Braz. J. of Develop.,Curitiba, v. 6, n.5, p.29868-29875 may. 2020. ISSN 2525-8761
Caracterização do araçá vermelho (Psidium Cattleianum Sabine) liofilizado em
pó
Characterization of the red araçá (Psidium Cattleianum Sabine) lyophilized in
powder
DOI:10.34117/bjdv6n5-442
Recebimento dos originais: 28/04/2020 Aceitação para publicação: 21/05/2020
Denise Wibelinger de Melo
Mestre em Ciência dos Alimentos pela Universidade Federal de Santa Catarina
Endereço: Rua Luiz Manoel, n.15, apt. 409. Bairro: Santana, Porto Alegre, RS. CEP 90040-390 E-mail: deni.wibelinger@gmail.com
Bianca D’arck Melo Cavalcante
Mestre em Ciência dos Alimentos pela Universidade Federal de Santa Catarina
Endereço: Rua Orlando Odílio Koerich, n. 308, apt. 708B. Bairro: Jardim Atlântico, Florianópolis, SC. CEP 88095-152
E-mail: biancaadarck@gmail.com
Edna Regina Amante
Doutora em Engenharia de Produção e Sistemas pela Universidade Federal de Santa Catarina Endereço: Rua Maria Juliana Cordeiro, n. 92. Bairro: Córrego Grande, Florianópolis, SC. CEP
88037-490
E-mail: e.amante@ufsc.br
RESUMO
O objetivo deste trabalho foi avaliar a cor dos pós liofilizados do araçá vermelho das safras de 2017 e 2018, utilizando os parâmetros colorimétricos L*, a* e b*, onde L* mede a luminosidade; a* avalia a tendência para as cores vermelho o verde e b* afere a propensão para as cores amarelo ou azul. O estudo também avaliou a conformação histológica e o perfil de minerais por microscopia eletrônica de varredura MEV acoplado ao espectrômetro com dispersão de energia EDS. Através da análise colorimétrica observou-se que o pó liofilizado de araçá vermelho safra 2017 tende a ser mais escuro que o pó liofilizado da safra de 2018, apresentando diferenças significativas. Os pós liofilizados da safra 2018 apresentaram maior tendência para as cores vermelha e azul do que as amostras de 2017, essas diferenças entre as safras podem estar relacionadas a fatores como: condições climáticas adversas durante o estágio de maturação, tempo de armazenamento, higroscopicidade da amostra, grau de maturação dos frutos, perda de nutrientes como vitaminas e processos oxidativos. Por meio da microscopia eletrônica de varredura foi possível verificar a conformação das microestruturas dos pós de araçá liofilizados, onde foram observados grânulos com formato de esferas, além de reentrâncias com depressões provocadas pela retirada de água durante o processo de desidratação. Os elementos encontrados nos pós liofilizados de araçá vermelho safra 2017 e 2018 utilizando a MEV-EDS foram potássio, magnésio, cloro e sódio. Foi constatado por MEV-MEV-EDS que ambas as safras apresentaram o mesmo perfil microscópico e elementar.
Braz. J. of Develop.,Curitiba, v. 6, n.5, p.29868-29875 may. 2020. ISSN 2525-8761
Palavras chave: araçá vermelho; cor; microscopia eletrônica de varredura; liofilização; minerais. ABSTRACT
The aim of this work was to evaluate the color of the lyophilized powders of the red araçá from the 2017 and 2018 harvests, using the colorimetric parameters L *, a * and b *, where L * measures the luminosity; a * evaluates the tendency for the colors red or green and b * measures the propensity for the colors yellow or blue. The study also evaluated the histological structure and the mineral profile by scanning SEM electron microscopy coupled to the EDS energy dispersion spectrometer. Through colorimetric analysis, it was observed that the lyophilized powder of araçá red crop 2017 tends to be darker than the lyophilized powder of the 2018 crop, showing significant differences. The lyophilized powders of the 2018 harvest showed a greater tendency towards red and blue colors than the samples of 2017, these differences between the harvests may be related to factors such as: adverse climatic conditions during the maturation stage, storage time, hygroscopicity of the sample, degree of fruit ripeness, loss of nutrients such as vitamins and oxidative processes. Through scanning electron microscopy it was possible to verify the conformation of the microstructures of lyophilized araçá powders, where granules with the shape of spheres were observed, in addition to recesses with depressions caused by the withdrawal of water during the dehydration process. The elements found in lyophilized powders of araçá red crop 2017 and 2018 using SEM-EDS were potassium, magnesium, chlorine and sodium. It was found by SEM-EDS that both harvests had the same microscopic and elementary profile.
