COMPOSIÇÃO CENTESIMAL E CONTEÚDO MINERAL DE DIFERENTES CULTIVARES DE FEIJÃO (Phaseolus vulgaris L.) BIOFORTIFICADOS

COMPOSIÇÃO CENTESIMAL E CONTEÚDO MINERAL DE DIFERENTES CULTIVARES DE FEIJÃO (Phaseolus vulgaris L.) BIOFORTIFICADOS J. Kowaleski 1, D.M. Souza 1, L.F.S. Heldt 1, D.G.B. Torres 1, L.R. dos Santos 2, S.Z da Silva 2, F. Lovato 2 1-Pós-Graduação Lato Sensu em Gestão da Qualidade e Segurança de Alimentos Faculdade de Tecnologia Senai Cascavel CEP: 85819-760 Cascavel PR Brasil, Telefone: 55 (45) 3220-5458 Fax: 55 (45) 3220-5400 e-mail: (jussarakowaleski@yahoo.com.br; dyane_maschio@hotmail.com; leila.heldt@pr.senai.br; douglas.torres@pr.senai.br) 2- Fundação para o Desenvolvimento Científico e Tecnológico, Fundetec CEP: 85818-560 Cascavel PR Brasil, Telefone: 55 (45) 3218-1220 Fax: 55 (45) 3218-1200 e-mail: (leonildo@fundetec.org.br; sabrine@fundetec.org.br; frederico@fundetec.org.br) RESUMO Objetivou-se avaliar a composição centesimal e os teores dos minerais ferro, potássio, magnésio e sódio, de diferentes cultivares de feijão biofortificados. Foram utilizados grãos de feijão de cinco cultivares: Verde, Xiquexique, Pontal, Esplendor e Cometa. Os grãos crus foram moídos e caracterizados quanto as análises de composição centesimal e minerais. Os resultados obtidos mostraram teores de umidade de 9,69 a 13,36%, cinzas de 3,20 a 4,01%, proteínas de 18,70 a 29,45%, lipídios de 0,73 a 1,03%, fibra de 2,45 a 3,89% e carboidratos de 51,28 a 63,33%. Os teores de minerais expressos em mg/100g de amostra seca variaram de 0,63 a 1,90 para ferro; 6,93 e 356,76 para potássio; 28,91 a 88,02 para magnésio e 4,50 a 7,50 para sódio. Dentre as variedades analisadas, o feijão Verde e BRS Xiquexique apresentaram, respectivamente, maior conteúdo proteico e de minerais, portanto mais nutritivos. ABSTRACT This study aimed to evaluate the chemical composition and the contents of mineral iron, potassium, magnesium and sodium of different bean cultivars biofortified. Five cultivars beans were used: Verde, Xiquexique, Pontal, Esplendor and Cometa. The raw beans were ground and characterized as the analyzes of chemical and mineral composition. The results showed moisture content from 9.69 to 13.36%, ash 3.20 to 4.01%, proteins from 18.70 to 29.45%, fat 0.73 to 1.03%, fiber 2.45 to 3.89% and carbohydrates from 51.28 to 63.33%. The mineral content in mg/100g dry sample ranged from 0.63 to 1.90 for iron; 6.93 to 356.76 and potassium; 28.91 to 88.02 for magnesium and 4.50 to 7.50 for sodium. Among the varieties analyzed, the Green and BRS Xiquexique beans presented, respectively, higher protein and mineral content, therefore more nutritious. PALAVRAS-CHAVE: cultivares de feijão; proteína; teor de ferro; valor nutritivo. KEYWORDS: bean cultivars; protein; iron content; nutritional value. 1. INTRODUÇÃO O Brasil é atualmente o maior produtor mundial de feijão (Phaseolus vulgaris L.), tendo produzido na safra 2014/2015, 3,25 milhões de toneladas. Dentre as mais de 40 variedades existentes no país, destacam-se a produção do feijão carioca, com 52% da área cultivada com este tipo de grão,

feijão preto com 21% da área cultivada e o feijão caupi ou feijão de corda, com 9,5% da área cultivada (Conab, 2015). A importância do feijão na alimentação brasileira se dá devido à facilidade da inserção diária deste alimento na dieta, o consumo do produto, em média, por pessoa chega a 19 quilos de feijão por ano. É um dos mais interessantes componentes da dieta alimentar, por ser reconhecidamente uma excelente fonte proteica, além de possuir bom conteúdo de carboidratos, vitaminas principalmente as do complexo B, minerais como o ferro, cálcio, magnésio, fósforo e zinco, fibras e compostos fenólicos com