U F C G
UNIVERSIDADE FEDERAL DE CAMPINA GRANDE
CENTRO DE TECNOLOGIA E RECURSOS NATURAISUNIDADE ACADÉMICA DE ENGENHARIA AGRÍCOLA Ç^RN
COPEAG - COORD. DE PÓS-GRADUAÇÃO EM ENG. AGRÍCOLA
PROGRAMA
DE PÓS-GRADUAÇÃO
EM ENGENHARIA AGRÍCOLA
D i s s e r t a ç ã o cie Mestrado
ELABORAÇÃO DE GELEIA DE PIMENTA DA
VARIEDADE CAMBUCI EM DIFERENTES ESTÁDIOS
DE MATURAÇÃO E CONCENTRAÇÃO DE SACAROSE
GILMARA GURJAO CARNEIRO
Biblioteca U F C G
S M B C C D S A
j B j n m
CAMPUS DE SUMÉ m p j n a G r a n d eC E N T R O D E T E C N O L O G I A E R E C U R S O S NATURAIS
COORDENAÇÃO D E PÓS-GRADUAÇÃO fTU IV
E M E N G E N H A R I A AGRÍCOLA
DISSERTAÇÃO
ÁREA D E CONCENTRAÇÃO E M A R M A Z E N A M E N T O E P R O C E S S A M E N T O D E PRODUTOS AGRÍCOLAS
ELABORAÇÃO D E G E L E I A D E P I M E N T A DA V A R I E D A D E C A M B U C I E M D I F E R E N T E S ESTÁDIOS D E MATURAÇÃO E CONCENTRAÇÃO
D E S A C A R O S E
Gilmara Gurjão Carneiro
Gilmara Gurjão Carneiro
ELABORAÇÃO D E G E L E I A D E PIMENTA DA V A R I E D A D E C A M B U C I E M D I F E R E N T E S ESTÁDIOS D E MATURAÇÃO E CONCENTRAÇÃO
D E S A C A R O S E
O R I E N T A D O R E S
Prof Dr" Maria Elita Martins Duarte Prof. Dr. José Alves Barbosa
Dissertação apresentada ao Programa de Pós-Graduação em Engenharia Agrícola, da Universidade Federal de Campina Grande, como requisito para a obtenção do titulo de Mestre em Engenharia Agrícola na área de concentração em Processamento e Armazenamento de produtos Agrícolas.
Campina Grande - Paraíba Fevereiro - 2011
F I C H A CATALQGRÁF1CA E L A B O R A D A P E L A B I B L I O T E C A C E N T R A L DA U F C G
C289e Carneiro, Gilmara Gurjão.
Elaboração de geleia de pimenta da variedade cambuci em diferentes estádios de maturação e concentração de sacarose / Gilmara Gurjão Carneiro. — Campina Grande, 2011.
105 f.: il. col.
Dissertação (Mestrado em Engenharia Agrícola) - Universidade Federal de Campina Grande, Centro de Tecnologia e Recursos Naturais.
Orientadores: Prof. Dr3. Maria Elita Martins Duarte, Prof. Dr. José
Alves Barbosa. Referências.
1. Pimenta - Capsicum baccatum L. varpendulum. 2. Físico-química. 3. Geleias. 4. Análise Sensorial. 5. Reologia. I. Título.
UNIVERSIDADE FEDERAL DE CAMPINA GRANDE ^ A I V 4 j
CENTRO DE TECNOLOGIA E RECURSOS NATURAIS
COORDENAÇÃO DE PÓS-GRADUAÇÃO EM ENGENHARIA AGRÍCOLA
PARECER FINAL DO JULGAMENTO DA DISSERTAÇÃO DE MESTRADO
Gilmara Gurjão Carneiro
ELABORAÇÃO DE GELÉIA DE PIMENTA VARIEDADE CAMBUCI EM DIFERENTES ESTÁDIOS DE MATURAÇÃO E CONCENTRAÇÃO DE SACAROSE
BANCA EXAMINADORA
Dra. Maria Elita Martins Duarte- Orientadora
PARECER
Dr. Jo SeAiies Wu es Barbosa - Orientador
Dr. Mário Eduardo R. M. Cavalcanti Mata - Examinador
fl P/2ç SA DD
Dra. Severina de Sousa - Examinadora
FEVEREIRO 2011
© 03
Av. Aprígio Veloso, 882 - Bodocongó 58429-140 - CAMPINA GRANDE - PB Fone: (83) 2101. 1055. Fax: (83) 2101.1185
©
Um
Agradecimentos
A DEUS, que me fortalece nos momentos difíceis. A meus pais, irmãos e cunhados, pelo incentivo. A vovó Ester Carneiro, pelo amor, carinho e incentivo.
A Universidade Federal de Campina Grande, pela oportunidade de cursar o Mestrado.
Aos meus orientadores, Prof3 D ra Maria Elita Martins Duarte, pela paciência e
orientação e ao Prof. Dr. José Alves Barbosa, pelo apoio, paciência, incentivo e amizade. A todos os professores do Programa de Pós-Graduação em Processamento e Armazenamento de Produtos Agrícolas, em especial à professora Josivanda Gomes, pela atenção.
A Prof3 D ra Márcia Rosseane Targino de Oliveira, pela concessão do Laboratório
de Tecnologia de Alimentos - CCA - UFPB, Areia, PB.
À Banca Examinadora, Professor Dr. Mário Eduardo e à Dr8 Severina de Sousa,
pelas correções que, certamente, melhorarão a qualidade desta dissertação.
A toda a equipe do Laboratório de Química e Bioquímica do Centro de Ciências Agrárias - UFPB, Wellington Souto Ribeiro, Edmilson Igor B. de Almeida e Lucas Cavalcante, pela colaboração nas análises físicas e físico-químicas, e pela amizade.
As minhas amigas Glayciane Costa Gois e Edna de Oliveira Silva, pela amizade e incentivo.
Ao tio, amigo e colega Flávio Farias Gurjão, por sempre está ao meu lado, sempre ouvindo-me nos momentos difíceis e felizes.
Aos amigos da Pós-Graduação, Taciano, Denise, Tatiana, Plúvia, Tâmila, Pablicia, Esmênia, Rebeca, Maiene, Mônica, Edmilson, Vanessa e Leila, pela amizade e convivência.
À Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES, pelo suporte financeiro.
L I S T A D E F I G U R A S x L I S T A D E T A B E L A S xiv R E S U M O xvi A B S T R A C T xvii 1.0- INTRODUÇÃO 1 1.1-Objetivo Geral 2 1.1.1-Objetivo especifico 2 2.0- REVISÃO BIBLIOGRÁFICA 3
2.1- Importância económica das pimentas 3
2.2- Origem e evolução 3 2.3- Pimenta variedade Cambuci 7
2.4- Maturidade fisiológica 9 2.5- Características físicas e físico-químicos 9
2.5.1- Teorde água 10 2.5.2- Acidez titulável (AT) e pH 10
2.5.3- Sólidos solúveis (SS) e SS/AT 11 2.5.4- Acido ascórbico (Vitamina C) 12
2.5.5- Açúcares 12 2.5.6- Cinzas 13 2.5.7- Pectina „ 13 2.5.8- Condutividade elétrica 14 2.6- Geleias 14 2.6.1 -Características organolépticas 15 2.7- Análise sensorial 15 2.8- Reológia 17
2.8.1 -Classificação do comportamento reológico dos fluidos 18
2.8.2-Modelos reológicos 21
3.0- M A T E R I A L E MÉTODOS 22
3.1- Local do experimento 22
3.2- Matéria prima 22 3.3- Caracterização físicas e físico químicas das pimentas 23
3.3.1- Avaliações físicas das pimentas 23
3.3.1.1- Diâmetro 23 3.3.1.2- Comprimento 24 3.3.1.3- Massa fresca 24 3.3.1.4- Percentual de semente 24
3.3.1.5- Rendimento em polpa 24 3.3.2- Avaliações físico-químicas das pimentas 24
3.3.2.1- Teor de água 25 3.3.2.2- Acidez titulável (AT) 25
3.3.2.3- pH 25 3.3.2.4- Sólidos solúveis (SS) 25
3.3.2.5- Teor de ácido ascórbico - (mg.lOOml"1 de suco) 25
3.3.2.6- Açúcares redutores e não redutores 26
3.3.2.7- Amido 26 3.3.2.8- Cinzas ou mineral 26
3.3.2.9- Teor pectina (g pectato de cálcio/lOOml) 26
3.3.2.10- Clorofila total 26 3.3.2.11- Carotenóides 26 3.3.2.12- Teor de antocianina 27 3.3.2.13- Teor de flavonóides 27
3.4.1 - Matéria prima 27 3.4.2- Higienização 28
3.4.3- Corte 29 3.4.4- Branqueamento e desintegração 29
3.4.5- Preparo das geléias 30
3.5- Análise sensorial 31 3.6- Avaliações físico-químicas das geleias 33
3.6.1-Condutividade elétrica 33
3.7- Reologia 33 3.7.1- Tensão de cisalhamento 34
3.7.2- índice de comportamento do fluido 35
3.7.3- Taxa de deformação 35
3.8- Análises estatística 37 3.8.1- Análises física e físico-químicas das pimentas 37
3.8.2- Análise sensorial das geleias de pimenta 37 3.8.3- Análises físico-químicas das geleias 37
3.8.4- Análises reológicas 38 4.0- R E S U L T A D O S E DISCUSSÃO 39
4.1 - Caracterização física e fisico-química da pimenta Cambuci 39
4.1.1- Características físicas 39 4.1.2- Características físico-químicas 40
4.1.3- Pigmentos 43 4.2- Análise sensorial das geleias 45
4.2.1 - Avaliação da aceitação das geleias de pimenta 45 4.2.2- Perfil sensorial das geleias de pimenta Cambuci 49
4.2.3- Intenção de compra das Geleias de Pimenta Cambuci 51 4.3- Análises físico-químicas das geleias pimenta cambuci 54 4.4- Analises do comportamento reológico das geleias 62
4.4.1 - Modelo de Ostwald - de Waelle (Leia da potência) 62
4.4.2- Modelo de Hershel Bulkley 68 4.4.3- Viscosidade aparente das geleias de pimenta Cambuci 74
5.0- CONCLUSÕES 76 6.0- SUGESTÕES PARA T R A B A L H O S F U T U R O S 78 7.0- REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS 79 APÊNDICE A 88 APÊNDICE B 93 APÊNDICE C 96 APÊNDICE D 100
3
fc~
o as !Figura 2.1- Estruturas químicas da capsaicina e dihidrocapsaicina 5 Figura 2.2- Flor da pimenta cambuci Capsicum baccatum L var. pendulum) 8
Figura 2.3- Fruto imaturo pimenta Cambuci Capsicum baccatum L var.
