PARÂMETROS DE PROCESSAMENTO E ACEITABILIDADE
DE APRESUNTADO ELABORADO COM SURIMI DE
PESCADA-FOGUETE (Macrodon Ancylodon)
Alexandre T. ALFARO* Cristina S. da COSTA* * Gustavo F. C. LANES* Lisiane TORRES** Germano J. D. SOARES** Carlos H. PRENTICE*
*Departamento de Química - FURG - 96201-900 - Rio Grande - RS - Brasil.
**Departamento de Ciência e Tecnologia de Alimentos - Faculdade de Agronomia Eliseu Maciel - UFPEL - 96010- 900 - Pelotas - RS - Brasil.
RESUMO: O trabalho utiliza o planejamento fatorial e a superfície de resposta para otimizar o processo de elaboração de apresuntado, preparado com surimi obtido de subprodutos da industrialização de pescada-foguete (Macrodon ancylodon). Após os ensaios preliminares foram adotadas as seguintes variáveis independentes: quantidade de fécula, temperatura e tempo de cocção, tendo como variável resposta a força de gel. A temperatura, o tempo de cocção e a interação entre ambos tiveram efeito significativo sobre a força do gel. A aceitabilidade do apresuntado, avaliada através de um teste aceitação com escala hedônica, indicou uma resposta altamente favorável ao produto.
PALAVRAS-CHAVE: Pescado; apresuntado; surimi; força de gel; sub-produto.
Introdução
Na última década, a captura mundial de pescado vem mantendo-se constante num patamar aproximado de 90 milhões de toneladas6, apesar do período ter apresentado um considerável crescimento na aqüicultura. Do total capturado, entre 50 e 60% são destinados ao consumo humano direto23, conseqüentemente há geração de uma grande quantidade de resíduos da industrialização do pescado, que devem ser melhor aproveitados, possibilitando um uso racional dos recursos marinhos. Nesse sentido, uma das tecnologias alternativas que a indústria mundial de pescado vem propondo para o desenvolvimento de novos produtos encontra-se o surimi, cuja elaboração permite a utilização de espécies de baixo valor comercial ou de rejeitos da indústria.10
O surimi é uma base protéica obtida a partir de carne de pescado mecanicamente separada, submetida a sucessivas lavagens, refino, desidratação, adição de crioprotetores e congelamento para preservação.9 Surimi é matéria-prima essencial na preparação de alimentos como o kamaboko,
de origem oriental e, na produção de produtos análogos de frutos do mar, como camarão, lagosta, vieira, ou já tradicionais, como o kani-kama, análogo de caranguejo.2 A funcionalidade do surimi depende principalmente da qualidade do gel formado em temperaturas superiores a 40 ºC com adições adequadas de sais4;12;18. A qualidade pode ser avaliada pela força de gel, utilizando testes simples de penetração11 (punch test) nos géis de surimi, que são preparados a partir das proteínas miofibrilares das mais diferentes espécies de pescados.
Numerosos ingredientes, principalmente amidos, gomas e proteínas que não a de pescado, têm sido utilizados para melhorar a textura, retenção de água e estabilidade após congelamento de produtos a base de surimi, além de reduzir os custos do produto final.9 A incorporação desses ingredientes pode possibilitar a obtenção de produtos, como os apresuntados, com propriedades estruturais e mecânicas semelhantes aos obtidos com matérias-primas convencionais. Entretanto, na elaboração de apresuntados a base de surimi é necessário ajustar os parâmetros de processamento, a fim de assegurar as características desejadas do produto final, em função do tipo de gel formado, considerando que as características do mesmo difere entre as diferentes espécies marinhas.
O trabalho tem como objetivo determinar as faixas ótimas de processo e estimar a aceitabilidade de um apresuntado, elaborado com surimi obtido a partir de subprodutos do processamento de pescada-foguete (Macrodon ancylodon), pescado largamente processado nas indústrias pesqueiras do Sul do Brasil.
