DESIDRATAÇÃO DA POLPA DE Campomanesia Adamantium Cambess. O. Berg POR LIOFILIZAÇÃO
DEHYDRATION PULP Campomanesia Adamantium Cambess. Berg O. BY LYOPHILIZATION
OLIVEIRA, S. Vinícius1; SANJINEZ-ARGANDOÑA, Eliana Janet2; OSHIRO, M. Ayd3; CARNEVALI, Thiago de Oliveira4; HONORATO, Claucia Aparecida5.
Resumo
A liofilização é um processo de secagem que melhor preserva substâncias termos sensíveis como vitaminas e pigmentos, fornecendo produtos com qualidade. O objetivo deste trabalho foi liofilizar polpa de guavira e avaliar o teor de vitamina C no produto em pó. Foram liofilizadas amostras de polpa integral e de polpa+maltodextrina. O processo de secagem se realizou em liofilizador a -50°C, com pressão parcial de 38 μm Hg durante 48 horas em amostras previamente congeladas. Na polpa integral in natura e nas polpas liofilizadas foram determinadas a umidade, atividade de água, pH e vitamina C. A adição de maltodextrina favoreceu na redução da umidade no produto liofilizado, obtendo-se 15,12% e 10,23% nas polpas desidratadas integral e polpa+maltodextrina, respectivamente. A influência da maltodextrina também foi observada na concentração da vitamina C, que apresentou 278,63 mg/100 g de polpa de guavirain natura, 147,45 mg/100g e 258,60 mg/100g nas polpas integral e polpa+maltodextrina, respectivamente. O processo de liofilização forneceu produtos com retenção de vitamina C acima de 50%. A adição da maltodextrina na liofilização da polpa favoreceu a formação de micropartículas e aumentou a retenção da vitamina C (92,81%), demonstrando que sua incorporação pode representar uma alternativa eficaz na conservação da vitamina.
Palavras-chave: guavira, ácido ascórbico, desidratação, maltodextrina.
Abstract
Lyophilization is a drying process which best preserves thermosensitive substances such as vitamins and pigments providing quality products. The objective of this study was to freeze-dry guavira pulp and evaluate the vitamin C content in the product powder. They were lyophilized samples of whole pulp and pulp + maltodextrin. The drying process was conducted on lyophilizer to -50 ° C with partial pressure of 38 uM Hg for 48 hours in previously frozen samples. The whole pulp in natura and the freeze-dried pulp were determined the moisture, water activity, pH and vitamin C. The addition of maltodextrin favored the reduction of moisture in the lyophilized product, obtaining 15.12% and 10.23% in the pulps full dehydrated and pulp + maltodextrin, respectively. The influence of maltodextrin was also observed in the concentration of vitamin C, which had 278.63 mg / 100 g guavira pulp in natura, 147.45 mg / 100 g and 258.60 mg / 100g in full pulps and pulp + maltodextrin, respectively. The lyophilization product provided with Vitamin C retention of above 50%. The addition of maltodextrin in lyophilization pulp favored the formation of microparticles and increased retention of Vitamin C (92.81%), demonstrating that their incorporation can be an effective alternative to the conservation of the vitamin.
Keywords: guavira, ascorbic acid, dehydration, maltodextrin.
1 Mestre em Biologia Geral/Bioprospecção. Professor na Faculdade de Ciências da Saúde – UNIGRAN, Dourados, MS. (viniciusbiomed@hotmail.com).
2Dra. Professora na Faculdade de Engenharia, UFGD, Dourados, MS.
3Dra. Professora na Faculdade de Ciências da Saúde – UNIGRAN, Dourados, MS. 4Pós Doutorando, UFGD, Dourados, MS.