pendulum 8
Figura 2.4- Fruto maduro da pimenta Cambuci (Capsicum baccatum L var.
pendulum) 8
Figura 2.5- Classificação reológica dos fluidos 18 Figura 2.6- Curvas de escoamento para vários tipos de fluidos independentes
do tempo 20
Figura 2.7- Curvas de escoamento para vários tipos de fluidos dependentes do
tempo 20
Figura 3.1- Etapas do experimento 23 Figura 3.2- Fluxograma do processamento das geleias de pimenta Cambuci 28
Figura 3.3- Branqueamento das pimentas Cambuci 29
Figura 3.4- Desintegração das pimentas 29 Figura 3.5- Cocção das polpas de pimenta cambuci verde 30
Figura 3.6- Cocção das polpas de pimenta cambuci semi-madura 30 Figura 3.7- Cocção das polpas de pimenta Cambuci madura 30 Figura 3.8- Geleias de pimenta no estádio de maturação verde a 64, 65 e 66
°Brix 31
Figura 3.9- Geleias de pimenta no estádio de maturação semimadura a 64, 65 e
66°Brix 31
Figura 3.10- Geleias de pimenta no estádio de maturação madura a 64, 65 e 66 °
Brix 31
Figura 3.11- Formulário utilizado na análise sensorial para avaliar a aceitação e
a intenção de compras das geleias de pimenta Cambuci 32
Figura 3.12- Viscosimetro Brookfield DV- II + Pro 33 Figura 3.13- Spindles do viscosimetro Brookfield modelo RVT 34
Figura 4.1- Perfil sensorial das geleias de pimenta no estádio de maturação
verde a 64, 65 e 66°Brix 49
semimadura a 64, 65 e 66 °Brix 50
Figura 4.3- Perfil sensorial das geleias de pimenta no estádio de maturação
madura nas concentrações 64, 65 e 66°Brix 50
Figura 4.4- Intenção de compra da geleia de pimenta Cambuci na maturação
verde nas concentrações 64, 65 e 66 °Brix 51
Figura 4.5- Intenção de compra da geleia de pimenta Cambuci no estádio
semimadura nas concentrações 64, 65 e 66 °Brix 52
Figura 4.6- Intenção de compra da geleia de pimenta Cambuci no estádio
madura a 64, 65 e 66 °Brix 53
Figura 4.7- Relação entre tensão de cisalhamento e taxa de deformação para a
geleia de pimenta verde a 64 °Brix, nas temperaturas 20, 30, 40 e 50°C, descrita pelo modelo de Ostwal-de Waelle (Lei da
Potência) 64
Figura 4.8- Relação entre tensão de cisalhamento e taxa de deformação para a
geleia de pimenta verde a 65 °Brix, nas temperaturas 20, 30, 40 e 50°C, descrita pelo modelo de Ostwal-de Waelle (Lei da
Potência) 64
Figura 4.9- Relação entre tensão de cisalhamento e taxa de deformação para a
geleia de pimenta verde a 66 °Brix, nas temperaturas 20, 30, 40 e 50°C, descrita pelo modelo de Ostwal-de Waelle (Lei da
Potência) 65
Figura 4.10- Relação entre tensão de cisalhamento e taxa de deformação para a
geleia de pimenta semimadura a 64 °Brix, nas temperaturas 20, 30, 40 e 50°C, descrita pelo modelo de Ostwal-de Waelle (Lei da
Potência) 65
Figura 4.11- Relação entre tensão de cisalhamento e taxa de deformação para a
geleia de pimenta semimadura a 65 °Brix, nas temperaturas 20, 30, 40 e 50°C, descrita pelo modelo de Ostwal-de Waelle (Lei da
Potência) 66
Figura 4.12- Relação entre tensão de cisalhamento e taxa de deformação para a
geleia de pimenta semimadura a 66°Brix, nas temperaturas 20, 30, 40 e 50°C, descrita pelo modelo de Ostwal-de Waelle (Lei da
50°C, descrita pelo modelo de Ostwal-de Waelle (Lei da Potência). 67
Figura 4.14- Relação entre tensão de cisalhamento e taxa de deformação para a
geleia de pimenta madura a 65 °Brix, nas temperaturas 20, 30, 40 e 50°C, descrita pelo modelo de Ostwal-de Waelle (Lei da Potência). 67
Figura 4.15- Relação entre taxa de cisalhamento e tensão de cisalhamento e taxa
de deformação para a geleia de pimenta madura a 66 °Brix, nas temperaturas 20, 30, 40 e 50°C, descrita pelo modelo de Ostwal-de
Waelle (Lei da Potência) 68
Figura 4.16- Relação entre tensão de cisalhamento e taxa de cisalhamento para a
geleia de pimenta verde a 64°Brix, nas temperaturas 20, 30, 40 e 50
°C, descrita pelo modelo de Herschel-Bulkley 70
Figura 4.17- Relação entre tensão de cisalhamento e taxa de deformação para a
geleia de pimenta verde a 65 °Brix, nas temperaturas 20, 30, 40 e
50 °C, descrita pelo modelo de Herschel-Bulkley 71
Figura 4.18- Relação entre tensão de cisalhamento e taxa de deformação para a
geleia de pimenta verde a 66 °Brix, nas temperaturas 20, 30, 40 e
50 °C, descrita pelo modelo de Herschel-Bulkley 71
Figura 4.19- Relação entre tensão de cisalhamento e taxa de deformação para a
geleia de pimenta semimadura a 64°Brix, nas temperaturas 20, 30,
40 e 50 °C, descrita pelo modelo de Herschel-Bulkley 72
Figura 4.20- Relação entre tensão de cisalhamento e taxa de deformação para a
geleia de pimenta semimadura a 65 °Brix, nas temperaturas 20, 30,
40 e 50 °C, descrita pelo modelo de Herschel-Bulkley 72
Figura 4.21- Relação entre tensão de cisalhamento e taxa de deformação para a
geleia de pimenta semimadura a 66 °Brix, nas temperaturas 20, 30,
40 e 50°C, descrita pelo modelo de Herschel-Bulkley 73
Figura 4.22- Relação entre tensão de cisalhamento e taxa de deformação para a
geleia de pimenta madura a 64 °Brix, nas temperaturas 20, 30, 40 e
50°C, descrita pelo modelo de Herschel-Bulkley 73
Figura 4.23- Relação entre tensão de cisalhamento e taxa de deformação para a
50°C, descrita pelo modelo de Herschel-Bulkley 74
Figura 4.24- Relação entre tensão de cisalhamento e taxa de deformação para a
geleia de pimenta madura a 66 °Brix, nas temperaturas 20, 30, 40 e
Tabela 2.1- Principais cultivares produzidas e consumidas no mundo 4 Tabela 3.1- Fatores de conversão para os spindles do viscosímetro Brookfield.. 35
Tabela 4.1- Valores médios da caracterização física da pimenta Cambuci (Capsicum baccatum L var pendunlum), nos estádios verde,
semi-madura e semi-madura 39 Tabela 4.2- Valores médios das características físico-químicas da pimenta
Cambuci (Capsicum baccatum L var pendunlum), nos estádios
verde, semimadura e madura 40 Tabela 4.3- Valores médios de pigmentos da pimenta Cambuci em diferentes
estádios de maturação 44 Tabela 4.4- Análise de variância (ANOVA) para os parâmetros: sabor, aroma,
aparência, cor das geleias de pimenta 46 Tabela 4.5- Médias dos fatores maturação e concentração para os parâmetros:
sabor, aroma, aparência, cor 46 Tabela 4.6- Comparação entre as médias do parâmetro sabor nos fatores
maturação e concentração 47 Tabela 4.7- Médias das notas e coeficientes de concordância entre julgadores
(CC) da análise sensorial das geleias de pimenta cambuci obtidos no teste de aceitação quanto aos parâmetros: sabor, aroma,
aparência e cor 48 Tabela 4.8- Resumo da análise de variância (ANOVA) para os parâmetros:
acidez, pH, ácido ascórbico, açúcares, teor de cinzas,
condutividade elétrica 55 Tabela 4 8.1- Médias dos fatores maturação e concentração para os parâmetros:
acidez titulável, pH, ácido ascórbico, açúcares redutores e não redutores, teor de cinzas, condutividade elétrica, teor de água e
sólidos solúveis 56 Tabela 4.8.2- Comparação entre as médias de acidez titulável (%) nos fatores
Tabela 4.8.4- Comparação entre as médias de açúcares redutores (% glicose) nos
fatores maturação e concentração 59 Tabela 4.8.5- Comparação entre as médias de condutividade elétrica (us/cm) nos
fatores maturação e concentração 60 Tabela 4.8.6- Comparação entre as médias de teor de água nos fatores maturação
e concentração 61 Tabela 4.9- Parâmetros de ajuste do modelo de Ostwald - de Waelle (Lei da
potência) para as geleias de pimenta nos estádios verde,
semimadura e madura nas concentrações 64, 65 e 66 °Brix 62 Tabela 4.10- Parâmetros de ajuste do modelo de Herschel-Bulkley para as
geleias de pimenta nos estádios verde, semimadura e madura nas
