DETERMINAÇÃO DA DENSIDADE APARENTE E PADRÃO DE COR DOS COMPONENTES DO RESÍDUO DA POLPA DE MARACUJÁ

DETERMINAÇÃO DA DENSIDADE APARENTE E PADRÃO

DE COR DOS COMPONENTES DO RESÍDUO

DA POLPA DE MARACUJÁ

T.G. Matias

, S. A. Regis

, E. D. Resende

, G. A. Gravina

1- Universidade Estadual do Norte Fluminense Darcy Ribeiro, Centro de Ciências e Tecnologias Agropecuárias, Laboratório de Tecnologia de Alimentos, Av. Alberto Lamego, 2000, CEP: 28013-602 – Campos dos Goytacazes – RJ – Brasil, Telefone: (22) 27397346 – e-mail: (thamires.gmatias@hotmail.com).

RESUMO – Este trabalho avaliou a densidade aparente e o padrão de cor dos componentes do resíduo da polpa de maracujá. O resíduo foi suspenso em água e agitado a 1000 rpm por 60 min para separar as sementes decantadas e arilos com sementes imaturas suspensas na água. Esses componentes foram secos em papel toalha para realizar medidas de densidade, sendo posteriormente processados para possibilitar medidas de cor dos coprodutos: sementes desidratadas e farinha de arilo. A densidade de sementes decantadas foi 1,1549 g cm-3 enquanto o arilo 0,9561 g cm-3. As sementes imaturas de cor branca apresentaram densidade de 0,8330 g cm-3 e aquelas com manchas escuras apresentaram 0,9260 g cm-3, mas as sementes pretas apresentaram 0,7517 g cm-3. Conclui-se que a densidade das sementes decantadas é maior do que a densidade da água, possibilitando o desenvolvimento do processo de separação do material de arilo e sementes imaturas suspensas em água.

ABSTRACT – This work evaluated the apparent density and pattern of color from components of pulp residue of passion fruit. Pulp residue was suspended in distilled water and stirred at 1000 rpm for 60 min to separate decanted seeds and arils with immature seeds suspended in water. Each component was removed and dried in paper towel to allow measurements of density, being furtherly processed to allow the measurements of color of byproducts: dried seeds and flour of arils. Density of decanted seeds was 1.1549 g cm-3 while arils presented 0.9561 g cm-3. Immature seeds with white color presented 0.8330 g cm-3 and those with black spots presented 0.9260 g cm-3, but the black seeds presented 0.7517 g cm-3. It is concluded that decanted seeds presented higher density than water, enabling the development of the process for separation of arils and immature seeds suspended in water.

PALAVRAS-CHAVE: Passiflora edulis Sims; processamento de resíduos; sementes; farinha de arilo. KEYWORDS: Passiflora edulis Sims; waste processing; seeds; flour of arils

1.

INTRODUÇÃO

Os resíduos obtidos durante o processamento do suco de maracujá são considerados bastante expressivos por representar até 65% do peso total do fruto, correspondendo a aproximadamente 40% de mesocarpo (albedo), 11% de epicarpo (flavedo), 4% de sementes e 10 % de arilo com mucilagens. Agregar valor a estes subprodutos é de interesse econômico, científico, tecnológico e ambiental (Oliveira, 2009).

A aplicação de tecnologias que permitam o aproveitamento de resíduos das indústrias é uma forma de agregar valor e possibilitar a diversificação de novos produtos alimentícios com alto valor nutritivo (Santana, 2005).

Os principais co-produtos do resíduo do processamento do suco do maracujá são: as sementes desidratadas, o óleo extraído das sementes, a torta desengordurada, a farinha do arilo, e a pectina extraída do arilo. O óleo extraído das sementes tem aplicação especial na indústria de cosméticos e de alimentos, pois apresenta grande concentração de ácidos graxos insaturados e essenciais para a dieta humana. As sementes desidratadas tem aplicação na indústria de sorvetes e doces. A torta desengordurada tem utilização na fabricação de rações pra animais ou como substância esfoliante em produtos cosméticos. O arilo é fonte de pectina que pode ser utilizada como agente geleificante, espessante e emulsificantes (Regis, 2015).

A diferença de densidade é importante nos processos de separação física em meio líquido. Durante este processo, ocorre a formação de duas fases, uma líquida e uma sólida que se deposita no fundo por possuir densidade superior à da água (Richter, 2009).

