rotação; nas amostras com concentrações mais altas (18, 21 e 24 o Brix) esse comportamento é, estatisticamente, diferente (p<0,05) entre todos os valores médios da viscosidade, porém, nas demais concentrações (9, 13 e 15 o Brix), não existe diferença significativa, entre as viscosidades nas velocidades de 50 e 100rpm. O decréscimo de viscosidade com a velocidade de rotação em todas as concentrações estudadas, também, foi verificado por Evangelista et al. (2003) ao trabalharem com polpa de umbu. Também, podem ser observados, de maneira geral, aumento dos valores de viscosidade com o aumento dos sólidos solúveis totais ( 0 Brix), concordando com o estudo de Silva (1999). Nas velocidades de rotação entre 0,5 e 20rpm todas as amostras diferem, estatisticamente, entre si com o aumento da concentração, porém nas velocidades mais elevadas, essas diferenças apresentam algumas exceções. Na velocidade de 50 rpm, a viscosidade aparente da polpa a 9 0 Brix não difere, estatisticamente, da polpa a 13 0 Brix, e a polpa a 13 0 Brix não difere, estatisticamente, da polpa a 15 0 Brix. Na velocidade de 100 rpm, a viscosidade das três amostras com menor teor de sólidos solúveis totais não diferem, estatisticamente, e as viscosidades das amostras a 15 e a 18 0 Brix são, estatisticamente, iguais. Em termos percentuais, verifica-se aumento nas viscosidades, com os seguintes índices entre os valores das amostras com menor (9 0 Brix) e maior (24 o Brix) concentração, para cada velocidade: velocidade de 0,5 rpm, 1.073%, velocidade 1rpm, 1.208%, velocidade de 2,5rpm 1.422%, velocidade de 5rpm 1.456%, velocidade de 10rpm 1.548%, velocidade de 20rpm 1.580%, velocidade de 50rpm 1.402%, velocidade de 100rpm, 1.277%. Tabela 4 - Viscosidades aparente (Pa.s) das polpas de umbu-cajá em diferentes concentrações a 10 0 C Velocidade Concentrações ( 0 Brix) de rotação (rpm) 9 13 15 18 21 24 0,5 10,37aF 25,4 ae 37,6 ad 66,24 ac 84,16 ab 121,64 aa 1 6,86 bf 18,68 be 27,52 bd 48,08 bc 60,32 bb 89,76 ba 2,5 3,31 cf 9,59 ce 15,06 cd 26,62 cc 33,15 cb 50,40 ca 5 1,95 df 5,71 de 9,28 dd 15,82 dc 20,24 db 30,34 da 10 1,12 def 3,29 ee 5,50 ed 9,40 ec 12,34 eb 18,46 ea 20 0,67 ef 1,86 fe 3,25 fd 5,51 fc 7,53 fb 11,26 fa 50 0,39 ee 0,94 fgde 1,65 gd 2,81 gc 3,96 gb 5,86 ga 100 0,26 ed 0,5799 gd 1,02 gcd 1,75 hbc 2,45 hb 3,58 ha DMS colunas = 0,920; DMS para linhas = 0,865; MG =19,22 Pa.s; CV = 2,47% MG Média geral; CV Coeficiente de variação e DMS Desvio mínimo significativo. Obs.: médias seguidas pelas mesmas letras não diferem estatisticamente pelo teste de Tukey em nível de 5% de probabilidade. Têm-se, na Tabela 5, os valores dos parâmetros de ajuste da equação linear e dos coeficientes de determinação (R 2 ) para a representação dos dados de viscosidade em função da concentração das polpas de umbucajá, nas diferentes velocidades de rotação. Constata-se que os valores de R 2 variaram entre 95,22% e 96,47%, o que se traduz em um bom grau de confiabilidade das equações de regressões para estimar a viscosidade das polpas de umbu-cajá em função dos sólidos solúveis totais. Bayindirli (1993), também, verificou em suco de uva que a viscosidade aparente aumenta rapidamente com os sólidos solúveis totais.

166 Viscosidade aparente da polpa de umbu-cajá concentrada a 10 0 C, Tabela 5 Parâmetros da equação de regressão linear para representar os dados de viscosidade aparente em função da concentração para a polpa de umbu-cajá a 10 o C Velocidade (rpm) a =a+b(sst) b R 2 (%) 0,5-66,2862 7,431272 96,47 1,0-49,2885 5,469509 96,24 2,5-28,6640 3,101138 95,91 5,0-17,3533 1,874598 96,22 10 10,7960 1,148862 96,04 20-6,72513 0,704308 95,56 50-3,53317 0,367790 95,30 100-2,11921 0,223552 95,22 - viscosidade aparente (Pa.s); a, b parâmetros da equação linear; SST sólidos solúveis totais ( O Brix). Na Figura 1 tem-se a representação gráfica da viscosidade aparente das polpas de umbu-cajá em função da concentração de pectina nas oito velocidades estudadas. Observa-se que a viscosidade aparente aumenta com a concentração de pectina. Os coeficientes de determinação foram superiores a 0,9, demonstrando alta correlação entre o percentual de pectina e a viscosidade. Sharma et al. (1996) também verificaram que as pectinas influenciam as propriedades reológicas e de fluxo da polpa de tomate. 160 140 120 100 80 0,5 y=(-52,054593)+(169,0264)*x- R 2 =0,965 1 y=(-38,86809)+(124,4892)*x- R 2 =0,962 2.5 y=(-22,7388)+(70,55757)*x- R 2 =0,959 5 y=(-13,81994)+(42,72566)*x- R 2 =0,962 10 y=(-8,66987)+(26,245324)*x- R 2 =0,960 20 y=(-5,464498)+(16,155655)*x- R 2 =0,956 50 y=(-2,888896)+(8,4581303)*x- R 2 =0,953 100 y=(-1,72441)+(5,136126)*x- R 2 =0,952 Viscosidade(Pa.s) 60 40 20 0-20 0,4 0,6 0,8 1,0 Pectina(%) Figura 1 - Variação da viscosidade aparente da polpa de umbu-cajá em função do conteúdo de pectina, para velocidades distintas, a 10 0 C CONCLUSÕES Diante dos resultados obtidos, pode-se concluir que: O teor de pectina nas polpas de umbu-cajá aumentaram com a concentração dos sólidos solúveis totais. A umidade decresceu com o aumento do teor de sólidos solúveis totais, variando de 91,54% para a polpa menos concentrada (9 0 Brix) a 77,60% para polpa de maior concentração (24 0 Brix).

