UNIVERSIDADE FEDERAL DO CEARÁ CENTRO DE CIÊNCIAS AGRÁRIAS
DEPARATAMENTO DE ENGENHARIA DE ALIMENTOS
PROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM CIÊNCIA E TECNOLOGIA DE ALIMENTOS
MARYANA MONTEIRO FARIAS
ESTUDO DA ADIÇÃO DE POLPA E FARINHA DA CASCA DE ROMÃ (PUNICA GRANATUM L.) NA QUALIDADE DE PÃES TIPO FORMA
FORTALEZA 2018
MARYANA MONTEIRO FARIAS
ESTUDO DA ADIÇÃO DE POLPA E FARINHA DA CASCA DE ROMÃ (PUNICA GRANATUM L.) NA QUALIDADE DE PÃES TIPO FORMA
Dissertação apresentada ao Programa de Pós- Graduação em Ciência e Tecnologia de Alimentos da Universidade Federal do Ceará, como requisito parcial à obtenção do título de mestre em Ciência e Tecnologia de Alimentos. Área de concentração: Ciência e Tecnologia de Produtos de Origem Vegetal.
Orientador: Prof. Dr. Rafael Audino Zambelli.
FORTALEZA 2018
Dados Internacionais de Catalogação na Publicação Universidade Federal do Ceará
Biblioteca Universitária
Gerada automaticamente pelo módulo Catalog, mediante os dados fornecidos pelo(a) autor(a)
F238 Farias, Maryana Monteiro.
Estudo da adição de polpa e farinha de casca de romã (Punica granatum L.) na qualidade de pães tipo forma / Maryana Monteiro Farias. – 2018.
66 f. : il. color.
Dissertação (mestrado) – Universidade Federal do Ceará, Centro de Ciências Agrárias, Programa de Pós-Graduação em Ciência e Tecnologia de Alimentos, Fortaleza, 2018.
Orientação: Prof. Dr. Rafael Audino Zambelli.
1. Delineamento Composto Central Rotacional. 2. Qualidade do Pão. 3. Farinha da Casca de Romã. 4. Propriedades Funcionais. I. Título.
MARYANA MONTEIRO FARIAS
ESTUDO DA ADIÇÃO DE POLPA E FARINHA DA CASCA DE ROMÃ (PUNICA GRANATUM L.) NA QUALIDADE DE PÃES TIPO FORMA
Dissertação apresentada ao Programa de Pós-Graduação em Ciência e Tecnologia de Alimentos, do Departamento de Tecnologia de Alimentos da Universidade Federal do Ceará como requisito parcial para a obtenção do título de Mestre em Ciência e Tecnologia de Alimentos. Área de concentração: Ciência e Tecnologia de Produtos de Origem Vegetal.
Aprovado em: ____/_____/______.
BANCA EXAMINADORA
____________________________________________________________________ Prof. Dr. Rafael Audino Zambelli (Orientador)
Universidade Federal do Ceará – (UFC)
_____________________________________________________________________ Profª. Drª. Larissa Morais Ribeiro da Silva
Universidade Federal do Ceará – (UFC)
_____________________________________________________________________ Drª. Maria do Socorro Rocha Bastos
A Deus
AGRADECIMENTOS
À Deus por ter me dado força, perseverança e determinação para conseguir concluir o mestrado com êxito.
Ao meu amado pai, Damião, exemplo de luta, força e bondade, minha amada mãe, Rosa pela força, confiança e apoio.
À minha irmã querida Dyana Monteiro pelo companheirismo, amor e amizade.
À Universidade Federal do Ceará, em especial ao Departamento de Engenharia de Alimentos e ao Laboratório de Cereais onde desenvolvi meu projeto e fiz amigos.
À CAPES pelo apoio financeiro concedido durante a realização do mestrado.
Ao meu orientador Prof. Dr. Rafael Auino Zambelli da Universidade Federal do Ceará com quem tive a honra e felicidade de conviver e aprender, e por quem tenho grande respeito e admiração. Agradeço pela dedicação, ensinamentos, incentivo e apoio na elaboração e execução do meu projeto.
À Profª Larissa Morais da Universidade Federal do Ceará e a Drª Maria do Socorro Bastos da EMBRAPA pelas valiosas contribuições na execução do projeto.
Aos funcionários técnicos do Laboratório de Cereais pela orientação e ajuda no desenvolvimento das análises.
Aos bolsistas do Laboratório de Cereais em especial a Monalisa Menezes pela ajuda na elaboração dos pães e das análises.
Aos amigos companheiros de turma do mestrado em especial Natalia Viviane, Cristiano Costa e Alyne Lemos.
Ao meu amado namorado Guilherme Bezerra pelo encorajamento, apoio e incentivo que foi de extrema importância na reta final do mestrado.
RESUMO
O objetivo deste trabalho foi desenvolver formulações de pães tipo forma processados com polpa e farinha da casca de romã (Punica granatum L.) e avaliar o efeito das duas variáveis nas propriedades tecnológicas e nutricionais dos pães. As matérias-primas, polpa e farinha da casca de romã, foram caracterizadas através dos parâmetros físico-químicos. Foi aplicado um Delineamento Composto Central Rotacional (DCCR) para o desenvolvimento das formulações. Foram utilizadas duas combinações de ingredientes: polpa e farinha da casca de romã, sendo essas variáveis independentes, incorporadas em níveis de 12 a 68% e 3 a 17%, respectivamente, baseado no peso total da farinha de trigo. O DCCR incluiu onze ensaios: quatro pontos fatoriais, quatro axiais e três repetições no ponto central. Os resultados do DCCR foram analisados através da Metodologia de Superfície de Resposta (MSR), tendo como variáveis resposta o volume específico, relação miolo/crosta, índice de expansão, perda de peso, pH, número de alvéolos e circularidade dos alvéolos. Para a avaliação estatística foi aplicada a análise de variância e análise de regressão. Após a escolha das formualções otimizadas, estas foram avaliadas quanto à composição centesimal, teor de fenólicos totais, atividade antioxidante e contagem de bolores e leveduras. Os resultados mostraram que a farinha da casca de romã exerceu maior influência do que a polpa no que se refere aos parâmetros tecnológicos dos pães. A adição de até 10% de farinha resultou em um impacto positivo na qualidade tecnológica do produto. Quanto à composição centesimal das formulações otimizadas detectou-se aumento significativo do perfil lipídico, mineral e de carboidrato da formulação F2 em relação a F1. Os teores de polifenóis totais encontrados em F1 e F2 foram de 260,49 e 541,81 mg EAG/100g, respectivamente. Os resultados da contagem de bolores e leveduras foram satisfatórios, pois o crescimento foi de apenas 2,0 x 101 e 7,0 x101 para F1 e F2 respectivamente. Conclui-se que a incorporação de farinha e polpa de romã resultou em pães com parâmetros tecnológicos e nutricionais de qualidade superior.
Palavras-chave: Delineamento Composto Central Rotacional. Qualidade do Pão. Farinha da Casca de Romã. Propriedades Funcionais.
ABSTRACT
The objective of this study was to developed formulations of breads processed with pulp and pomegranate peel flour (Punica granatum L.) and to evaluate the effect of the two variables on the technological and nutritional properties of the breads. The raw material, pulp and pomegranate peel flour, were characterized by physical-chemical parameters. It was applied a Central Rotational Compound Design (DCCR) for the development of formulations. Were used two combinations of ingredients: pulp and pomegranate peel flour, being these independent variables, incorporated in levels of 12 to 68% and 3 to 17%, respectively, based on the total weight of the wheat flour. The DCCR included eleven trials: four factorial points, four axial and three replicates in the central point. The results of the DCCR were analyzed by Response Surface Methodology (RSM), with the response variable the specific volume, crumb to crust ratio, rate of expansion, weight loss, pH, number of alveoli and circularity of the alveoli. For the statistical evaluation was applied variance analysis and regression analysis. After the choice of optimized formulations, these were evaluated for the centesimal composition, total phenolic content, antioxidant activity and molds and yeast counts. The results showed that the pomegranate peel flour exerted a greater influence than pulp with regard to the technological parameters of the breads. The addition of up to 10% of flour resulted in a positive impact on technological quality of the product. Regarding the centesimal composition of the optimized formulations, a significant increase of the lipid, mineral and carbohydrate profile of the formulation F2 in relation to a F1 was detected. The total polyphenol contents found in F1 and F2 were 260.49 and 541.81 mg EAG / 100g, respectively. The results of molds and yeast counts were satisfactory, because the growing was only 2.0 x 101 and 7.0 x101 for F1 and F2 respectively. It was concluded that the incorporation of pomegranate peel flour and pulp resulted in breads with technological and nutritional parameters of superior quality.