5
Introdução
Entre as espécies nativas do Cerrado brasileiro, a guavira (Campomanesia
adamantium Cambess. O. Berg) apresenta
frutos com polpa suculenta agradável ao paladar consumidas, geralmente, in natura ou na forma de doces, sorvetes e licores. A polpa contém açúcares, minerais, fibras alimentares, hidrocarbonetos aromáticos, além de substâncias bioativas interessantes do ponto de vista nutricional e funcional, como a vitamina C e os compostos fenólicos (VALLILO et al.,2006). O alto teor de vitamina C (BREDA et al., 2012), importante micronutriente que exerce diversas funções biológicas no organismo humano desperta o interesse na sua conservação (ALVES et. al., 2013; PASCOAL et. al., 2014). Porém, a sazonalidade e alta perecibilidade dos frutos resultam em consideráveis perdas.
Uma alternativa para aproveitar a produção excedente ou conservação de frutos é a secagem. Alimentos desidratados são produtos práticos, com menores custos de transporte, fáceis de armazenar e empregar em formulações domésticas e industriais (ROQUE-SPECHT; MAIA, 2002). Entretanto, devem ser desidratados por processos que mantenham boa parte de suas características nutricionais, funcionais e sensoriais. Essas características dependem estritamente de seu histórico durante o processamento e, este aspecto, tem sido geralmente negligenciado ou escassamente considerado em estudos nutricionais. Alguns estudos têm mostrado que, mesmo após o processamento, os produtos ainda retêm vitaminas, pigmentos, entre outros nutrientes, podendo variar o percentual de retenção em função do tipo de
processamento
(SANJINEZ-ARGANDOÑA et al., 2005).
A vitamina C é comumente estudada em processos de secagem por ser termossensível e como indicativo de qualidade. Além da sua função como nutriente essencial, a vitamina C é usada
como ingrediente ou aditivo de alimentos devido a suas propriedades antioxidante e redutora (WRONA et al., 2015). O conteúdo desta vitamina pode diferir entre as numerosas espécies de frutos e ser afetada por seus constituintes, condições operacionais de processo, armazenamento e técnicas de embalagem (BREDA et al., 2012).
A liofilização é um processo de secagem que tem sido empregado para a obtenção de alimentos desidratados com qualidade superior, sendo recomendado para produtos termos sensíveis. Durante o processo, a umidade do produto é removida por sublimação a baixas temperaturas, favorecendo a preservação dos nutrientes e bioativos presentes no produto (OLIVEIRA
et al., 2015). No produto liofilizado a
maioria das reações de deterioração e microbiológicas é inibida prolongando a sua vida de prateleira.
Obter polpa de guavira desidratada pelo processo de liofilização com adição de maltodextrina e avaliar o conteúdo de vitamina C no produto em pó.
Material e Métodos
Os frutos de guavira (Campomanesia
adamantium Cambess. O. Berg) foram
adquiridos no município de Ponta Porã – MS, Brasil (latitude 23º 32' 10" Sul, longitude 55º 37' 30" Oeste e altitude 775m) colhidos no mês de Novembro de 2014, e transportados para o laboratório onde foram selecionados conforme integridade física, estádio de maturação “maduros” (verificados pela maciez do fruto), porém firmes e sem injúrias. Logo foram lavados e sanitizados com solução de dicloroisocianurato de sódio dihidratado (0,66%).
A polpa dos frutos foi separada das sementes e da casca, manualmente, e dividida em dois lotes. Um lote foi constituído da polpa integral e outro lote da suspensão de polpa+maltodextrina. A suspensão foi preparada a partir de polpa
integral (60%) maltodextrina 10 DE (24%) e água destilada (16%), homogeneizada em Ultra-turrax a 18.000 rpm, até completa dissolução dos ingredientes. As amostras de ambos os lotes foram congeladas a -20 °C e posteriormente liofilizadas em equipamento ThermoScientific a -50°C com vácuo parcial de 38μm Hg, durante 48 horas.