ação antioxidante que podem reduzir a incidência de doenças (Abreu, 2005; Silva; Rocha; Canniatti-Brazaca, 2009). O consumo em quantidades média a alta de feijão está sendo associado à diminuição de alguns tipos de câncer, menor incidência de doenças degenerativas e redução de doenças como diabetes, doenças cardiovasculares e até mesmo neoplasias (Aguilera; Rivera, 1992; Guzmán et al., 2007; Machado; Ferruzzi; Nielsen, 2008). Associado a outros alimentos, auxilia na redução de incidência de anemia, devido a seu alto teor de ferro. No intuito de aumentar o potencial agronômico e os valores nutricionais de variedades de feijões, alguns estudos vêm sendo desenvolvidos, principalmente, na biofortificação para elevar o teor de ferro, como o projeto BioFORT coordenado pela Embrapa, que consiste no cruzamento de plantas da mesma espécie, gerando cultivares mais nutritivas (Brasil, 2015; Pires et al., 2005; Ribeiro et al., 2008). A composição de carboidrato, proteína, cinzas, lipídios, umidade e fibra bruta, assim como de ferro e outros nutrientes são diferentes nas variedades de feijão, podendo ser influenciados pelas condições climáticas e sistemas de cultivos utilizados na produção (Mechi; Caniatti-Brazaca; Arthur, 2005). Nesse sentido, o presente estudo tem como principal objetivo avaliar a composição centesimal e os teores dos minerais ferro, potássio, magnésio e sódio, de diferentes cultivares de feijão biofortificados. 2. MATERIAL E MÉTODOS As amostras de feijão (Phaseolus vulgaris L.) utilizadas foram das variedades feijão Verde, feijão BRS Xiquexique, feijão BRS Pontal, feijão BRS Esplendor, feijão BRS Cometa, todas da safra 2015. Estas amostras foram fornecidas pela Embrapa Arroz e Feijão, e cultivadas na Agrotec (Escola Tecnológica Agropecuária) de Cascavel/PR. Foram analisados os grãos de feijão cru, as amostras foram trituradas em moinho de facas e peneiradas em malha de 30 mesh com a finalidade de obtenção de uma farinha. Essas farinhas foram armazenadas individualmente em recipiente fechado de polietileno, e mantidas em temperatura de refrigeração (4ºC). As amostras foram avaliadas quanto aos teores de umidade, cinzas, proteína, lipídios, fibra bruta, carboidratos e os minerais Fe, K, Mg e Na. Todas as análises foram realizadas em triplicata, no laboratório de físico-química da Fundetec (Fundação para o Desenvolvimento Científico e Tecnológico) situada em Cascavel/PR. O teor de umidade das amostras foi estabelecido segundo Normas Analíticas do Instituto Adolfo Lutz (IAL, 2008) utilizando-se estufa a 105 C até que as amostras adquirissem peso constante. As cinzas foram avaliadas por meio da incineração das amostras em mufla à ±550 C segundo o método descrito pelo Instituto Adolfo Lutz (2008). Para a determinação do teor de proteína utilizou-se destilador Kjeldahl e bloco digestor segundo IAL (2008) avaliando-se a porcentagem de nitrogênio na amostra. A conversão para proteína foi realizada multiplicando-se o conteúdo de nitrogênio total pelo fator 6,25. O teor de lipídios foi determinado pela extração das amostras de feijão com éter de petróleo utilizando extrator Soxhlet por metodologia descrita pela AOAC método 920.39 (1995). A análise do teor de fibra bruta foi realizada segundo metodologia descrita pela Portaria nº 108 de 1991 (Brasil, 1991) por meio do resíduo orgânico insolúvel da amostra, que consiste numa digestão ácida e outra alcalina e gravimetria. A determinação de