Viscosidade aparente da polpa de umbu-cajá concentrada a 10 0 C, 167 O conteúdo mineral (cinzas) variou de 0,4275 a 1,0723%, estando os maiores valores nas polpas de maior concentração. As viscosidades aparentes das polpas de umbu-cajá foram influenciadas pelo conteúdo de sólidos solúveis totais e pectina. A concentração das amostras provocou acréscimos nas viscosidades aparentes. O aumento da velocidade de rotação provocou reduções nos valores das viscosidades aparentes. O valor da viscosidade aparente da amostra a 24 o Brix com relação a de 9 o Brix aumentou em média 1.370%. As viscosidades aparente das polpas de umbu-cajá em função do teor de pectina e em função dos sólidos solúveis totais podem ser representadas por equações lineares, com R 2 superiores a 0,9. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS Association of Official Analytical Chemists. Official methods of analysis of AOAC international, 16.ed. Gaitherburg: Patricia Cunniff, 1997. v.2, 1141p. Bayindirli, L. Density and viscosity of grape juice as a function of concentration and temperature. Journal of Food Processing and Preservation, v.17, p.147-151, 1993. Cavalcante, N. de B.; Anjos, J.B. dos; Resende, G.M. Alternativa para conservação da polpa do fruto do imbuzeiro (spondias tuberosa Arruda) em temperatura ambiente. In: Congresso Brasileiro de Engenharia Agrícola, 32. Goiânia. Anais... 2003. CD Rom. Chitarra, M.I.F.; Chitarra, A.B. Pós-colheita de frutos e hortaliças: fisiologia e manuseio. Lavras: ESAL/FAEPE, 1990. 320p. Evangelista, I.J.; Queiroz, A.J.M.; Figueirêdo, R.M.F. Viscosidades aparentes de polpas de umbu. In: Congresso Brasileiro de Engenharia Agrícola, 32. Goiânia. Anais... 2003. CD Rom. FAO. Statistical databases. Roma, 1998. Disponível em: <http://www.fao.org> Acesso em: 10 dez. 2000. Ferreira, J.C. Efeitos do congelamento ultrarápido sobre as características físicoquímicas e sensoriais de polpa de umbu (Spondias tuberosa Arruda Câmara) durante a armazenagem frigorificada. Campina Grande: UFPB/CCT, 2000. 85p. (Dissertação Mestrado). Fogarty, W.M.; Ward, O.P. Pectic substances and pectinolytic enzymes. Process Biochemistry, v. 6, n. 7, p. 11-13, 1972. Gehrke, T. Reometria de suco concentrado de frutas. Campinas: UNICAMP/FEA, 1996. 52p. (Dissertação de Mestrado). Instituto Adolfo Lutz. Normas analíticas do Instituto Adolfo Lutz: métodos químicos e físicos Para Análise De Alimentos. 3. Ed. São Paulo, 1985. v.1, 533p. Lima, E.D.P. de A.; Lima, C.A. de A.; Aldrigue, M.L.; Gondim, P.J.S. Caracterização física e química dos frutos da umbu-cajazeira (Spondias ssp) em cinco estádios de maturação, da polpa congelada e néctar. Revista Brasileira de Fruticultura, Jaboticabal, v.24, n.2, p.338-343, 2002a. Lima, E.D.P. de A.; Lima, C.A. de A.; Aldrigue, M.L.; Gondim, P.J.S. Umbu-cajá (Spondias spp): aspectos de pós-colheita e processamento. João Pessoa: Ed. Universitária/Idéia, 2002b. 57p. Lopes, W.F. Propagação assexuada de cajá (Spondias mombin L.) e cajá-umbu (Spondias spp) através de estacas. Areia, 1997. 47p. (Relatório final, PIBIC CNPq). Noronha, A.S. de N.; Cardoso, E. de A.; Dias, N. da S. Características físico-químicas de frutos de umbu-cajá Spondias sp. provenientes dos pólos Baixo-Jaguaribe (CE) e Assu-Mossoró (RN). Revista Brasileira de Produtos Agroindustriais, Campina Grande, v.2, n.2, p.91-96, 2000.

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