As pimentas são consumidas em várias partes do mundo, são bastante apreciadas, especialmente na forma de conservas ou mesmo junto a outros condimentos para valorização do sabor, podendo contribuir como valor agregado a produtos como geleias. Objetivou-se, com esta pesquisa, a elaboração tal como a avaliação físico-química, sensorial e reológica de geleias de pimenta da variedade Cambuci (Capsicum baccatum L. var. pendulum) em diferentes estádios de maturação e concentrações de sacarose. Utilizaram-se pimentas em três estádios de maturação (verde, semimaduro e maduro) e três concentrações de sólidos solúveis (64, 65 e 66 °Brix) para a elaboração das geleias. Realizou-se a caracterização física e físico-química dos frutos in natura e após o processamento. Os dados das avaliações físicas e físico-química das pimentas foram tratados de acordo com o delineamento inteiramente casualizado com quatro repetições para cada estádio de maturação. Nas avaliações físico-químicas das geleias de pimenta, os dados foram submetidos ao delineamento inteiramente casualizado em esquema fatorial 3 x 3 (três estádios de maturação e três concentrações) com 3 repetições. Nessas análises utilizou-se o programa Assistat, versão 7.5 beta. Para a análise sensorial das geleias, utilizou-se uma escala hedônica de cinco pontos na qual foram avaliados os atributos sabor, aroma, aparência, cor e intenção de compra e os dados foram tratados pelos programas Consensor 1.1 e Assistat versão 7.5 beta em esquema fatorial 3 x 3 (três estádios de maturação e três concentrações) com três repetições. O estudo do comportamento reológico das geleias foi realizado nas temperaturas 20, 30, 40 e 50 °C, cujas leituras foram realizadas por um viscosímetro Brookfield DV-II+Pro e os dados ajustados através dos modelos de Ostwalde-de-Waelle e Hershel Bulkey. Concluiu-se, nesta pesquisa, que: as pimentas no estádio semimaduro apresentaram maior comprimento, diâmetro, quantidade de massa fresca e pectina, enquanto as pimentas maduras apresentaram maiores teores de acidez titulável, açúcares redutores, sólidos solúveis, ácido ascórbico, minerais, antocianinas, carotenóides e flavonóides. Quanto aos parâmetros físico-químicos (pH, acidez e sólidos solúveis), as geleias se encontram dentro dos padrões estabelecidos pela ANVISA para a formação do gel. Para os três estádios de maturação e concentração, as geleias de pimenta que apresentaram maior aceitabilidade foram também as que obtiveram o maior percentual de intenção de compra, que foram as geleias de pimenta verde e madura a 66 °Brix; respectivamente, as de menor aceitabilidade foram as geleias de pimenta semimadura e madura a 64 e 65°Brix, respectivamente. As geleias de pimenta nos diferentes estádios de maturação e concentração de sacarose, apresentaram comportamento de fluido não newtoniano com características pseudoplástica. Dentre os modelos reológicos utilizados para descrever o comportamento reológico das geleias, o modelo de Ostwalde-de-Waelle demonstrou ser o que melhor se ajustou aos dados experimentais, apresentando os maiores valores de coeficiente de determinação (R2), em
torno de 99,9.
Palavras-chave: Capsicum baccatum L. var. pendulum, geleias, análise sensorial, reologia.
ABSTRACT
The peppers are consumed in various parts of the world, are greatly appreciated, especial ly in the form of preserved or with other spices for flavor enhancement, which may contribute to value-added products such as jellies. The objective of this research was evaluate the physicochemical, sensory and rheological characterization of the variety of pepper jellies Cambuci (Capsicum baccatum L.var. pendulum) at different stages of maturation and sucrose concentrations. Peppers were used in three matunty stages (green, half-mature and mature) and three concentrations of soluble solids (64, 65 and 66 °Bríx) for the preparation of jellies. The physical and physicochemical of raw fruits and after processing were performed. The data of the physical evaluations and physicochemical of peppers were treated according to a randomized design with four replications for each matunty stage. In the physicochemical evaluations of pepper jellies, data were submitted to a randomized design in factorial 3 x 3 (three maturity stages and three concentrations) with three replications.For these tests was used the program Assistat, version 7.5 beta. At the sensory analysis for gel, was used a scale of five points in which evaluated the flavor, aroma, appearance, color and purchase intent, and data were processed by programs Consensor 1.1 and Assistat version 7.5 beta in a factorial 3 x 3 (three maturity stages and three different concentrations) with three replications. The study of rheological behavior of the jellies was carried out at temperatures 20, 30, 40 and 50 °C, whose readings were performed by a Brookfield viscometer DV-II + Pro and the adjusted data through the models of Ostwald-de-Waelle and Hershel Bulkey. It was concluded in this research, that: the peppers in the stadium half-mature showed greater length, diameter, quantity of fresh mass and pectin, while the ripe peppers showed higher leveis of acidity, reducing sugars, soluble solids, ascorbic acid, minerais, anthocyanins, carotenoids and flavonoids. As for the physicochemical parameters (pH, acidity and soluble solids), jellies are within the standards established by ANVISA for the gel formation. For the three stages of ripeness and concentration, the pepper jellies that showed greater acceptability were also those who had the highest percentage of purchase intention, which was the green pepper jelly and mature to 66 °Brix, respectively, the acceptability of minor were semimadura pepper jellies and mature at 64 and 65 °Brix, respectively. Pepper jellies in different stages of maturity and concentration of sucrose, showed non-Newtonian fluid behavior with pseudoplastic characteristics. Among the rheological models used to describe the rheological behavior of jellies, the model of Ostwald-de-Waelle proved to be the best fit to experimental data,
showed the highest coefficient of determination (R % around 99.9.
1.0- INTRODUÇÃO
O agronegócio da pimenta no Brasil é expressivo, envolve produtores rurais, pequenas fábricas artesanais de conserva e pimentas decorativas, além das indústrias que fabricam molhos, geleias e a páprica, para exportação por empresas multinacionais.
A produção de pimenta como condimento de mesa e de produtos alimentícios industrializados, vem crescendo e se caracteriza como atividade olerícola lucrativa. Sua importância é atribuída principalmente às suas propriedades aprimoradoras de sabor, aroma e cor dos alimentos. Além disso, pesquisas científicas atuais mostram que a mesma substância que confere gosto picante às pimentas 'capsaicina,' apresenta propriedades terapêuticas ativas no tratamento de algumas enfermidades (AVELAR, 2005).
As pimentas são originárias das Américas e atualmente consumidas em várias partes do mundo. É uma hortícola pertencente à família Solanaceae, género Capsicum, sendo a cultivar Malagueta da espécie Capsicum frutescens a mais plantada e consumida no Brasil. A cultivar, chamada "Cumari", é da espécie Capsicum praetermissum, e as conhecidas como "Sertãozinho, "chifre-de-veado, "dedo-de-moça", "chapéu-de-frade" e "cambuci", pertencem ao género Capsicum. baccatum var. pen (REIFSCHNEIDER, 2000).
A cultura da pimenta é típica da pequena propriedade onde predomina o trabalho familiar, pois a operação de colheita demanda muito trabalho, normalmente realizado por mulheres e crianças (VINALS et al., 1996).