Keywords: Central Rotational Compound Design. Bread Quality. Pomegranate Peel Flour. Functional Properties.
LISTA DE FIGURAS
Figura 1 ̶ A romã, o fruto fechado (A) e aberto (B), com as sementes à amostra ... 21 Figura 2 ̶ Fluxograma do processamento da farinha da casca e polpa de romã... 28 Figura 3 ̶ Fluxograma do processamento dos pães tipo forma ... 34 Figura 4 ̶ Efeito da polpa e farinha de casca de romã sobre o volume específico dos
pães. ... 42 Figura 5 ̶ Efeito da polpa e farinha de casca de romã sobre a relação miolo / crosta
dos pães... 43 Figura 6 ̶ Efeito da polpa e farinha de casca de romã sobre o índice de expansão
dos pães ... 45 Figura 7 ̶ Efeito da polpa e farinha de casca de romã sobre a perda de peso dos
pães ... 46 Figura 8 ̶ Efeito da polpa e farinha de casca de romã sobre os valores de pH dos
pães ... 47 Figura 9 ̶ Efeito da polpa e farinha de casca de romã sobre o número de alvéolos
dos pães ... 49 Figura 10 ̶ Efeito da polpa e farinha de casca de romã sobre a circularidade dos
alvéolos dos pães ... 50 Figura 11 ̶ Efeito da polpa e farinha de casca de romã sobre o aspecto do miolo do
pão. ... 51 Figura 12 ̶ Microscopias eletrônicas das formulações dos pães F1, F2 e farinha da
LISTA DE TABELAS
Tabela 1 ̶ Formulação padrão para a produção de pães tipo forma ... 32
Tabela 2 ̶ Variáveis e níveis do planejamento experimental 2²... 33
Tabela 3 ̶ Matriz do delineamento experimental com valores codificados e reais ... 33
Tabela 4 ̶ Teores médios de pH, acidez total titulável, sólidos solúveis (º Brix), Açúcar total da polpa de romã. ... 39
Tabela 5 ̶ Composição centesimal da farinha da casca de romã. ... 40
Tabela 6 ̶ Coeficientes de regressão para a resposta volume específico dos pães. ... 41
Tabela 7 ̶ Coeficientes de regressão para a relação miolo/crosta dos pães. ... 43
Tabela 8 ̶ Coeficientes de regressão para os valores de índice de expansão dos pães 44
Tabela 9 ̶ Coeficientes de regressão para perda de peso dos pães... 46
Tabela 10 ̶ Coeficientes de regressão para os valores de pH dos pães ... 47
Tabela 11 ̶ Coeficientes de regressão para o número de alvéolos dos pães. ... 48
Tabela 12 ̶ Coeficientes de regressão para circularidade dos alvéolos dos pães... 50
Tabela 13 ̶ Composição centesimal de pães tipo forma adicionados de farinha de casca e polpa de romã ... 52
Tabela 14 ̶ Compostos fenólicos e atividade antioxidante dos pães tipo forma adicionado de farinha de casca e polpa de romã ... 54
SUMÁRIO
1 INTRODUÇÃO ... 13
2 REVISÃO BIBLIOGRÁFICA ... 15
2.1 Pão... 15
2.2 Composição da Massa de Pão ... 16
2.2.1 Farinha de Trigo ... 16 2.2.2 Água ... 17 2.2.3 Gordura ... 17 2.2.4 Fermento Biológico ... 18 2.2.5 Sal ... 19 2.2.6 Açúcar ... 19 2.3 A Romã ... 20
2.3.1 Romã como alimento funcional... 23
2.3.2 Romã como aditivo natural ... 25
3 MATERIAL E MÉTODOS ... 27
3.1 Local da Pesquisa ... 27
3.2 Obtenção da farinha da casca e da polpa de romã ... 27
3.3 Etapa1: Caracterização da Matéria-Prima: Farinha da casca e polpa da romã ... 29
3.3.1 Umidade ... 29
3.3.2 Cinzas ... 29
3.3.3 Proteína ... 29
3.3.4 Lipídio ... 29
3.3.5 Carboidratos ... 29
3.3.6 Fibra bruta da farinha ... 30
3.3.7 Potencial hidrogeniônico (pH) ... 30
3.3.8 Sólidos solúveis totais ... 30
3.3.9 Acidez total titulável ... 30
3.3.10 Açúcares Redutores, Não redutores e Totais ... 30
3.4 Etapa 2: Elaboração e caracterização das formulações de pães ... 30
3.5 Métodos ... 32
3.6 Delineamento Experimental ... 32
3.7 Processo de obtenção dos pães tipo forma com farinha da casca e polpa de romã ... 33
3.8 Caracterização das propriedades físicas dos pães ... 34
3.8.1 Volume específico ... 34
3.8.2 Índice de expansão ... 35
3.8.3 Relação Miolo/Crosta ... 35
3.8.4 Análise de imagem da estrutura do miolo ... 35
3.9 Análise Estatística da regressão e superfície de resposta do delineamento composto central rotacional (DCCR) ... 36
3.10 Etapa 3: Caracterização das formulações de pães otimizadas ... 36
3.11 Determinação de fenóis totais pelo Método de Folin-Ciocalteau ... 37
3.12 Determinação da atividade antioxidante pelo método ABTS ... 37
3.15 Análise estatística dos pães otimizados ... 38
4 RESULTADOS E DISCUSSÃO ... 39
4.1 Caracterização da polpa de romã ... 39
4.2 Composição centesimal farinha da casca de romã ... 40
4.3 Efeito da polpa e da farinha da casca de romã no volume específico ... 41
4.4 Efeito da polpa e farinha de casca de romã na relação miolo/crosta ... 43
4.5 Efeito da polpa e farinha de casca de romã sobre os valores de Índice de expansão ... 44
4.6 Efeito da polpa e farinha de casca de romã sobre os valores de perda de peso ... 45
4.7 Efeito da polpa e farinha de casca de romã sobre os valores de pH ... 47
4.8 Efeito da polpa e farinha de casca de romã sobre os valores de número de alvéolos ... 48
4.9 Efeito da polpa e farinha de casca de romã sobre os valores para circularidade dos alvéolos ... 50
4.10 Composição centesimal das formulações otimizadas ... 52
4.11 Determinação de fenólicos totais e atividade antioxidante ... 53
4.12 Contagem de bolores e leveduras ... 53
4.13 Microscopia eletrônica de varredura ... 53
5 CONCLUSÃO ... 58
REFERÊNCIAS ... 58
1 INTRODUÇÃO
O pão é um alimento considerado popular que pode ser consumido em lanches ou refeições, apreciado devido à sua aparência, aroma, sabor e disponibilidade (BATTOCHIO et al., 2006). Os produtos panificados ocupam a terceira colocação na lista de compras do brasileiro, representando, em média, 12% do orçamento familiar para alimentação (RHEINBOLDT et al., 2014).
Produzido à base de trigo, apresenta em sua constituição proteínas responsáveis pela formação de glúten, que ajuda a fornecer a textura e o volume desejado. O processo de refinamento da farinha de trigo diminui a qualidade nutricional através de perdas significativas de proteínas, fibras dietéticas, vitaminas, minerais e fitoquímicos (VILLARINO et al., 2015).
O pão tem sido muito usado para fins de enriquecimento nutricional, especialmente por ser uma das principais fontes calóricas da dieta em muitos países e ser amplamente consumido por indivíduos de diversas classes sociais (OLIVEIRA et al., 2011).
Os alimentos funcionais proporcionam diversos benefícios à saúde, além do valor nutritivo inerente a sua composição química, pois desempenham uma função potencialmente benéfica na redução dos riscos de doenças crônicas degenerativas, associadas aos seus compostos bioativos (COELHO, 2014).
A romã (Punica granatum L.) é um fruto que possui propriedades funcionais, dentre estas se destaca o seu potencial antioxidante consideravelmente elevado que é atribuído a diversas características medicinais (Kalaycıoglu e Erim, 2017).
O interesse em estudos com a romã aumentou notavelmente, pois várias pesquisas comprovaram sua capacidade de proteção contra uma gama doenças como câncer, diabetes tipo 2, aterosclerose e doenças cardiovasculares, sendo utilizada toda a fruta e seus derivados como óleo de semente, casca, extrato de flores e o suco (CONIDI et al., 2017).
O fruto demonstrou possuir também propriedades antimicrobianas, anti-hepatotóxicas e antivirais. Estes benefícios estão atribuídos à alta capacidade antioxidante que está correlacionada com a concentração e composição química de antocianinas e taninos hidrolisáveis tais como punicalagina, punicalanina, penducalagina e ácido elágico (CONIDI et al., 2017).