A velocidade em que se produz a sedimentação depende do tamanho das partículas, da diferença de densidades entre as partículas e o fluido, sendo que a separação ocorrerá somente se as diversas fases diferirem quanto a sua densidade (Ordonez, 2005). Quanto maior for à diferença de densidades, mais eficaz será o processo (Luz et al., 2004; Sampaio et al., 2007).

Tendo em vista o desenvolvimento de um processo físico de separação e purificação das sementes e do arilo presente no resíduo da polpa de maracujá, o objetivo deste trabalho foi determinar a densidade aparente dos componentes dos resíduos da polpa de maracujá: sementes e arilos. O trabalho contemplou também a caracterização da cor dos coprodutos: sementes secas e farinha de arilo.

2.

MATERIAL E MÉTODOS

Os resíduos de polpa do processamento de maracujás-amarelos (Passiflora edulis Sims) foram provenientes da indústria Papafruta do município de Mimoso do Sul – ES.

Os resíduos foram resfriados e transportados em caixas térmicas para o Laboratório de Tecnologia de Alimentos (LTA-UENF), onde foram misturados para garantir a homogeneização dos resíduos de polpa e embalados em sacos de plástico em quantidade suficiente para cada tratamento, sendo mantidos em congelador a -18°C até o momento do processamento.

O material foi submetido ao processo de agitação mecânica (Agitador Fisaton, modelo 715) por 1 hora, com agitação constante de 1000 rpm, em temperatura ambiente, em proporção de 500g/600mL (resíduo bruto/água). O processo de separação do arilo e sementes do resíduo de polpa tratado foi realizado por lavagens sucessivas com água destilada sob agitação em um becker até a remoção completa do material em suspensão. Do material flotado foram obtidos arilo e sementes suspensas, que foram recolhidos com ajuda de peneira e no fundo do becker foram recolhidas as sementes decantadas. As sementes suspensas foram separadas do arilo por intermédio de uma pinça. As sementes que flotaram foram caracterizadas quanto ao estádio de maturação pela seguinte escala:

1: sementes finas e brancas;

2: sementes claras e/ou com início de pigmentação escura; 3: sementes escuras.

O procedimento foi repetido até que fosse obtida uma quantidade suficiente de cada fração para a realização do experimento.

A densidade aparente foi medida nas frações de componentes do resíduo da polpa do maracujá: sementes decantadas, arilo e sementes suspensas (sementes 1, 2 e 3). A metodologia de determinação da densidade foi baseada no método do balão volumétrico proposto por Gubiani et al. (2006), com algumas adaptações.

As frações do resíduo obtidas após o processo de purificação e separação de arilo foram submetidas à remoção de umidade superficial com papel toalha e auxílio de tecido de tela fina. Para determinação da densidade de sementes decantadas (10 repetições) utilizou-se balão volumétrico de

50mL e álcool etílico (92.8°) e para arilo (10 repetições) e sementes suspensas (5 repetições para cada escala), proveta de 25mL e hexano, por serem menos densos. As medidas de densidade das amostras foram calculadas em relação à densidade do solvente utilizado, conforme a Equação 1:

(Equação 1)

-1

) Mbv = Massa do balão volumétrico (g)

Mbvp = Massa do balão volumétrico com o componente do resíduo de polpa (g)

Mbvpa = Massa do balão volumétrico contendo o componente do resíduo e o álcool ou hexano(g)

ρa = Densidade do álcool ou hexano (g mL -1

)

A massa de sementes decantadas e de arilo, obtidas após o processo de purificação, foi submetida ao processo de secagem para obtenção dos co-produtos. As sementes foram espalhadas em tela fina de tecido sintético, colocadas em secador de bandejas (Tipo Desidratador Pardal), com circulação forçada de ar a 60 °C por 90 minutos. A massa de arilo foi espalhada em camada fina sobre a malha de tecido sintético e mantida a 60 °C por 6 h. Após a secagem o material foi colocado em dessecador para resfriar. O arilo seco foi triturado em moinho de martelo (SL 33 SOLAB) e a farinha foi padronizada em peneira de 50 mesh e acondicionada em tubos herméticos.

