Autor Correspondente | Corresponding Author Recebido | Received: 20/07/2009 Aprovado | Approved: 26/11/2010
Resumo
O objetivo deste trabalho foi avaliar o efeito da despectinização e da clarificação do mosto com gelatina sobre a cor, o teor de fenóis e a atividade antioxidante de fermentados de maçãs. Foram utilizados quatro mostos varietais, com os tratamentos: 1) despectinização do mosto antes do inóculo de levedura; 2) adição simultânea do agente despectinizante e da levedura ao mosto; e 3) mosto não submetido ao processo de despectinização. Estes tratamentos foram conduzidos na presença e na ausência de sulfito. O processo de despectinização não influenciou o tempo de fermentação alcoólica, porém houve efeito do fator varietal sobre o resultado. O processo de despectinização do mosto das cultivares Imperial Gala e Fuji Suprema diminuiu a concentração de compostos fenólicos; entretanto, não houve efeito do processo para as cultivares Belgolden e Granny Smith. O processo de clarificação com a gelatina aumentam as perdas de compostos fenólicos para os fermentados das cultivares Imperial Gala e Fuji. A clarificação com gelatina resultou em uma diminuição de 2 a 4 vezes da atividade antioxidante em todos os tratamentos.
Palavras-chave: Potencial antioxidante; Despectinização; Gelatina; Polifenóis. Summary
The main objective of this study was to evaluate the influence of depectinization and clarification of the must with gelatin on the colour, phenolic compounds content and antioxidant activity of varietal apple ciders. Four musts from different varieties (Belgolden, Imperial Gala, Granny Smith, Fuji Suprema) were used and received identical treatments, as follows: 1) depectinization before yeast inoculation; 2) simultaneous enzyme and yeast addition; and 3) control without enzyme addition. These treatments were performed with and without sulphite addition. The depectinization process did not affect the fermentation rate, but the varietal factor did show an effect. The phenolic compound contents of the Imperial Gala and Fuji Suprema musts were reduced by the addition of pectinase, but the phenolic compound contents were not modified in the other two apple musts (Belgolden and Granny Smith). Clarification with gelatin increased the losses of phenolic compounds for the apple ciders from the cultivars Imperial Gala and Fuji Suprema. For all the treatments, clarification with gelatin resulted in a 2 to 4 times reduction in the antioxidant activity.
Key words: Antioxidant potential; Depectinization; Gelatin; Polyphenols.
fenólicos e na atividade antioxidante de fermentados de maçãs
Effect of clarification with gelatin on the phenolic compounds
content and antioxidant activity of apple cider
Autores | Authors
José Ricardo CARVALHO
Universidade Estadual de Ponta Grossa (UEPG) Ciência e Tecnologia de Alimentos e-mail: ricardocarvalhoo@bol.com.br
Karolline Marques da SILVA Cíntia Maia BRAGA
Programa Institucional de Bolsas de Iniciação Científica (PIBIC) Conselho Nacional de Desenvolvimento
Científico e Tecnológico (CNPq) Fundação Araucária e-mail: karollinesilva@gmail.com cmaiabraga@uol.com.br
Aline ALBERTI
Universidade Estadual de Ponta Grossa (UEPG) Ciência e Tecnologia de Alimentos e-mail: alinealberti@gmail.com
Gilvan WOSIACKI
Universidade Estadual de Ponta Grossa (UEPG) Científico e Tecnológico (CNPq) e-mail: gilvan.wosiacki@pesquisador.cnpq.br
Alessandro NOGUEIRA
Universidade Estadual de Ponta Grossa (UEPG) Deparmento de Engenharia de Alimentos Av. Carlos Cavalcanti, 4748 CEP: 84030-900 Ponta Grossa/PR - Brasil e-mail: alessandronog@yahoo.com.br
produto escurecido e de aparência pouco agradável. O processo de despectinização envolve duas reações que acarretam a redução do tamanho da molécula de pectina e a descaracterização dos polissacarídeos como substâncias coloidais: o de hidrólise e o de betaeliminação (OLIVEIRA et al., 2006; DRILLEAU, 1985; LEQUÉRÉ, 1991).
Após a extração e a despectinização, o mosto recebe o inóculo sob a forma de levedura seca ativa, em uma razão de 0,2 g.L-1, que corresponde a uma
população inicial de aproximadamente 2,0 x 106 ufc.mL-1.
A fermentação alcoólica do mosto de maçã é realizada em dornas à temperatura ambiente durante os meses de fevereiro, março e abril, ou seja, durante o final do verão e o início do outono no Hemisfério Sul. As leveduras tendem a se precipitar após o término dos açúcares e podem ser separadas por trasfega ou centrifugação, para que o produto possa ser gaseificado e engarrafado em embalagens de vidros resistentes à alta pressão, enrolhado e rotulado (NOGUEIRA e WOSIACKI, 2010).
Entretanto, antes da gaseificação o produto pode estar turvo e necessitar de clarificação, uma das mais importantes etapas do processamento industrial da maçã. Mesmo que o produto esteja límpido após a retirada das leveduras, ele precisa ser quimicamente estabilizado. Esta operação auxilia na remoção de compostos precursores de sedimentos denominados haze, que podem se formar durante o período de estocagem ou de validade do produto (HSU et al., 1990).
A clarificação, efetuada geralmente com gelatina, empregando bentonita e sílica sol, como coadjuvantes, é uma operação industrial comum para sucos e fermentados de maçã (STOCKÉ, 1998).