No Brasil são cultivados, anualmente, cerca de 13 mil ha de pimentas e pimentões, gerando uma produção estimada em 280 mil toneladas, sendo 2.000 ha ocupados com pimentas doces e picantes (REIFSCHNEIDER et al., 1998; HENZ, 2004) sem ,contudo, haver informação fidedigna sobre o volume produzido. Esses dados sugerem, quando comparados com o tamanho da área cultivada na China que embora haja uma tradição de cultivo e consumo de pimentas no Brasil, independentemente de sua importância como centro de dispersão de espécies como C. baccatum e C. chinense, a produção interna apresenta pouca relevância, no cenário mundial das pimentas.
As pimentas são consumidas em várias partes do mundo, sendo bastante apreciadas especialmente na forma de conservas ou mesmo junto a outros condimentos para valorização do sabor, além de serem utilizadas como conservantes em alimentos, são fontes de antioxidantes naturais como a vitamina E, vitamina C e carotenóides, podendo contribuir como valor agregado a produtos, como geleias.
Introdução
A geleia é o produto obtido pela cocção de frutos inteiros ou em pedaços, polpa ou suco, adicionados de açúcar e água e concentrado, até a consistência gelatinosa (JACKIX, 1988). Ela não pode ser colorida nem aromatizada artificialmente, sendo tolerada a adição de acidulantes e de pectina, caso necessário, para compensar qualquer deficiência do conteúdo natural de acidez da fruta e/ou de pectina (BRASIL, 1978).
A importância de frutas e produtos processados vem crescendo em virtude das facilidades proporcionadas pela oferta de produtos já prontos para o consumo do maior número de pessoas, sobretudo das que moram sozinhas, e da melhoria da qualidade de produtos ofertados.
1.1- Objetivo geral
Elaboração e avaliação físico-química, sensorial e reológica de geleias de pimenta da variedade Cambuci (Capsicum baccatum L. var. pendulum) com diferentes estádios de maturação (verde, semimaduro e maduro) além de concentrações (64, 65 e 66 °Brix).
1.1.1- Objetivos específicos
• Caracterização física: (diâmetro, comprimento, massa fresca, percentual de sementes, rendimento de polpa) e físico-química das pimentas nos diferentes estádios de maturação, quanto ao teor de água, sólidos totais, açúcares, acidez, pH, ácido ascórbico, sólidos solúveis, cinzas e pectina;
• Elaboração de geleias de pimenta nos estádios de maturação verde, semimaduro e maduro, com diferentes concentrações de açúcar, 40, 45 e 50 %, em relação à massa de pimenta, para obtenção de um produto com 64, 65 e 66 °Brix, respectivamente;
• Análise sensorial dos atributos de aroma, sabor, cor, aparência e intenção de compra das geleias de pimenta, elaboradas;
• Caracterização físico-química (teor de água, sólidos totais, acidez, pH, ácido ascórbico, cinzas, condutividade elétrica) das geleias elaboradas;
• Estudo do comportamento reológico das geleias, nas temperaturas 20, 30, 40 e 50°C.
2.0- REVISÃO BIBLIOGRÁFICA
2.1- Importância económica das pimentas
A espécie de Capsicum é constituída de pimentas e pimentões; é economicamente importante e ocupa lugar de destaque entre as principais hortaliças consumidas no mundo. No Brasil, dados referentes ao ano de 2003 consideram que, para os próximos anos, a estimativa de área plantada com espécies de Capsicum será de cerca de 12 a 13 mil hectares, produzindo aproximadamente 280.000 toneladas de frutos (CARVALHO et al., 2003). Apenas a comercialização de sementes de Capsicum envolve recursos da ordem de
1,5 milhão de dólares/ano. No âmbito estadual São Paulo e Minas Gerais são responsáveis por 40-50% do total da área plantada da cultura no País (REIFSCHNEIDER et al., 1998).
Segundo BOSLAND e VOTAVA (1999), a FAO relatou, para o ano de 2003, que a produção mundial seria liderada pela China, com 8,2 milhões de toneladas.
2.2- Origem e evolução
As Américas, segundo REIFSCHNEIDER (2000), constituem o centro de origem das pimentas, destacando-se as regiões tropicais. Para MARTIN et al. (1979), o centro de origem de C. annuum é o México e a C. jrutescens se situa amplamente nas Américas tropical e subtropical. A C. baccatum estaria situada na América do Sul, como centro de dispersão e a C. pubescens, conhecida popularmente como rocoto, provavelmente foi dispersada a partir dos Andes, a C. chinense estaria dispersa em toda a América tropical, sendo a espécie mais comum na Amazónia (HEISER JÚNIOR, 1979).
No Brasil são cultivados, anualmente, cerca de 13 mil ha de pimentas e pimentões, gerando uma produção estimada em 280 mil toneladas, sendo 2.000 ha ocupados com pimentas doces e picantes (REIFSCHNEIDER et al. 1998; HENZ, 2004) sem, contudo, haver informação fidedigna. Segundo KAPPEL (2007), os principais estados produtores de Capsicum são: Minas Gerais, Goiás, São Paulo, Ceara e Rio Grande do Sul; a produtividade média varia de 10 a 30 toneladas por hectare.
As espécies seguintes mencionadas na Tabela 2.1, são as mais cultivadas e consumidas no Brasil e podem ser encontradas na coleção de espécies domesticadas de Capsicum; na sua maioria, são originárias do Brasil e algumas são exclusivas do Brasil e
Revisão Bibliográfica podem ser identificadas por suas características morfológicas, tanto nos frutos quanto nas flores (BOSLAND e VOTAVA, 1999).
Tabela 2.1. Principais cultivares produzidas e consumidas no mundo Espécies
C. annuum C. baccatum
var. aviculare var. baccatum var. annuum* var. pendulum*
C. buforum C. campylopodium C. cardenasii C. chacoense C. chinense* C. ciliatum C. coccineum C. cornutum C. dimorphum C. dusenii C. eximium C. frutescens* var. tomentosum C. galapagoense
C. geminifolium C. hookerianum C. lanceolatum C. leptopodum C. minutiflorum C. mirabile C. parviflorum C. praetermissum C. pubescens* C. schottianum C. scolnikianum C. tovarii
var. flexuosum C. anomalum** C. villosum C. brevifolium***
Fonte: adaptada de IBPGR (1983), citado por BOSLAND e VOTAVA (1999)*, espécies domésticas,** espécies separadas em seção chamada Tubocapsicum*** espécie chamada Pseudoacni
As pimentas e pimentões são divididos em dois grupos de acordo com o grau de pungência, ou seja, pungentes (picantes) e não-pungentes (doces); esta característica se dá pela presença de capsaicinoides, principalmente da capsaicina, um alcalóide exclusivo do género Capsicum que se acumula na superfície da placenta (tecido localizado na parte interna do fruto) que é liberado quando o fruto sofre qualquer dano físico (KAPPEL, 2007). Esses capsaicinoides são os principais componentes responsáveis pelo sabor picante e pelas atividades biológicas atribuídas às pimentas, incluindo as atividades antimicrobiana, antioxidante, anticâncer e analgésica. São os capsaicinoides (até 1% na
matéria seca do fruto), sendo a capsaicina e a dihidrocapsaicina, os mais importantes (RIBEIRO, 1987), (Figura 2.1). H3CO \ . O ÇH3 ) — \ Pt 9H» H O - / V - C - N - C >-< V - C - N - C - í C H g ^ — C = C - C - C H3 \ f H2H X
<—t H, H H H H
- C - ( C H 2 ) 6 — C - C H3 Dihidrocapsaicina HO CapsaicinaFigura 2.1. Estruturas químicas da capsaicina e da dihidrocapsaicina
Destacam-se, ainda, o teor de carotenóides associados à cor vermelha, e a presença de ácido ascórbico (SIMÕES et al., 2004). Os capsaicinoides são produzidos em um tecido interno denominado placenta, ao longo do qual são dispostas as sementes. O consumo per capita de pimenta no Brasil, tanto o consumo direto (o próprio fruto) ou de forma indireta (como tempero em alimentos) é de aproximadamente 2 g por dia.
As pimentas e os pimentões pertencem à família Solanaceae e ao género Capsicum. As pimentas são originárias das Américas e, atualmente, são consumidas em várias partes do mundo, sendo bastante apreciadas, em especial na forma de conservas ou mesmo junto a outros condimentos, para valorização do sabor. Existe um grande número de espécies com seus frutos coloridos, de vários formatos, tamanhos e pungência (ardume, efeito picante) algumas das quais possuem sabor adocicado (REIFSCHNEIDER, 2000).
Capsicum chinense Jacquin, tipo: pimenta bode: é a mais comum, com frutos de coloração amarela ou vermelha quando maduros, medindo 1 cm de comprimento; apresenta ardume e aroma fortes; são consumidas frescas, em conservas, em molhos e como temperos no preparo de carnes, arroz, feijão etc.