A romã também pode atuar como excelente aditivo natural na conservação de alimentos e na melhoria da qualidade. Devido todas as suas propriedades o uso dos compostos da fruta pela indústria de alimentos está em ascensão (KANATT et al., 2010).
A aplicação do fruto em produtos de panificação pode ser uma fonte de enriquecimento do seu valor nutricional, aumentando o teor de fibras, melhorando a estabilidade oxidativa e podendo servir como substituto de aditivos químicos.
Além disto, Balisteiro et al., (2017) verificaram que a inclusão de polpa de frutas em produtos de panificação podem reduzir a glicemia pós-prandial como resultado de inibição das enzimas carbolíticas pelo conteúdo de polifenóis presentes.
Baseados nesses atributos, esta pesquisa aborda o aproveitamento de polpa e farinha da casca de romã para desenvolvimento de um novo produto, que apresente excelente propriedade nutricional, fornecendo ao consumidor um produto de qualidade e que apresente benefícios à saúde.
Portanto, o presente trabalho objetivou desenvolver pães com adição da polpa e farinha da casca da romã (Punica granatum L.) e avaliar suas características de qualidade visando à obtenção de produtos com propriedades tecnológicas e funcionais de boa aceitabilidade.
2 REVISÃO BIBLIOGRÁFICA
2.1 Pão
A arte da panificação foi desenvolvida pelo homem há milhares de anos. Embora não sendo da mesma forma como conhecemos hoje, o pão tem sido um alimento básico da dieta humana e o seu consumo quase onipresente coloca-o numa posição de importância global na nutrição (DEWETTINCK et al., 2008).
Estima-se que os primeiros pães surgiram por volta de 10.000 anos a.C., sendo estes um dos alimentos mais antigos, com provável origem do Oriente Médio. Os egípcios, por volta de 2.600 a.C. já utilizavam o processo fermentativo, misturando água e farinha e deixando a mistura ao sol até que formassem bolhas, para então submeterem a massa ao cozimento entre pedras aquecidas (AZEVEDO, 2012).
Ao longo dos séculos o pão foi aperfeiçoado e ganhou novas formas, tamanhos, texturas, crostas, cores, sabores e qualidade (CAUVAIN, 2009). As características do pão dependem da formação da rede de glúten, não apenas por reter o gás da fermentação, mas também por contribuir diretamente com a formação da estrutura celular do miolo que após o cozimento, confere textura e qualidade sensorial peculiar ao produto (CAUVAIN, 2009).
A qualidade do pão é normalmente definida pela perda de peso após o forneamento, volume, crosta crocante e estabilidade da cor (ZAMBELLI, 2014). Além dessas propriedades fundamentais, o aroma do pão também desempenha um papel primordial na aceitação pelos consumidores (PICO, BERNAL E GOMÉZ, 2015).
Segundo o Diário da República – Portaria n ° 52/2015, de 26 de Fevereiro o pão é definido como “o produto obtido da amassadura, fermentação e cozedura, em condições adequadas, das farinhas de trigo, centeio, triticale ou milho, estremes ou em mistura, de acordo com os tipos legalmente estabelecidos, água potável e fermento ou levedura, sendo ainda possível a utilização de sal e de outros ingredientes, incluindo aditivos, bem como auxiliares tecnológicos, nas condições legalmente fixadas” (Diário da República, 2015).
A Organização Mundial da Saúde recomenda o consumo diário de 250 g de pão. No entanto, este consumo depende de cada país (PICO, BERNAL E GOMÉZ, 2015). Em todo o mundo, o consumo médio de pão é de 41 a 303 kg / ano per capita (ROSELL, 2011). A demanda por pão está crescendo rapidamente, especialmente em regiões em desenvolvimento, como no Sudoeste Asiático e África (PHONGTHAI et al., 2016).
2.2 Composição da Massa de Pão
2.2.1 Farinha de Trigo
A farinha de trigo é o principal componente da massa do pão. Os diferentes tipos são usados de acordo com as características desejadas de uma massa. A composição da farinha pode mudar de acordo com a variedade do trigo e o seu grau de extração (ZAMBELLI, 2014). O amido é o principal carboidrato presente na farinha de trigo, responsável por aproximadamente 65% da sua composição. Este pode estar presente na forma de grânulos, sendo o seu tamanho e formato característico da origem botânica (BONA, 2002).
Os principais componentes do amido são amilose e amilopectina. A amilose é um polímero de cadeia linear com ligações glicosídicas α-1-4, enquanto a amilopectina é uma estrutura altamente ramificada formada por ligações glicosídicas α-1,4 e α-1,6 (BORGHT et al., 2005).
As proteínas correspondem aproximadamente a 12% de sua composição, dividindo-se em proteínas solúveis, as albuminas e globulinas, responsáveis por um dividindo-sexto do total e o restante referente às proteínas insolúveis que são as gliadinas e gluteninas. Estas últimas conferem propriedades de panificação à farinha, as gliadinas são proteínas de cadeia simples, extremamente pegajosas, com ligações dissulfeto intramoleculares, responsáveis pela extensibilidade da massa. As gluteninas, por sua vez, apresentam cadeias ramificadas, com ligações dissulfeto intramoleculares e intermoleculares, sendo responsáveis pela elasticidade da massa (SOUSA, 2012).
As gliadinas e as gluteninas são as proteínas mais importantes do ponto de vista tecnológico, pois compõem o glúten, que produz uma massa com propriedade viscoelástica que é caracterizada a partir da ação plastificante da gliadina, que promove elasticidade, e da glutenina, que propicia extensibilidade, as quais irão reter o dióxido de carbono (CO2)
produzido durante a fermentação nas primeiras etapas de cozimento do pão, dando origem a um produto leve (SCHEUER et al., 2011).
O glúten não é um componente que faz parte diretamente da formulação de produtos de panificação. É formado no momento em que a farinha de trigo é misturada com a água sofrendo a ação de um trabalho mecânico. À medida que a água começa a interagir com as proteínas insolúveis da farinha, glutenina e gliadina, começa a formação da rede de glúten (ZARDO, 2010).
2.2.2 Água
É um ingrediente imprescindível na formação da massa, responsável por hidratar as proteínas da farinha de trigo, tornando possível a formação da rede de glúten. A água atua como solvente e plastificante permitindo que, durante o processo de cozimento do pão, ocorra o fenômeno de gelatinização do amido (MATTOS, 2010).
A água contribui para o controle da temperatura da massa, que aquece devido a fatores como temperatura ambiente e trabalho mecânico. A água também favorece a determinação da consistência da massa, dissolução dos ingredientes, distribuindo-os de forma uniforme em toda a massa e tornando possível a atividade enzimática e ação de leveduras (CAUVAIN, 2009).
Ela precisa atender os requisitos de potabilidade e de constituição física e química da legislação vigente, ser isenta de microrganismos patogênicos e os oriundos de resíduos fecais. A dosagem de água nas formulações deve variar de 55 a 65% em média, dependendo do grau de absorção de água da farinha de trigo. A adição em excesso pode fornecer massa mole e pegajosa, resultando em pães de qualidade inferior. O gasto energético também poderá ser maior na etapa de cozimento, pois a quantidade de água a ser evaporada da massa é maior. Por outro lado, a escassez de água fornece massas mal desenvolvidas, de difícil fermentação e os pães envelhecem mais rápido e terão menor volume (ZAMBELLI, 2014).
2.2.3 Gordura
A gordura desempenha um papel importante no desenvolvimento do glúten, porque possibilita uma melhor retenção de gás liberado na fermentação, devido à lubrificação das cadeias do glúten, melhorando assim sua extensibilidade (NARCISO, 2015). Em virtude desta ação, as gorduras proporcionam pães com aumento significativo do seu volume, usualmente em torno de 10% (MATTOS, 2010).
A nível tecnológico, as gorduras diminuem as cadeias do glúten, lubrificando-o, para que fiquem menos coesos e sem espaços para expansão, o que fornece maciez e umidade à massa, além de prolongar a vida útil do pão (CAUVAIN, 2009). Também contribuem nas características sensoriais dos produtos como no sabor, cor, textura e auxiliam como aerador, permitindo a incorporação de ar nas massas.
Além disso, a adição de gorduras auxilia no manuseio do produto, deixando a massa menos pegajosa, o que facilita a utilização de equipamentos, como por exemplo, as
misturadoras. Possibilita também melhor retenção do gás carbônico produzido durante a fermentação devido à lubrificação da cadeia de glúten. Durante o cozimento forma uma película protetora da umidade, sendo o único ingrediente que, ao final do processo de produção, está presente integralmente (ZAMBELLI, 2014).