A gelatina apropriada para o processo de clarificação deve apresentar cargas positivas em pH baixo, como ocorre em sucos e fermentados de frutas. A gelatina reage, através de ligações iônicas, com polifenóis de cargas negativas, formando um grande complexo insolúvel que pode precipitar por força da gravidade ou ser retido em membrana de filtração. A bentonita e a sílica sol apresentam cargas negativas e, desta forma, aplicadas após o tratamento com gelatina, removem os compostos com carga positiva, bem como possíveis resíduos de gelatina das bebidas. Vários fatores influenciam na escolha do tipo de gelatina, de sílica sol e de bentonita utilizadas na clarificação, como por exemplo, o número de bloom (70-100), a fonte, a solubilidade e o tipo de processamento que deverá ser utilizado (OSZMIANSKI e WOJDYŁO, 2007).
No suco e no fermentado de maçã, os taninos e as antocianinas consistem na maior fonte de ligações de hidrogênio necessárias para a formação dos complexos insolúveis com gelatina. Estes polifenóis reativos são os principais iniciadores da reação de formação do haze. A
1 Introdução
O processo de fermentação de suco de maçã visando a obter bebida alcoólica já era praticado no Mediterrâneo Oriental, há mais de 2000 anos (JARVIS et al., 1995). No Brasil, a bebida surgiu no Estado de São Paulo na década de 50, com pouco sucesso. Nos anos 70, ressurgiu como forma de agregar valor às maçãs provenientes do descarte comercial (WOSIACKI e NOGUEIRA, 2010), que apresentam baixos teores de compostos fenólicos e de acidez, com valores em média, no suco, de 311 mg.L-1 e 0,36 g.100 mL-1,
(WOSIACKI et al., 2008; PAGANINI et al., 2005).
Os compostos fenólicos da maçã influenciam na cor, no amargor, na adstringência, no aroma e na turbidez do suco. Atualmente, o interesse nos compostos fenólicos se deve à sua capacidade antioxidante, que contribui para proteger o organismo humano dos efeitos prejudiciais ocasionados pelas espécies reativas de oxigênio e peroxidação de lipídeos, que podem estar ligados a condições patológicas, tais como aterosclerose, câncer e inflamações crônicas (MANGAS et al., 1999; LEE e SMITH, 2000; GOSSÉ et al., 2005; SEERAM e NAIR, 2002). O perfil e a quantidade de compostos fenólicos em sucos de maçãs e sidras dependem do cultivar de maçã, do seu grau de maturação, das condições de cultivo e do tipo de extração durante a operação de prensagem (LEA e ARNOLD, 1978). No processamento, a concentração de fenóis pode ser modificada pela reação de escurecimento enzimático devida à ação da polifenoloxidase (PPO) e pela formação de precipitados (CLIFF et al., 1991; ZARDO et al., 2008). O escurecimento enzimático pode ser bloqueado pela utilização de aditivos antioxidantes, como o dióxido de enxofre e o ácido ascórbico, que podem atuar na inibição da enzima ou interagir com intermediários da oxidação enzimática, ou mesmo como agentes redutores, reconvertendo as quinonas aos compostos fenólicos originais (SHAHIDI e NACZK, 1995; SAYAVEDRA-SOTO e MONTGOMERY, 1986; NICOLAS et al., 1994). Dessa forma, as maiores perdas de compostos fenólicos no processamento de maçãs se devem à oxidação durante e após trituração das frutas, a uma incompleta extração do suco celular da fruta e à clarificação do suco (SHAHIDI e NACZK, 1995).
O mosto de maçãs, extraído por processo de prensagem, contém substâncias pécticas, açúcares, ácido málico e tecidos da fruta que o tornam turvo e elevam a viscosidade do líquido, interferindo em etapas do processo de produção, como a filtração (BENITEZ e LOZANO, 2007).
Os compostos, principalmente os de parede celular – com destaque para a pectina – apresentam uma estrutura de suporte para a adsorção de pigmentos coloridos derivados da oxidação enzimática dos compostos fenólicos, com o estabelecimento de um
(processo industrial). No terceiro volume de mosto, não foi adicionada enzima pectinolítica.
2.5 Fermentado de maçã
Cada mosto, despectinizado ou não, foi dividido em dois volumes iguais de aproximadamente 2,0 L. Em um destes volumes, foi adicionado metabissulfito de potássio na concentração de 100 mg.L-1 ao mosto antes do inóculo
da levedura. A fermentação alcoólica foi conduzida em Erlenmeyer esterilizados de 0,5 L com 0,45 L de volume útil, munidos de batoque contendo solução de metabissulfito de potássio a 300 mg.L-1 (M1005.01AG
– Synth). A levedura comercial seca ativa S. cerevisiae foi re-hidratada conforme recomendações do fabricante e inoculada na população de 2,0 x 106 células.mL-1 em
todos os ensaios de fermentação.
2.6 Monitoramento da fermentação alcoólica
A cinética de fermentação foi feita através da perda de gás carbônico, quantificada através da perda de massa por sucessivas pesagens do fermentador (BELY et al., 1990; ROGER et al., 2002). O tempo de fermentação foi definido como o necessário para ocorrer a estabilização do peso do fermentador. O teor alcoólico foi determinado, em duplicatas, por ebuliometria. 2.7 Clarificação do fermentado com gelatina
Para definir a concentração ideal de gelatina a ser utilizada no processo de clarificação dos fermentados de maçãs, foi realizado um teste com diferentes concentrações de gelatina incolor (0 a 0,1 g.L-1) em cada
fermentado de maçã. Após 15 min a 15 °C, foi realizada a filtração com papel de filtro e verificada a turvação em cada tubo. A concentração de gelatina adequada, por causar melhor limpidez, ficou entre 0,03 e 0,04 g.L-1,
sendo padronizado o teor de 0,03 g.L-1 de gelatina para
todos os fermentados. Esta concentração foi adicionada nos fermentados varietais que, após 15 min a 15 °C, foram centrifugados (1200 rpm/20 min.) e o sobrenadante foi analisado.