As sementes secas foram homogeneizadas e amostras de 1,5 g foram pesadas em balança analítica (Gehaka, modelo AG 200), mantidas em cadinhos de alumínio, previamente pesados, e colocadas em estufa a 105°C por 24h para determinar o teor de umidade. O mesmo foi realizado com a farinha do arilo, utilizando 0,3 g do material. Em ambas as frações, foram realizadas 5 repetições.

As análises de cor foram realizadas com um padrão de 5 g sementes decantadas secas e 1,5 g da farinha de arilo, com 10 repetições, por meio do colorímetro de Hunter (HunterLab MiniScan XE Plus) calibrado com placas refletivas preta e branca, com leituras expressas pelos parâmetros de cor CIE L*a*b*. As amostras de sementes e farinha de arilo foram colocadas em cubeta de cristal mantida dentro de um copo opaco preto para evitar a influência da luz externa no momento da leitura. As leituras foram feitas em 4 posições de rotação da cubeta, a cada 90°, obtendo uma média das leituras para cada amostra. Foi realizada a leitura da medida de cor da cubeta (branco) nas mesmas condições do ensaio, possibilitando a correção dos valores dos parâmetros de cor da amostra.

Os dados foram submetidos à análise de variância (ANOVA, p < 0,05) e teste de Tukey (p<0,05) para comparação entre as médias, utilizando o programa estatístico SAS – Statiscal Analysis System (2003), versão 9.3.

3.

RESULTADOS E DISCUSSÃO

Os resultados de determinação de densidade dos componentes do resíduo de polpa do maracujá demonstraram que as sementes decantadas diferiram significativamente da fração arilo (Tabela 1), confirmando a decantação das sementes e a flotação do arilo em suspensão de água durante o processo de purificação de sementes e remoção de arilo.

Comparando a densidade aparente entre as sementes suspensas nota-se diferença significativa entre seus valores. Sementes de escala 2 apresentaram maior valor de densidade devido ao estádio mais avançado de maturação e desenvolvimento fisiológico do endosperma. Sementes de escala 3 exibiram os menores valores de densidade pois por mais que apresentassem coloração externa mais escura, internamente encontravam-se ocas, sem conteúdo de endosperma, apenas com a casca de revestimento. De maneira intermediária, apresentam-se as sementes de escala 1 cujo valor reflete que

mesmo de coloração clara, havia material interno (endosperma) tornando-a mais densa que as sementes da escala 3.

Destaca-se que o valor de densidade das sementes decantadas é superior ao da água (densidade 1,0g cm-3), ao passo que o arilo e sementes imaturas apresentaram valores menores que a densidade da água, possibilitando desta forma o desenvolvimento do processo de separação dos componentes do resíduo de polpa através do processo de separação por diferença de densidade.

Tabela1.Valores médios de densidade aparente dos componentes do resíduo de polpa de maracujá. Os dados entre parênteses representam o intervalo de confiança e as médias com letras iguais (maiúsculas ou minúsculas) na mesma coluna não diferem significativamente a p≤0,05. Componente do resíduo Densidade (g cm-3)

Sementes Decantadas 1,1549 A (±0,013)

Arilo 0,9561B (±0,006)

Sementes 1 0,8330 b (±0,085)

Sementes 2 0,9260 a (±0,074)

Sementes 3 0,7517 c (±0,005)

As sementes decantadas e a farinha do arilo foram avaliadas quanto à umidade e aos parâmetros de cor CIE L*a*b*, como mostra os resultados na Tabela 2.

Tabela 2. Valores médios dos parâmetros de cor CIE L*a* b* e conteúdo de umidade das sementes decantadas e farinha de arilo, obtidos após o processamento do resíduo de polpa de maracujá. Os dados entre parênteses representam o intervalo de confiança de medidas para uma população infinita a p≤0,05.

Fração do resíduo Umidade (g) L* a* b*

Sementes Decantadas 3,61 (±0,04) 28,03 (±0,37) 5,16 (±0,04) 8,14 (±0,13) Farinha do Arilo 9,16 (±0,25) 70,91 (±0,12) 3,32 (±0,22) 21,9 (±0,07)

Nota-se na Tabela 2 que a umidade das sementes decantadas alcançou valor muito baixo após o processo de secagem a 60 oC por 90 minutos, ao passo que a farinha do arilo manteve valor mais elevado durante a secagem a 60 oC por 6 horas, indicando que o processo de secagem do arilo é excessivamente mais demorado.

