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Compostos bioativos e atividade antioxidante em tangerina ‘Ponkan’
armazenada sob recobrimentos biodegradáveis
Renato Lima Dantas1, Vanessa Maria Dantas Pedrosa*2, Francisco de Assys Romero da Mota Sousa2; George Henrique Camelo Guimarães2, Rejane Maria Nunes Mendonça2, Rosana Sousa da Silva2, Ana Lima Dantas2, Antônio Fernando da Silva2 & Silvanda de
Melo Silva2
¹Faculdade de Enfermagem Nova Esperança - FACEN, Joao Pessoa, PB, Brasil, renato_dantas@hotmail.com.br
2Centro de Ciências Agrárias, Universidade Federal da Paraíba, Areia, PB, Brasil,
silvasil@cca.ufpb.br
Resumo
A tangerina ‘Ponkan’ (Citrus reticulata Blanco) é uma das principais cultivares de mesa produzidas no Brasil. Fonte reconhecida de compostos nutricionalmente importantes, a disponibilidade desses compostos depende de fatores sob os quais esses compostos podem sofrem modificações que resultem em mudanças indesejáveis no sabor, qualidade nutricional e redução na vida útil, tornando-se imprescindível o desenvolvimento de tecnologias de baixo custo e fácil aplicação, como o uso de recobrimentos. Esse trabalho teve como objetivo avaliar as mudanças nos compostos bioativos e na atividade antioxidante em tangerinas ‘Ponkan’ sob recobrimentos à base de fécula de mandioca e quitosana no armazenamento sob diferentes temperaturas. Foram utilizados recobrimentos à base quitosana e fécula de mandioca. As tangerinas foram armazenadas sob condições ambientes (24±2 °C e 75±4% U.R) durante 18 dias com avaliações a cada três dias e sob refrigeração (12±1 °C e 80±2% U.R) durante 30 dias com avaliações a cada cinco dias. Independentemente da temperatura de armazenamento, os recobrimentos com quitosana e fécula de mandioca retardaram o desenvolvimento da coloração amarela casca, proporcionando maior conservação das características de coloração, principalmente em frutos refrigerados. Foi observada uma diminuição de 14% e 24% no conteúdo de PET no suco durante o armazenamento para tangerinas mantidas a 12 e a 24 °C, bem como flavonoides amarelos que diminuíram em ambas as temperaturas. A atividade antioxidante total (AAT) aumentou durante o armazenamento a 24 °C, com exceção de frutos recobertos com Quitosana 4% + Glicerina 4%. A 12 °C frutos do Controle mostram maior AAT até o 20° dia de armazenamento. O recobrimento com quitosana retardou o aparecimento de carotenoides na casca de tangerinas mantidas sob refrigeração. A AAT foi mais elevada em tangerinas mantidas a 24 ºC, estando correlacionada com o conteúdo de ácido ascórbico e flavonoides amarelos, enquanto que a 12 °C foi correlacionada com os carotenoides totais.
Palavras-chave: Citrus reticulata, quitosana, fécula de mandioca, carotenoides,
Abstract
Bioactive compounds and antioxidant activity in 'Ponkan' tangerine stored under biodegradable coatings
The 'Ponkan' mandarin (Citrus reticulata Blanco) is one of the main table cultivars grown in Brazil. A recognized source of nutritionally important compounds, the availability of these compounds depends on factors under which these compounds may undergo changes that result in undesirable changes in taste, nutritional quality and reduced shelf life, making it necessary to develop low cost and easy application, such as the use of coatings. The objective of this study was to evaluate the changes in bioactive compounds and antioxidant activity in 'Ponkan' mandarins under cassava and chitosan starch coatings during storage under different temperatures. Coats of chitosan and cassava starch were used as controls. The mandarins were stored under room conditions (24 ± 2 °C and 75 ± 4% RH) for 18 days with evaluations each three days and under refrigeration (12 ± 1 °C and 80 ± 2% RH) for 30 days with evaluations each five days. Regardless of the storage temperature, the coatings with chitosan and cassava starch delayed the development of the yellow peel color, providing a better conservation of the coloration, especially in cold stores fruits. A decline of 14% and 24% in TEP was observed in the juice during storage for mandarins maintained at 12 and at 24 °C. The yellow flavonoids contents also decreased at both temperatures. Total antioxidant activity (TAA) increased during storage at 24 °C, except for fruits coated with 4% Chitosan + Glycerin 4%. At 12 °C control fruits show higher TAA up to the 20th day of storage. The coating with chitosan delayed the development of carotenoids in the skin of mandarins kept under cold storage. The TAA was higher in mandarins maintained at 24 °C, correlating with the content of ascorbic acid and yellow flavonoids, whereas at 12 °C it was correlated with the total carotenoids.