2.8 Determinação de açúcares redutores totais Os açúcares redutores totais foram determinados em triplicata pelo método clássico de Somogyi-Nelson, conforme método descrito por Tanner e Brunner (1985). 2.9 Determinação de acidez total
A determinação da acidez total, em triplicatas, consistiu na neutralização dos ácidos tituláveis com solução de hidróxido de sódio de normalidade conhecida (0,1 N), utilizando fenolftaleína 1% como indicador (IAL, 2008).
bentonita, a polivinilpolipirrolidona (PVPP) e o carvão ativo são utilizados para eliminar polifenóis em sucos de frutas (KWANG-SUP et al., 2004). Estes compostos eliminam todos os compostos fenólicos do meio, sendo que a gelatina elimina apenas os que mostram reatividade, razão pela qual tem sido o principal agente clarificante utilizado na indústria de sucos e fermentados.
Face ao uso tradicional que se faz de gelatina como agente de clarificação de sucos e fermentados, este trabalho teve como objetivo verificar os efeitos (1) da despectinização e (2) da clarificação com gelatina na cor, no teor de fenóis e na atividade antioxidante de fermentados de maçã.
2 Material e métodos
2.1 Maçãs
Foram utilizadas as cultivares Imperial Gala, Fuji Suprema, Granny Smith e Belgolden. As frutas foram selecionadas e o grau de maturação foi determinado por teste de iodo (CANTILLANO, 1987). As maçãs foram armazenadas a 10 ºC até o momento do processamento em suco e fermentado alcoólico. Os reativos utilizados foram pro analysis.
2.2 Microrganismos
A cepa de Saccharomyces cerevisiae r.f. cerevisiae Fermol® Bouquet (AEB Group), comercializada na forma
seca ativa, foi utilizada nos experimentos como inóculo de levedura fermentativa.
2.3 Obtenção do mosto
Vinte quilos de cada cultivar de maçãs foram selecionados, lavados e fragmentados em processador de laboratório (Metvisa, Tipo MPA). A massa ralada foi submetida a uma pressão de 3,0 kgf.cm-2 durante 5 min
(Prensa hidráulica Eureka, Hoppe Ind. Ltda, Brasil). O rendimento em mosto de maçã variou de 58 a 64% (11,6 a 12,8 L).
2.4. Despectinização do mosto
O volume de mosto de cada cultivar foi dividido em três partes iguais de aproximadamente 4,0 L. A pectinase (Pectinex 3XL, Novozymes do Brasil) na concentração de 0,03 mL.L-1 foi utilizada no mosto de duas formas: no
primeiro caso, o mosto foi aquecido a 45 ºC e a enzima adicionada. Depois de transcorridos 60 min, foi feita uma trasfega para separar o mosto despectinizado do material sedimentado (processo usual em laboratório); no segundo volume de mosto, a enzima foi adicionada no fermentador simultaneamente com o inóculo de levedura S. cerevisiae
de vidro óptico) em espectrofotômetro (Femto, modelo 435, Brasil), sendo que a primeira corresponde à oxidação dos polifenóis e a segunda, aos pigmentos antocianínicos da fruta (TANNER e BRUNNER, 1985).
3 Resultados e discussão
Na Tabela 1, pode ser observado que o tempo necessário para o consumo dos açúcares fermentescíveis pelas leveduras, nas mesmas condições de fermentação e com teores de açúcares iniciais semelhantes, variou de 6 a 12 dias entre os fermentados varietais. Esta desigualdade de tempo não se deve aos tratamentos utilizados. Normalmente, esta diferença de tempo está relacionada com a composição físico-química de cada mosto (WOSIACKI et al., 2008; NOGUEIRA e WOSIACKI, 2010).
O metabissulfito adicionado aos mostos varietais antes do inóculo da levedura não influenciou no tempo de fermentação (Tabela 1), uma vez que a Saccharomyces é reconhecida por apresentar resistência a determinadas concentrações de sulfito (JARVIS e LEA, 2000; BLOUIN, 1993).
Entre os fermentados varietais, os tratamentos de despectinização não influenciaram os tempos de fermentação das cultivares Belgolden e Granny Smith que foram de 5 e 8 dias, respectivamente (Tabela 1). Porém, nas demais foi observado efeito em função do tratamento. A fermentação da cultivar Imperial Gala terminou dois dias antes (oito dias) no mosto sem a despectinização. Este tempo menor pode ter sido em função da biodisponibilidade de algum nutriente específico presente nesta cultivar. Isto poderia explicar os dois dias a mais na fermentação da Fuji Suprema no 2.10 Determinação da atividade antioxidante
Para a determinação da atividade antioxidante, foi utilizado o método de FRAP, descrito por Benzie e Strain (1996) e Pulido et al. (2000). Como padrão, foi utilizado o reativo ácido 6-hidroxi-2,5,7,8-tetrametilchroman-2-carboxílico (TROLOX – Flucka Chemicals Suisse – Cód. 56510) em concentração apropriada, com a diluição realizada para cada amostra: 3 mL do reagente FRAP e 1 mL do padrão ou amostra foram adicionados em tubo de ensaio e a leitura da absorbância foi realizada a 593 nm, utilizando o reagente FRAP como branco (L1). O resultado das triplicatas foi expresso como µmol de trolox.mL-1 de amostra.