Keywords: araçá red; color; scanning electron microscopy; lyophilization; minerals. 1 INTRODUÇÃO
O araçá vermelho (Psidium cattleianum Sabine) é um fruto silvestre pertencente à família das Myrtaceae, proveniente da Mata Atlântica brasileira. Normalmente é colhido da vegetação nativa ou de pequenos pomares domésticos e comercializado apenas ocasionalmente, sendo ainda pouco conhecido (DOS SANTOS PEREIRA et al., 2018; LIMA et al., 2019). No entanto, o araçá apresenta elevado potencial econômico devido a sua composição físico-química e propriedades bioativas relacionadas, na sua maioria, aos compostos fenólicos e ácido ascórbico, que apresentam uma alta capacidade antioxidante (MCCOOK-RUSSELL et al., 2012).
O araçá pode ser consumido in natura ou processada, sob a forma de sucos, sorvetes e chás liofilizados (DOS SANTOS PEREIRA et al., 2018). Todavia, por ser um fruto sazonal, não está disponível para o consumo durante todo o ano e apresenta um curto período de armazenamento na forma refrigerada devido a sua alta perecibilidade (AMARANTE et al., 2009; DOS SANTOS PEREIRA et al., 2018). Técnicas de desidratação se tornam alternativas para a preservação dos frutos, aplicadas tanto aos frutos inteiros quanto triturados, para a comercialização na forma de chips de frutas ou como misturas na forma de pó para formulações (TAN et al., 2020).
Braz. J. of Develop.,Curitiba, v. 6, n.5, p.29868-29875 may. 2020. ISSN 2525-8761 Os processos de secagem são de grande valia para a indústria de alimentos, uma vez que, com a desidratação é possível reduzir as alterações de origem microbiológica, fisiológica e enzimática, prolongando, assim, o tempo de armazenamento e vida útil dos frutos (DUAN et al., 2016; TAN et al., 2020). Dentre as técnicas de desidratação, a liofilização é um procedimento de alto custo, mas também um dos métodos mais eficazes de preservação dos nutrientes (DUAN et al., 2016). Esta vantagem diante das outras técnicas de desidratação é atribuída às condições de eliminação da água do alimento, sob congelamento e baixas pressões, de modo que a água do alimento é eliminada por sublimação (BANTLE et al., 2011).
Tendo em vista uma futura aplicação industrial, o presente estudo teve como objetivo avaliar a cor dos pós liofilizados de araçá vermelho das safras de 2017 e 2018, assim como, a sua histologia e o perfil de minerais por microscopia eletrônica de varredura MEV acoplado ao espectrômetro com dispersão de energia EDS.
2 MATERIAL E MÉTODOS
2.1 AMOSTRAS
Os frutos de araçá vermelho (Psidium catteyanum Sabine) foram colhidos de plantas nativas da cidade de Cruz Alta – RS (latitude: 28° 38’ 19” sul, longitude: 53° 36’ 23” oeste; altitude média de 452 m do nível do mar). As amostras foram colhidas maduras (40 a 60% da epiderme com coloração vermelha), conforme proposto por Amarante et al. (2009), nos meses de janeiro e fevereiro de 2017 e 2018. Transportadas refrigeradas até o Laboratório de Tecnologia de Frutas e Hortaliças da Universidade Federal de Santa Catarina, Florianópolis – SC.
2.1.2 Preparo da amostra
Os frutos de araçá vermelho foram selecionados manualmente, com avaliação visual da cor, textura e ausência de injúrias. Em seguida, foram lavados em água corrente e sanitizados com hipoclorito de sódio a 200 mg L-1, durante 15 minutos, misturados aleatoriamente. As amostras foram quarteadas e, em seguida, foram trituradas inteiras (com semestres) em mixer (Modelo Trikxerinox, Mallory®), uma camada fina do material triturado foi transferida para placas de Petri, congeladas em ultra-freezer (Modelo UFV 37, Terroni®) a -80 ± 2 °C. Após o total congelamento as amostras foram processadas em liofilizador de bancada (Modelo LJJ02, JJ cientifica®), por 24 horas. As amostras foram acondicionadas em embalagens de polietileno recobertas com papel alumínio, mantidas em dessecador ao abrigo da luz e absorção de umidade até a realização das análises.
Braz. J. of Develop.,Curitiba, v. 6, n.5, p.29868-29875 may. 2020. ISSN 2525-8761 2.2 COR
Com o intuito de aferir a estabilidade da cor dos pós liofilizados de araçá safra 2017 e 2018, a análise de cor das amostras foi realizada utilizando colorímetro (Minolta® Color Reader, modelo CR200), avaliando os parâmetros L*, a* e b*, onde:
- L* = luminosidade (L* = 0 preto; L* = 100 branco); - a* = (+a* indica vermelho; -a* indica verde); - b* = (+b* indica amarelo; -b* indica azul).