O padrão de cor das sementes decantadas é caracterizado por baixo índice de luminosidade (CIE L*), ou seja, ele indica a ocorrência de sementes de tonalidade mais escura. Entretanto, o material de sementes decantadas possui também uma parcela de sementes mais claras, mas que decantou possivelmente devido ao estado fisiológico avançado do endosperma. Resultados similares foram encontrados por Regis (2015), que avaliou os parâmetros de cor CIE L*a*b* para sementes decantadas obtidas do processamento do resíduo de polpa de maracujás maduros, obtendo os seguintes valores: CIE L* = 28,52 (±1,10); CIE a* = 5,90 (±0,37) e CIE b* = 9,55 (±0,84).

Na avaliação de cor da farinha de arilo, nota-se na Tabela 3 que o produto apresentou altos índices de luminosidade caracterizados pelo parâmetro de cor CIE L* e também valores mais altos do parâmetro de cor CIE b*, que caracteriza a tonalidade de cor amarela da farinha. A farinha de arilo avaliada por Regis (2015) apresentou uma tonalidade mais clara e menos amarelada do que aquela

obtida no presente trabalho, com média de CIE L igual a 78,21 (±0,72), CIE b* igual a 16,81(±1,40) e CIE a* igual a 2,34 (±0,31). Ressalta-se que o procedimento de purificação de semente e separação de arilo realizado por Regis (2015) foi conduzido com uma proporção de suspensão mais diluída (30:100 g/mL) e agitação a 1250 rpm durante 35 min. Desta forma, a solução de suspensão carreou mais sólidos solúveis ligados ao arilo, tornando a farinha do arilo mais clara.

4.

CONCLUSÕES

Conclui-se que o processo de separação dos componentes do resíduo de polpa do maracujá foi realizado de forma eficiente em meio aquoso devido à diferença de densidade entre as frações: sementes decantadas (ρ = 1,1549 g cm-3) e material em suspensão contendo arilos (ρ = 0,9561 g cm-3), sementes imaturas de cor branca (ρ = 0,8330 g cm-3), sementes imaturas com manchas escuras (ρ = 0,9260 g cm-3) e sementes escuras e sem endosperma (ρ = 0,7517 g cm-3). As sementes decantadas foram caracterizadas como de coloração escura e a farinha de arilo foi caracterizada com alta luminosidade e tonalidade amarelada.

5.

AGRADECIMENTOS

Ao CNPq, CAPES e FAPERJ pelo apoio financeiro.

6.

REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS

Gubiani, P.I., Reinert, D. J., Reichert, J.M. (2006). Método Alternativo para a determinação da densidade de partículas do solo – exatidão, precisão e tempo de processamento. Ciência Rural, v.36, n.2, mar-abr.

Luz, A.B., Sampaio, J.A., Almeida, S.L.M. (2004). Tratamento de Minérios (4. ed.). Rio de Janeiro: CETEM/MCT.

Oliveira, E. M. S. (2009). Caracterização de rendimento das sementes e do albedo do maracujá para aproveitamento industrial e obtenção da farinha da casca e pectina (Dissertação de Mestrado em Produção Vegetal). Universidade Estadual do Norte Fluminense Darcy Ribeiro, Campos dos Goytacazes-RJ.

Ordóñez, J. A. (2005). Tecnologia de Alimentos: Alimentos de Origem Animal. (v.2.) Porto Alegre: Artmed.

Regis, S.A. (2015). Otimização de processo para desenvolvimento de co-produtos derivados dos resíduos do processamento industrial da polpa do maracujá (Tese de Doutorado em Produção Vegetal). Universidade Estadual do Norte Fluminense Darcy Ribeiro, Campos dos Goytacazes-RJ. Richter, C.A. (2009). Água: Métodos e Tecnologia de Tratamento. (2. ed.) São Paulo: Blucher.

Sampaio, J.A., França, S.C.A., Braga. P.F.A. (2007). Tratamento de Minérios: Práticas Laboratoriais (1. ed.). Rio de Janeiro: CETEM/MCT.

Santana, M.F.S. (2005). Caracterização físico-química de fibra alimentar de laranja e maracujá (Tese de Doutorado). Universidade Estadual de Campinas, Campinas-SP.