SUCO DE FRUTA ADICIONADO DE NANOPARTÍCULAS DE
ÓLEO DE AMÊNDOA DE CASTANHA DE CAJU
J.M de Carvalho
1, L.S Oliveira
2, E.A.T de Figueiredo
2, J.S.S Lima
3, E.C. Pereira
3,
N.M.Ângelo
41- Instituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia do Ceará – IFCE – Campus Caucaia – CEP: 61609-090 – Caucaia – CE – Brasil, Telefone: 55 (85) 3387-1450 – e-mail: (joelia@ifce.edu.br)
2- Departamento de Tecnologia de Alimentos – Universidade Federal do Ceará – CEP: 60356-000 – Fortaleza – CE – Brasil, Telefone: 55(85) 3366-9751 – email: (luciana.soy@gmail.com / evanialtina@gmail.com)
3 – Bolsista Desenvolvimento Tecnológico e Industrial – CNPq - Instituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia do Ceará – IFCE - Campus Caucaia – CEP: 61609-090 – Caucaia – CE – Brasil, Telefone: 55 (85) 3387-1450 – e-mail: (eng.jorgianelima@gmail.com / ellainec.pereira@gmail.com).
4 – Departamento de Eng. Química - Universidade Federal do Ceará – CEP: 60356-000 – Fortaleza –CE – Brasil, Telefone: 55(85) 3366-9596 – email: (nayaneximenes@yahoo.com.br)
RESUMO – A amêndoa de castanha de caju (ACC) é rica em lipídeos e outros constituintes de elevado valor nutricional. O consumo de ACC é na sua forma in natura, tostada ou salgada, e há poucas aplicações diferenciadas pera esta matéria-prima. Uma boa opção é a extração de óleo, que pode ser consumido sem refino diretamente, ou também aplicado em outras matrizes com o auxílio da encapsulação. O objetivo deste trabalho foi desenvolver um suco de fruta, com aplicação de nanopartículas de óleo de ACC liofilizadas. No suco foi realizada a caracterização química, físico-química e microbiológica. Os resultados indicaram acréscimo no teor de fenólicos e manutenção dos outros parâmetros avaliados. O suco e as partículas não apresentaram contaminação microbiológica. Conclui-se que o óleo de amêndoa de castanha de caju na forma de nanocápsulas pode melhorar os aspectos nutricionais dos sucos de fruta sem modificar suas características microbiológicas.
ABSTRACT – The cashew kernels (CK) is rich in lipids and other constituents of high nutritional value. Consumption of CK is in its fresh form, roasted or salted, and there are few different applications pear this raw material. A good option is the oil extraction, which can be consumed without refining directly, or also applied to other matrices with the aid of encapsulation. The aim of this study was to develop a fruit juice, applying lyophilized cashew kernel oil nanoparticles. In the juice was carried out chemical, physical and microbiological. The results indicated an increase in phenolic content and maintenance of other parameters evaluated. The juice and the particles did not show microbial contamination. It is concluded that the cashew almond oil in the form of nanocapsules can improve the nutritional value of fruit juices without changing its microbiological characteristics. PALAVRAS-CHAVE: caju, nanocápsulas, bioatividade.
1. INTRODUÇÃO
A amêndoa da castanha de caju (ACC) se destaca pelo seu grande valor nutritivo. É considerada fonte de proteína de alta qualidade, rica em ácidos graxos poli-insaturados e altamente energéticos, rica em gorduras e carboidratos, apresentando ainda elevados teores de cálcio, ferro e fósforo (Paiva et al., 2000).
Na fração lipídica da amêndoa de castanha de caju encontra-se
tocoferóis (α e γ) β-caroteno, luteína, zeaxantina e tiamina, elevados níveis de polifenóis como catequinas e epicatequinas (Trox et al., 2011; Chandrasekara e Shahidi, 2011).O processo mecanizado de extração da amêndoa pode promover quebras ou mudanças de coloração, que diminuem a qualidade e o valor de mercado do produto. Segundo Ferraz et al. (2005) o beneficiamento industrial da castanha, apesar de corresponder a 96% da produção brasileira, apresenta desafios quanto à qualidade final da amêndoa (Ferraz et al., 2005). Contudo, podem-se utilizar estas amêndoas de classificação inferior para a extração de óleo e com isso promover a aplicação da ACC para outras finalidades.