carboidratos foi realizada por diferença, subtraindo-se de 100 a soma dos teores de lipídios, proteínas, umidade e cinzas. Os minerais Fe, K, Mg e Na foram determinados pelo método de Sarruge e Haag (1974 apud Moura e Canniatti-Brazaca, 2006, p.273), as amostras foram submetidas à digestão com ácido clorídrico e nítrico numa proporção de 2:1 com 0,3g das amostras. O aquecimento foi em bloco digestor até atingir uma temperatura de 200 C por 4 horas. Após resfriamento e diluição do material com água desmineralizada, foi realizada a leitura em espectrofotômetro de emissão atômica por plasma acoplado (ICP-OES) da Thermo Scientific. Os resultados obtidos foram submetidos à análise de variância e as médias foram comparadas pelo teste de Tukey. 3. RESULTADOS E DISCUSSÃO A composição centesimal das cinco cultivares de feijão biofortificados estudadas está apresentada na Tabela 1. Tabela 1. Composição centesimal em base seca, de diferentes cultivares de feijão cru. Cultivares de feijão Análises (%) Umidade Cinzas Proteína Lipídios Fibra bruta Carboidratos Feijão Verde 11,25*±0,07 b 3,33±0,05 b 29,45±0,08ª 1,03±0,03 ab 3,66±0,06ª 51,28±0,16 d BRS Xiquexique 13,36±0,03 a 3,20±0,03 b 22,82±0,50 b 0,95±0,06 a 3,89±0,47 a 55,78±0,51 c BRS Pontal 11,42±0,27 b 3,97±0,08ª 27,76±0,29ª 0,73±0,03 b 2,65±0,15 b 53,46±0,20 d BRS Esplendor 10,37±0,12 c 4,01±0,12ª 18,70±1,00 c 0,89±0,05 ab 2,70±0,35 b 63,33±1,29ª BRS Cometa 9,69±0,24 d 3,87±0,01ª 22,45±1,22 b 0,88±0,18 ab 2,45±0,23 b 60,67±1,21 b *Valores das médias das triplicatas ± desvio padrão. Letras diferentes na mesma coluna indicam diferença significativa (p<0,05) pelo teste de Tukey. A umidade encontrada nas farinhas de feijão variou de 9,69 a 13,36% (Tabela 1). A análise de variância mostrou diferença significativa (p<0,05) entre as cultivares, exceto os feijões verde e BRS pontal que não apresentaram diferença significativa entre si. Os valores apresentados estão dentro do recomendável pela IN Nº 12/2008 (até 14%) para fins de comercialização (Brasil,2008) e próximos aos valores médios encontrados por Oliveira et al. (2001); Nalepa e Ferreira (2013) e Brigide; Canniatti-Brazaca e Silva (2014), de 9,4%, 12,08% e 14,43%, respectivamente. Com relação as cinzas, houve pouca variação, diferindo-se estatisticamente (p<0,05) as cultivares verde e xiquexique das demais (Tabela 1), sendo todos os valores semelhantes aos encontrados por Mesquita et al. (2007) 2,97 a 4,87% e Ramírez-Cárdenas; Leonel; Costa (2008) 3,36 a 4,22%. Para teor de proteína obteve-se valores entre 18,70 e 29,45% (Tabela 1). A cultivar Esplendor diferiu das demais, com menor teor proteico. Enquanto o feijão verde apresentou maior conteúdo proteico. Outros trabalhos relataram os valores de 17,72 a 20,27% (Marquezi et al., 2016), 18,17 a 25,93% (Pires et al., 2005) e 23,38 a 31,59% (Brigide; Canniatti-Brazaca; Silva, 2014). Como pode ser visto na Tabela 1, o teor lipídico das cultivares Xiquexique e Pontal diferiram-se significativamente (p<0,05) entre si e das demais. Mesquita et al. (2007) encontraram valor mínimo de 0,53 e máximo de 2,55% de extrato etéreo em feijão cru, estando de acordo com os dados apresentados na Tabela 1. Quanto ao teor de fibra bruta variou de 2,45 a 3,89% (Tabela 1), valores próximos ao encontrado (4,6%) por Oliveira et al. (2001). Os feijões verde e BRS xiquexique não apresentaram diferença significativa (p>0,05) entre si, assim como as cultivares BRS pontal, esplendor e cometa. Com relação aos valores obtidos para carboidratos, as amostras diferiram-se estatisticamente (p<0,05) entre si, apenas entre as cultivares verde e BRS pontal não houve diferença significativa