As gorduras mais empregadas na panificação são as gorduras vegetais hidrogenadas, pois são de fácil manuseio, conservação e conferem as melhores características tecnológicas. Em massas para pão são usadas na concentração média de 3% sobre a farinha. Porém, quantidades excessivas de gorduras são prejudiciais, pois dificultam a hidratação e o desenvolvimento do glúten (MATTOS, 2010).
2.2.4 Fermento Biológico
O fermento biológico ou levedura ativa é o produto obtido de culturas puras de leveduras (Saccharomyces cerevisiae) por procedimento tecnológico e empregado para dar sabor próprio, aumentar o volume e a porosidade dos produtos forneados (MARTINBIANCO, 2011).
No processo de panificação, a sua principal função é a de metabolizar açúcares (glicose, sacarose, maltose e frutose), em condições de anaerobiose com a produção de gás carbônico (CO2), colaborando para o aumento do volume das massas e consequentemente do
produto final (CAUVAIN, 2009).
A quantidade de levedura utilizada em processos de panificação é cerca de 3%, dependendo do tempo e da temperatura de fermentação. Esta afeta diretamente a taxa de produção de CO2. Um aumento da temperatura da massa resulta em aumento da produção de
CO2 até uma temperatura ótima, de cerca de 40ºC. Acima dessa temperatura, pode ser observada
uma progressiva morte térmica da levedura (SOUSA, 2012).
O fermento biológico também exerce influência sobre as propriedades reológicas da massa, tornando-as mais elástica e macia. É ainda capaz de produzir compostos aromáticos característicos dos produtos de panificação fermentados (NARCISO, 2015).
2.2.5 Sal
Segundo a legislação, o sal pode ser definido como o composto iônico cujo elemento mais conhecido é o cloreto de sódio, vulgarmente conhecido como “sal comum” ou “sal de cozinha” (BRASIL, 2009).
O sal é indispensável em qualquer formulação de pão. Este desempenha diversas funções, não apenas de dar sabor à massa; de maneira geral, atua durante a fermentação, no período de crescimento e na finalização do pão (MARTINBIANCO, 2011).
O controle da ação da levedura é feito pelo sal. Sem adição de sal, a levedura atuaria rapidamente, esgotando os açúcares presentes e produzindo um produto de superfície pálida e sem volume, por ter colapsado devido ao excesso de produção de CO2 (NARCISO, 2015). Por
outro lado, o excesso de sal adicionado à formulação resultará em pães com crosta escura e sem abertura de pestana (MATTOS, 2010).
Além destas funções, o sal tem uma ação anti-microbiana seletiva e atua durante a fermentação, retardando especialmente as fermentações secundárias dos microrganismos produtores de ácidos, diminuindo o desenvolvimento de dióxido de carbono, com uma relativa diminuição da porosidade do produto final. O sal também influencia a textura e a conservação do produto, devido à sua capacidade de absorver água (NARCISO, 2015).
A taxa normal de adição de sal é em torno de 2% do peso da farinha de trigo, mas, se há a presença de açúcar, em especial em altos níveis, o nível de sal pode ser reduzido para 1%. Além do sal (cloreto de sódio), o açúcar influencia na atividade do fermento. As quantidades de sal e açúcar são ajustadas na panificação por motivos de sabor, textura e período de comercialização do produto, e assim, a formulação dos produtos fermentados pode ter uma influência significativa na atividade do fermento (CAUVAIN, 2009).
De acordo com o ponto 1 do artigo 3.º da Lei n.º 75/2009 de 12 de Agosto “o teor máximo permitido para o conteúdo de sal no pão, após confecção, é de 1,4 g por 100 g de pão (ou seja) 14 g de sal por quilograma de pão ou o correspondente 0,55 g de sódio por 100 g de pão”.
2.2.6 Açúcar
Em alguns países, pouco ou nenhum açúcar é utilizado nos pães básicos, embora pães especiais e outros produtos fermentados, como cereais matinais possam ter até 15% de açúcar nas formulações. O açúcar é utilizado como substrato para o processo de fermentação e
para reações com os aminoácidos, para que ocorram reações de Maillard e caramelização, que vão conferir coloração característica aos produtos (CAUVAIN, 2009).
É responsável pelo aumento da velocidade da fermentação, aumento da maciez, desenvolvimento de uma coloração agradável da crosta, retenção de umidade no miolo e sabor. Quando utilizado em excesso, o resultado é um pão que esfarela. Pode ser usado em concentrações que variam de 2 a 10% (FUMES, 2015).
2.3 A Romã
É um fruto comestível, economicamente importante e tem sido usada pela humanidade desde os primórdios da civilização. Há evidências que revelam o uso multifacetado da romã em diferentes culturas e na mitologia, além de um longo histórico de uso abrangente na medicina popular, onde é empregada principalmente no tratamento de problemas gastrointestinais, alívio de dores intestinais, úlcera gástrica, disenteria, infecções da garganta, podendo também ser utilizada como vermífugo, dentre outras (HOLLAND et al., 2009; SILVA et al., 2013; SANTOS et al., 2013).
Seu nome científico é Punica granatum L., derivado do latim Pomum (maçã) granatus (granuloso), ou maçã granulosa (SILVA et al., 2013).
O fruto tem sido cultivado por milhares de anos e é nativo do Afeganistão, Irã, China e do subcontinente Indiano, de onde se espalhou para a região do Mediterrâneo, África e, posteriormente, para a América, inclusive no Brasil (ISMAIL et al., 2012).
A Índia ocupa o primeiro lugar no mundo em relação à área de cultivo. Em termos de produtividade, Espanha ocupa o primeiro lugar (18,5 t / ha), seguido pelos EUA (18,3 t / ha), enquanto que o Irã é considerado o maior exportador do fruto, pois exporta em torno de (60.000 t / ano), seguido pela Índia (35.176 t) (SILVA et al., 2013; CHANDRA e MESHRAM, 2010). De acordo com Suzuki, (2016), no Brasil, os dados de produção de romã são escassos, mas em relação a sua comercialização, mais especificamente no Estado de São Paulo, foi identificado o seu crescimento. Até 2009 a quantidade de romã comercializada estava próxima a 300 toneladas e de 2010 para 2015 duplicou, atingindo um patamar de 646 toneladas de romã comercializadas no Estado.
Em termos de frutos consumidos no mundo, a romã ocupa o 18° lugar, mas acredita-se que com os resultados de pesquisas demonstrando os benefícios a saúde, espera-acredita-se alcançar o 10° lugar nos próximos 10 anos (SUZUKI, 2016).
A romã é um fruto tipo baga, redondo, de casca coriácea, amarela ou avermelhada e é composta por quatros partes onde, a casca divide-se em duas partes sendo o pericarpo a porção não comestível e o mesocarpo, também conhecido como albedo, um tecido esponjoso, que compreende a parede interior do fruto. O endocarpo, parte comestível que contém numerosas sementes, com testa angular carnuda, 1,3 cm de comprimento, que formam os arilos que são suculentos, de sabor doce, levemente acidulado e adstringente que se encontram anexados às membranas septais que compartimentam os grupos de arilos (PANDE, 2016; MASCI et al., 2016; SILVA et al., 2013).
Figura 1. A romã, o fruto fechado e aberto, com as sementes à amostra.
Fonte: JARDINI (2005).
A casca da romã compõe cerca de 50% do peso total do fruto (ELSHERBINY et al., 2016). No entanto a casca do fruto contém quantidade considerável de compostos fenólicos, incluindo os taninos hidrolisáveis como punicalanina, pedunculagin, punicalagina, ácido gálico e ácido elágico. Além de flavonóides como catequina, antocianina e outros complexos flavonóides (ISMAIL et al., 2012). Estes compostos possuem significativa atividade antioxidante, antibacteriana e antifúngica (ELSHERBINY et al., 2016).
A fruta é globulosa, um pouco achatada, com 5-12 cm de diâmetro, coroado por um cálice tubular espesso e incluem os arilos que constituem 55-60% do peso total do fruto, cerca de 75-85% de suco e 15-25% de sementes (TEHRANIFAR et al., 2010; SILVA et al., 2013).
Os arilos contêm 85% de água, 10% de açúcares totais (frutose e glicose), proteínas, fibras, vitamina, minerais, ácidos orgânicos (ácido ascórbico, ácido cítrico e ácido málico), e compostos bioativos tais como fenólicos e flavonóides (antocianinas) (MPHAHLELE et al, 2016; VIUDA-MARTOS et al., 2012).
Segundo Caliskan et al., (2012), os arilos podem ser consumidos frescos, como também, utilizados em preparações de sumos, bebidas enlatadas, geleias, compotas,
aromatizantes e corantes para bebidas, portanto, a romã é um alimento com um potencial para ser adicionado em produtos de panificação obtendo assim uma otimização das características nutricionais do produto.