2.11 Determinação do teor de compostos fenólicos totais
O teor de compostos fenólicos totais foi analisado em triplicatas mediante modificações da análise colorimétrica de Folin-Ciocalteau, descrita por Singleton e Rossi (1965). Em um tubo de ensaio, foram adicionados 8,4 mL de água destilada, 100 µL de amostra ou 100 µL do padrão de catequina (SIGMA – C-1251), numa concentração de 200 mg.L-1, e 500 µL do reativo de
Folin-Ciocalteau. O tubo foi agitado e aguardado o tempo de 3 min. Em seguida, foi adicionado 1,0 mL de carbonato de sódio saturado e após 1 h foi feita a leitura em espectrofotômetro (Shimadzu – Mod. UV-Mini 1240) a 720 nm.
2.12 Determinação da cor
A determinação da intensidade da cor foi realizada pela somatória das absorbâncias a 440 e 520 nm (cubeta
Tabela 1. Tempo de fermentação, grau alcoólico e acidez de quatro fermentados de maçãs em presença e ausência de metabissulfito de potássio (100 mg.L-1) e em diferentes momentos de despectinização dos mostos.
Cultivar
Açúcar inicial (g.L-1)
Fim dos açúcares fermentescíveis (dias)*
Mosto despectinizado Mosto com pectinase Mosto sem despectinizar
Presença SO2 Ausência SO2 Presença SO2 Ausência SO2 Presença SO2 Ausência SO2
Imperial Gala 139,50 10,0 10,0 10,0 10,0 8,0 8,0
Fuji Suprema 127,80 10,0 10,0 12,0 12,0 10,0 10,0
Belgolden 131,40 6,0 6,0 6,0 5,0 5,0 5,0
Granny Smith 133,20 8,0 8,0 8,0 8,0 8,0 8,0
Etanol no fim dos açúcares fermentescíveis (ºGL)**
Imperial Gala 139,50 8,00 8,00 8,10 7,50 8,00 8,10
Fuji Suprema 127,80 7,10 7,10 7,10 7,20 7,10 7,10
Belgolden 131,40 7,30 7,30 7,20 7,20 7,30 7,30
Granny Smith 133,20 7,30 7,50 7,30 7,30 7,50 7,30
Acidez no fim dos açúcares fermentescíveis (g.L-1)
Imperial Gala 139,50 4,01 ± 0,05 4,06 ± 0,07 3,96 ± 0,10 2,81 ± 0,04 3,99 ± 0,07 3,33 ± 0,07
Fuji Suprema 127,80 4,25 ± 0,02 3,18 ± 0,03 4,14 ± 0,08 4,23 ± 0,10 4,14 ± 0,08 3,50 ± 0,02
Belgolden 131,40 4,36 ± 0,30 5,09 ± 0,19 4,91 ± 0,10 4,77 ± 0,07 4,65 ± 0,05 4,79 ± 0,05
Granny Smith 133,20 4,96 ± 0,08 4,97 ± 0,07 4,87 ± 0,03 4,86 ± 0,05 5,09 ± 0,05 6,90 ± 0,10
*Monitoramento feito em duplicatas. O término foi definido no dia de estabilização da perda de massa do mosto durante a fermentação; e **teor alcoólico foi determinado por ebuliômetro, os resultados da duplicata eram semelhantes, tornando o desvio padrão próximo de zero.
possibilitando que as pectinas se sedimentassem juntamente com as leveduras (CASTALDO et al., 1989; KUMAR et al.,1985; DECHAU e EMEIS, 1975). Além disso, a parede celular externa da Saccharomyces cerevisiae, composta de glicoproteínas, pode estar ligada a glucanos e à quitina (WALKER, 1998; SLAUGHTER, 1995), o que faz com que a diferença de polaridade e a natureza hidrofílica ou hidrofóbica dos polímeros da parede celular possam influenciar na capacidade da levedura em reter ou absorver diferentes moléculas do fermentado (MORATA et al., 2003).
Antes da análise de cor “antes da clarificação”, os fermentados foram trasfegados e centrifugados. Mesmo assim, alguns fermentados apresentaram uma leve turbidez, o que pode ter sido o principal fator de oscilação dos valores (Tabela 2). Após a clarificação com gelatina, os valores diminuíram para 0,160 em média, o que tornou todos os valores, independentemente da cultivar e do tratamento, semelhantes. Explica-se este fato pela reação da gelatina com os compostos responsáveis pela cor, provocando a diminuição dos valores de absorbância (Tabela 2).
O sulfito apresenta função antioxidante, impedindo a reação de escurecimento enzimático, a qual é reconhecida por ser o principal fator de diminuição do teor de compostos fenólicos de mostos de maçãs (ZARDO et al., 2008). Para que o sulfito seja eficiente no bloqueio da reação, deve ser adicionado logo que a maçã é triturada. Neste trabalho, o sulfito foi dissolvido no mosto momentos antes do inóculo da levedura, ou seja, no meio oxidado, a fim de se verificar uma possível tratamento em que o inóculo foi adicionado junto com a
enzima (Tabela 1).
Os valores de etanol não foram influenciados pelos tratamentos e foram semelhantes em função do teor inicial de açúcares próximos (127,80 a 139,50 g.L-1). Os
teores de açúcar determinados, associados ao teor de amido inferior a 2%, conforme indicado pelo teste de iodo (CANTILLANO, 1987), indicam a maturação completa e uniforme das frutas. Os valores são análogos aos encontrados por Wosiacki et al. (2008), que avaliaram 463 sucos de maçãs em diferentes safras e obtiveram um valor médio de açúcares redutores totais de 117,00 ± 15,50 g.L-1.