Keywords: Citrus reticulata, chitosan, cassava starch, carotenoids, cold storage. Introdução
Os frutos cítricos são reconhecidamente uma rica fonte de compostos bioativos que proporcionam benefícios à saúde. Ácido ascórbico, compostos fenólicos, carotenoides são alguns componentes importantes tanto no suco quanto no albedo e flavedo que têm chamado a atenção de cientistas (Ramful et al., 2010; Couto et al., 2010). Dentre os frutos cítricos, a tangerina (Citrus reticulata Blanco) apresenta teores relativamente elevados de compostos fenólicos como flavanonas (naringina e hesperidina), flavonas (lutelina) e ácidos fenólicos (clorogênico e ρ-cumárico) e carotenoides (luteína, zeaxantina, β-criptoxantina e β-caroteno) (Wang et al., 2007; XU et al., 2009) com considerável atividade antioxidante (Couto et al., 2010).
Contudo, a disponibilidade desses compostos depende de diversos fatores como tratos culturais, maturação na colheita, condições de armazenamento dos frutos (tempo, temperatura, umidade, tratamentos pós-colheita entre outros). Nesse sentido, algumas pesquisas têm buscado não só a conservação da qualidade nutricional, mas também manter os aspectos de aparência, sabor e aroma utilizando diversas tecnologias acessíveis aos produtores. Entre elas está o uso de recobrimentos biodegradáveis, visando não só melhorar a aparência, mas prolongar a vida útil pós-colheita por diminuir a perda de massa fresca, reduzir a atividade respiratória e diminuir a incidência de doenças (Malgarim et al., 2007; Valencia-Chamorro et al., 2009).
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240! Há muito tempo tem sido usado recobrimentos em citros buscando a manutenção da aparência, sabor e aroma (Tietel et al., 2009; Marcilla et al., 2009). No entanto, na sua maioria são sintéticos, sendo necessária a introdução de recobrimentos de natureza orgânica como a quitosana que é um biopolímero derivado da quitina capaz de formar películas semipermeáveis que agem no retardamento da maturação, controle das taxas de transpiração e combate a um amplo número de microrganismos de importância agronômica (Bourtoom, 2008). A mandioca (Manihot esculenta Crantz), por sua vez, é uma matéria prima amplamente produzida pela agricultura familiar no estado da Paraíba e sua fécula está entre as matérias-primas amiláceas com potencial de utilização como revestimento em frutos cítricos.
Tem sido amplamente reportado que durante o armazenamento de citros não são observadas mudanças significativas na acidez titulável (AT), sólidos solúveis (SS) e relação SS/AT. Os aspectos relacionados a alterações no aroma característico são bem estudados em frutos sob recobrimentos (Marcilla et al., 2009; Tietel et al., 2010). Por outro lado, são poucas as informações acerca da utilização de recobrimentos a base de quitosana e fécula de mandioca em tangerina e seus efeitos sobre os conteúdos de compostos bioativos presentes tanto no flavedo quanto no suco, bem como na atividade antioxidante durante armazenamento.