As sementes são subprodutos da indústria de romã e podem representar até cerca de 20% do peso total do fruto e são compostas de fibras e lipídios. Os óleos das sementes de romã são boas fontes de ácidos graxos poliinsaturado, especialmente ácido linoléico e ácido púnico e tocoferóis. O óleo da semente se destaca pelo seu potencial benéfico à saúde humana (FERNANDES et al., 2015).
A romã possui um relevante valor nutricional. Cerca de 100g de arilos fornece 72 kcal de energia, 1,0 g de proteína, 16,6 g de carboidrato, 1 mg de sódio, 379 mg de potássio, 13 mg de cálcio, 12 mg de magnésio, 0,7 mg de ferro, 0,17 mg de cobre, 0,3 mg de niacina e 7 mg de vitamina C (SILVA et al., 2013).
O fruto é considerado uma importante fonte de compostos bioativos, sendo rico em polifenóis, incluindo elagitaninos, galotaninos, ácido elágico, ácido gálico, catequinas, antocianinas, ácido ferúlico e quercetinas (CALISKAN et al., 2012), substâncias que podem auxiliar na prevenção de doenças crônicas. Sua inclusão em produtos de panificação que estão presentes na alimentação diária da maioria da população, pode facilitar a inserção destes componentes na dieta, tornando-a mais saudável.
No processamento industrial da romã são gerados grandes volumes de resíduos que têm uma ampla gama de componentes funcionais. Portanto, nos últimos anos, uma atenção tem sido focada nos subprodutos industriais da romã por possuir um elevado potencial antioxidante e propriedades antifúngicas (TEHRANIFAR et al., 2011). Devido a estas propriedades, os resíduos têm sido usados pela indústria de cosméticos, como também pela de alimentos (AKHTAR et al., 2015).
As propriedades funcionais não estão limitadas apenas a parte comestível do fruto. A parte não comestível, ou seja, frações de fruta ou árvore (cascas, sementes, flores, brotos e folhas), embora consideradas como resíduos, contém uma quantidade maior de compostos bioativos (AKHTAR et al., 2015).
2.3.1 Romã como alimento funcional
O termo alimento funcional foi apresentado por cientistas japoneses na década de 1970 e apresentado a comunidade científica europeia na década de 1980. No entanto, foi na década de 1990, nos Estados Unidos, que ganhou popularidade pela primeira vez. Contudo, as raízes poderiam ser rastreadas até os chineses, que usavam alimentos como remédio por milhares de anos (GUO, 2009).
Os alimentos funcionais podem ser definidos basicamente como alimentos que podem proporcionar benefícios para a saúde além da nutrição básica (ILLANES E GUERRERO, 2016).
De acordo com a legislação brasileira, os alimentos funcionais podem ter dois tipos de alegações: Alegação de propriedade funcional e alegação de propriedade de saúde. A primeira é aquela relativa ao papel metabólico ou fisiológico que o nutriente ou não nutriente tem no crescimento, desenvolvimento, manutenção e outras funções normais do organismo humano. A última é aquela que afirma, sugere ou implica a existência da relação entre o alimento ou ingrediente com doença ou condição relacionada à saúde (BRASIL, 1999c).
No Brasil, o Ministério da Saúde, através da Agência Nacional de Vigilância Sanitária (ANVISA), regulamentou os Alimentos Funcionais através das seguintes resoluções: ANVISA/MS 16/99; ANVISA/MS 17/99; ANVISA/MS 18/99; ANVISA/MS 19/99.
O registro de um alimento funcional só pode ser realizado depois de comprovada a alegação de propriedades funcionais ou de saúde com base no consumo previsto ou recomendado pelo fabricante, na finalidade, condições de uso e valor nutricional, quando for o caso ou na evidência(s) científica(s): composição química ou caracterização molecular, quando for o caso, e ou formulação do produto; ensaios bioquímicos; ensaios nutricionais e ou fisiológicos e ou toxicológicos em animais de experimentação; estudos epidemiológicos; ensaios clínicos; evidências abrangentes da literatura científica, organismos internacionais de saúde e legislação internacionalmente reconhecidos sob propriedades e características do produto e comprovação de uso tradicional, observado na população, sem associação de danos à saúde (BRASIL, 1999c; BRASIL 1999d).
O potencial terapêutico das frações do fruto é baseado nos seus compostos bioativos, apresentando atividade antioxidante, anti-inflamatória, anti-infecciosa, antiaterogênica, anticancerígena e anti-hiperglicêmica (BANIHANI et al., 2014).
Em um estudo realizado por Wang et al., (2012), o suco de romã inibiu a progressão do câncer de próstata e nenhum dos pacientes avaliados evoluiu para o estado de metástase. Isto
ocorreu, devido aos componentes encontrados no suco, como a luteonina, ácido elágico e o ácido púnico que juntos induzem a morte das células do câncer de próstata e inibem a migração das células que não morreram.
Li et al., (2016), desenvolveram um estudo para avaliar os efeitos anticancerígenos do extrato de folha da romã no câncer de pulmão. Os resultados mostraram que o extrato inibiu a proliferação celular, induzindo a apoptose através da via intrínseca mitocondrial, impedindo o ciclo celular e prejudicando a migração e invasão de células in vitro. Desta forma o extrato da folha da romã foi considerado um agente quimioterápico eficaz e seguro no tratamento da doença.
Já em relação às doenças cardiovasculares, Haghighian et al., (2016) avaliaram os efeitos do extrato da casca de romã sobre alguns fatores de risco cardiovascular em pacientes com dislipidemia. Os resultados mostraram que o extrato da casca de romã melhorou o perfil lipídico, reduzindo significativamente os níveis séricos de colesterol total, colesterol de baixa densidade LDL e triglicerídeos, além disso, aumentou o colesterol de alta densidade HDL, comparado com o basal. Houve também uma diminuição significativa na pressão arterial sistólica e nos níveis de proteína C reativa. Com isso, foi possível afirmar que o efeito do extrato da casca de romã foi positivo, melhorando os fatores de risco de doenças cardiovasculares em mulheres obesas com dislipidemia.
Em relação ao controle glicêmico, Huang et al., (2005) analisaram em ratos o efeito anti-diabético do extrato metanólico da flor da romã. A administração oral do extrato inibiu o aumento da glicose, resultando em uma melhor sensibilidade ao receptor de insulina. A investigação fitoquímica demonstrou que o ácido gálico presente no extrato da flor foi o principal responsável por essa atividade.
Em estudo realizado por Subash et al., (2015), investigando o efeito da suplementação dietética do extrato de romã na memória, ansiedade e habilidade de aprendizagem in vivo, os autores observaram que, os camundongos que foram alimentados com uma dieta contendo 4% de extrato de romã, apresentaram melhora significativa na memória, aprendizagem, função locomotora e redução da ansiedade. Com isso, os resultados sugeriram que a suplementação dietética com romã pode retardar a progressão de problemas cognitivos e de comportamento na doença de Alzheimer.
Shukla et al., (2008), desenvolveram um estudo que analisou o efeito do extrato de romã em ratos com artrite induzida por colágeno. Os animais que consumiram o extrato apresentaram um retardo no surgimento da doença e uma redução da incidência de artrite reumatóide. A severidade da artrite foi significativamente reduzida no grupo de animais que
consumiram o extrato. Houve também diminuição na infiltração de células inflamatórias e nos níveis de interleucinas 6 (IL-6) nas articulações e na degeneração de ossos e cartilagens. Portanto, o uso do extrato de romã foi considerado útil para a prevenção do surgimento e gravidade da artrite reumatóide.
Ahmed et al., (2014), em seu estudo, investigaram os efeitos protetores do extrato de romã contra a isquemia cerebral induzida por perfusão em ratos. Os resultados mostraram redução do conteúdo cerebral de malondialdeído e óxido nítrico, além de aumentar o superóxido dismutase, glutationa peroxidadse e glutationa redutase em ratos tratados com o extrato de romã antes do surgimento da doença. O extrato de romã diminuiu os níveis cerebrais do fator de transcrição nuclear kappa B p65 (p65 de NF-KB), fator de necrose tumoral-alfa (TNF-α), caspase-3 e aumentou os níveis cerebrais de interleucina 10 (IL-10) e ATP cerebral (adenosina trifosfato). O estudo revelou que a pré-administração do extrato de romã em ratos pode oferecer uma atividade neuroprotetora significativa contra isquemia cerebral e danos no DNA devido seus efeitos antioxidantes, anti-inflamatórios, anti-apoptóticas e reconstrutor de ATP.