Espécie: Capsicum baccatum L. var. pendulum tipo: pimenta dedo-de-moça ou chifre-de-veado é uma das mais consumidas no Brasil; seus frutos são vermelhos quando maduros e medem em torno de 7 cm de comprimento e possuem ardume suave. São
consumidas como molho, Calabresa, em conservas recheadas e desidratadas t— O
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Espécie: Capsicum baccatum L. var. baccatum e Capsicum baccatum L. var. ce
praetermissum, tipo: pimenta cumari verdadeira, cumari-miúda, comari, pimentinha e passarinho, em que a única diferença entre as variedades é a coloração das flores: C. baccatum. var. baccatu, apresenta flores brancas com manchas esverdeadas nas bases e a C. baccatum var. praeterissum apresenta uma faixa lilás-violeta na margem da pétala; seus
Revisão Bibliográfica
frutos apresentam cheiro suave, ardume forte, são pequenos e muito apreciados por pássaros. São utilizadas na culinária sob a forma fresca ou como conservas (REIFSCHNEIDER, 2000; SIMÕES, 2004).
A Capsicum chinense Jacquin, tipo: pimenta-de-cheiro: possui grande variação na cor, no formato e no tamanho dos frutos, variando entre 1,5 a 4 cm de comprimento e 3 cm de largura, podendo ser amarelo-leitoso, amarelo-forte, alaranjado, salmão, vermelho e preto; os frutos possuem cheiro forte e característico, ardume suave ou ausente, sendo alguns de ardume forte; são consumidas como tempero no arroz, saladas e peixes, frescas e em conservas.
Espécie: Capsicum chinense Jacquin, tipo: cumari-do-pará: possui frutos de coloração amarela quando maduros, cheiro forte e ardume alto, medindo aproximadamente 3 cm de comprimento e 1 de largura sendo, por vezes, confundida com a Cumari verdadeira. São consumidas sob a forma de conserva ou frescas (REIFSCHNEIDER, 2000).
Espécie: Capsicum annuum L. var. glabriusculum (Dunal) Heiser e Pichersgill, REIFSCHNEIDER (2000), tipo: pimenta-de-mesa: seus frutos possuem formato, tamanho e cores variadas podendo ser verdes ou roxos quando imaturos e vermelhos ou maduros, pequenos e ovalados. No Brasil são pouco consumidas e utilizadas principalmente como plantas ornamentais; Espécie: Capsicum frutescens L SIMÕES, (2004); tipo: malagueta: os frutos são vermelhos quando maduros, de ardume muito forte atingindo de 1,5 a 3 cm de comprimento; são consumidas sob a forma fresca, em conserva ou molhos, como tempero de peixes, carnes e outros;
A espécie: Capsicum annuum L. var. annuum (REIFSCHNEIDER, 2000; SIMÕES, 2004); tipo: pimenta doce, pimenta verde ou americana: seus frutos são de coloração verde-intenso e brilhante e tamanho variado, com cerca de 18 cm de comprimento; não possuem ardume nem cheiro muito suave e são utilizadas na culinária substituindo, muitas vezes, o pimentão verde tradicional (REIFSCHNEIDER, 2000; SIMÕES, 2004).
Outras espécies que se destacam, são: a pimenta jalapeno, muito consumida nos Estados Unidos (EUA) e considerada uma das melhores para molho, devido á sua grande produção de polpa; a pimenta cayenne, consumida desidratada ou em pó, na África, índia, México e EUA; a pimenta serrano, originária do México, sabor muito picante; a pimenta cereja, usada como picles; a pimenta murupi, comum no Norte do Brasil, muito picante; a pimenta habanero, originária de Yucatã, no México, e a pimenta tabasco, cultivada nos
EUA, apreciada por ser muito picante e no Brasil é, atualmente. cultivada no Ceará para exportação na forma de pasta (REIFSCHNEIDER, 2000; SIMÕES, 2004).
Originária da zona tropical e subtropical do Continente Americano, a pimenta é conhecida desde a época do descobrimento das Américas; os nativos do México, da América Central e da América do Sul, já as utilizavam como alimento (SIMÕES, 2004).
Depois da cebola e do alho, a pimenta é o condimento mais consumido no Brasil, existindo muitas culturas de grande valor comercial nas regiões quentes de São Paulo, Minas Gerais e Nordeste (PANORAMA RURAL, 2006). Constituindo um grupo muito peculiar pelo seu sabor, "doce" ou picante, e por estimular as funções digestivas, faz parte da dieta de um quarto da população do planeta nas formas de pó, seca ou em conserva (TEDCEIRA, 1996). As formas "doce" ou levemente pungentes são preferidas nos Estados Unidos e na Europa. As pimentas picantes têm maior importância económica no mundo especialmente no continente asiático (MARTIN et al., 1979).
2.3- Pimenta variedade cambuci
A espécie: Capsicum baccatum L. var. pendulum, tipo: pimenta cambuci ou chapéu-de-frade, é uma variedade de fácil identificação devido ao formato característico; os frutos são vermelhos quando maduros medindo 4 cm comprimento e 7 cm de largura; não apresentam ardume ou ardume suave, sendo considerada pimenta doce. São consumidas frescas, em saladas, cozidas ou em conserva (SIMÕES, 2004).
A pimenta Cambuci pertence à espécie: Capsicum baccatum var. pendulum, de origem brasileira é também conhecida por Chapéu de Frade, Chapéu de Bispo, Fria's Hot, Bishop crown, Monk's Hat e Christimas Bell (PANORAMA RURAL, 2006).
É uma planta vigorosa, de caules múltiplos, com altura de 135 cm; flores únicas por nó, com a corola branca e manchas esverdeadas nos lóbulos das pétalas (Figura 2.2); frutos considerados pimenta doce pois são quase desprovidos de picância, embora existam variedades ardidas. Tem formato de campânula ou de sino, medindo 5 cm de comprimento por 7 cm de diâmetro (Figura 2.3), na coloração verde (imaturo) e vermelha (maduro), pesando em torno de 40 a 50 g, com sementes cor palha, que germinam entre 14 e 28 dias (Figura 2.4). A colheita se inicia entre 100 e 110 dias após a semeadura. Muito aromáticos, são usados em saladas, cozidos e recheados (TEIXEIRA, 1996; PANORAMA RURAL, 2006).
Revisão Bibliográfica
Figura 2.2. Flor da pimenta cambuci Capsicum baccatum var. pendulum)
Fonte: Embrapa Hortaliças < http://www.cnph.embrapa.br/capsicuin/especies.htm>
Figura 2.3. Fruto imaturo, pimenta Cambuci Capsicum baccatum var. pendulum
Figura 2.4. Fruto maduro da pimenta Cambuci (Capsicum baccatum var. pendulum) Seu nome, "Cambuci", deriva do Tupi e significa "pote de água", em virtude da semelhança entre o formato do fruto e o da vasilha, em que os índios guardavam água. No Brasil é também conhecida por Chapéu de Frade, Chapéu de Bispo, Fria's Hot, Bishop crown, Monk's Hat e Christimas Bell. Perfil nutricional de lOOg de pimenta-cambuci correspnde a: Energia: 27 Kcalorias; Carboidratos: 6,5 g; Proteínas: 1 g; Gorduras: 0,2 g; Colesterol: 0 (zero); Fibras: 2 g; Potássio: 177 mg; Cálcio: 10 mg; Ferro: 0,5 mg;
Em relação ao teor de capsaicinoides, a pimenta Cambuci apresenta: 6,17 mg em 100 g; e a pimenta C. frutescens (malagueta) 9,22 mg, e o C. annuum var. annuum (pimentão Magali) com 3,52 mg de capsaicinoides (COSTA et al., 2009).
2.4- Maturidade fisiológica
O amadurecimento corresponde ao processo compreendido entre o estádio de maturação fisiológica, posterior a uma fase incompleta e caracterizada pelo crescimento pleno do fruto, e o fim da maturação. A partir daí se inicia o processo de senescência do fruto cujos processos bioquímicos desta fase substituem as trocas químicas do amadurecimento (BRAZ et al., 2008).
O grau de maturidade ótimo para a colheita depende do uso que se fará do produto: consumo direto ou processamento; em ambos os casos devem ser considerados diversos fatores. Na indústria o grau de maturação ideal para o enlatamento pode não ser o mesmo para a desidratação ou congelamento, produção de geléias ou conservas (CHITARRA e CHITARRA, 2005).
O ponto de colheita é muito importante haja vista que dele dependem a vida pós-colheita e o processo de amadurecimento que, por sua vez, influencia diretamente a qualidade do produto que chegará ao consumidor. O processo de amadurecimento depende da maturidade fisiológica em que os frutos se encontram no momento da colheita e este é um fator que não pode ser determinado por suas características externas. Deste modo, grande parte dos frutos colhidos verde é imatura o que compromete seu amadurecimento normal e, por consequência, a qualidade final do produto (MOURA et al., 1999). O ponto de colheita ideal das pimentas é determinado visualmente, quando os frutos atingem o tamanho máximo de crescimento e o formato típico de cada espécie, com a cor específica demandada pelo mercado: verde, para a pimenta 'Cambuci'; vermelho, para a 'Malagueta'; amarela ou vermelha, para a pimenta 'Bode'; verde-claro, para a 'De Cheiro'; amarela para a 'Cumari do Pará' e amarelo-claro, para a 'Murupi' (EMBRAPA, 2007).