Os tratamentos não influenciaram os valores de acidez dos fermentados de maçãs. Gökmen et al. (2001) não observaram diferenças no teor de acidez com a despectinização e a clarificação com gelatina. Os valores de acidez são semelhantes aos encontratos por Wosiacki et al. (2008) e correspondem a frutas destinadas ao consumo in natura. Na França, os valores de acidez para fermentados de maçãs industriais podem alcançar valores dez vezes superiores, 13,0 g.L-1 (LEA e DRILLEAU,
2003).
No final do processo fermentativo do mosto sem despectinização, foi observada pouca diferença de limpidez em relação aos demais tratamentos (dados não apresentados). Isto pode ser devido aos sistemas de enzimas endógenas que, durante o período de fermentação, hidrolisaram as pectinas ou devido à formação de etanol ao longo da fermentação,
Tabela 2. Valores de cor pelo método de somatória (Σ) de absorbâncias a 440 e 520 nm em fermentados de maçã na presença e ausência de metabissulfito de potássio (SO2) com diferentes momentos de despectinização do mosto.
Cultivar Conservante Clarificação Cor Σ ABS
Mosto Despectinizado Mosto com pectinase Mosto sem despectinizar Imperial Gala Presença SO2 Antes 0,936 ± 0,001 0,679 ± 0,005 0,386 ± 0,003 Fuji Suprema 0,626 ± 0,003 0,664 ± 0,001 0,694 ± 0,002 Belgolden 0,185 ± 0,002 0,481 ± 0,003 0,377 ± 0,003 Granny Smith 1,171 ± 0,006 0,245 ± 0,002 0,202 ± 0,004 Imperial Gala Ausência SO2 0,504 ± 0,007 0,752 ± 0,004 0,475 ± 0,005 Fuji Suprema 0,669 ± 0,004 0,981 ± 0,003 0,661 ± 0,003 Belgolden 0,333 ± 0,002 0,648 ± 0,004 0,491 ± 0,002 Granny Smith 0,933 ± 0,003 1,155 ± 0,002 0,568 ± 0,007 Imperial Gala Presença SO2 Após 0,195 ± 0,002 0,176 ± 0,002 0,155 ± 0,004 Fuji Suprema 0,179 ± 0,003 0,163 ± 0,005 0,171 ± 0,003 Belgolden 0,137 ± 0,005 0,125 ± 0,001 0,134 ± 0,002 Granny Smith 0,111 ± 0,003 0,089 ± 0,002 0,093 ± 0,002 Imperial Gala Ausência SO2 0,166 ± 0,003 0,255 ± 0,003 0,189 ± 0,001 Fuji Suprema 0,198 ± 0,002 0,186 ± 0,002 0,206 ± 0,002 Belgolden 0,148 ± 0,005 0,148 ± 0,004 0,159 ± 0,002 Granny Smith 0,130 ± 0,002 0,139 ± 0,003 0,189 ± 0,005
e Timberlake (1978), a clarificação do mosto com gelatina acarreta uma significativa perda de procianidóis (taninos). Desta forma, há possibilidade de os fermentados de ‘Fuji Suprema’ e ‘Imperial Gala’ conterem concentrações maiores de taninos e antocianinas que os demais fermentados varietais.
O fermentado da cv. Granny Smith não apresentou perda importante de fenóis em todos os tratamentos, além de apresentar os maiores valores de compostos fenólicos (acima de 500 mg.L-1). O fato de este fermentado não ser
afetado pelo processo de clarificação com gelatina pode ser explicado pela ausência de polifenóis reativos com a gelatina; o contrário foi observado nos fermentados da cultivar Fuji suprema e Imperial gala.
Na Tabela 4, podem ser observados os valores de atividade antioxidante nos fermentados e respectivos tratamentos. O fermentado da cultivar Granny Smith apresentou a maior atividade antioxidante antes da operação de clarificação (acima de 14000 µMol.mL-1), o que
o caracteriza como um fermentado de elevada atividade antioxidante. Após o tratamento com a gelatina, os valores de atividade antioxidante diminuem significativamente para valores abaixo de 5500 µMol.mL-1, mesmo sem ter
havido uma perda expressiva de compostos fenólicos. A clarificação com gelatina causou uma diminuição importante da atividade antioxidante em todos os tratamentos, mesmo nos fermentados em que a redução de fenóis foi pequena. Considerando-se apenas o tratamento de despectinização, a diminuição da atividade antioxidante, após a clarificação com gelatina, seria de 61, 58 e 55% no mosto despectinizado, no mosto interferência do sulfito no teor de compostos fenólicos
nos tratamentos que foram avaliados. Entretanto, não foi observado o efeito do sulfito, mas sim dos tratamentos de despectinização e de clarificação com gelatina.
Na Tabela 3, podem ser observados os efeitos dos tratamentos nos teores de compostos fenólicos dos fermentados varietais de maçãs. Foram constatados efeitos diferentes para cada fermentado varietal, que são devidos ao perfil fenólico de cada cultivar (SANONER et al., 1999). O fermentado da cultivar Imperial Gala apresentou uma perda maior de compostos fenólicos com o tratamento de despectinização do mosto antes da fermentação, tanto na presença e ausência de sulfito quanto após a clarificação. Este efeito pode estar relacionado com a associação dos compostos fenólicos com os produtos de hidrólise da pectina. Com a clarificação, esta diferença passou de 23 para 38%. Este valor foi superior ao encontrado por Nogueira et al. (2003) e por Gökmen et al. (2001), que foram de 23 e 21% de perdas de compostos fenólicos em sucos de maçãs após a clarificação com gelatina.