Nesse sentido, o objetivo do presente trabalho foi avaliar as mudanças nos compostos bioativos e na atividade antioxidante em tangerinas ‘Ponkan’ decorrente do emprego de recobrimentos biodegradáveis a base fécula de mandioca e quitosana e diferentes temperaturas.
Material e Métodos
Os frutos de tangerineira ‘Ponkan’ (Citrus reticulata Blanco) foram colhidos sob manejo convencional, na maturidade comercial, caracterizado pela coloração verde predominante, sendo mantidos 0,5 cm de pecíolo. O experimento foi conduzido no Laboratório de Biologia e Tecnologia Pós-Colheita do Centro de Ciências Agrárias da Universidade Federal da Paraíba (CCA/UFPB). No laboratório os frutos foram sanificados com solução de hipoclorito de sódio a 100 ppm e após secagem foram separados em cinco grupos para aplicação dos recobrimentos.
Os frutos foram submetidos aos recobrimentos orgânicos de: fécula de mandioca a 4% (F); fécula de mandioca 4% + glicerina 4% (F+G); quitosana a 4% (Q); e quitosana 4% + glicerina 4% (Q+G) e o controle (C), frutos sem recobrimentos. Os frutos armazenados sob condições ambientes foram avaliados a cada três dias, durante 18 dias, enquanto que, os mantidos sob refrigeração foram avaliados a cada cinco dias durante 30 dias.
O experimento foi conduzido em delineamento inteiramente casualizado em esquema fatorial 5x7, sendo cinco recobrimentos e sete períodos de avaliações, com três repetições, contendo três tangerinas cada. As tangerinas foram armazenadas sob condições ambientes (24±2 °C e 75±4% U.R) e refrigeração (12±1 °C e 80±2% U.R). Foram realizadas no suco as avaliações de ácido ascórbico (mg.100g-1) (Strohecker & Henning, 1967), carotenoides totais (µg g-1) (Higby, 1962), flavonoides amarelos (mg 100g-1) (Francis, 1982), determinação dos polifenóis extraíveis totais (mg 100g-1) (Larrauri et al.,
1997), determinação da atividade antioxidante total - AAT (g de polpa gDPPH-1 (Rufino et al., 2007).
Os dados obtidos foram submetidos à análise de variância pelo teste F até 5% de probabilidade de erro. Para o fator quantitativo período de armazenamento (dias), foi aplicado análise de regressão polinomial até o segundo grau para as médias dos tratamentos ao longo dos dias. As características que não apresentaram ajuste significativo aos modelos (p ≤ 0,05) com base na significância de seus coeficientes foram apresentadas apenas pelas médias. Foi utilizado o software estatístico Sisvar versão 5.1 (2007) para realização das análises.
Resultados e Discussão
Tangerinas mantidas sob a condição ambiente e refrigeração apresentaram conteúdos de ácido ascórbico próximos (fig. 1A e 1B). Entretanto, frutos recobertos com quitosana 4% e fécula 4% diferiram daqueles sem recobrimento. O tempo de armazenamento apresentou maior efeito sobre a variação no conteúdo de ácido ascórbico, que no início apresentava 36,5 mg100g-1, reduzindo após 18 dias a 24 °C para 29,3 mg 100g-1 (19,7%), enquanto que a 12 ºC, houve uma redução para 27,9 mg 100g-1 (23,6%).
Os conteúdos de ácido ascórbico de tangerina ‘Ponkan’ deste trabalho estão em concordância com os de Couto et al. (2010), mostrando que tangerinas ‘Ponkan’ e ‘Murcott’ apresentaram de 2 a 3 vezes menos ácido ascórbico que algumas variedades de laranja. Durante o armazenamento de laranjas ‘Valencia’ e ‘Navel’, o conteúdo de ácido ascórbico decresceu, independentemente da época de colheita (Mbogo et al., 2010). Hojo et al. (2010) também reportaram que o uso de recobrimento com cera a base de polietileno e resina maleica não promoveu mudanças significativas em pomelos ‘Flame’ e ‘Henderson’ mantidos sob refrigeração durante 40 dias.