2.5- Características físicas e físico-químicas:
Para se conhecer as características físico-químicas dos alimentos são realizadas determinações analíticas que atuam em vários segmentos dentro de uma indústria, desde a caracterização da matéria-prima que irá compor um novo produto, até seu controle de qualidade e estocagem (PARK e ANTONIO, 2006).
Essas análises de alimentos também são utilizadas para análise de alimentos processados quando se deseja verificar a eficiência do processo ou até mesmo a
dos alimentos processados, isto é, se ocorreram perdas de vitaminas e/ou minerais, desnaturação das proteínas, gelatinização de amido etc. Além de serem utilizadas para a caracterização de alimentos in natura, principalmente de alimentos novos e ainda desconhecidos como as frutas ou vegetais exóticos típicos de regiões menos exploradas (PARK e ANTONIO, 2006).
No processamento de alimentos é importante conhecer sua composição e avaliar se as condições da matéria-prima que estará sendo submetida produzirão efeitos indesejáveis ou mesmo desejáveis, ao produto final (PARK e ANTONIO, 2006).
2.5.1- Teor de água
Todos os alimentos, qualquer que seja o método de industrialização a que tenham sido submetidos, contêm água em maior ou menor proporção. Geralmente, a umidade representa a água contida no alimento, que pode ser classificada em: umidade de superfície, que se refere à água livre ou presente na superfície externa do alimento, facilmente evaporada, e umidade adsorvida, referente à água ligada, encontrada no interior do alimento, sem se combinar quimicamente com o mesmo (IAL, 2008).
A umidade de um alimento está relacionada com sua estabilidade, qualidade e composição, e pode afetar as características do produto, como estocagem, embalagem, processamento. Sendo também o principal fator para os processos microbiológicos, como o desenvolvimento de fungos, leveduras, bactérias e para o desenvolvimento de insetos (PARK e ANTONIO, 2006).
O conhecimento do teor de umidade das matérias-primas é de fundamental importância na conservação e no armazenamento, na manutenção da sua qualidade e no processo de comercialização. A determinação de umidade é uma das medidas mais
importantes e utilizadas na análise de alimentos (PARK e ANTONIO, 2006).
A umidade corresponde à perda, em peso, sofrida pelo produto quando aquecido em condições nas quais a água é removida (IAL, 2008).
2.5.2- Acidez titulável (AT) e pH
A acidez nos frutos é atribuída sobretudo aos ácidos orgânicos que se encontram dissolvidos nos vacúolos das células, tendendo a diminuir com a maturação, em
decorrência do seu uso como substrato no processo respiratório ou de sua conversão em açúcares (CHITARRA e CHITARRA, 2005).
O pH e a acidez são considerados importantes fatores antimicrobianos, promovendo maior estabilidade ao produto quanto ao desenvolvimento de micro-organismos (SOUZA, 2008). A capacidade tampão de alguns sucos permite que ocorram grandes variações na acidez titulável sem variações apreciáveis no pH, numa faixa de concentração de ácidos entre 2.5 e 0,5%; o pH aumenta com a redução de acidez sendo utilizado como indicativo desta variação (CHITARRA e CHITARRA, 2005).
Segundo OPUCHKEVICH et al. (2008), o pH pode influenciar na velocidade de outros componentes que afetam a qualidade do produto podendo, também, ser influenciado pelas diferenças na composição do solo ou de espécies vegetais.
O baixo pH de frutos e hortaliças minimamente processadas e a temperatura de refrigeração, favorecem o desenvolvimento de fungos, os quais podem tornar-se predominantes no produto; além de implicados na redução da vida de prateleira do produto podem representar risco à saúde do consumidor uma vez que alguns fungos patógenos de plantas (Fusarium, Alternaria e Phoma) são também toxigênicos (BRUNO et al., 2005).
2.5.3- Sólidos solúveis (SS) e SS/AT
Os teores de sólidos solúveis são atributos indicatórios da qualidade de frutos sendo muito utilizados no processamento e conservação de alimentos para avaliação da maturação de frutas (qualidade e estabelecimento de preços, ex.: uva, laranja); elaboração de caldas (xaropes) para frutas em conserva; ponto final de processos de concentração (polpas concentradas, doces em massa, geléias); qualidade de sucos processados (PARK e ANTONIO, 2006). Os sólidos solúveis correspondem a todas as substâncias que se encontram dissolvidas em determinado solvente; nos alimentos, é a água. São constituídos principalmente de açúcares, variáveis com a espécie, cultivar, estádio de maturação e o clima (CHITARRA e CHITARRA, 2005).
A relação sólidos solúveis e acidez titulável tende a aumentar durante o período de maturação e durante o armazenamento devido à diminuição da AT e ao aumento nos teores de SS, sendo que seu valor absoluto depende da cultivar utilizada e do estádio de maturação no momento da colheita (KLUGE, 2002).
Revisão Bibliográfica
2.5.4- Ácido ascórbico
É o componente nutricional mais significativo; sua quantificação é importante, principalmente para padronização de sucos, que devem ser doseados como vitamina C total, ou seja, ácido ascórbico + ácido dehidroascórbico, porque ambas têm atividades vitamínicas (CHITARRA e CHITARRA, 2005).
O ácido ascórbico pode ser oxidado reversivelmente ao ácido dehidroascórbico na presença de íons metálicos, calor, luz ou de condições levemente alcalinas com perda parcial da atividade da vitamina C.
A concentração de ácido ascórbico em frutas e vegetais varia com as condições de crescimento, maturação e tratamento pós-colheita (RIBEIRO e SERAVALLI, 2007). O teor de vitamina C tende a diminuir com a maturação e com o armazenamento de hortícolas, em virtude da atuação direta da enzima ácido ascórbico oxidase (ascorbinase) ou pela ação de enzimas, como peroxidases (CHITARRA e CHITARRA, 2005).
A vitamina C é um excelente antioxidante e atua nas reações redox como transportador de elétrons para a cadeia respiratória, regenerando diferentes substratos de sua forma oxidada para a forma reduzida (CHITARRA e CHITARRA, 2005).
2.5.5- Açúcares
São os carboidratos mais abundantes e amplamente distribuídos entre os alimentos; apresentam várias funções, como: nutricional (geram energia), adoçante natural (glicose, frutose, sacarose etc), matéria-prima para produtos fermentados, principal ingrediente dos cereais responsável por propriedades reológicas da maioria dos alimentos de origem vegetal (polissacarídeo) e pela reação de escurecimento em muitos alimentos (PARK e ANTONIO, 2006). Segundo IAL (2008), são hidratos de carbono os quais têm os mais variados tipos de substâncias, desde os monossacarídios, representados pela glicose, os dissacarídeos, em que os mais frequentes em alimentos, são a sacarose e a lactose, até os polissacarídeos, como amido e celulose.
Os teores de açúcares individuais, como glicose, frutose e sacarose são importantes quando se objetiva avaliar o grau de doçura de produtos visto que o poder adoçante desses produtos é variado e aumenta na sequência glicose: sacarose: frutose (CHITARRA e CHITARRA, 2005).
de reduzir íons de cobre em solução alcalina (WHITE JÚNIOR, 1979).
O teor de açúcares totais é uma medida mais direta do "flavor" que a relação sólidos solúveis/acidez. O teor de açúcares constitui normalmente constitui 65 a 85% do teor de sólidos solúveis totais; como sua determinação é mais rápida usa-se, preferencialmente, sua relação com acidez (CHITARRA e CHITARRA, 2005).
A sacarose é um açúcar não redutor, passível de hidrólise através de ácidos diluídos ou enzimas (invertase), resultando nos monossacarídeos, frutose e glicose (VIDAL e FRAGOSI, 1984).
2.5.6- Cinzas
O estudo dos minerais nos alimentos e de seu papel na nutrição é de grande importância, pois esses compostos se encontram em equilíbrio dinâmico nos tecidos animais e vegetais, representando cerca de 4% dos tecidos de um individuo adulto, havendo a necessidade de fornecimento constante desses minerais na dieta para reposição das perdas que ocorrem pelas trocas biológicas (CHITARRA e CHITARRA, 2005).
A cinza de uma amostra de alimento é o resíduo inorgânico que permanece após a queima de matéria orgânica de uma amostra. È constituída principalmente de grandes quantidades de K, Na, Ca e Mg de pequenas quantidades de A l , Fe, Cu, Mn e Zn e de traços de Ar, I, F além de outros elementos (PARK e ANTONIO, 2006).
2.5.7- Pectina
É o elemento fundamental para a formação do gel; encontra se amplamente distribuída no reino vegetal, na forma de diversos compostos denominados substâncias pécticas, protopectinas, ácidos pectínicos e ácidos pécticos (KRELING, 2008).