O fermentado da cultivar Fuji Suprema apresentou perdas de fenóis nos tratamentos de despectinização do mosto. Entretanto, as perdas de fenóis após a clarificação foram maiores, principalmente no fermentado sem despectinização com redução em média de 493 para 272 mg.L-1 (45%). No fermentado da cultivar Belgolden, as
maiores perdas de compostos fenólicos foram observadas nos fermentados em que permaneceu a enzima pectinase durante a fermentação, prática corrente no setor industrial brasileiro (NOGUEIRA e WOSIACKI, 2010). Segundo Lea
Tabela 3. Efeito da clarificação de fermentados de maçã com gelatina na concentração de compostos fenólicos na presença e ausência de metabissulfito de potássio (100 mg.L-1) com diferentes momentos de despectinização do mosto
Cultivar Conservante Clarificação
Compostos fenólicos (mg.L-1) Mosto despectinizado Mosto com pectinase Mosto sem despectinizar Imperial Gala Presença SO2 Antes 275 ± 94 318 ± 56 368 ± 2 Fuji Suprema 290 ± 17 280 ± 13 493 ± 6 Belgolden 311 ± 14 235 ± 10 331 ± 19 Granny Smith 617 ± 14 553 ± 12 593 ± 5 Imperial Gala Ausênci SO2 276 ± 17 365 ± 34 348 ± 4 Fuji Suprema 267 ± 3 210 ± 9 499 ± 11 Belgolden 318 ± 9 230 ± 6 215 ± 11 Granny Smith 611 ± 9 555 ± 3 565 ± 8 Imperial Gala Presença SO2 Após 226 ± 31 277 ± 6 368 ± 5 Fuji Suprema 233 ± 6 236 ± 7 274 ± 18 Belgolden 311 ± 23 166 ± 34 256 ± 23 Granny Smith 576 ± 38 553 ± 32 592 ± 30 Imperial Gala Ausência SO2 203 ± 1 303 ± 4 328 ± 9 Fuji Suprema 204 ± 1 210 ± 18 271 ± 13 Belgolden 302 ± 15 230 ± 6 208 ± 5 Granny Smith 552 ± 36 555 ± 120 536 ± 24
4 Conclusões
O processo de despectinização em presença e ausência de sulfito não influenciou o tempo de fermentação alcoólica. O efeito da gelatina na diminuição do teor de compostos fenólicos varia de acordo com a cultivar de maçã. A clarificação com gelatina foi prejudicial para a atividade antioxidante de fermentado de maçã e deve ser evitada se o objetivo for ter um fermentado ou sidra com este apelo.
Agradecimentos
Os autores agradecem à Universidade Estadual de Ponta Grossa por ceder os laboratórios para a realização deste trabalho, à EPAGRI/SC por fornecer amostras de maçãs, ao CNPq pela concessão de bolsas que subsidiaram o trabalho dos pesquisadores e ao Grupo de Trabalho sobre Maçã – GTM (http://wosiacki.com/gtm/), pelo apoio complementar.
Referências
BELY, M.; SABLAYROLLES, J.-M.; BARRE, P. Description of alcoholic fermentation kinetics: its variability and significance. American Journal of Enology and Viticulture, Davis, v. 41, n. 4, p. 319-324, 1990.
BENITEZ, E. I.; LOZANO, J. E. Effect of gelatin on apple juice turbidity. Latin American Applied Research, Bahía Blanca, v. 37, n. 4, p. 261-266, 2007.
com inóculo juntamente com a pectinase e no mosto sem despectinização, respectivamente. Desta forma, a clarificação com gelatina é prejudicial para a atividade antioxidante do fermentado de maçã e deve ser evitada se o objetivo for ter um fermentado com este apelo.
Na Figura 1, pode ser observada a correlação entre os fenóis e a atividade antioxidante com R2 de
0,88, semelhante ao que foi encontrado (R2: 0,93) por
Rababah et al. (2005), o que demonstra uma correlação positiva entre estes dois parâmetros mesmo após as perdas com a operação de clarificação com gelatina.
Tabela 4. Efeito da clarificação com gelatina na atividade antioxidante em fermentados de maçã na presença e ausência de metabissulfito de potássio (100 mg.L-1) com diferentes momentos de despectinização do mosto.
Cultivar Conservante Clarificação Atividade antioxidante (
µMol de trolox/mL amostra)
Mosto despectinizado Mosto com pectinase Mosto sem despectinizar Imperial Gala Presença SO2 Antes 7193 ± 462 10911 ± 1469 5706 ± 240 Fuji Suprema 3063 ± 746 3075 ± 375 5350 ± 430 Belgolden 5043 ± 190 3557 ± 1744 4781 ± 286 Granny Smith 15891 ± 123 14279 ± 320 15033 ± 569 Imperial Gala Ausência SO2 7669 ± 161 9748 ± 158 4014 ± 120 Fuji Suprema 2805 ± 170 1764 ± 176 4373 ± 151 Belgolden 5431 ± 168 3808 ± 134 5023 ± 1689 Granny Smith 14367 ± 1663 14152 ± 705 14120 ± 460 Imperial Gala Presença SO2 Após 2270 ± 40 2801 ± 69 2662 ± 90 Fuji Suprema 2222 ± 38 3068 ± 65 2509 ± 34 Belgolden 2939 ± 25 2791 ± 107 2909 ± 60 Granny Smith 4691 ± 372 4742 ± 45 5597 ± 148 Imperial Gala Ausência SO2 2500 ± 50 2421 ± 61 2222 ± 38 Fuji Suprema 2866 ± 41 1755 ± 57 2511 ± 25 Belgolden 3058 ± 56 2410 ± 32 2073 ± 13 Granny Smith 4454 ± 59 3994 ± 84 5295 ± 209 0 2000 4000 6000 8000 10000 12000 14000 16000 18000 0 100 200 300 400 500 600 700 Atividade antioxidante ( µMol) y = 31,689x – 4109,2 R2 = 0,8793 Compostos fenólicos (mg.L–1)
Figura 1. Correlação entre o teor de compostos fenólicos e a capacidade antioxidante (µmol de trolox.mL de amostra-1) de
fermentados de maçãs após o processo de clarificação com gelatina.
using membrane filtration with filter-aid pretreatment. Journal of Membrane Science, Oxford, v. 228, p. 179-186, 2004. LEA, A. G. H.; DRILLEAU, J.-F. Cider making. In: PIGGOTT, J. R. (Ed.). Fermented Beverage Production. Londres: Kluwer Academic/Plenum Publishers, 2003. p. 59-87.