Material e métodos
Material
Utilizaram-se carcaças provenientes da industrialização de pescada-foguete (Macrodon ancylodon), disponibilizadas pela indústria de pescado (Furtado Ind. de
Pescados S/A), localizada na cidade de Rio Grande-RS. Os ingredientes: gordura hidrogenada, sais de cura, proteína isolada de soja, fécula de mandioca, condimento e emulsificante, estes últimos, foram cedidos pela indústria de aditivos (Duas Rodas S/A - SC).
Processamento do surimi
A polpa de pescado utilizada para processamento do surimi, foi retirada das carcaças provenientes da filetagem de pescada (Macrodon ancylodon), carne de pescado mecanicamente separada (CPMS), utilizando despolpadeira (BAADER Mod. 694, Germany). No processamento do surimi, adotou-se a metodologia descrita por Lee10, incluindo três ciclos de lavagens, utilizando a proporção polpa: água de 1:3. O excesso da água absorvida pela carne de pescado foi retirado através de centrifugação. A seguir foram adicionados os crioprotetores, sorbitol (3%) e tripolifosfato de sódio (0,5%), em relação ao peso do surimi. Porções individuais de surimi foram embaladas em sacos de polietileno e reservadas a - 30 ºC.
A Figura 1 apresenta o fluxograma com as etapas do processamento do surimi, elaborado a partir de subprodutos da industrialização de pescada.
Testes preliminares
Nesta etapa foram definidos as variáveis e os respectivos níveis do planejamento experimental. O processamento adotado foi semelhante ao utilizado na produção de apresuntado tradicional21, incluindo algumas modificações para ajustar-se ao tipo de matéria-prima, a qual foi escolhida pela ausência de odor do pescado e pela maior capacidade de formação de gel.
Processamento do apresuntado de surimi
A Figura 2 apresenta o fluxograma com as etapas de processo utilizadas na elaboração do apresuntado de surimi. FIGURA 1- Fluxograma com as etapas do processamento
do surimi Carcaças Pré-Lavagem Despolpagem Polpa Ciclos de lavagem Refino Centrifugação Mistura Congelamento (-30°C) Surimi Restos de Vísceras Espinha Resíduo Líquido Escamas e Espinhas Excesso de Água Resíduos Eliminados Crioprotetores Água (10°C) e NaCl
FIGURA 2 – Fluxograma com as etapas do processamento do apresuntado de surimi Ingredientes Surimi Corte Homogeneização Mistura Enformagem Cocção Resfriamento Desenformagem Embalagem àvácuo Produto Final Armazenamento
Caracterização físico-quimica da matéria-prima: surimi Para a determinação do pH, utilizou-se potenciômetro de bancada (Analion PM 608) com eletrodo tipo espada. As análises químicas (cinzas, proteínas, gordura, umidade), foram realizadas segundo A.O.A.C.1. As determinações de bases voláteis totais (BVT), índice de peróxido (IP) e trimetilamina (TMA) foram realizadas segundo Brasil5.
Composição centesimal do produto final: apresuntado As determinações de proteína, cinzas, gordura e umidade foram realizadas segundo A.O.A.C..1 O conteúdo de carboidratos foi estimado por diferença,através da composição proximal obtida.
Força de Gel do surimi
Para determinação da força de gel utilizou-se a metodologia descrita por Lee & Chung.11 As determinações foram realizadas em Máquina Universal de Testes, Instron modelo 1130 (Instron, Co., Canton, MA, USA), com célula de carga de 2 KN, e velocidade de cruzamento de cabeça de 1mm.s-1, utilizando-se haste cilíndrica de aço com ponta esférica de 5mm de diâmetro. A haste foi forçada no interior das amostras cilíndricas com 25 mm altura x 25 mm de diâmetro à temperaturas entre 8-10 ºC, e a força máxima de ruptura (g) determinada.
Planejamento experimental
Foi utilizada a técnica de metodologia de superfície de resposta (RSM), para verificar a relação entre os parâmetros (variáveis independentes) relevantes ao processo e a força de gel do apresuntado. Empregou-se um
planejamento fatorial 33 incompleto com três repetições no ponto central3, totalizando onze ensaios. As variáveis independentes: quantidade de fécula (%), tempo de cocção (minutos) e temperatura de cocção (ºC) e seus respectivos níveis, são apresentados na Tabela 1.
