Análise dos parâmetros físicos de pães do tipo forma
adicionados de suco e subprodutos do processamento de mamão
(Carica papaya)
H. Almeida1, R.M.F. Carneiro1, M. Mendes1, S. R. A Medeiros², R.A. Zambelli3, D. F. Pontes³.
1 - Graduando de Engenharia de Alimentos – Departamento de Engenharia de Alimentos – Universidade Federal do Ceará.
2 – Docente do curso de Nutrição, Universidade Federal do Piauí.
3 - Docente do Departamento de Engenharia de Alimentos – Universidade Federal do Ceará.
RESUMO – O uso de aditivos tecnológicos como proteases para melhorar aspectos
tecnológicos dos pães, é costumeiro na indústria de panificação, mas seu uso é dispendioso, pois as obtenções dessas proteases são onerosas e difíceis. Sendo assim esse trabalho busco utilizar o suco e o resíduo do mamão como um substituto tecnológico das proteases puras, pois a papaína é a protease do mamão, poderia ser um recurso alternativo e barato ao uso direto das proteases. Ao utilizar um Delineamento Composto Central Rotacional variando a formulação do resíduo do mamão e do suco de mamão, percebeu-se através de análise estatística e da superfície de resposta, que ao se utilizar cerca de 4% de resíduo de mamão e 4% de suco têm o maior volume específico, densidade e índice de expansão.
ABSTRACT - The use of technological additives such as proteases to improve technological aspects of bread, it is customary in the baking industry, but its use is expensive, because the varieties of these proteases are costly and difficult. Therefore this work seek to use the juice and the residue of papaya as a technological substitute for pure proteases, as papain is a protease papaya, could be an alternative and inexpensive resource for direct use of proteases. When using a Outlining Composite Central Rotational varying the formulation of papaya residue and papaya juice, it was realized through statistical analysis and response surface, which when using about 4% of papaya residue and 4% juice they have the highest specific volume, density, and expansion ratio.
PALAVRAS-CHAVE: Proteases, Mamão, Pão, Resíduo e Suco KEYWORD: Proteases, Papaya, Bread, Residue e Juice
1. INTRODUÇÃO
Por possui características viscoelástica, o pão, é considerado uma espuma instável, sólida plástica, formada por uma rede proteica denominada de glúten, que é uma mistura de proteínas de grande importância tecnológica: a gliadina (de pequena massa molecular) e a glutenina (de grande massa molecular), que, em contato com a água, unem-se por meio de
ligações intermoleculares - ligação entre átomos pertencentes ao mesmo elemento, a eletronegatividade (PERUZZO, 2003). A gliadina é coesiva e caracterizada por fornecer à massa uma alta extensibilidade e uma baixa elasticidade. Já a glutenina, que também é coesiva, possui uma baixa extensibilidade, mas uma elevada elasticidade. As características do pão são diretamente dependentes da formação da rede de glúten, não apenas para favorecer a retenção do gás produzido durante a fermentação, mas também para contribuir com a formação da estrutura celular do miolo que, após o cozimento, conferem textura e qualidades sensoriais adequadas, as quais são diferenciadas em relação a outros produtos forneados (CAUVAIN e YOUNG, 2009).
O uso de aditivos em panificação ajuda na melhoria e manutenção da qualidade dos produtos durante sua vida de prateleira. Os aditivos mais usados em panificação são os oxidantes, os redutores, as enzimas e os emulsificantes. (INDRANI e RAO, 2006).
Nesse processo de panificação, existe um grupo de enzimas, chamado de proteases. As atividades das enzimas em panificação são iniciadas durante a mistura, e continuam durante a fermentação até o forneamento, em que são inativadas. A ação destas enzimas baseia-se na degradação de proteínas complexas, transformando-as em proteínas de estrutura mais simples. Essas enzimas também atuam rompendo as ligações peptídicas na estrutura do glúten, diminuindo a elasticidade da massa e aumentando a sua extensibilidade, ainda reduzem o tempo de mistura e promovem o aumento da vida útil nos produtos de panificação. (GUERREIRO, 2006).