LEA, A. G. H.; TIMBERLAKE, C. F. The Phenolics of Ciders Effect of Processing Conditions. Journal of the Science of Food and Agriculture, Malden, v. 29, n. 5, p. 484-492, 1978.
LEA, A. G.; ARNOLD, G. M. The phenolics of ciders: Bitterness and astringency. Journal of the Science of Food and Agriculture, Malden, v. 29, n. 5, p. 478-483, 1978.
LEE, C. Y.; SMITH, N. L. Apples: an important source of antioxidants in the american diet. New York Fruit Quarterly, Lewiston, NY, v. 8, n. 2, p. 15-17, 2000.
LEQUÉRÉ, J. M. Fermentation lente du cidre. Pour une élaboration de qualité. Pomme, Paris, n. 22, p. 17-19, 1991. MANGAS, J. J.; RODRIGUEZ, R., SUÁREZ, B.; PICINELLI, A., DAPENA, E. Study of the phenolic profile of cider apple cultivar at maturity by multivariate techniques. Journal of Agricultural and Food Chemistry, Washington, v. 47, n. 10, p. 4046-4052, 1999. MORATA, A.; COLOMO, B.; SUÁREZ, J. A.; GÓMEZ-CORDOVES, M. C.; BARTOLOMÉ, B.; SUBERVIOLA, J. Adsorption of anthocyanins by yeast cell walls during the fermentation of red wines. Journal of Agricultural and Food Chemistry, Washington, v. 51, n. 14, p. 4084-4088, 2003.
NICOLAS, J. J.; RICHARD-FORGET, F. C.; GOUPY, P. M.; AMIOT, M. J.; AUBERT, S. Y. Enzymatic browning reactions in apple and apple products. Critical Reviews in Food Science and Nutrition, Germantown, NY, v. 34, n. 2, p. 109-157, 1994. NOGUEIRA, A. Tecnologia de Processamento Sidrícola: Efeitos do Oxigênio e do Nitrogênio na Fermentação Lenta da Sidra. Curitiba, 2003. 210 f. Tese (Doutorado em Processos Biotecnológicos Agroindustriais)-Universidade Federal do Paraná - UFPR.
NOGUEIRA, A.; WOSIACKI, G. Sidra. In: VENTURINI FILHO, W. G. (Org.). Bebidas Alcoólicas - Ciência e Tecnologia. São Paulo: Blücher, 2010, v. 1, p. 113-142, 2010.
OLIVEIRA, M. C. S.; SILVA, N. C. C.; NOGUEIRA, A.; WOSIACKI, G. Avaliação do método de liquefação enzimática na extração de suco de maçã. Ciência e Tecnologia de Alimentos, Campinas, v. 26, n. 4, p. 906-915, 2006.
OSZMIANSKI, J.; WOJDYŁO, A. Effects of various clarification treatments on phenolic compounds and color of apple juice. European Food Research and Technology, Heidelberg, v. 224, n. 6, p. 755-762, 2007.
PAGANINI, C.; NOGUEIRA, A.; SILVA, N. C. C.; WOSIACKI, G. Aproveitamento de bagaço de maçã para a produção de álcool e obtenção de fibras alimentares. Ciência e Agrotecnologia, Lavras, v. 29, n. 6, p. 1231-1238, 2005.
BENZIE, I. F. F.; STRAIN, J. J. The ferric reducing ability of plasma (FRAP) as a measure of “antioxidant power”: the FRAP assay. Analytical Biochemistry, Oxford, v. 239, n. 1, p. 70-76, 1996. BLOUIN, J. Le SO2. Qu’en savons-nous en 1993 ? Revue des Oenologues, Chaintré, v. 67, n. 1, p. 13-17, 1993.
CANTILLANO, R. F. F. Grau de Maturação da Maçã por Ocasião da Colheita. Pelotas: EMBRAPACNPFT, 1987. 2 p.
CASTALDO, D.; QUAGLIUOLO, L.; SERVILLO, L.; BALESTRIERI, C.; GIOVANE, A. Isolation and characterization of pectin methylesterase from apple fruit. Journal of Food Science, Malden, v. 54, n. 3, p. 653-655, 1989.
CLIFF, M.; DEVER, M. C.; GAYTON, R. Juice extraction process and apple cultivar influences on juice properties. Journal of Food Science, Malden, v. 56, n. 6, p. 1614-1627, 1991. DECHAU, P.; EMEIS, C. C. Pectin degradation by yeasts. Monatsschrift für Brauerei, Brauerei, v. 28, n. 5, p. 125-131, 1975.
DRILLEAU, J. F. Microfiltration appliquée à la clarification des moûts. Pomme, Paris, n. 1, p. 6-8, 1985.
GÖKMEN, V.; ARTIK, N.; ACAR, J.; KAHRAMAN, N.; POYRAZOLU, E. Effects of various clarification treatments on patulin, phenolic compound and organic acid compositions of apple juice. European Food Research and Technology, Heidelberg, v. 213, n. 3, p. 194-199, 2001.