Para a agregação destas propriedades em matrizes não lipofílicas, tais como os sucos de fruta, é necessário o uso de recursos tecnológicos que visem estabilizar este óleo no produto, sem promover mudanças drásticas na sua textura, viscosidade e características sensoriais. O uso de nanoencapsulamento surge como uma alternativa tecnológica viável e que pode ser aplicada no desenvolvimento de novos produtos alimentícios. A nanoencapsulação pode fornecer várias vantagens ao alimento, como proteção a ingredientes sensíveis em condições ambientais desfavoráveis, eliminação de incompatibilidades (solubilização) e mascaramento de características sensoriais desagradáveis (Fathi et al., 2012), visando aumentos potenciais na qualidade e propriedades funcionais dos alimentos (Cushen et al., 2012).
O objetivo deste trabalho foi desenvolver um suco de frutas adicionado de nanopartículas contendo o óleo de amêndoa de castanha de caju e avaliar suas características químicas, físico e microbiológicas.
2. MATERIAL E MÉTODOS
2.1 Extração do óleo e elaboração das nanocápsulas
Para extração do óleo de ACC foram utilizadas amêndoas de castanha de caju classe SP2 - pedaço pequeno de segunda qualidade e o óleo foi extraído de forma mecânica, utilizando prensa hidráulica marca TECNAL modelo TE 098, capacidade 15 ton e acionamento manual. Após a extração o óleo foi centrifugado e encapsulado.
Elaboração da emulsão: A obtenção das cápsulas constituiu, em principio, na formação de uma emulsão estável do material do núcleo (óleo de amêndoa de castanha de caju - OACC), com a solução do material de parede (goma arábica). Para elaboração das emulsões foi preparada uma formulação solução de material de parede a 10% e extrato de óleo de ACC na proporção 10:1 (material de parede:núcleo). Para melhor estabilidade da solução foi necessária à adição de um agente emulsificante (Tween 20), na proporção de 1:1 (núcleo:emulsificante). A dispersão foi então homogeneizada por 2 minutos a 14000 rpm em e submetida a liofilização. A evaporação da água, realizada em temperatura adequada, leva à formação das micropartículas ou nanopartículas.
2.1 Processamento do suco de fruta com nanocápsulas de óleo de amêndoa
de castanha de caju
O suco de fruta selecionado para o teste foi o sabor caju, considerando a facilidade de comercialização do produto, bem como de obtenção da matéria-prima. O processamento ocorreu na indústria Manah do Brasil – Produtos Naturais. Na indústria o suco foi formulado, pasteurizado e envasado em embalagens tipo bag-in-box, conservados em temperatura de refrigeração e transportados para os laboratórios do Instituto Federal do Ceará – IFCE Campus Fortaleza.
Para preservar as condições industriais, o suco recebeu as nanocápsulas em câmara de fluxo linear, a fim de preservar a condição microbiológica inicial. Após a adição das nanocápsulas, os sucos foram embalados em frascos de vidro de 200 mL previamente esterilizados. As embalagens foram mantidas sob refrigeração (aproximadamente 8°C) até a realização das análises.
Considerando a composição das cápsulas (óleo de ACC e goma arábica), a concentração de cápsulas adicionada foi de 0,05 g/100 mL respeitando o limite estabelecido pela ANVISA (Brasil, 2016) para a adição de goma arábica para suco, néctar, polpa de fruta, suco tropical e água de coco.
Também foi armazenada, nas mesmas condições do suco com óleo encapsulado, uma amostra controle para fins de comparação.
2.2 Caracterização química, físico-química e microbiológica do suco de
fruta contendo partículas de óleo de amêndoa de castanha de caju
pH: O pH foi determinado por meio de potenciômetro, previamente calibrado com soluções tampões de pH 4,0 e 7, 0, conforme Instituto Adolfo Lutz (2008).