(Tabela 1). Os teores de carboidratos das cultivares estudadas variaram de 51,28 a 63,33%, esses resultados encontram-se superiores aos 16,18 a 22,69% reportados por Brigide; Canniatti-Brazaca; Silva (2014) e inferiores aos 69,89 a 72,47% avaliados por Barros e Prudencio (2016). A concentração dos elementos minerais analisados está apresentada na Tabela 2, com valores expressos em mg/100 g de amostra. Tabela 2. Teores de minerais em base seca, de diferentes cultivares de feijão cru. Cultivares de feijão Minerais (mg/100g) Fe K** Mg** Na Feijão Verde 0,71*±0,05 b 82,78±1,28 b 28,91±0,39ª 5,28±0,25 b BRS Xiquexique 1,90±0,72 a 356,76±154,12 a 88,02±16,70 d 7,50±0,93 a BRS Pontal 0,72±0,09 b 13,76±2,57 c 33,86±1,68 b 5,55±0,24 b BRS Esplendor 0,66±0,19 b 127,62±31,57 b 51,29±8,99 c 5,13±0,26 b BRS Cometa 0,63±0,04 b 6,93±0,52 d 44,29±2,84 c 4,50±0,09 b *Valores das médias das triplicatas ± desvio padrão. Letras diferentes na mesma coluna indicam diferença significativa (p<0,05) pelo teste de Tukey. **Para atender os pressupostos de homocedacidade das variâncias e normalidade, os dados de K e Mg foram submetidos a transformação de Box-Cox. A concentração de ferro variou de 0,63 a 1,90 mg/100g de amostra para as variedades analisadas. A cultivar BRS xiquexique foi a que apresentou maior teor de ferro (1,90 mg/100g amostra) e diferiu significativamente (p<0,05) das demais. Pires et al. (2005), estudando onze variedades de feijão, encontraram valores do conteúdo de ferro entre 4,46 a 6,40 mg/100g, que foram superiores àqueles encontrados no presente trabalho. Ramírez-Cárdenas; Leonel; Costa (2008) verificaram que os teores de ferro variaram entre 4,81 a 9,16 mg/100g de matéria seca, para diferentes variedades de feijão comum estudadas. Quanto ao nível de potássio, os valores encontrados estão entre 6,93 e 356,76 mg/100g de amostra de feijão. A variedade BRS cometa foi a que apresentou menor quantidade deste mineral (6,93 mg/100g) e diferiu significativamente (p<00,5) das demais. Já o feijão BRS xiquexique, apresentou os maiores teores de potássio e diferiu estatisticamente (p<0,05) das demais variedades. Pires et al. (2005) encontraram valores entre 1172,55 e 1542,45 mg/100g de feijão, para teores de potássio, valores superiores aos encontrados no presente estudo. Para o magnésio, os valores obtidos variaram de 28,91 a 88,02 mg/100g de feijão. A variedade BRS xiquexique foi a que apresentou o maior teor (p<0,05) deste mineral e o feijão verde, menor (p<0,05). As variedades BRS esplendor e cometa não apresentaram diferença entre si quanto ao teor de magnésio em nível de 5% de probabilidade (Tabela 2). Barampama e Simard (1993), analisando diferentes variedades, encontraram valores que variaram de 28,1 a 43,8 mg de magnésio/100 g de feijão seco. Entretanto, Pires et al. (2005), encontraram valores que variaram de 164,56 a 239,47 mg/100g de feijão. Conforme a RDC nº 269/2005 (BRASIL, 2005) que regulamenta a Ingestão Diária Recomendada (IDR) de proteína, vitaminas e minerais, e de acordo com a Portaria nº 31, de 13 de janeiro de 1998 (BRASIL, 1998), para que um alimento seja considerado fonte ou rico em um determinado micronutriente, o mesmo deve estar presente, respectivamente, nas quantidades correspondentes à 15% e 30% do peso total da porção, a porção diária recomendada para o consumo de feijão é 70 g (Sichieri et al., 2000). Portanto, a cultivar BRS Xiquexique analisada pode ser considerada fonte de Mg. Os teores de sódio das variedades de feijão estudadas variaram de 4,50 a 7,50 mg/100g de amostra. A variedade BRS xiquexique foi a que apresentou maior valor, diferindo estatisticamente (p<0,05) de todas as demais (Tabela 2). Okada et al. (2007) analisando 40 amostras de feijão cru, encontraram valor médio de 1,4 mg/100g de feijão, que foram inferiores aos valores encontrados neste trabalho. Segundo a AOAC (1995) a digestão ácida de alimentos pode acarretar em contaminação ou perda do analito por adsorção ou volatilização, o que pode explicar os baixos teores dos minerais Fe, K, Mg e o alto teor de Na das variedades.