GOSSÉ, F.; GUYOT, S.; ROUSSI, S.; LOBSTEIN, A.; FISCHER, B.; SEILER, N.; RAUL, F. Chemopreventive properties of apple procyanidins on human colon cancer-derived metastatic SW620 cells and in a rat model of colon carcinogenesis. Carcinogenesis, Oxford, v. 26, n. 7, p. 1291-1295, 2005. HSU, J. C.; HEATHERBELL, D. A.; YORGEY, B. M. Effects of variety, maturity and processing on pear juice quality and protein stability. Journal of Food Science, Malden, v. 55, p. 1610-1613, 1990.
INSTITUTO ADOLFO LUTZ - IAL. Métodos físicos e químicos para análise de alimentos. In: INSTITUTO ADOLFO LUTZ - IAL. Normas Analíticas. 5. ed. São Paulo: IAL, 2008.
JARVIS, B.; FORSTER, M. J.; KINSELLA, W. P. Factors affecting the development of cider flavour. Journal of Applied Bacteriology Symposium, Malden, v. 79, p. 5S-18S, 1995. JARVIS, B.; LEA, A. G. H. Sulphite binding in ciders. International Journal of Food Science and Technology, Malden, v. 35, n. 1, p. 113-127, 2000.
KUMAR, S.; GOSWAMI, A. K.; SHARMA, T. R. Changes in pectin content and polygalacturonase activity in developing apple fruits. Journal of Food Science and Technology, Heidelberg, v. 22, n. 4, p. 282-283, 1985.
KWANG-SUP, Y.; HONG, J. H.; BAE, D. H., KIM, S. J.; KIM, S. D. Effective clarifying process of reconstituted apple juice
SINGLETON, V.; ROSSI, J. A. Colorimetry of total phenolics with phosphomolybdic-phosphotungstic acid reagents. American Journal of Enology and Viticulture, Davis, v. 16, n. 3, p. 144-158, 1965.
SLAUGHTER, J. C. The biochemistry and physiology of yeast growth. In: PRIEST, F. G.; CAMPBELL, I. Brewing Microbiology. New York: Springer, 1995. cap. 2, p. 19-62.
STOCKÉ, R. The 3-component stabilization with bentonite, gelatin and silica sol. Fruit Processing, Strassenhaus, v. 8, n. 1, p. 6–10, 1998.
TA N N E R , H . ; B R U N N E R , H . R . G e t r ä n k e A n ly t i k : Untersuchungsmethode Für Dia Labor Und Betriebspraxis. Schwäbische Hall: Ulmer Verlas, 1985. 206 p.
WALKER, G. M. Yeast Physiology and Bitechnology. Scotland: John Wiley & Sons, 1998. 350 p.
WOSIACKI, G.; NOGUEIRA, A. Suco de Maçã. In: VENTURINI FILHO, W. G. (Org.). Bebidas Não-Alcoólicas: Ciência e Tecnologia. São Paulo: Blücher, 2010. v. 2, p. 269-302. WOSIACKI, G.; NOGUEIRA, A.; SILVA, N. C. C. ; DENARDI, F. Quality profile of samples of 139 apples cultivars harvested in Brazil from 1982 to 2006. Acta Alimentaria, Budapest, v. 37, n. 1, p. 9-22, 2008.
ZARDO, D. M.; ALBERTI, A.; DANTAS, A. P. C.; GUYOT, S.; WOSIACKI, G.; NOGUEIRA, A. Efeito do processamento no teor de compostos fenólicos e na atividade antioxidante em fermentados de maçã. Semina: Ciências Agrárias, Londrina, v. 29, n. 4, p. 829-838, 2008.
PULIDO, R.; BRAVO, L.; SAURA-CALISTO, F. Antioxidant activity of dietary polyphenols as determined by a modified ferric reducing/antioxidant power assay. Journal of Agricultural and Food Chemistry, Washington, v. 48, n. 8, p. 3396-3402, 2000. RABABAH, T. M.; EREIFEJ, K. I.; HOWARD, L. Effect of ascorbic acid and dehydration on concentrations of total phenolics, antioxidant capacity, anthocyanins, and color in fruits. Journal of Agricultural and Food Chemistry, Washington, v. 53, n. 11, p. 4444-4447, 2005.
ROGER, J.-M.; SABLAYROLLES, J.-M.; STEYER, J.-P.; BELLON-MAUREL, V. Pattern analysis techniques to process fermentation curves: application to discrimination of enological alcoholic fermentations. Biotechnology and Bioengineering, v. 79, n. 7, 2002, p. 804-815.
SANONER, P.; GUYOT, S.; MARNET, N.; MOLLE, D.; DRILLEAU, J. F.. Polyphenols profiles of french cider apple varieties (Malus
domestica sp.). Journal of Agricultural and Food Chemistry,
Washington, v. 47, n. 12, p. 4847-4853, 1999.
SAYAVEDRA-SOTO, L. A.; MONTGOMERY, M. W. Inhibition of polyphenoloxidase by sulfite. Journal of Food Science, Malden, v. 51, n. 6, p. 1531-1536, 1986.
SEERAM, N. P.; NAIR, M. G. Inhibition of lipid peroxidation and structure activity related studies of the dietary constituents anthocyanins, anthocyanidins and catechins. Journal of Agricultural and Food Chemistry, Washington, v. 50, n. 19, p. 5308-5312, 2002.
SHAHIDI, F.; NACZK, M. Food Phenolics - Sources, Chemistry, Effect, Applications. Pennsylvania: Technomic, 1995.