A escolha das variáveis e seus respectivos níveis foram baseados nas características apresentadas pelo produto nos testes preliminares, onde a fécula de mandioca, devido a suas propriedades funcionais (emulsificante e espessante), permitiu a obtenção da textura desejada ao produto, e a escolha das variáveis temperatura e tempo de cocção deve-se a este deve-ser um binômio importante no processamento térmico de qualquer alimento. Os dados experimentais foram analisados através do programa Statistica 6.0 para windows (Statsoft, Inc.,Tulsa,USA).
Tabela 1 - Variáveis do planejamento experimental e seus valores reais e codificados
Análise sensorial
A formulação definida com base nos testes preliminares foi submetida a um teste de aceitação, para estimar o comportamento do consumidor frente ao produto. Foram utilizados 30 julgadores, escolhidos de forma aleatória para evitar respostas tendenciosas que poderiam invalidar os resultados.
A escala hedônica tradicional é utilizada para predizer a aceitabilidade de um produto, e contém nove frases arranjadas ao longo de uma linha, para sugerir um Continuum único de graus sucessivos de “gostar”. 16 A Tabela 6 apresenta o modelo da ficha de avaliação utilizada no teste de aceitação.
Tabela 2 - Modelo da ficha de avaliação utilizada no teste de aceitação
Resultados
A composição química do surimi obtido do resíduo de pescada-foguete (CPMS) encontra-se na Tabela 3.
A Tabela 4 apresenta os resultados obtidos nas análises para determinação da qualidade (frescor) do surimi de pescada, após três dias do seu processamento.
Aceitação Expressa em Gostar Escala
Gosto extremamente 9
Gosto muito 8
Gosto moderadamente 7
Gosto ligeiramente 6
Nem gosto, nem desgosto 5
Desgosto ligeiramente 4
Desgosto moderadamente 3
Desgosto muito 2
Desgosto extremamente 1
Fonte: Macfie & Thomson16
A Tabela 5 apresenta a matriz utilizada no planejamento experimental, e os valores da força de gel no produto.
Tabela 4 - Análises para determinação das condições de frescor do surimi de pescada-foguete, utilizado na elaboração de apresuntado
Os efeitos dos fatores estabelecidos: quantidade de fécula, tempo e temperatura de processamento, na variável resposta para um nível de confiança de 95%, são apresentados na Tabela 6. Observa-se que o tempo de cocção apresentou influência significativa (p 0,05) sobre a variável dependente. Características Concentração pH 6,78 BVT (mg N/100g amostra) 17,56 TMA (mg N/100g amostra) 5,64 IP (meq /Kg amostra) 15,02
BVT = Bases voláteis totais TMA= Trimetilamina IP = Índice de peróxido
Constituinte Base úmida (%) Base seca (%)
Proteína 13,65 66,00
Cinzas 4,75 22,96
Gordura 2,10 10,15
Umidade 79,32 -
Carboidratos 0,18 0,89
Tabela 3 - Composição química proximal de surimi de pescada-foguete
Variáveis -1 0 +1
(X1)Q. fécula (%) 2 3 4
(X2)Tempo (min.) 90 105 120
(X3)Temperatura (ºC) 75 80 85
Valor médio para três determinações
Ensaio Q.Fécula (%) Tempo (min) Temperatura (ºC) Força de gel* (g) 1 2 90 75 418 2 4 90 75 380 3 2 120 75 350 4 4 120 75 320 0 3 105 80 404 0 3 105 80 410 0 3 105 80 398 5 2 90 85 450 6 4 90 85 470 7 2 120 85 330 8 4 120 85 340
Tabela 5 - Matriz do planejamento fatorial e força de gel do apresuntado de pescado
400 380 2 2,2 2,4 2,6 2,8 3 3,2 3,4 3,6 3,8 4 Quant fécula 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 T e m p e ra tu ra
O aumento do tempo de cocção provocou, em média, uma redução de 94,5 g na força de gel do apresuntado. Os tempos de cocção de 90 e 96 minutos proporcionaram uma maior força de gel (Figura 3).