Depois de liofilizadas as amostras foram trituradas em multiprocessador doméstico (Arno, Magiclean Dueto LN507311) para obtenção dos pós. Em seguida foram divididas em alíquotas de 10 gramas e acondicionadas em embalagens poliméricas flexíveis para posterior realização das análises.
A morfologia da superfície externa das micropartículas foi avaliada em microscópio óptico (Nikon Eclipse – 200), com câmera fotográfica acoplada. Partículas visivelmente aglomeradas foram descartadas. O tamanho de 150 micropartículas foi determinado pelos diâmetros transversal e longitudinal. As imagens e os dados foram analisados pelo
software Image Pro Plus 4.0.
Na polpa integral in natura e nas polpas liofilizadas foram realizadas análises de umidade (AOAC, 2000), adaptada a 70 °C por 24 h para evitar a caramelização da amostra, e vitamina C (AOAC, 1975). O pH
foi medido por leitura direta em potenciômetro (modelo DM-20, marca Digimed, São Paulo-SP, Brasil) e a atividade de água em equipamento Aqualab (DecagonDevices, Pullman, WA). Todas as análises foram realizadas em triplicata.
Os resultados foram avaliados estatisticamente pela análise de variância e a comparação das médias pelo Teste de Tukey ao nível de 5% de significância.
Resultados e Discussão
A umidade (85,27%) e a atividade de água (0,970) da polpa integral in natura caracterizam o fruto como altamente perecível (Tabela 1), o que indica segundo Vallilo et al. (2006) ser uma das características comuns da família Myrtaceae enquadrando-se na classe de frutos suculentos. O conteúdo de minerais, lipídios, proteínas e fibras foi menor que os obtidos para frutos da mesma espécie coletados na região oeste de São Paulo por Vallilo et al., (2006), porém o teor de vitamina C foi maior. Essas diferenças podem ser justificadas pelas condições climáticas da região de origem e dos constituintes do solo (ALVES et al., 2013), próprios do local de coleta, visto que são obtidos do extrativismo.
Tabela 1 - Valores médios das características físicas e químicas da polpa de guavira in
natura.
Análises Valor
experimental (Vallilo et al., 2006)
Umidade (g/100g) 85,27 ± 0,28 75,90 ± 0,10 Minerais (g/100g) 0,28 ± 0,01 0,45 ± 0,01 Lipídios (g/100g) 0,88 ± 0,07 1,50 ± 0,00 Proteínas (g/100g) 0,87 ± 0,14 1,60 ± 0,10 Fibras (g/100g) 0,53 ± 0,13 9,00 ± 0,00 Carboidratos totais 12,17 ± 0,35 11,60 ± 0,10 Vitamina C (mg/100g) 278,63 ± 2,95 234,00 ± 2,00 pH 4,45 ± 0,40 4,30 ± 0,10 Atividade de água 0,970 ± 0,01 -
Os valores são a média de três repetições.
A secagem por liofilização forneceu produtos com umidade entre 15,12% e
10,23% para polpa integral e polpa+maltodextrina, respectivamente
(Tabela 2). Embora esses valores estejam acima do valor máximo de umidade (5% m/m estabelecido pelos padrões de identidade e qualidade para frutas liofilizadas em pó (BRASIL, 1978), a
atividade de água das amostras foi menor que 0,600. Nessas condições o crescimento microbiano e a ocorrência de reações deteriorantes são praticamente inibidas (FRANCO; LANDGRAF, 2008).
Tabela 2 - Valores médios das características físicas e químicas da polpa de guavira integral
in natura, liofilizada e polpa+maltodextrina liofilizada.
Análises
Polpa em pó Integral Liofilizada Mix* Liofilizada
Umidade (g/100g) 9,06 ± 0,16a 4,66 ± 0,12b
Atividade de água 0,486 ± 0,005a 0,356 ± 0,005b
pH 4,08 ± 0,35b 5,92 ± 0,23a
Microparticulas (µm) - 81,44 ± 28,63
Mix*, mistura de polpa+maltodextrina liofilizada; Os valores são a média de três repetições. Foi aplicado o teste de Tukey, as médias seguidas pela mesma letra, na mesma coluna, não diferem estatisticamente entre si (p >0,05), DP (desvio padrão).