As enzimas proteolíticas são extraídas em grandes quantidades, principalmente de vegetais, as quais estão envolvidas nos processos de amadurecimento, de germinação, de morte celular, entre outros. Possuem também uma vasta aplicação nas indústrias, estando entre os três maiores grupos de enzimas industriais e sendo responsáveis por 60% da venda internacional de enzimas (LIMA, 2007).
A papaína é originada do látex das folhas e dos frutos do mamão verde adulto Carica papaya, sendo uma enzima proteolítica muito empregada na indústria alimentícia, cosmética e farmacêutica, cujo sítio ativo é portador de um radical sulfidrila (SH), pertencente ao aminoácido cisteína fundamental. A papaína é, após seu preparo, um pó de cor leitosa, com odor forte e característico, lembrando enxofre. É solúvel em água e glicerol, mas praticamente insolúvel no álcool, éter e clorofórmio; é inativada ao reagir com agentes oxidantes como o ferro, oxigênio, derivados de iodo, água oxigenada e nitrato de prata, luz e calor. Por ser uma enzima de fácil deterioração, deve ser mantida em lugar fresco, seco, ventilado e protegido (SANCHES, 1991).
Com adição de proteases, a extensibilidade das massas é aumentada juntamente com a capacidade de retenção de gás. Em geral, massas com maior extensibilidade facilitam o processamento, fornecendo pães de maior volume e melhor simetria, textura e granulosidade do miolo (BARRET, 1975). Segundo Cole (1973), pode-se reduzir em até 30% o tempo de mistura da massa, sem prejudicar a qualidade do produto final.
Como a obtenção dessas proteases utiliza-se de métodos únicos e onerosos, acabam por encarecer a enzima, e com isso sua utilização no processamento de pão fica prejudicado, logo este trabalho teve o objetivo de utilizar o suco e os resíduos das frutas: mamão (Carica papaya) por apresentar altos índices de proteases em sua constituição, e verificar como esses aditivos irão influenciar no aspectos físicos e reológicos dos pães, e verificando se poderão ser utilizados ou não como substitutos tecnológicos das proteases puras.
2. MATERIAL E MÉTODOS
2.1 Materiais
Os frutos mamão (Carica papaya) foram adquiridos no comércio local da cidade de Fortaleza, Ceará, e transportados para o laboratório de Tecnologia de Cereais do Departamento de Engenharia de Alimentos da Universidade Federal. Os frutos foram descascados e processados em processador Walita® até a obtenção do suco que será incorporado nas formulações de pães tipo forma. As cascas foram secadas em uma estufa de circulação forçada em temperatura de 60°C durante 24 horas, depois foram processadas e transformadas em farinhas para serem incorporadas as formulações dos pães tipo forma.
2.2 Métodos
2.2.1 Processamento dos pães
Foram desenvolvidas 11 formulações baseadas no Delineamento Composto Central Rotacional (DCCR) tendo com variáveis independentes o suco e o resíduo da fruta, para os pães com mamão, tendo como base uma formulação básica do pão tipo forma com 100% farinha de trigo, 58% água, 10% gordura vegetal hidrogenada, 5% fermento, 5% açúcar e 2% sal. A produção de pães consiste em pesar os ingredientes determinados. Em seguida, os ingredientes serão misturados até a formação da massa na masseira espiral (LIEME BP-06) que será deixada sob descanso. Posteriormente, são modeladas na forma desejada (pão de forma) e deixadas para fermentação por uma hora e trinta minutos. A seguir, irão para o forno (200ºc) por 20 minutos. Após a etapa de forneamento, o pão foi deixado em temperatura ambiente para o seu resfriamento e embalado para a realização das análises.
2.2.2 Análise estatística
A análise estatística realizada partiu-se da análise de normalidade dos dados, sendo os dados representados por uma distribuição normal realizada a análise de variância, teste de média de Tukey, Análise de Regressão e Superfície de Resposta em relação ao volume específico, densidade e índice de expansão. O software utilizado foi o STATISTICA 9.0.
2.2.3 Análises Físicas
O volume específico foi calculado pela divisão do volume deslocado do pão (mL) pela sua massa (g), segundo método n° 72-10 da AACC (1995). A densidade foi calculada, através da relação inversa entre o volume deslocado e o peso da amostra assada. Para o cálculo do índice de expansão foi adaptada a metodologia utilizada por Silva et al. (2003) para pão de queijo.