O conteúdo de carotenoides totais do suco de tangerinas mantidas sob condição ambiente aumentou, sendo observado que o suco de tangerinas recobertas com quitosana
4% + glicerina 4% apresentou conteúdo semelhante ao controle, aumentando de 20,9 µg.g-1
para 35,1 µg g-1 (fig. 1C). Por outro lado, os demais tratamentos após 18 dias
armazenamento apresentaram 31,4 µg g-1, indicando um menor acúmulo. Na refrigeração, o
suco de tangerinas recobertas com quitosana 4%+glicerina 4% apresentou comportamento distinto, com conteúdo bem abaixo do controle (fig. 1D).
A 12 ºC, os recobrimentos com quitosana e fécula de mandioca, proporcionaram um aumento nos carotenoides totais do suco de tangerina ‘Ponkan’ até o 10º dia de armazenamento, diminuindo, em seguida. Os menores conteúdos foram observados para o recobrimento com quitosana a 4%. Para tangerina ‘Satsuma’, Matsumoto et al. (2009) mostraram mesmo comportamento, com conteúdo de carotenoides totais no suco aumentando até o 7º dia e decrescendo em seguida para os frutos armazenados a 5 e a 30 ºC. Já os frutos mantidos sob temperatura ambiente, 20 ºC aumentaram continuamente até o 21º dia.
Matsumoto et al. (2009), avaliando a resposta de tangerina ‘Satsuma’ a temperatura e ao etileno, mostraram que frutos mantidos a 5 e 30 ºC apresentaram diminuição do conteúdo de carotenoides totais no suco, principalmente na violaxantina a 30 ºC, estando isso relacionado à diminuição da expressão de genes relacionados à síntese de carotenoides.
Tangerinas recobertas com quitosana retardaram o acúmulo de carotenoides. Na condição ambiente, os carotenoides foram superiores no controle, indicando que os processos metabólicos de biossíntese foram ativados. Frutos recobertos por sua vez, apresentaram menores conteúdos de carotenoides, sobretudo com quitosana.
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242! O conteúdo de flavonoides amarelos no suco da tangerina ‘Ponkan’ diminuiu para frutos mantidos tanto a 24 ºC quanto a 12 ºC (fig. 1E e 1F). Para frutos mantidos sob condição ambiente, os flavonoides variaram de 0,28 a 0,42 mg 100g-1, enquanto que na
refrigeração essa variação foi de 0,25 a 0,39 mg 100g-1, condizendo com os resultados encontrados por Klimczak et al. (2006) que mostraram que o conteúdo de flavanonas no suco de laranja decresceu ligeiramente durante o armazenamento, independentemente da temperatura.
O conteúdo de polifenóis extraíveis totais (PET) diminuiu durante o armazenamento, tendo os recobrimentos com quitosana 4% e fécula 4% apresentado os
menores conteúdos ao final do armazenamento, com 60,42 e 59,91 mg 100g-1,
respectivamente no suco de frutos mantidos sob condição ambiente (fig. 1G). Foi observada uma diminuição em 14% no conteúdo de PET durante o armazenamento, embora tenha observado aumento até o 6º dia, com 70,3 mg 100g-1.
Foi observado que após 30 dias a 12 ºC (fig. 1H), o conteúdo de PET apresentou comportamento similar ao observado a 24 ºC. Os recobrimentos com quitosana 4% e fécula 4%+glicerina 4% propiciaram menores conteúdos, embora tenha oscilado durante o armazenamento. Foi observada uma diminuição de 24% em média durante o armazenamento.