As substâncias pécticas ocorrem na maioria dos tecidos vegetais, sobremaneira em tecidos macios, como os frutos. A essas substâncias pécticas pertencem a protopectina, os ácidos pécticos e os ácidos pectínicos. A protopectica é uma substância insolúvel em água conferindo, às frutas e vegetais não maduros (verdes), uma textura rígida; os ácidos pécticos não possuem metoxilas e são solúveis em água; já os ácidos pectínicos são metoxilados e, dependendo do seu grau de metoxilação, formam soluções coloidais ou são solúveis em água (RIBEIRO e SERAVALLI, 2007; KLUGE, 2002).
Revisão Bibliográfica
No decorrer do amadurecimento, após o fruto atingir o tamanho máximo, o cálcio é desprendido da protopectina pela ação da enzima protopectinase, iniciando a solubilização da pectina; além dessa enzima outras enzimas atuam na modificação da textura, como a poligalacturonase que atua na despolimerização ou encurtamento da cadeia de ácido poligalacturônico, enquanto a enzima pectinametilesterase promove a desesterificaçao ou remoção dos grupos metílicos ou acetil da cadeia; com essas atividades das enzimas a pectina passa da forma insolúvel para a forma solúvel, diminuindo a firmeza e, consequentemente, observando um amaciamento da polpa dos frutos e vegetais (KLUGE, 2002).
A pectina é muito utilizada em alimentos para a produção de geléias e doces.
2.5.8- Condutividade elétrica
A condutividade elétrica é uma propriedade física que influencia na utilização da polpa de frutos nos processos térmicos. É o fator mais importante no aquecimento ôhmico, determinante para a viabilidade do aquecimento elétrico de um alimento (VIEIRA, 2006).
Segundo LEWIS (1993), o desenvolvimento da acidez durante muitos processos de fermentação, se deve à elevação do valor da condutividade elétrica e as medições dessa propriedade também são utilizadas para medir a concentração de xarope açucarado, durante o processo de concentração que precede a cristalização.
A condutividade elétrica, segundo DINIZ et al. (2003), pode ser utilizada como boa ferramenta para a caracterização de produtos alimentícios; permite registrar índices de qualidade da polpa, separar lotes de polpa em diferentes níveis de qualidade; é rápida, objetiva, simples e económica.
2.6- Geleias
A geleia é o produto obtido pela cocção de frutos inteiros ou em pedaços, polpas ou suco, adicionados de açúcar e água e concentrado até a consistência gelatinosa. Pode ser adicionada glicose ou açúcar invertido, para conferir brilho ao produto; não deve conter substâncias estranhas à sua composição normal, exceto as previstas nas normas; deve estar isenta de pedúnculo e casacas, podendo conter fragmentos do fruto; não deve ser colorida nem aromatizada artificialmente, sendo tolerada a adição de acidulantes e pectina para compensar qualquer deficiência no conteúdo natural de pectina ou de acidez do fruto. A
calda deve ser concentrada até o °Brix, suficiente para que ocorra a geleificação durante o resfriamento (JACKIX, 1988).
2.6.1- Características organolépticas
As geleias devem apresentar aspecto de massa gelatinosa, de consistência tal que quando extraídas de seus recipientes, se mantenham no estado semissólido. A cor e o cheiro devem ser próprios do fruto de origem, o seu sabor deve ser doce, semiácido, de acordo com o material de origem (JACKIX, 1988). Uma combinação adequada desses componentes, tanto na qualidade como na ordem de colocação durante o processamento, deve ser respeitada para se obter uma qualidade maior da geleia (LAGO et al., 2006). As geleias transparentes que não contiverem, em sua massa, pedaços de frutas devem, ainda, apresentar elasticidade ao toque, retornando à sua forma primitiva após ligeira pressão (BRASIL, 1978).
2.7- Análise sensorial
A análise sensorial é de grande importância por se avaliar a aceitabilidade mercadológica e a qualidade do produto, parte inerente ao plano de controle de qualidade de uma indústria contribuindo, direta ou indiretamente para inúmeras atividades, como desenvolvimento de novos produtos, controle de qualidade, reformulação e redução de custos de produtos, relações entre condições de processo, ingredientes, aspecto analíticos e sensoriais. No teste sensorial é muito importante a padronização das amostras. (KONKEL et al., 2004).
Análise sensorial é a disciplina científica usada para evocar, medir, analisar e interpretar reações das características dos alimentos e dos materiais, da forma que são percebidas pelos sentidos da visão, do olfato, do gosto, do tato e da audição (ABNT, 1993). A avaliação sensorial fornece suporte técnico para pesquisa, industrialização, marketing e controle de qualidade.
Na observação de um alimento, o impacto visual causado pela cor se sobrepõe a todos os outros fazendo, deste atributo, um dos mais importantes na comercialização de alimentos constituindo, assim, o primeiro critério de aceitação ou rejeição de um produto (CARDOSO, 2008).
Segundo OLIVEIRA (2010), os métodos a serem escolhidos para análise sensorial do produto em desenvolvimento são divididos em: analíticos (descritivos e discriminativos) e afetivos (teste de aceitação e preferência).
> Testes discriminativos
Os testes sensoriais discriminativos ou de diferença, são considerados métodos objetivos utilizados em análise sensorial de alimentos, bebidas e água, com os efeitos das opiniões dos indivíduos minimizados. Medem atributos específicos pela discriminação simples indicando, por comparações, se existem ou não diferenças estatísticas entre amostras. Exigem cuidados na padronização do preparo e apresentação das amostras e na formação da equipe sensorial. Todas as amostras devem ser codificadas com números aleatórios de três dígitos, casualizadas e apresentadas à equipe pré-selecionada e treinada. Os testes discriminativos ou de diferença mais empregados em análise sensorial, são o triangular, duo-trio, ordenação, comparação pareada e comparação múltipla ou diferença do controle (IAL, 2008). Este método para análise sensorial do produto em desenvolvimento se basea na resposta das seguintes questões: Existe diferença perceptível entre o produto em estudo e algum produto convencional similar?
> Testes sensoriais descritivos
Descrevem os componentes ou parâmetros sensoriais e medem a intensidade em que são percebidos. Alguns dos componentes mais empregados em testes descritivos são os que se referem à aparência, odor e aroma, textura oral e manual, sensações táteis e superficiais, sabor e gosto. Na análise descritiva o provador também avalia, através de uma escala, o grau de intensidade com que cada atributo está presente (IAL, 2008).
>• Testes afetivos
O julgador expressa seu estado emocional ou reação afetiva, ao escolher um produto pelo outro. É a forma usual de se medir a opinião de um grande número de consumidores com respeito às suas preferências, gostos e opiniões. As escalas mais empregadas são: de intensidade, a hedônica, do ideal e de atitude ou de intenção. Os julgadores não precisam ser treinados, bastando apenas ser consumidores frequentes do
produto em avaliação. Os testes afetivos em função do local de aplicação podem ser de laboratório, localização central e uso doméstico. Basicamente, os testes afetivos podem ser classificados em duas categorias: de preferência (escolha) e de aceitação (categoria), (IAL, 2008).
2.8- Reologia
Reologia é a ciência que estuda como a matéria se deforma ou escoa, quando submetida a esforços produzidos por forças externas. A origem do nome vem dos radicais gregos rheo (deformação) e logia (ciência) (MACHADO, 2002).
A reologia tem, por finalidade, predizer a força necessária para causar uma deformação ou escoamento em um corpo ou predizer a deformação ou escoamento resultante da aplicação de um sistema de forças em um corpo (CASTRO, 2007).
O comportamento reológico representa o comportamento mecânico dos materiais quando em processo de deformação devido a um campo de tensões. A reologia tem importância nos fenómenos relacionados à transferência de massa que tem lugar nos processos industriais, durante o processo de elaboração como concentração, mistura, pasteurização e outras operações; as características reológicas também são imprescindíveis na otimização, no controle e nos cálculos de processos. Esses conhecimentos servem, igualmente, para o desenvolvimento de produtos alimentícios e correlação de parâmetros físicos e sensoriais A variabilidade do comportamento reológico está relacionada com a alteração estrutural provocada pelo cisalhamento (FERREIRA et al., 2002).
O conhecimento do comportamento reológico dos alimentos é útil, não somente para o controle de qualidade do produto, mas principalmente para adequação de sistemas de tubulação, trocadores de calor, filtros e bombas entre outros (VIANA, 2010).
Viscosidade é a propriedade física de um líquido de resistir ao fluxo induzido pelo cisalhamento; é dependente da natureza físico-química da substância, da temperatura da substância, da pressão, da taxa de cisalhamento e do tempo (SCHRAMM, 2006).