3. RESULTADO E DISCUSSÃO
A tabela 1 apresenta os valores médios obtidos pelas esfias de diferentes proporções de sucos de mamão e resíduo de mamão.
Tabela 1 Resultados médios dos parâmetros avaliados dos pães.
Ensaios Resíduo de Mamão Suco de Mamão Volume Específico (mL/g) Densidade (g/mL) Índice de Expansão COD RE COD RE 1 -1 15 -1 15 1,15e±0,02 0,89a±0,01 1,14d±0,02 2 +1 45 -1 15 2,00cd±0,01 0,51bc±0,01 1,47ab±0,03 3 -1 15 +1 45 2,74ab±0,02 0,36e±0,01 1,42b±0,03 4 +1 45 +1 45 1,90d±0,02 0,52b±0,01 1,26±0,04 5 -1,41 0 0 30 1,80de±0,03 0,55b±0,01 1,27c±0,04 6 +1,41 60 0 30 2,12c±0,03 0,47c±0,01 1,22c±0,02 7 0 30 -1,41 0 2,03cd±0,04 0,49c±0,01 1,17d±0,02 8 0 30 +1,41 60 2,90a±0,03 0,34e±0,01 1,56a±0,02 9 0 30 0 30 2,64b±0,01 0,38de±0,01 1,49ab±0,03 10 0 30 0 30 2,68b±0,02 0,40d±0,01 1,33bc±0,04 11 0 30 0 30 2,89a±0,02 0,32f±0,01 1,33bc±0,05
*Letras Iguais em uma mesma coluna não apresentam diferenças significativas ao nível de 5% de significância.
De acordo com os dados apresentados na tabela 1, pode-se verificar que para a variável volume específico dos pães, a incorporação de resíduo e suco de mamão promoveu diferenças significativas, ao nível de 5% de significância. Os maiores resultados foram obtidos nos ensaios 8 e 11, onde a adição foi de 30g para resíduo de mamão e 60g para o suco de mamão, para o ensaio 8 totalizando 90g no total, e 30g de resíduo e 30g de suco de mamão para o ensaio 11, indicando que nesses valores de adição interferi com o volume específico do pão. Contudo o ensaio 1 teve o menor volume específico (1,15mL/g), com a adição de 15g de resíduo e 15g de suco.
O comportamento observado na densidade foi semelhante ao observado no volume específico, onde o ensaio 1 teve a menor densidade (0,89g/mL), graças ao menor volume específico encontrado para este ensaio, entre os ensaios houve diferenças significativas ao nível de 0,05.
O índice de expansão não houve diferença significativa ao nível de 5% nos ensaios, mas podemos perceber que os ensaios 1, e 7, que obtiveram o menor índice de expansão, foram aqueles onde a soma dos aditivos resíduo e suco não ultrapassaram 30g, e que os maiores índices de expansão ficaram para os ensaios que a soma dos resíduos e suco ficam acima de 60g.
A figura 1 apresenta o efeito dos resíduos de mamão e do suco de mamão sobre o volume específico dos pães.
Figura 1 - Efeito do Resíduo do Mamão e do Suco do Mamão sobre o volume específico
A superfície de resposta indica uma região de mínimo (verde escuro) não existe nesse caso, contudo o volume específico é um parâmetro físico onde se deseja os maiores valores. Portanto nota-se que se adicionar pequenas, tem-se valores de volume específicos menores que 2mL/g, prejudicando o parâmetro em questão, e valores acima de 30g de resíduo e 30g de suco, mostram o maior volume específico, região de máximo (vermelho escuro). A análise de regressão mostra parâmetros que foram significativos (p≤0,05) no modelo matemático: Volume Específico = 2,52 – 0,17(Resíduo²) + 0,27 (Suco) – 0,42 (Suco x Resíduo).
A figura 2 apresenta o efeito dos resíduos de mamão e do suco de mamão sobre a densidade dos pães.
Figura 2 - Efeito dos resíduos de mamão e do suco de mamão sobre a densidade.