A variação no teor de umidade no produto desidratado pode ser explicada pela adição da maltodextrina, conforme reportado por Oliveira et al. (2011) e Galdino et al. (2003) na liofilização de polpas de sapoti (7,24%) e umbu (16,75%), respectivamente. Os resultados apresentados na Figura 1 mostram que o processo de
secagem por liofilização favoreceu a retenção de 52,00% de vitamina C na polpa integral (150,73±3,44 mg/100g) e 92,00-% napolpa+maltodextrina (240,00±2,39 mg/100g) (Figura 1). Demostrando que a liofilização é um método eficaz na conservação de compostos termossensíveis.
Figura 1 - Valores médios e desvio padrão de vitamina C na polpa de guavira integral in natura, liofilizada e
polpa+maltodextrina liofilizada. Os valores são a média de três repetições. Foi aplicado o teste de Tukey, as médias seguidas pela mesma letra, na mesma coluna, não diferem estatisticamente entre si (p >0,05), DP (desvio padrão).
Segundo Sagar e Suresh (2010) a preservação da vitamina C na secagem por liofilização é maior que nos métodos que utilizam altas temperaturas. A degradação
do ácido ascórbico em produtos liofilizados pode ser explicada pela porosidade do material desidratado, porém, a estrutura porosa é frágil e quebradiça, além disso, os
278,63±3,95a 150,73±3,44c 240±2,39b 0 50 100 150 200 250 300
Integral Integral liofilizada mix liofilizada
Vit am in a C (m g/10 0 g) Polpa de guavira
espaços vazios favorecem o acesso ao oxigênio, o que pode provocar alteração por oxidação. (ROOS KAREL, 1995).
Na liofilização de sucos e polpa de frutas com alto teor de açúcar de baixa massa molecular (frutose e glicose), os pós se tornam pegajosos a temperatura ambiente. Isto se deve, ao estado amorfo em que se encontram parte do açúcar, favorecendo a pegajosidade, aglomeração e compactação. Estas mudanças físicas estão diretamente relacionadas à temperatura de transição vítrea. A temperatura de transição vítrea é especifica para cada material e é afetada pelo plasticizante, massa molecular e composição do material (SAGAR; SURESH, 2010). A adição de compostos de elevado peso molecular e altos valores de temperatura de transição vítrea como maltodextrinas com baixa dextrose equivalente são frequentemente usadas como materiais que diminuem a pegajosidade e melhoram a estabilidade dos pós alimentícios (ROOS KAREL, 1995), proporcionando maior retenção da vitamina C.
A adição da maltodextrina, além de reter a vitamina C, favoreceu a formação de microcápsulas esféricas com tamanho médio de 81,44 ± 28,63 µm (Figura 2). Resultados semelhantes foram reportados por Cano-Higuita et al. (2015) na microencapsulação por liofilização e atomização de cúrcuma.
Figura 2 - Microcápsulas de guavira
(polpa+malto-dextrina) obtidas por liofilização. Objetiva com aumento de 200x.
Conclusão
A secagem por liofilização foi eficaz na retenção da vitamina C da polpa de guavira. A incorporação da maltodextrina favoreceu a formação de microcápsulas, aumentando a retenção da vitamina C e diminuindo a atividade de água do produto em pó. A liofilização de polpa de frutas com adição de carreadores de alto peso molecular pode representar uma alternativa eficaz na conservação de compostos bioativos.
Agradecimentos
ÀCAPES, FUNDECT e ao Concelho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico CNPq pelo auxílio financeiro. Ao grupo GEPPAC pelo apoio nas análises. Referências Bibliográficas
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