Revisão Bibliográfica
2.8.1. Classificação do comportamento reológico dos fluidos
O comportamento reológico dos fluidos viscosos está divido em Newtonianos e não Newtonianos (Figura 2.5), dependendo da relação entre tensão cisalhante e a taxa de cisalhamento (MACHADO, 2002). Fluidos Newtonianos Não Newtonianos Viscoelásticos Reopéticos Dependentes do tempo r Independentes do tempo Tixotrópicos Pseudopláticos Dilatantes
J
j
Plástico de BinghmFigura 2.5 - Classificação reológica dos fluidos
Os fluidos newtonianos (ar, água, óleos finos e seus derivados, as soluções salinas, o mel, a glicerina), são caracterizados por apresentarem uma relação linear entre a tensão cisalhante (T) e a taxa de deformação aplicada (y); a viscosidade (r|) só é dependente apenas da temperatura e da composição do fluido, definidas pela Equação 2.1. (MACHADO, 2006).
r = 77 . y (2.i) Os fluidos não newtonianos são todos os fluidos cuja relação entre tensão de
cisalhante e taxa de cisalhamento não é constante, sendo consideradas ainda a temperatura e a pressão constante além do escoamento laminar. Sua viscosidade varia com a magnitude da taxa de deformação, Equação 2.2 (SCHRAMM, 2006; MACHADO, 2002).
T
77« ~ J (2.2)
em que:
x - tensão de cisalhamento (Pa) f - taxa de deformação (s"1)
r)a - viscosidade aparente (Pa.s)
Os fluidos não newtonianos se dividem em viscoelásticos, independentes e dependentes do tempo, representados graficamente nas Figuras 2.6 e 2.7.
> Fluidos viscoelásticos: trata-se de materiais que não se ajustam à classificação convencional de líquido viscoso ou sólido elástico, apresentando comportamento dual (MACHADO, 2002).
> Os fluidos independentes do tempo se classificam em:
• Fluidos Pseudoplástico: a viscosidade decresce quando a taxa de cisalhamento aumenta (MACHADO, 2002). Segundo HOLDSWORTH (1971), citado por OLIVEIRA (2005), a maioria dos fluidos alimentícios apresenta comportamento pseudoplástico (emulsões, suspensões e dispersões de grande importância comercial).
• Fluidos dilatantes: apresentam comportamento de viscosidade crescente com o acréscimo da taxa de cisalhamento (SCHRAMM, 2006; MACHADO, 2002). • Fluidos de Bingham: são fluidos que necessitam da aplicação mínima de uma
tensão de cisalhamento para que haja fluxo ou movimentação do material; como exemplo, tem-se: puré de batata, mostarda, chocolate fundido e creme batido.
> Fluidos dependentes do tempo são classificados em:
• Fluidos tixotrópicos: a tensão de cisalhamento ou a viscosidade diminui com o tempo de aplicação de certa taxa de cisalhamento (MACHADO, 2002).
• Fluidos reopéticos: apresentam comportamento inverso ao dos fluidos tixotrópicos, por isso mesmo conhecidos também como fluidos de tixotropia negativa ou anti-tixotrópicos. Entretanto, são casos muito complexos e raros, notadamente na área de alimentos processados. A viscosidade aumenta com o tempo, a uma taxa de
Revisão Bibliográfica 2
e
I
i
•s o•a
l
H ) Herschell- B u c k l e y CD) Plástico deBingham ^eudoplástico (a) Newtonianos (B)Dilatante Taxa de cisalhamento jFigura 2.6. Curvas de escoamento para vários tipos de fluidos independente do tempo (MACHADO, 2002)
2.8.2. Modelos reológicos
Ostwald de Waelle ou Lei da potência é definida pela Equação 2.3. Não se aplica para todo e qualquer fluido nem a todo intervalo de taxa de cisalhamento. Entretanto, existe um
grande número de fluidos não newtonianos que apresentam comportamento de potência num largo intervalo de velocidades cisalhantes (MACHADO, 2002).
r = Ky (2.3) em que:
x - tensão de cisalhamento (Pa) f - taxa de deformação (s"1)
K - índice de consistência (Pa.sn)
n - índice de comportamento do fluido (adimensional)
Herschel-Bulkley conhecido também como lei da potência, com limite de escoamento ou fluido de potência modificado, tendo três parâmetros reológicos. Definida pela Equação 2.4.
. "w
T = TOH+KHy (2.4)
em que:
x - tensão de cisalhamento (Pa) y - taxa de deformação (s"1)
XOH - tensão de cisalhamento inicial (Pa) KH - índice de consistência (Pa.sn)
Material e Métodos
3.0- MATERIAL E MÉTODOS
3.1- Local do experimento
As avaliações físicas e físico-químicas das pimentas e as físico-químicas das geleias de pimenta, foram conduzidas no Laboratório de Química e Bioquímica do Centro de Ciências Agrárias.
A elaboração das geléias, a avaliação sensorial foi realizada no Laboratório de Tecnologia de Alimentos no Centro de Ciências Agrárias da Universidade Federal da Paraíba, localizada no município de Areia, PB.
O estudo do comportamento reológico das geléias foi conduzido no Laboratório de Armazenamento e Processamento de Produtos Agrícolas (LAPPA), pertencente à Unidade Académica de Engenharia Agrícola da Universidade Federal de Campina Grande, PB.
3.2- Matéria-prima
Os frutos de pimenta Cambuci Capsicum baccatum L. var. pendulum utilizados no experimento, foram adquiridos no município de Areia, no brejo Paraibano.
Os frutos foram selecionados em três estádios de maturação (1- totalmente verde; 2-semimaduro; 3 - totalmente maduro) e depois transportados para o Laboratório, visando à avaliação física e físico-química. Ao chegar ao laboratório, os frutos foram sanitizados com solução de hipoclorito de sódio a 250 mg/L, durante 5 minutos, enxaguados em água corrente e secados em condições ambientais; em seguida, os frutos foram avaliados quanto às características físicas e físico-químicas; na avaliação físico-química as pimentas foram trituradas e homogeneizadas.
Matéria-prima (Pimenta)
Seleção das pimentas
i
Sanitização
Caracterização física e físico-química das
pimentas
Elaboração das geleias
Análises físico-químicas das geleias Análises sensorial Análises do comportamento reológico das geleias
Figura 3.1 - Etapas do experimento
3.3- Caracterização físicas e físico-químicas das pimentas
3.3.1- Avaliações físicas das pimentas
3.3.1.1- Diâmetro
Realizaram-se três medições de diâmetro no sentido transversal, próximo ao pedúnculo, região mediana e na região da base do fruto, com auxílio de um paquímetro, em que os resultados foram expressos em milímetros.
Material e Métodos
3.3.1.2- Comprimento
A medida de comprimento foi realizada no sentido longitudinal do fruto, com auxílio de um paquímetro, e os resultados foram expressos em milímetros.
3.3.1.3- Massa fresca
A massa fresca foi definida individualmente, em balança semianalítica MARK 3100, com precisão de ± 0,0lg. Os resultados foram expressos em gramas.
3.3.1.4- Percentual de semente
O percentual de sementes foi determinado pesando-se as sementes dos frutos em balança semianalítica MARK 3100, com precisão de ± 0,0lg, determinando-se a relação, peso de sementes e peso dos frutos. Os resultados foram expressos em %, também foram avaliados o número médio de sementes por fruto e o peso médio de sementes (g).
3.3.1.5- Rendimento em polpa
O rendimento de polpa foi determinado pesando-se a polpa dos frutos em balança semianalítica MARK 3100, com precisão de ± 0,0lg, determinando-se a relação peso de polpa e peso dos frutos. Os resultados foram expressos em percentagem.
3.3.2- Avaliações físico-químicas das pimentas
A avaliação físico-química das pimentas Cambuci constou de: teor de água, acidez titulável, pH, sólidos solúveis, acido ascórbico, açúcares redutores e não redutores, amido, cinzas, teor de pectina, clorofila, carotenóides, antocianinas e flavonóides.
3.3.2.1- Teor de água
O teor de água foi determinado utilizando-se 10 g do material aquecidos em estufa a 105°C, até peso constante, conforme metodologia do (IAL, 2008). Os resultados foram expressos em percentagem.
3.3.2.2- Acidez titulável (AT)
A acidez titulável foi determinada utilizando-se 1 g de polpa diluída em 50 ml de água destilada por titulação com NaOH 0,1 N , através da solução fenolftaleína como indicadora para verificação do ponto de viragem, com os resultados expressos em % de ácido cítrico (AOAC, 1994).
3.3.2.3- pH
O pH foi determinado para l g da polpa diluída em 50 ml de água destilada em potenciômetro digital Digimed, modelo DMPH-2 (AOAC, 1994).
3.3.2.4- Sólidos solúveis (SS)
O conteúdo de sólidos solúveis foi determinado no suco homogeneizado em refratômetro digital (PR - 100, Palette, Atago Co., LTD., Japan) com compensação automática de temperatura. Os teores foram registrados com precisão de 0,1 % a 25 °C conforme (KRAMER, 1973). Os resultados foram expressos em °Brix.
3.3.2.5- Teor de Ácido Ascórbico - (mg.lOOmT1 de suco)
O teor de ácido ascórbico foi determinado por titulometria utilizando-se solução de 2,6 diclofenol-indofenol (DFI) a 0,02 % até a obtenção de coloração róseo claro permanente, utilizando-se 10 g de polpa diluída em 30 ml de ácido oxálico a 0,5 %, de acordo com (STROHECKER e HENNING, 1967).