Sólidos solúveis totais: Determinados através da leitura dos graus °Brix em refratômetro de bancada e compensando-se a leitura para 20°C, de acordo com o Instituto Adolfo Lutz (2008);
Acidez total titulável: Segundo metodologia do Instituto Adolfo Lutz (2008), é feita pela titulação de 1 ml de suco com solução de NaOH 0,1 N e expressa em percentagem de ácido cítrico;
Vitamina C: O conteúdo de ácido ascórbico foi determinado por meio do método espectrofotométrico baseado na redução do indicador 2,6-diclorofenolindofenol pelo ácido ascórbico (Cox e Pearson, 1976), sendo os resultados expressos em mg de ácido ascórbico/100 mL.
Polifenóis totais extraíveis: Os polifenóis extraíveis totais, através do reagente de Folin-Ciocalteu, utilizando-se o ácido gálico como padrão, segundo metodologia descrita por Larrauri et al. (1997).
Atividade antioxidante total (ABTS): A atividade antioxidante pelo método de redução do radical ABTS [2,2´-azinobis(3-etilbenzotiazolina-6-ácido sulfônico)] foi feita conforme metodologia descrita pela Rufino et al. (2007).
Análises microbiológicas: As análises microbiológicas de bolores e leveduras, Samonella e coliformes a 35°C e 45°C foram realizadas segundo a metodologia da APHA (2001).
3. RESULTADOS E DISCUSSÃO
Tabela 1 - Características químicas e físico-químicas de suco de caju adicionado de óleo de amêndoa de castanha de caju nanoencapsulado e controle.
Amostra Parâmetros avaliados pH Acidez (g/100g de ácido cítrico) Sólidos solúveis totais (°Brix) Vitamina C (mg/100g) Fenólicos Totais (mg/100g) Atividade antioxidante total (µM Trolox/g) Suco + Nanopartículas 4,00 0,18 8,4 100,05 41,51 0,050 Controle 3,96 0,23 8,4 104,37 36,40 0,045
*Resultados de médias de três repetições
Observou-se que o incremento das partículas encapsuladas contendo óleo alterou principalmente a acidez do suco e os compostos fenólicos, este último o óleo contribuiu positivamente, possivelmente pela presença de polifenóis no óleo da ACC que segundo Chandrasekara e Shahidi (2011) que são considerados agentes inibidores de oxidação. As demais características químicas e físico-químicas não foram alteradas significativamente. Bovi (2015) avaliando as características físico-químicas de óleo de buriti encapsulado e incorporado a bebidas isotônicas, também não observou alterações significativas, com exceção do pH que variou com o incremento das cápsulas.
Foram realizados testes microbiológicos nas amostras de material nanoencapsulado e também nos sucos após a adição das partículas. Os resultados da avaliação microbiológica estão disponíveis nas Tabelas 2 e 3.
Tabela 2 - Análises microbiológicas em suco de caju adicionado de óleo de amêndoa de castanha de caju nanoencapsulado e controle
Análises Amostras
Controle Suco + partículas
Contagem total de aeróbios mesófilos (UFC/mL) 4,8x10 5x10 Contagem de psicrotróficos (UFC/mL) <1 <1 Contagem de bolor e leveduras (UFC/mL) 1,7x102 5,6x103
Coliformes a 45°C (NMP/mL) <0,3 <0,3
Salmonella spp. AUSÊNCIA AUSÊNCIA
Tabela 3 - Análises microbiológicas em óleo de amêndoa de castanha de caju nanoencapsulado por liofilização
Análises Amostra (0,5g em 5ml)
Contagem total de aeróbios mesófilos (UFC/g) 1,9x103
S. aureus (UFC/g) <10
Enterobactérias (UFC/g) <10
Em relação os aspectos microbiológicos, as amostras apresentaram-se dentro dos padrões sanitários da legislação brasileira (BRASIL, 2001) que preconiza para sucos e produtos similares a ausência de Salmonella e Coliformes a 45°C em 10 NMP/ml.