A variável quantidade de fécula não apresentou influência significativa (p 0,05) sobre a força de gel do apresuntado (Tabela 6).
O aumento da temperatura e cocção provocou em média um aumento de 30,5 g na força de gel (Tabela 6), mostrando-se significativa para um intervalo de confiança de 95%.
Pode-se observar na Figura 4 que os maiores valores para força de gel foram obtidos na faixa de temperatura entre 82 e 85 ºC.
A Tabela 7 apresenta a análise de variância (ANOVA) para a força de gel do apresuntado. Deve ser ressaltado que a resposta apresentou um alto coeficiente de determinação (R2 = 0,9525) para força de gel. Nota-se também que o teste-F assegurou a validade do modelo, visto que o teste-F calculado apresentou valor cinco vezes maior que o valor para o F listado, para um intervalo de confiança de 95%.
Fatores Efeitos Erro padrão Valor t Valor p (1) Quant. fécula -9,5000 4,242641 -2,2392 0,154511 (2) Tempo -94,5000 4,242641 -22,2739 0,002010* (3) Temperatura 30,5000 4,242641 7,1889 0,018806* 1 por 2 -0,5000 4,242641 -0,1179 0,916955 1 por 3 24,5000 4,242641 5,7747 0,028703* 2 por 3 -30,5000 4,242641 -7,1889 0,018806* Tabela 6 - Efeitos estimados na força de gel do apresuntado a base de surimi de
pescada-foguete
FIGURA 3 - Superfície de resposta e diagrama de contorno da força de gel em função do tempo e da temperatura de cocção.
460 440 420 400 380 360 90 93 96 99 102 105 108 111 114 117 120 Tempo 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 T e m p e ra tu ra * significativas (p 0,05) Coeficiente de determinação = 0,9450
FIGURA 4 - Superfície de resposta e diagrama de contorno da força de gel em função da temperatura de cocção e quantidade de fécula.
O modelo expresso pela equação 1, foi gerado representando a força de gel do apresuntado em função das variáveis significantes (p
0,05).
Força de gel = 388,18 – 47,25 (X2) + 15,25 (X3) + 12,25 (X1) (X3) – 15,25 (X2) (X3) (eq. 1)
O modelo obtido foi utilizado para construção das superfícies de resposta, permitindo a visualização da força de gel do apresuntado de surimi em função das variáveis significantes do processo.
Para determinação da composição centesimal e aplicação do teste de aceitação, foi utilizado o apresuntado de surimi de pescada-foguete que apresentou maior força de gel, tendo como níveis das variáveis independentes os seguintes valores: quantidade de fécula (4%), tempo de cocção (90 minutos) e temperatura de cocção (85ºC), correspondendo ao ensaio 6 (Tabela 5).
A Tabela 8 apresenta os valores obtidos para composição centesimal do apresuntado de surimi. Observa-se uma pequena redução do teor de proteínas com relação ao conteúdo protéico do surimi, e um aumento no teor de gordura e cinzas.
A Figura 5 apresenta os valores atribuídos ao apresuntado de surimi pelos julgadores utilizando escala hedônica de nove pontos. O teste de aceitação obteve um valor médio de 7,13.
A Tabela 9 apresenta os valores referentes à estatística descritiva do teste de aceitabilidade do apresuntado de surimi. Utilizando um painel sensorial com 30 julgadores, observa-se que as notas atribuídas variaram entre 4 (valor mínimo) e 9 (valor máximo).
Fonte de variação Soma quadrática Graus de liberdade Média quadrática F
Regressão 22782,00 4 5695,50 25,77 Resíduo 1325,64 6 220,94 Falta de ajuste 1253,64 4 Erro puro 72,00 2 Total 24107,64 10 Coeficiente de determinação = 0,9525 F tabelado = 4,53
Tabela 7 - Análise de variância (ANOVA) para força de gel do apresuntado
Composição centesimal Base úmida (%) Base seca (%)
Proteína 11,85 41,54
Cinzas 5,52 19,34
Carboidratos 7,18 25,31
Gordura 3,94 13,81
Umidade 71,51 -
Tabela 8 - Composição proximal do apresuntado de surimi de pescada-foguete 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 Escala Hedônica 1 4 7 10 13 16 19 22 25 28 Julgadores
FIGURA 5 - Valores atribuídos ao apresuntado de surimi pelos julgadores no teste de aceitação.