Os compostos fenólicos são uma classe heterogênea, desde aqueles pigmentados como as flavanonas e antocianinas, até compostos relacionados à integridade da parede celular e a defesa vegetal. Além disso, vários compostos fenólicos agem mitigando o estresse ao fruto após a colheita (Rupasinghe, 2008). O principal evento bioquímico responsável pela degradação dos polifenóis é a oxidação enzimática. A polifenoloxidase, peroxidase, laccase e lipoxigenase são as principais enzimas responsáveis pela degradação dos compostos fenólicos, embora outros fatores também possam corroborar para a diminuição do conteúdo, como a fermentação (López-Nicolás & García-Carmona, 2010).
A temperatura de armazenamento interfere na estabilidade desses compostos, como reportou Klimczak et al. (2006) para suco de laranja acondicionado em três temperaturas (18, 28 e 38 ºC), mostrando que o tempo de armazenamento resultou em mudanças menos acentuadas independentemente da temperatura.
A temperatura de armazenamento propiciou respostas distintas para atividade antioxidante total pelo radical DPPH em suco de tangerina ‘Ponkan’, assim como o uso de recobrimentos biodegradáveis, principalmente na condição refrigerada. A 24 ºC, o EC50
apresentou uma diminuição continuada até o 9º dia de armazenamento, apresentando um aumento na atividade antioxidante de 24,6% para os recobrimentos e o controle, havendo em seguida aumento nos valores de EC50, implicando em redução da atividade antioxidante
até o 18º dia de armazenamento (fig. 1I). A exceção está para tangerinas recobertas com quitosana + glicerina 4% que apresentaram valor de EC50 12,6% superior durante o
armazenamento, o que pode ser decorrente de uma taxa metabólica mais baixa.
Por outro lado, houve um aumento no valor do EC50 nos primeiros 10 dias a 12 ºC
(fig. 1J). A atividade antioxidante total de tangerinas do controle mantidas sob refrigeração foi superior até o 20º dia de armazenamento, havendo uma redução no valor do EC50 de
3119,6 para 2598,7 g polpa g DPPH-1, enquanto que os demais recobrimentos apresentaram
variação nos valores entre 4307,3 e 2968,8 g polpa g DPPH-1 em média. Esses valores de
minimamente processada, com valores variando durante o armazenamento de 478 a 574 g massa fresca DPPH-1.
Puttongsiri & Haruenkit (2010) avaliaram a atividade antioxidante de tangerina ‘Kiew Wan’ usando os radicais DPPH e ABTS e constataram um aumento significativo durante 45 dias de armazenamento, de 52 a 68% para tangerinas mantidas a 12 e a 20 ºC, diferentemente daquelas armazenadas a 4 ºC que apresentaram atividade em torno de 50% durante os dias. Couto et al. (2010), por sua vez, observaram em tangerina ‘Ponkan’ e ‘Murcote’ atividade antioxidante pelo radical DPPH de 29,3 e 12,8%, respectivamente. Em contrapartida, laranjas ‘Lima’ e ‘Bahia’ apresentam atividade antioxidante superior, com 66,2 e 60,2%, respectivamente.
A condição do extrato é primordial para avaliar a atividade antioxidante, pois o suco apresenta compostos com diferentes propriedades químicas e bioquímicas que conferem comportamento distinto no ensaio da atividade. Jayaprakasha & Patil (2007) reportaram que extratos de citron (C. medica) e laranja vermelha (‘Blood Orange’) (C.sinensis) a 1000ppm apresentaram atividade antioxidante distinta. Foram utilizados extratos com hexano, etil acetato, metanol, acetona e metanol-água (80:20).
Conclusões
O recobrimento de tangerina ‘Ponkan’ com quitosana retardou o desenvolvimento dos carotenoides totais em frutos mantidos sob refrigeração.
A atividade antioxidante total foi mais elevada em tangerinas mantidas sob a condição ambiente, estando correlacionada com os conteúdos de ácido ascórbico e flavonoides amarelos. A atividade antioxidante total de tangerinas mantidas a 12 ºC foi correlacionada com os carotenoides totais.
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