2.3 MICROSCOPIA ELETRÔNICA DE VARREDURA E EDS
Para a microscopia eletrônica de varredura MEV e análise de perfil de minerais, as micropartículas trituradas, liofilizadas e peneiradas (18 Mesh equivalente a 1 mm) de araçá vermelho das safras 2017 e 2018, foram fixadas em stubs com fita carbono, recobertas com uma camada de ouro de 350 Å de espessura e submetidas a análise em microscópio (JEOL JSM-6390LV, Scanning
Electron Microscope) acoplada com sistema EDS (espectrômetro com dispersão de energia),
pertencente ao Laboratório Central de Microscopia Eletrônica (LCME) da UFSC. O Software utilizado para avaliação das imagens foi o Noran System Six.
Através da análise de MEV-EDS, foram avaliados o arranjo das micropartículas liofilizadas e o perfil de minerais presente no pó dos frutos de araçá vermelho liofilizados.
2.4. ANÁLISE ESTATÍSTICA
Para a análise de cor, os resultados foram expressos através da média ± desvio padrão das triplicatas (n = 3). Os dados foram tratados utilizando o software TIBCO Statistica 13.3. A análise de variância (ANOVA) foi realizada para determinar a existência de diferença significativa (p < 0,05) entre os resultados e o teste de Tukey foi aplicado para a comparação das médias.
3 RESULTADOS E DISCUSSÃO
3.1 COR
O pó liofilizado de araçá vermelho da safra 2017 tende a ser mais escuro (L*) do que o pó liofilizado da safra de 2018, apresentando diferença estatística significativa entre eles (Tabela 1). Visto que o pó liofilizado de araçá vermelho da safra 2017 apresentou maiores valores para o parâmetro L*, e este parâmetro mede a luminosidade, quanto mais próximo de 100, mais escura é cor
Braz. J. of Develop.,Curitiba, v. 6, n.5, p.29868-29875 may. 2020. ISSN 2525-8761 da amostra. Além disso, os pós dos frutos de araçá liofilizados safra 2018, apresentam maior tendência para a cor vermelha e azul do que os da safra 2017 (Tabela 1). Tais diferenças colorimétricas podem estar relacionadas a fatores como mudanças climáticas durante o ciclo de maturação dos frutos, tempo de armazenamento pós-colheita, grau de maturação dos frutos e higroscopicidade da amostra, ou também a perda de nutrientes como vitaminas e ou oxidação lipídica (FELLOWS, 2006; GRANATO, 2016; YU et al., 2020).
Tabela 1 - Avaliação dos parâmetros de cor L*, a* e b* dos pós de araçá vermelho liofilizados, safras 2017 e 2018.
Parâmetros
Safra L* a* b*
2017 67,38 ± 0,83a 15,29 ± 0,19b 21,80 ± 0,18b 2018 60,76± 0,59b 19,30 ± 0,22a 25,46 ± 0,07a
L*: Luminosidade, a*: vermelho-verde, b*: amarelo-azul. Os valores estão expressos em médias ± desvio padrão, realizados em triplicata. Na mesma coluna e com letras minúsculas sobrescritas diferentes denotam diferença significativa (p < 0,05) entre os anos.
3.2 MICROSCOPIA ELETRÔNICA DE VARREDURA E EDS
Por meio da microscopia eletrônica de varredura (MEV), pode-se verificar o efeito da secagem por liofilização sobre a conformação das microestruturas dos pós de araçá. Os resultados gerados pelo MEV estão ilustrados na Figura 1, onde observou-se grânulos (Figura 1b) com formação esférica, além de reentrâncias com depressões (Figura 1a) provocadas pela retirada de água durante o processo de liofilização, semelhantes às encontradas por Ribeiro (2018), que avaliou o pó liofilizado de polpa de acerola.
Braz. J. of Develop.,Curitiba, v. 6, n.5, p.29868-29875 may. 2020. ISSN 2525-8761 Athmaselvi et al. (2014), estudaram as propriedades físicas e estruturais por microscopia eletrônica dos pós liofilizados de goiaba, fruto da mesma família e gênero do araçá, e também relataram a presença de estruturas esféricas, atribuindo esse efeito a um aumento da tensão superficial durante o processo de desidratação, conferindo maior interação entre os componentes estruturais na superfície, o que leva à separação de fases e à formação de aglomerados esféricos, associados a presença de elevada concentração de pectina.
Os elementos majoritários encontrados nos pós liofilizados de araçá vermelho safra 2017 e 2018 utilizando a MEV-EDS foram iguais: potássio, magnésio, sódio e cloro. Pomer et al. (2013), também relataram a presença de magnésio e potássio nas amostras de araçá e ressaltaram que a diferença na composição dos minerais está relacionada à qualidade do solo.