2.3.2 Romã como aditivo natural
Recentemente vários estudos têm comprovado a eficiência da romã na melhoria da qualidade de diversos produtos na indústria de alimentos.
Em um estudo conduzido por Çam et al., (2013), tiveram como objetivo melhorar as propriedades funcionais do sorvete incorporando compostos fenólicos da casca de romã e óleo da semente de romã. A incorporação de fenólicos resultou em alterações significativas no pH, acidez total e na cor das amostras. Os resultados mais proeminentes da inclusão de fenólicos foram associados à atividade antioxidante e antidiabética, bem como o teor de fenólicos do gelado. A substituição da gordura do leite pelo óleo de semente de romã aumentou o teor de ácidos graxos conjugados. Portanto, o enriquecimento de sorvete com subprodutos de romã pode proporcionar benefícios à saúde dos consumidores devido às propriedades funcionais de punicalanginas na casca de romã e ácido púnico presente no óleo da semente de romã.
Ahmed et al., (2015), avaliaram em seu estudo o efeito da suplementação de carnes de frangos com subprodutos da romã em relação a sua composição, perfil de ácidos graxos e estabilidade oxidativa. Os resultados indicaram que a suplementação dietética de 1% ou 2% de subprodutos da romã melhorou o valor nutricional da carne de frango aumentando o teor de proteínas e de minerais traços, ao mesmo tempo em que reduziu o conteúdo de extrato etéreo e colesterol. Além da menor proporção de ácidos graxos saturados, o perfil de ácidos graxos
insaturados foi melhorado em resposta à suplementação. O menor valor de TBARS e de pH na carne do grupo suplementado indica que o subproduto da romã é capaz de reduzir a oxidação lipídica e o crescimento microbiano na carne de frango refrigerada. Desta forma, a inclusão de subprodutos de romã foi considerada um método promissor para melhorar a qualidade da carne de frango.
Elsherbiny, Amin e Baka, (2016), analisaram a eficiência do extrato metanólico de cascas de romã como potencial ferramenta natural no controle do crescimento de Fusarium sambucinum in vitro e o desenvolvimento de podridão seca em tubérculos de batata tanto em aplicações curativas como preventivas. O extrato metanólico teve atividade antifúngica significativa inibindo 75,5% do crescimento micelial de F. sambucinum e causando inibição completa na germinação de esporos do patógeno na concentração de 20 mg / ml, bem como uma fonte potencialmente elevada de agentes antifúngicos naturais para controlar a podridão seca em tubérculos de batata. Assim, o extrato de casca de romã poderia ser aplicado como um produto natural alternativo aos fungicidas sintéticos no biocontrole da podridão seca em tubérculos de batata.
Um estudo realizado por Hayrapetyan, Hazeleger e Beumer, (2012), o potencial do extrato de romã como conservante natural em patê de carne pronto para consumo. Foi avaliado Listeria monocytogenes. Em uma avaliação preliminar como o método de difusão em disco, o extrato de romã apresentou efeito inibitório contra as cinco espécies testadas na ordem de sensibilidade crescente: L. monocytogenes, Bacillus subtilis, Bacillus cereus, Escherichia coli e Staphylococcus aureus. O extrato inibiu o crescimento bacteriano em 4,1 log UFC / g a 4 ° C durante 46 dias, enquanto que o controle já alcançou 9,2 log UFC / g já no 18° dia. Os resultados indicam que o extrato de romã tem potencial para ser usado como um aditivo natural atuando como um composto antioxidante e antimicrobiano em produtos cárneos.
3 MATERIAL E MÉTODOS
O estudo ocorreu em três etapas sequenciais. Na primeira etapa realizou-se a caracterização da matéria-prima (polpa e farinha da casca de romã). Na segunda etapa foram elaboradas as formulações aplicando-se um Delineamento Composto Central Rotacional (DCCR) para verificar o efeito da incorporação da casca e da polpa de romã na qualidade dos pães. E por fim, na terceira, realizou-se, a partir das formulações otimizadas dos pães a capacidade antioxidante e o estudo de vida útil do produto.
3.1 Local da Pesquisa
A pesquisa realizou-se no Laboratório de Cereais, pertencente ao Departamento de Engenharia de Alimentos da Universidade Federal do Ceará (UFC) e demais laboratórios parceiros nesta instituição durante os anos de 2017 e 2018.
3.2 Obtenção da farinha da casca e da polpa de romã
As romãs utilizadas no estudo foram adquiridas na Central de Abastecimento do Ceará - CEASA e transportadas até o Laboratório de Cereais da UFC. A farinha da casca de romã foi obtida a partir da metodologia proposta por Coelho et al., (2017). As romãs passaram por uma pré-lavagem em água corrente potável, sanitização em solução clorada (100mg/L por 15 minutos) e enxague em água corrente, removendo-se o excesso de água com auxílio de papel toalha. Posteriormente as cascas foram separadas da polpa e cortadas em tiras com espessura de 20 mm. Elas foram secas em estufa de circulação de ar forçada (QUIMIS) a 40°C por 48 horas. Em seguida, as tiras secas foram trituradas em um multiprocessador (ARNO) até a obtenção de uma farinha, a qual foi peneirada a 20 mesh e armazenada em recipiente de plástico a temperatura de congelamento ± -18 ºC até o momento das análises, conforme é apresentado da Figura 2.
A polpa da romã foi obtida de acordo com a metodologia de Banihani et al., (2014), onde as romãs foram despolpadas manualmente sendo separada a casca da polpa e em seguida prensadas manualmente à temperatura ambiente ± 25 ºC até que todo o sumo fosse extraído. Em seguida o sumo foi transferido e acondicionado em recipiente plástico de cor escura que não permite a penetração de luz e armazenado sob-refrigeração ± 5 ºC até o momento da realização das análises, conforme é apresentado na Figura 2.
Figura 2. Fluxograma do processamento da farinha da casca e polpa de romã.
3.3 Etapa1: Caracterização da Matéria-Prima: Farinha da casca e polpa da romã
Nesta etapa realizou-se a análise da composição centesimal da farinha da casca de romã e determinaram-se os parâmetros reológico e físico-químico (pH, Acidez, Sólidos solúveis e Açúcares totais) da polpa de romã.
3.3.1 Umidade
A umidade foi determinada através da metodologia descrita por AOAC (2010), o qual consistiu na secagem da amostra em estufa de circulação forçada de ar QUIMIS a 105ºC até peso constante.
3.3.2 Cinzas
As cinzas foram obtidas de acordo com a metodologia descrita por AOAC (2010), a partir da calcinação da amostra em mufla QUIMIS a 550 ºC por 12 horas.
3.3.3 Proteína
O teor de proteína foi obtido conforme o método 920.87 da AOAC (2010), o qual se baseia na determinação de nitrogênio total, através da digestão de Kjeldhal. O fator considerado para cálculo da proteína bruta foi 5,70.
3.3.4 Lipídio
A determinação de lipídios foi feita por extração em aparelho do tipo Soxhlet FANEM, conforme a metodologia descrita por AOAC (2010).
3.3.5 Carboidratos
A porcentagem de carboidratos foi calculada através da seguinte fórmula: % Carboidratos = 100% - (% proteínas + % lipídios + % cinzas + % umidade) (AOAC, 2010).
3.3.6 Fibra bruta da farinha
O teor de fibra bruta foi obtido conforme a metodologia do IAL (2008), a qual consiste na digestão ácida e alcalina da amostra, com posterior secagem em estufa e incineração em forno mufla.
3.3.7 Potencial hidrogeniônico (pH)
O pH foi determinado através de leitura direta, em potenciômetro de marca WTW, modelo 330i/SET, calibrado a cada utilização com soluções tampão de pH 4,0 e 7,0 conforme IAL (2008).
3.3.8 Sólidos solúveis totais
A determinação dos Sólidos Solúveis Totais foi realizada por refratometria por leitura direta da medida dos °Brix, em refratômetro digital (ATAGO PR-1010), com escala variando de 0 a 95 °Brix. Os resultados foram expressos em °Brix, de acordo com IAL (2008).
3.3.9 Acidez total titulável
Para a determinação da Acidez Total Titulável (ATT), inicialmente, foi pesado 1,0 g da amostra, sendo adicionados 50 mL de água destilada e acrescentado 2 a 3 gotas de fenolftaleína. Em seguida, foi feita a titulação com solução de NaOH 0,1 M até mudança de cor constante para róseo claro. Os resultados foram expressos em percentagem de ácido cítrico, segundo metodologia descrita pelo IAL (2008).
3.3.10 Açúcares Redutores, Não redutores e Totais
A matéria-prima foi submetida ao teste de Lane-Eynon para determinação de carboidratos conforme descrito no manual de Análises de Alimentos do IAL (2008).