Variável Número de observações Média dos valores Valor mínimo Valor máximo Desvio padrão Aceitação do apresuntado de surimi 30 7,13 4 9 1,27
Tabela 9 - Resumo da estatística descritiva do teste de aceitação do apresuntado de surimi
Discussão
Caracterização do surimi
Valores de umidade abaixo de 80% são determinantes para a formação de um gel de boa qualidade, com reestruturação adequada das fibras17, uma condição fundamental para obter melhor textura no produto final. As sucessivas lavagens removem substâncias solúveis, lipídios, sangue, enzimas e a maior parte das proteínas solúveis, aumentando a força de gel22. Evita-se a excessiva hidratação da polpa, pois constitui dificuldade na remoção posterior da água19. O teor de umidade, de 79,32% (Tabela 3), encontra-se na faixa de valores descritos para surimi com alta capacidade de geleificação.
Os níveis de proteínas encontrados, abaixo dos 15% descritos por Kuhn & Prentice7, decorre de uma maior eficiência na extração das proteínas sarcoplasmáticas, uma
vez que, durante as sucessivas lavagens da polpa, aumenta-se a proporção das proteínas miofibrilares, principais responsáveis pela formação de gel10 , em detrimento das proteínas sarcoplástica, resultando portanto na diminuição do teor protéico. Apesar da diminuição do conteúdo protéico, a formação do gel foi favorecida, visto que proteínas sarcoplasmáticas, quando aquecidas, coagulam-se aderindo às proteínas miofibrilares e dificultam a obtenção do gel.25
O elevado teor de cinzas presente deve-se a incorporação dos crioprotetores (sorbitol e tripolifosfato) para a conservação do surimi. A adição de crioprotetores estabiliza o concentrado de proteínas miofibrilares, evitando a desnaturação e perda dos atributos funcionais durante o armazenamento a baixas temperaturas.20 O refino inadequado da polpa também pode ter contribuído para o elevado conteúdo de cinzas, visto que, resíduos de espinhas e escamas podem ter permanecido no surimi, durante as etapas empregadas para sua obtenção. O teor de lipídios ficou dentro da faixa de valores aceitáveis, não comprometendo a conservação do surimi (oxidação) durante sua estocagem. O conteúdo lipídico do surimi depende da eficiência das etapas de lavagem, que no entanto, devem ser realizadas no menor tempo possível, para evitar um indesejável excesso de hidratação protéica, que acarretaria no aumento do conteúdo de umidade do surimi.
O valor de pH do surimi (Tabela 4) encontra-se dentro dos padrões citados na literatura7, normalmente, na faixa entre 6,5 e 7,0. Deve-se considerar que a carne de pescado apresenta menor conteúdo de glicogênio, logo, seu pH é elevado, devido à baixa produção do ácido láctico na etapa de pré-rigor.
Os valores determinados para bases voláteis totais (N-BVT) e trimetilamina (N-TMA) mostraram-se abaixo dos limites máximos especificados24 para essas bases: 30 mg.100g-1 e 6 mg.100g-1, respectivamente, indicando que a matéria-prima encontrava-se dentro dos padrões de qualidade adequados. O índice de peróxido (IP) determinado para o surimi de 15,02 meq.Kg-1 de amostra, esta abaixo do limite máximo recomendável24, comprovando o baixo grau de oxidação das gorduras presentes.
Determinação dos parâmetros de processo
As características de sabor e textura do apresuntado dependem da qualidade do surimi, principalmente quanto a propriedade de gel, a qual pode facilitar a ação dos agentes emulsificantes usados na formulação, bem como a isenção de odor e sabor a pescado, a fim de não interferir no produto final. Por conseqüência, todas as formulações testadas no apresuntado basearam-se em avaliações sensoriais, observando-se principalmente o grau de coesão desse produto quando submetido ao corte, a uniformidade da massa e a presença de fendas após a cocção. A partir dos resultados dos ensaios determinou-se a formulação base, estimando-se as variáveis com maior influência sobre o processo (Tabela 5).