Os minerais encontrados nos pós liofilizados de araçá vermelho são minerais essenciais para uma nutrição equilibrada. O potássio e o sódio são fundamentais no equilíbrio adequado dos fluidos, atividade metabólica, transmissões nervosas, contração muscular, manutenção adequada da pressão arterial e eliminação de resíduos do organismo. O magnésio, por sua vez, é necessário para a formação das proteínas e para o sistema imunológico. Já o cloro, além de também ajudar no equilíbrio dos fluidos corporais, é parte essencial do suco digestivo (GHARIBZAHEDI; JAFARI, 2017).
4 CONCLUSÃO
Os pós de araçá vermelho, em relação aos parâmetros de cor (L*, a*, b*), demonstraram características distintas para cada safra estudada, diferindo significativamente em todos os parâmetros avaliados. Através da MEV-EDS, foi possível comprovar que os pós liofilizados de araçá vermelho são fonte de minerais essenciais, como potássio, magnésio, cloro e sódio.
As características morfológicas das partículas dos pós liofilizados, demonstraram que o processo de secagem por liofilização leva a formação de estruturas esféricas, caracterizadas pela presença de pectina e de reentrâncias causadas pela retirada da água durante o processo de desidratação.
5 DECLARAÇÃO DE CONFLITO DE INTERESSE
Braz. J. of Develop.,Curitiba, v. 6, n.5, p.29868-29875 may. 2020. ISSN 2525-8761
AGRADECIMENTOS
Os autores agradecem a Universidade Federal de Santa Catarina, ao Departamento de Ciência e Tecnologia de Alimentos, a CAPES pelo apoio financeiro e ao LCME-UFSC, pelo suporte técnico durante o trabalho de microscopia eletrônica.
REFERÊNCIAS
AMARANTE, C. V. T. DO; C. A. STEFFENS; B. P. ESPÍNDOLA. Preservação da qualidade pós-colheita de araçá-vermelho através do tratamento com 1-metilciclopropeno e do acondicionamento em embalagens plásticas, sob refrigeração. Revista Brasileira de Fruticultura, v.31, n.4, p. 969–976, 2009.
ATHMASELVI, K. A. et al. Thermal, Structural, and Physical Properties of Freeze Dried Tropical Fruit Powder. Journal of Food Processing, v. 2014, p. 1–10, 2014.
BANTLE, M.; KOLSAKER, K.; EIKEVIK, T. M. Modification of the weibull distribution for modeling atmospheric freeze-drying of food. Drying Technology, v. 29, p. 1161–1169, 2011.
DUAN, X. et al. Technical aspects in freeze-drying of foods. Drying Technology, v. 34, n. 11, p. 1271–1285, 2016.
FELLOWS, P. Tecnologia do Processamento de Alimentos: Princípios e Prática. 2. ed. Porto Alegre: Artmed, 2006. 602 p.
GHARIBZAHEDI, S. M. T.; JAFARI, S. M. The importance of minerals in human nutrition: bioavailability, food fortification, processing effects and nanoencapsulation. Trends in Food Science & Technology, v. 62, p. 119–132, 2017.
GRANATO, D.; NUNES, D. S. Análise Química, Propriedades Funcionais e Controle de Qualidade de Alimentos e Bebidas: uma abordagem teórico-prática. 1.ed. Rio de Janeiro: Elsevier, 2016. Cap. 8, p. 193–221.
Braz. J. of Develop.,Curitiba, v. 6, n.5, p.29868-29875 may. 2020. ISSN 2525-8761 DE LIMA, A. S. et al. Action mechanism of araçá (Psidium cattleianum Sabine) hydroalcoholic extract against Staphylococcus aureus. LWT - Food Science and Technology, v. 119, n. 108884, 2020.
MCCOOK-RUSSELL, K. P. et al. Nutritional and nutraceutical comparison of Jamaican Psidium
cattleianum (strawberry guava) and Psidium guajava (common guava) fruits. Food Chemistry, v.
134, n. 2, p. 1069–1073, 2012.
DOS SANTOS PEREIRA, E. et al. Psidium cattleianum fruits: A review on its composition and bioactivity. Food Chemistry, v. 258, n. November 2017, p. 95–103, 2018.
POMER, C. V.; OLIVEIRA, O. F.; SANTOS, C. A. F. Goiaba Recursos Genéticos Melhoramento. Mossoró: EDUFERSA. 2013. 126p.
RIBEIRO, L. C. Produção de acerola em pó: métodos de secagem e avaliação da estabilidade. Fortaleza, CE, 2014. Apresentada como dissertação de mestrado, Universidade Federal do Ceará, 2014.
YU, L.; GAO, X.; ZHAO, X. Global synthesis of the impact of droughts on crops’ water-use efficiency (WUE): Towards both high WUE and productivity. Agricultural Systems, v. 177, p. 1-9, 2020.