Além destes microrganismos outros não citados na legislação como os bolores e leveduras, que são microrganismos deteriorantes, não apresentaram contagens elevadas, indicando boa conservação do produto.
A carga microbiana das partículas também foi baixa, e não foram detectados em quantidades consideráveis os microrganismos Enterobactérias e S. aureus observou-se também pequena contagem de microrganismos deteriorantes tais como bolores e leveduras. A baixa atividade microbiana deve-se possivelmente pela ausência de água nas partículas e também pela composição desfavorável ao crescimento microbiano.
5. CONCLUSÕES
O óleo de amêndoa de castanha de caju na forma encapsulada pode ser utilizado para incremento nutricional ou funcional de bebidas como suco de frutas, melhorando suas características químicas, principalmente pela presença de polifenóis.
7. AGRADECIMENTOS
A Secretaria de Educação Profissional e Tecnológica do Ministério da Educação e ao Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq) pelo financiamento deste projeto através do Edital nº94/2013.
A Manah do Brasil – Produtos Naturais pela colaboração para a realização deste projeto.
8. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS
American Public Health Association (APHA). 2001. Compendium of methods for the microbiological
examination of foods. 4th ed. Washington: APHA. 676 p
Bovi, G.G. (2015). Óleo de buriti (Mauritia flexuosa L.) nanoemulsionado: produção por método de
baixa energia, caracterização físico-química das dispersões e incorporação em bebida isotônica.
Dissertação de Mestrado. Faculdade de Zootecnia e Engenharia de Alimentos. Universidade de São Paulo.
Brasil. Ministério da Saúde (2016). Consolidado da legislação brasileira de aditivos alimentares organizada por aditivo alimentar. Disponível em:
http://portal.anvisa.gov.br/documents/33916/388779/Comp%25C3%25AAndio%2B- %2BJUNHO%2B2015_em%2Batualiza%25C3%25A7%25C3%25A3o2.pdf/a87d0498-d814-4378-81e3-9293f79eb4a9
Brasil, Ministério da Saúde. (2001). Regulamento Técnico sobre padrões microbiológicos para
alimentos. Resolução RDC nº 12, de 2 de janeiro de 2001. Diário Oficial da República Federativa do
Brasil.
Chandrasekara, N., Shahidi, F. (2011). Antioxidative potential of cashew phenolics in food and biological model systems as affected by roasting. Food Chemistry. 129:1388–1396.
Cox, H. E., Pearson, D. (1976) Técnicas de laboratório para el analisis de alimentos. Zaragoza: Acríbia. 331 p.
Fathi, M; Mozafari, M.R; Mohebbi, M. (2012). Nanoencapsulation of food ingredients using lipid based delivery systems. Trends in Food Science & Technology, 23(1), 13-27.
Ferraz, A.C.O., Araújo, M.C., Biscegli, C.I., Inamasu, R.Y.(2005). Tecnologia para decorticação da castanha de caju. Circular Técnica 26. São Carlos: Embrapa Instrumentação Agropecuária.
Instituto Adolfo Lutz (2008). Normas Analíticas do Instituto Adolfo Lutz: métodos químicos e físicos
para a análise de alimentos. 4ª ed. São Paulo: Instituto Adolfo Lutz.
Larrauri, J. A., Rupérez, P., Saura-Calixto, F.(1997) Effect of drying temperature on the stability of polyphenols and antioxidant activity of red grape pomace peels. Journal of Agricultural and Food
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Paiva, F.F.A., Garrutti, D.S., Silva Neto, R.M. (2000). Aproveitamento industrial do caju. Fortaleza: Embrapa/CNPAT – SEBRAE/CE.
Rufino, M. S. M., Alves, R. E., Brito, E. S., Morais, S. M., Sampaio, C. G., Pérez-Jiménez, J., Saura-Calixto, F.(2007) Comunicado técnico - metodologia científica: determinação da atividade
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Trox,J. ,Vadivel,V. Vetter,W., Stuetz,W., Kammerer, D.R., Carle, R. Scherbaum, V., Gola,U.,