- Ingredientes:
Para a produção dos pães foram utilizados os seguintes ingredientes: Farinha de trigo enriquecida com ferro e ácido fólico; Açúcar refinado; Fermento Biológico (Saccaromyces cerevisae) seco instantâneo para massa salgada; Gordura Vegetal Hidrogenada; Sal refinado.
- Equipamentos e utensílios:
Balança analítica marca OHAUS, modelo Adventurer, capacidade de 210 g.
Balança eletrônica de cozinha, marca Highone, modelo HO-EL1, capacidade de 5 kg. Bandejas de alumínio, de dimensões 30x30 cm.
Câmara de fermentação.
Cilíndro de plástico para laminação da massa. Embalagens plásticas 100% polietileno.
Faca para pão 7” de aço inoxidável tramontina. Formas de ferro.
Forno elétrico Continental, modelo Avance turbo.
Misturadora automática LIEME BP-06, com capacidade para 6 kg. Placas de petri.
3.5 Métodos
Definiu-se como referência para o estudo, formulação padrão de pão tipo forma adotada por Gragnani (2010), conforme é apresentado na Tabela 1.
Tabela 1. Formulação padrão para a produção de pães tipo forma.
Ingredientes (%)* Formulação Padrão
Farinha de Trigo 100%
Água 55-60%
Gordura Vegetal Hidrogenada 10%
Açúcar 5%
Fermento Biológico Seco 3,3%
Sal 2%
*O percentual dos ingredientes foi baseado na quantidade total de farinha de trigo utilizada.
3.6 Delineamento Experimental
Para o desenvolvimento das formulações de pães tipo forma incorporadas com farinha da casca de romã e suco de romã foi utilizado o Delineamento Composto Central Rotacional (DCCR). De acordo com Rodrigues e Iemma (2005), o uso do delineamento faz-se necessário, devido ao grande número de variáveis independentes presentes no desenvolvimento de produtos e processos.
Foi aplicado um planejamento fatorial 2² completo, totalizando 11 ensaios, sendo quatro fatoriais (combinação dos níveis -1 e +1), quatro axiais (-α e +α) e três repetições no ponto central (0) para estimativa do erro padrão.
Na Tabela 2 são apresentadas as faixas de valores codificados e reais utilizados para os ensaios e na Tabela 3 é apresentada a matriz do planejamento.
O valor de α, que são os pontos axiais do planejamento, foram calculados em função do número de variáveis independentes (n=2) através da equação 1.
Tabela 2. Variáveis e níveis do planejamento experimental 2².
Níveis codificados e reais das variáveis independentes Variáveis
Independentes -1,41 -1 0 1 1,41
Farinha (%) 2,9 5 10 15 17
Polpa (%) 11,7 20 40 60 68,2
Fonte: Elaborado pelo autor.
Tabela 3. Matriz do delineamento experimental com valores codificados e reais.
Ensaios Farinha (X1) Polpa (X2) Farinha (g) Polpa (mL)
1 -1 -1 5 20 2 -1 1 5 60 3 1 -1 15 20 4 1 1 15 60 5 -1,41 0 2,9 40 6 1,41 0 17 40 7 0 -1,41 10 11,7 8 0 1,41 10 68,2 9 0 0 10 40 10 0 0 10 40 11 0 0 10 40
Fonte: Elaborado pelo autor.
3.7 Processo de obtenção dos pães tipo forma com farinha da casca e polpa de romã
Os ingredientes foram pesados em balança semi-analítica OHAUS AR2140 separadamente. Para a produção dos pães tipo forma, foi aplicado o método direto, onde todos os ingredientes foram colocados simultaneamente no início da etapa de mistura, com exceção do sal e polpa. Eles foram misturados em misturadora de escala semi-industrial LIEME-BP 06 durante 1 minuto em baixa velocidade para a homogeneização, em seguida foi adicionado a polpa, sendo então homogeneizado por 3 minutos em velocidade média, por último foi adicionado o sal e a massa foi misturada em alta velocidade por 6 minutos até o seu completo desenvolvimento.
As massas foram divididas em porções de aproximadamente 250 g e moldadas na forma de elipses manualmente. Foram colocadas em formas de folha galvanizada de ferro de chapa única para pão de forma sem tampa com dimensões de fundo de 13,5 cm x 6,0 cm e dimensão da parte superior de 15,0 cm x 7,5 cm x 4,5 cm. As formas com as massas foram colocadas em câmara de fermentação regulada a uma temperatura de 28 ºC e 80% de umidade relativa (U.R), durante duas horas. Ao final da fermentação, os pães foram assados sem vapor
durante 20 minutos a temperatura de 220 ºC em forno elétrico de lastro Continental Advance Turbo®. Após o forneamento os pães foram resfriados durante uma hora, sendo posteriormente embalados em saco plástico de polietileno e armazenados em temperatura ambiente até a realização das análises. A descrição do fluxograma de processo encontra-se na Figura 3.
Figura 3. Fluxograma do processamento dos pães tipo forma.
Fonte: ZAMBELLI, 2014.
3.8 Caracterização das propriedades físicas dos pães
3.8.1 Volume específico
As massas dos pães foram determinadas em triplicata, com o auxílio de balança semianalítica e expressas em gramas. O volume deslocado dos pães foi medido através de preenchimento de recipiente plástico e transparente com semente de painço. Parte das sementes foi substituída pela amostra de pão de forma e o volume completado até a borda, onde o nivelamento foi realizado com auxílio de régua plástica. As sementes remanescentes, correspondente ao volume deslocado pela amostra, foram colocadas em proveta graduada de 1000 mL, expressando o resultado mL. O volume específico foi calculado pela divisão do volume deslocado do pão (mL) pela sua massa (g), segundo método 72-10 da AACC (2000), como mostra a equação 2:
𝑉𝑜𝑙𝑢𝑚𝑒 𝐸𝑠𝑝𝑒𝑐í𝑓𝑖𝑐𝑜 = 𝑉𝑜𝑙𝑢𝑚𝑒 𝑑𝑒𝑠𝑙𝑜𝑐𝑎𝑑𝑜 (𝑚𝐿) 𝑃𝑒𝑠𝑜 𝑑𝑎 𝑎𝑚𝑜𝑠𝑡𝑟𝑎 𝑎𝑠𝑠𝑎𝑑𝑎 (𝑔) (2) PESAGEM DOS INGREDIENTES • Secos e Líquidos MISTURA • 06 minutos MODELAGEM
• Manual em Formato de elipses
FERMENTAÇÃO • 28°C/2 horas FORNEAMENTO • 220°C/20 minutos RESFRIAMENTO • 25°C-30 °C/1 hora ARMAZENAMENTO Saco plástico transparente de polipropileno a ± 25 °C
3.8.2 Índice de expansão
Para o cálculo do índice de expansão, foi aplicada a medotologia utilizada por Silva et al., (2003) para pão de queijo. As massas foram moldadas na forma esférica para permitir as medições do diâmetro e da altura, com auxílio de régua milimetrada simples. A análise foi realizada em triplicata. O Índice de Expansão (IE) dos pães foi calculado através da equação 3: Índice de Expensão (𝐼𝐸) = (Dp+Hp) 2 (Dm+ Hm) 2 (3)
Dp e Hp = Diâmetro e altura dos pães após o forneamento (cm); Dm e Hm = Diâmetro e altura das massas moldadas (cm).
3.8.3 Relação Miolo/Crosta
Para determinação desta relação foi adotado a metodologia utilizada por Curic et al., (2008), com uma lâmina, a crosta foi raspada (essa diferenciação entre crosta e miolo é subjetiva e pode variar de indivíduo a individuo). Neste caso, foi considerada crosta o material com baixa umidade e significativamente colorida. A Relação Miolo-Crosta é dada pela equação 4 e expressa em base seca:
𝑅𝑀𝐶 = 𝑃𝑒𝑠𝑜 𝑑𝑜 𝑀𝑖𝑜𝑙𝑜
𝑃𝑒𝑠𝑜 𝑑𝑎 𝐶𝑟𝑜𝑠𝑡𝑎 (4)
3.8.4 Análise de imagem da estrutura do miolo
As estruturas dos miolos dos pães foram avaliadas através de imagens digitais segundo metodologia descrita por Rosales-Juárez et al., (2008); Gonzales-Barrón e Butler (2006). As imagens foram obtidas por digitalização em resolução de 550 dpi em scanner HP ScanJet 2400, na área central do miolo com resolução de 900x900 pixels.