De acordo com a superfície de resposta obtida a variável densidade, observa-se que existe uma tendência de ponto máximo (região vermelha) nas extremidades com valores altos de suco e baixos de suco, e que existe uma tendência de ponto mínimo (região verde) para valores de muito resíduo e baixo suco, o que é desejável para este parâmetro, uma vez que a densidade prejudica a aceitabilidade de produtos de panificação (ESTELLER, 2005). Os menores valores obtidos para a densidade são para os valores próximos de resíduos de 70g e suco de 0g, é o inverso, o parâmetro densidade tende ao máximo > 1g/mL. A análise de regressão mostra parâmetros que foram significativos (p≤0,05) no modelo matemático: Densidade = 0,43 + 0,03 (Resíduo)² - 0,06 (Suco) + 0,13 (Suco x Resíduo).
A figura 3 apresenta o efeito dos resíduos de mamão e do suco de mamão sobre o índice de expansão dos pães.
Figura 3 - Efeito dos resíduos de mamão e do suco de mamão sobre o índice de expansão.
De acordo com a superfície de resposta o parâmetro índice de expansão, tende a ir para a região de máximo em quase todas as variações de resíduos e suco, assim como o volume específico, característica considerada ideal para pães, sendo os valores próximos de 40g para resíduos e 20g de suco. A análise de regressão mostra parâmetros que foram significativos (p≤0,05) no modelo matemático: Índice de Expansão = 1,37 + 0,07 (Suco) – 0,12 (Resíduo x Suco).
4. CONCLUSÃO
A adição de resíduo de mamão e suco de mamão podem ser alternativas viáveis para a melhoria da qualidade tecnológica dos pães, A incorporação destes ingredientes em quantidades próximas de 40g (4%) para o resíduo de mamão e 20g (2%) de suco de mamão com relação ao peso total da farinha empregada otimiza as características de volume específico, densidade e índice de expansão. Podendo ser utilizado como um aditivo tecnológico. Para valores de incorporações inferiores ou superiores ocorre uma redução de volume específico, produzindo uma maior densidade dos pães.
5. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS
BARRET, F. F. Enzyme uses in the milling and baking industries. In: REED, G. (Ed.) Enzymes in food processing. 2. ed. New York: Academic Press, 1975. p. 301-30.
CAUVAIN, S. P.; YOUNG, L. S. Tecnologia da Panificação. Barueri, São Paulo: Ed. Manole, 2009. 418 p.
COLE, M. S. An overview of modern dough conditioners. Baker%u2019s Dig. Kansas. v.47, n.6, p.21-3, 1973.
Esteller, M., Lannes, S. C. S. Parâmetros complementares para fixação de identidade e qualidade de produtos panificados. Ciência e Tecnologia de Alimentos, v. 25, n. 4, p. 802-806, 2005.
GABRIC, D.; BEN-AISSA, F.; LE-BAIL, A.; MONTEAU, J. Y.; CURIC, D. Impact of process conditions on the structure of pre-fermented frozen dough. Journal of Food Engineering. n.105, p. 361%u2013366, 2011.
GUERREIRO, L. Dossiê técnico de panificação. Rede de tecnologia do Rio de Janeiro, 34 p., 2006.
INDRANI, D.; RAO, V. Effect of additives on rheological characteristics and quality of wheat flour parotta. Journal of Texture Studies, Oxon, v. 37, n. 3, p. 315-338, 2006.
LIMA, Silvio Luís Toledo de; JESUS, Marcelo Bispo de; SOUSA, Roberta Regina Ruela de; OKAMOTO, André Kimura; LIMA, Renata de; FRACETO, Leonardo Fernandes. Estudo da Atividade Proteolítica de Enzimas Presentes em Frutos. Revista Química nova na escola, n° 28, maio 2008. Disponível em: <http://qnesc.sbq.org.br/online/qnesc28/11-EEQ-6906.pdf>. Acesso em: 12 mar. 2016.
PERUZZO, Tito Miragaia; CANTO, Eduardo Leite do. Química. 2. ed. São Paulo: Moderna, 2003.
SANCHES, Neto R. Aspectos morfológicos e morfométricos da reparação tecidual de feridas cutâneas de ratos com e sem tratamento com solução de papaína a 2%. (dissertação de mestrado). São Paulo: Escola Paulista de Medicina, 1991.