O aumento do tempo de cocção no processamento do apresuntado provocou alterações na estrutura do gel, devido à desnaturação térmica das proteínas levando a redução das interações proteína-proteína, e assim causando o decréscimo da força de gel. Segundo Lanier8, a perda da habilidade de formação de gel ou redução desse atributo é resultante da diminuição de ligações cruzadas (cross-linking) intermoleculares das cadeias protéicas, podendo ser causadas pela desnaturação da proteína. Observa-se na Figura 3 que os maiores valores para força de gel foram obtidos para um tempo de cocção entre 90 e 96 minutos, evidenciando a acentuação da desnaturação protéica com o aumento do tempo de cocção.
A quantidade de fécula não influenciou a força de gel, apesar de Lee & Kim14 terem observado um aumento linear dessa propriedade com concentrações de amido de até 6% p/p. No entanto, a interação deste com a temperatura de cocção promoveu um aumento da força de gel, indicando que o efeito do amido está condicionado a outros fatores15, dentre os quais o grau de inchamento do seu grânulo, visto que no processo de formação de gel, quando há inchamento insuficiente ou excessivo do mesmo diminui a força de gel.13 Composição centesimal do apresuntado de surimi
O elevado percentual de carboidratos no apresuntado, deve-se principalmente à adição de fécula durante o processamento, visto que, o surimi apresenta em sua composição um conteúdo muito baixo de carboidratos.
O incremento do teor lipídico do apresuntado em relação ao surimi, deve-se a adição de gordura vegetal hidrogenada, utilizada com objetivo de homogeneizar, emulsificar e melhorar os aspectos de textura do apresuntado. Já, o aumento na porcentagem de cinzas, deve-se à adição de: sais de cura (nitratos e nitritos), cloreto de sódio e glutamato monossódico, ingredientes importantes para a conservação e características sensoriais do apresuntado.
O teor de proteínas do apresuntado foi ligeiramente inferior ao conteúdo protéico do surimi, devido ao incremento no percentual dos demais nutrientes (carboidratos, lipídios, cinzas), devido à adição de ingredientes e insumos durante o processamento do apresuntado.
Aceitabilidade do apresuntado de surimi
O apresuntado de surimi obteve um valor médio de 7,13, com um desvio padrão de 1,27. O valor médio obtido no teste de aceitação, esta compreendido na faixa entre “Gostar moderadamente” e “Gostar muito” da escala hedônica da ficha de avaliação (Tabela 2), revelando uma atitude bastante positiva em relação ao produto. Este teste foi aplicado para fornecer uma idéia geral da aceitação do produto pelo consumidor, possibilitando que, a partir das observações dos julgadores, possam ser consideradas pequenas alterações no produto que venham a aumentar sua aceitabilidade.
Conclusão
A temperatura, tempo de cocção e a interação entre ambos apresentam efeitos significativos nos aumentos de força do gel do apresuntado de surimi. A atitude bastante positiva em relação ao produto, demonstrada no teste de aceitação, indica que o mesmo pode ter considerável aceitabilidade no mercado consumidor.
ALFARO, A.T.; COSTA, C.S.; LANES, G.C.F; TORRES, L.; SOARES, G.J.D.; PRENTICE, C.H. Processing parameters and acceptability of ham prepared from king weakfish (Macrodon ancylodon) surimi. Alim. Nutr., Araraquara, v. 15, n. 3, p. 259-265, 2004.
ABSTRACT: Factorial design and surface response methodology were used for optimizing processing parameters of fish ham product, when it is prepared from surimi made of king weakfish (Macrodon ancylodon) by-products. It was choose, after preliminary tests, the cassava starch content, temperature and cooking time as independent variables and gel strength was set as the dependent variable. Temperature, cooking time, and their interactions showed significant effect on gel strength. The acceptability of surimi ham evaluated by using affective test hedonic scale showed excellent results for its consuming.
KEYWORDS: Fish; ham; surimi; gel strength; by-product.
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