As imagens obtidas foram analisadas com o software ImageJ® 1.47v (National Institute of Health, USA). As Imagens foram salvas como arquivos em formato de jpeg e cortadas para um campo de vista de 900x900 mm, as imagens coloridas capturadas foram convertidas para 8-bit em tons de cinza, onde foi realizada a limiarização por meio do algorítimo
de Otsu. A partir disto, foi possível obter os valores do número de alvéolos, área, perímetro e circularidade dos poros.
3.9 Análise Estatística da regressão e superfície de resposta do delineamento composto central rotacional (DCCR)
A avaliação dos parâmetros físicos: volume específico, índice de expansão, relação miolo/crosta, número de alvéolos e circularidade dos alvéolos obtidos a partir das formulações do delineamento composto central rotacional foi realizada por análise de regressão, considerando-se um nível de significância de 5% (p ≤ 0,05), análise de variância e superfície de resposta e suas respectivas curvas de contorno.
Para avaliar os efeitos das variáveis nos parâmetros físicos dos pães foi utilizado o modelo de regressão de segunda ordem dado pela equação 5:
𝑌 = 𝛽0+ β1 X1 + β2X2 + β11X2 + β
22X2 + β12X1𝑋2 (5)
Y = Variável dependente; X1 = Farinha da casa de romã; X2 = Suco de romã; βo = Constante do intercepto; β1 e β2 = Coeficientes de efeitos lineares; β11 e β22 = Coeficientes de efeitos quadráticos; β12 = Coeficiente de efeito e interação entre as variáveis.
Os resultados das variáveis resposta de cada um dos 11 ensaios foram tratados por análise de regressão múltipla para a obtenção de modelos matemáticos, sendo validados pela análise de variância (ANOVA). Nos modelos observou-se ainda a significância da regressão pelo teste F e pelo coeficiente de determinação (R²).
3.10 Etapa 3: Caracterização das formulações de pães otimizadas
Após a aplicação do Delineamento Composto Central Rotacional e a análise estatística proposta, foram escolhidas duas formulações otimizadas (quantidades específicas de casca e suco de romã que maximizam as propriedades de qualidades dos pães) para serem caracterizadas.
Foi realizado a composição centesimal, compostos fenólicos totais pelo método Folin-Ciocalteau, atividade antioxidante pelo método ABTS, contagem de bolores e leveduras e microscopia eletrônica de varredura das formulações de pães otimizadas.
3.11 Determinação de fenóis totais pelo Método de Folin-Ciocalteau
Os polifenóis extraíveis totais foram determinados pelo método de Folin-Ciocalteu, utilizando uma curva padrão de ácido gálico como referência, conforme metodologia descrita por Embrapa (2007), através de leitura dos extratos obtidos conforme neste item, em espectrofotômetro, marca Shimadzu (modelo UV-1800) a 700 nm. Os resultados foram expressos em mg ácido gálico equivalente (AGE)/100g.
3.12 Determinação da atividade antioxidante pelo método ABTS
A atividade antioxidante pelo método ABTS foi feita segundo a metodologia Embrapa (2007). O radical ABTS foi formado pela reação de ABTS 7 mM com perssulfato de potássio 140 mM, incubado à temperatura de 25 ºC e no escuro, durante 12 – 16h. Depois de formado, o radical foi diluído com etanol até a obtenção do valor de absorbância de 0,700 ± 0,200 a 734 nm. Em ambiente escuro, um volume de 3,0 mL da solução do radical ABTS foi acrescentado a 30 µL de todos os extratos diluídos e as absorbâncias foram lidas após seis minutos em espectrofotômetro (modelo UV 1800, marca Shimadzu) a 734 nm, utilizando etanol 100% como branco. Para construção da curva padrão foi utilizado Trolox, um antioxidante sintético análogo à vitamina E, nas concentrações 100 – 2000 µM. Os resultados da atividade antioxidante foram expressos em mg de equivalentes ao Trolox por grama de amostra utilizada.
3.13 Contagem de bolores e leveduras
As amostras foram diluídas em água peptonada, uma alíquota de 1 mL foi colocada em 9 mL de água destilada, prosseguindo diluições seriadas até 10-3. A partir das três diluições, uma fração de 0,1 mL foi espalhada na superfície do meio de cultura composto por Agar Batata Dextrose (BDA) acidificado com ácido tartárico a 10% e estas foram incubadas entre 22-25 °C por 12 dias. Em seguida foram efetuadas contagens de todas as colônias que desenvolveram na placa após o período de incubação (APHA, 2001).
3.14 Microscopia eletrônica de varredura
As amostras de pães foram previamente secas em estufa e trituradas. Posteriormente foram fixadas com fita de carbono de dupla face em suportes metálicos (stub) e revestidas por uma camada de 35 nm de ouro. As amostras foram examinadas sob vácuo, em um campo de emissão de microscópio eletrônico de varredura (JEOL JSM-6390 LV) com uma distância de trabalho de 15 nm. Imagens de elétrons secundários foram adquiridas a uma tensão de aceleração de 10 kV (NASCIMENTO, 2014).
3.15 Análise estatística dos pães otimizados
Todas as análises foram realizadas em triplicata. Os resultados das análises foram tratados estatisticamente utilizando análise de variância (ANOVA), e comparados através do teste de Tukey (p≤0,05).
4 RESULTADOS E DISCUSSÃO
Etapa 1: Caracterização da matéria-prima
4.1 Caracterização da polpa de romã
A polpa de romã foi caracterizada e os resultados das análises físico-químicas são apresentados na Tabela 4.
Tabela 4. Teores médios de pH, acidez total titulável, sólidos solúveis (º Brix), Açúcar total da polpa de romã.
Parâmetros analisados Resultados
pH 3,17 ± 0,01
Acidez (%) 0,08 ± 0,10
Sólidos solúveis (º Brix) 11,50 ± 0,00
Açúcar total (%) 16,87 ± 0,07
Fonte: Elaborado pelo autor.
O pH da polpa de romã obtida foi de 3,17 caracterizando o produto dentro de uma faixa ácida. Apresentou também 11,50 ° Brix e um total de 16,87 % para açúcares, o que corrobora para a sua doçura, podendo agir como substrato para as leveduras durante o processo fermentativo dos pães.
Tehranifar et al., (2010) obtiveram resultados semelhantes aos do presente estudo para a polpa de romã. Os valores de pH variaram de 3,16 a 4,09, a concentração de açúcares totais foi entre 13,23 e 21,72, o teor total de sólidos solúveis variou de 11,37 (° Brix) a 15,07 (° Brix) e as médias de acidez obtidas variaram de 0,33 a 2,44 %. Magerramov et al., (2007) encontrou valores de 11° Brix para polpa de romã.
4.2 Composição centesimal farinha da casca de romã
A farinha da casca de romã foi caracterizada e os resultados da composição centesimal são apresentados na Tabela 5.
Tabela 5. Composição centesimal da farinha da casca de romã.
Parâmetros analisados Resultados
Umidade (%) 10,56 ± 0,20 Cinzas (%) 3,83 ± 0,08 Lipídios (%) 2,93 ± 0,64 Proteínas (%) 0,71 ± 0,06 Carboidratos (%) 81,98 ± 0,91 Fibra bruta (%) 7,73 ± 0,37
Fonte: Elaborado pelo autor.
A farinha da casca da romã apresenta-se como um produto de baixa umidade (10,56 %), rico em minerais (3,83 %), com baixo teor de gordura (2,93 %) e de proteína (0,71 %), sendo basicamente composto de carboidratos (81,98 %), sendo 7,73 % fibras. Os demais carboidratos são, provavelmente, açúcares, que também podem agir como substrato para as leveduras durante o processo fermentativo.
Abid et al., (2017) avaliou as características físico-químicas da casca de romã de diferentes ecótipos e o teor de umidade variou de 67,26% a 73,23%, porém os resultados obtidos por esses autores foram determinados a partir da casca de romã in natura, o que justifica a diferença quando comparado aos resultados desta pesquisa.
Esse valor também é superior ao encontrado em farinha de casca de maracujá e farinha de casca de lichia, cujo conteúdo foi de 6,04 e 6,10%, respectivamente (Alcântara et al., 2012; Queiroz et al., 2015).
Baixos teores de umidade são interessantes para a conservação das farinhas, pois impedem o desenvolvimento microbiano e as reações químicas e enzimáticas que promovem alterações indesejáveis. Para farinha de trigo, o limite máximo de umidade estabelecido pela legislação brasileira é de 15% (BRASIL, 2005).
Abid et al., (2018) determinou o percentual de cinzas na casca de romã e quantificou um valor médio de 4,52%, estando assim semelhante ao teor de minerais encontrados no presente estudo.
A análise realizada na casca de romã mostra que o teor de lipídio foi maior do que os valores encontrados por Barros (2011) que foi de 0,23%.