4. CONCLUSÕES A umidade encontrada em todas as variedades de feijão analisadas, encontram-se dentro do recomendável pela legislação brasileira vigente. A variedade BRS xiquexique apresentou os maiores teores de umidade e fibra bruta, a variedade feijão verde, foi a que apresentou o maior teor de proteínas e de lipídios e a variedade BRS esplendor os teores mais elevados de cinzas e carboidratos. Os minerais predominantes foram o potássio, seguido pelo magnésio, sódio e ferro. Dentre as cultivares analisadas no presente trabalho, o feijão BRS xiquexique foi o que apresentou os maiores teores de Fe, K, Mg e Na, e foi considerado fonte de magnésio. Contudo, todas as variedades apresentaram baixos teores dos minerais Fe, K, Mg e alto valor de Na, indicando que houveram perdas dos analitos e contaminação durante a digestão ácida. 5. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS Abreu, A. F. B. (2005). Cultivo do feijão da primeira e segunda safras na região sul de Minas Gerais. Embrapa Arroz e Feijão, Sistemas de Produção, (6). Disponível em https://sistemasdeproducao.cnptia.embrapa.br/fonteshtml/feijao/feijaoprimsegsafrasulmg/ Aguilera, J. M., & Rivera, R. (1992) Hard-to-cook defect in black beans: hardening rates, water imbibition and multiple mechanism hypothesis. Food Research International, 25, 101-108. Association of Official Analytical Chemists - AOAC. (1995a). Official methods of analysis of the Association of Official Analytical Chemists (method 920.39). Arlington: A.O.A.C., chapter 33. p.10. Association of Official Analytical Chemists - AOAC. (1995b). Official methods of analysis of the Association of Official Analytical Chemists (method 973.35). Arlington: A.O.A.C., chapter 9. p. 16. Barampama, Z.; & Simard, R. E. (1993). Nutrient composition, protein quality and antinutritional factors of some varieties of dry beans (Phaseolus vulgaris) grown in Burundi. Journal Food Chemistry, 47,159-167. Barros, M. de, & Prudencio, S. H. (2016). Physical and chemical characteristics of common bean varieties. Semina: Ciências Agrárias, 37(2), 751-762. Brasil, Ministério da Agricultura, Pecuária e Abastecimento. Secretaria de Defesa Agropecuária (1991). Portaria nº 108, de 04 de setembro de 1991. Métodos analíticos para controle de alimentos para uso animal métodos físicos, químicos e microbiológicos. Diário Oficial da União, Brasília, DF, 17 de setembro de 1991, Seção 1. Brasil. Ministério da Saúde, Agência Nacional de Vigilância Sanitária - ANVISA. Portaria nº 31, de 13 de janeiro de 1998. Regulamento técnico para fixação de identidade e qualidade de alimentos adicionados de nutrientes essenciais. Diário Oficial da União, Brasília, DF, 30 de março de 1998. Brasil. Ministério da Saúde, Agência Nacional de Vigilância Sanitária - ANVISA. Resolução - RDC nº 269, de 22 de setembro de 2005. Regulamento técnico sobre a ingestão diária recomendada (IDR) de proteína, vitaminas e minerais. Diário Oficial da União, Brasília, DF, 23 de setembro de 2005. Brasil, Ministério da Agricultura, Pecuária e Abastecimento. (2008). Instrução Normativa Nº 12, de 28 de março de 2008. Regulamento técnico do feijão. Diário Oficial da União, Brasília, DF, 31 de março de 2008, Seção 1. Brasil, Ministério da Agricultura, Pecuária e Abastecimento. Empresa Brasileira de Pesquisa Agropecuária Embrapa (2015). Alimentos biofortificados buscam reduzir a desnutrição da população. Notícias, publicado em 28 de maio de 2015. Disponível em https://www.embrapa.br/busca-de-noticias/-/noticia/3254365/alimentos-biofortificados-buscamreduzir-a-desnutricao-da-populacao Brigide, P., Canniatti-BrazacA, S. G., & Silva, M. O. (2014). Nutritional characteristics of biofortified common beans. Food Science and Technology, 34(3), 493-500.

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