UNIVERSIDADE FEDERAL DA PARAÍBA
CENTRO DE TECNOLOGIA
PROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM CIÊNCIA E TECNOLOGIA DE
ALIMENTOS
RENNAN PEREIRA DE GUSMÃO
AVALIAÇÃO DOS ASPECTOS TECNOLÓGICOS ENVOLVIDOS NA
OBTENÇÃO DA FARINHA DE PALMA FORRAGEIRA (Opuntia fícus
indica Mill)
João Pessoa – PB
2011
RENNAN PEREIRA DE GUSMÃO
AVALIAÇÃO DOS ASPECTOS TECNOLÓGICOS ENVOLVIDOS NA
OBTENÇÃO DA FARINHA DE PALMA FORRAGEIRA (Opuntia fícus
indica Mill)
Dissertação apresentada ao Programa de PósGraduação em Ciência e Tecnologia de alimentos
como exigência à obtenção do título de Mestre.
Área de Concentração: Tecnologia de
produtos de origem vegetal
Orientador: Prof. Dr. Ânoar Abbas El-Aouar
João Pessoa – PB
2011
G982a
Gusmão, Rennan Pereira de.
Avaliação dos aspectos tecnológicos envolvidos na
obtenção da farinha de palma forrageira (Opuntia fícus indica Mill) /
Rennan Pereira de Gusmão.--João Pessoa, 2011. 66f. : il.
Orientador: Ânoar Abbas El-Aouar
Dissertação (Mestrado) – UFPB/CT
1. Tecnologia de Alimentos. 2. Palma forrageira - farinha - avaliação. 3.
Planejamento experimental. 4. Secagem.
UFPB/BC
CDU: 664(043)
UNIVERSIDADE FEDERAL DA PARAÍBA
PRÓ-REITORIA DE PÓS-GRADUAÇÃO E PESQUISA
PROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM CIÊNCIA E TECNOLOGIA DE ALIMENTOS
AVALIAÇÃO DOS ASPECTOS TECNOLÓGICOS ENVOLVIDOS NA OBTENÇÃO
DA FARINHA DE PALMA FORRAGEIRA (Opuntia fícus indica Mill)
RENNAN PEREIRA DE GUSMÃO
Dissertação julgada e aprovada para
obtenção do título de mestre em Ciência e
tecnologia de alimentos, defendida em
22/08/2011 pela Comissão Examinadora.
Banca Examinadora:
‗‗‗‗‗‗‗‗‗‗‗‗‗‗‗‗‗‗‗‗‗‗‗‗‗‗‗‗‗‗‗‗‗‗‗‗‗‗‗‗‗‗‗‗‗‗‗
Prof. Dr. Ânoar Abbas El-Aouar
Orientador – UFPB
‗‗‗‗‗‗‗‗‗‗‗‗‗‗‗‗‗‗‗‗‗‗‗‗‗‗‗‗‗‗‗‗‗‗‗‗‗‗‗‗‗‗‗‗‗‗‗
Prof. Dr. Heinz Johann Holschuh
Membro Interno - UFPB
‗‗‗‗‗‗‗‗‗‗‗‗‗‗‗‗‗‗‗‗‗‗‗‗‗‗‗‗‗‗‗‗‗‗‗‗‗‗‗‗‗‗‗‗‗‗‗
Profª. Drª. Helenice Duarte de Holanda
Membro Externo - UFPB
iii
Dedicatória
Dedico este trabalho aos meus pais
pelos ensinamentos, amor e dedicação que
me motivaram a chegar até aqui.
iv
Agradecimentos
Agradeço a Deus, por toda força.
Agradeço a minha família, especialmente: meus pais (Rijaime e Claudia), meu irmão
(Renê) e minha irmã (Vanessa), pelo apoio, incentivo, amor e paciência.
AThaisa, que sempre me deu incentivo e força para ir até o final.
Ao meu orientador Prof. Dr. Ânoar Abbas El-Aouar, pela paciência, gentileza,
ensinamento, apoio, incentivo, amizade, confiança e credibilidade a mim doados.
Uma pessoa que não tenho palavras para descrever, uma pessoa fora do normal.
Aos professores Heinz Johann e Helenice Duarte pela disponibilidade, sugestões,
enfim por toda a contribuição desde a qualificação até a defesa.
À equipe de professores do programa de pós-graduação e departamento de
tecnologia química e de alimentos, pelos ensinamentos doados, apoio e incentivo.
À Universidade Federal da Paraíba, em especial ao Programa de Pós-graduação em
Ciência e Tecnologia de Alimentos pela recepção e oportunidade concedida para
realização de mais uma etapa importante na minha vida.
Ao secretário do Programa (Humberto) pela atenção.
Aos técnicos e amigos do Laboratório de Operações Unitárias: Chico e Rafael, que
sempre me apoiaram em todos os momentos.
Aos técnicos e funcionários dos laboratórios de Bioquímica, Microbiologia, Análises
Químicas, Águas, Pescado, Flavor (UFPB/ João Pessoa) em nome das seguintes
pessoas: Gilvandro, Cândido, Diógenes, Claudionor, Gilvan, Gildo.
Aos amigos de turma: David, Alanne, Fabíola, Nely, Ronaldo, Luana, Claudia,
Marcio, Maria Alcilene, Angela, Fátima, Maristela.
A empresa M.Dias Branco, unidade Grande Moinho Tambaú, pela flexibilidade e
apoio desde o início.
A todos que contribuíram de forma direta e indireta para realização deste trabalho.
MUITO OBRIGADO A TODOS!
v
Epígrafe
“A felicidade é um bem que se multiplica ao
ser dividido.”
vi
Resumo
GUSMÃO, R.P. Avaliação dos aspectos tecnológicos envolvidos na obtenção
da farinha da palma forrageira (Opuntia fícus indica Mill). João Pessoa, 2011. 67f.
Dissertação (Mestrado em Ciência e Tecnologia de Alimentos), Universidade Federal
da Paraíba.
O presente trabalho trata da avaliação dos aspectos tecnológicos envolvidos
na obtenção de farinha da palma forrageira (Opuntia fícus indica Mill). A palma foi
submetida a 11 ensaios de secagem com temperatura entre 40 à 60 ºC, tempo
variando de 300 a 420 minutos e velocidade do ar de 1 a 3 m s-1, para posterior
avaliação de sua atividade de água e teores de carotenóides totais dos produtos
secos. Para o estudo do processo de secagem da palma forrageira, foi utilizada a
metodologia de superfície de resposta (MSR), através de um delineamento
composto central rotacional (DCCR) 23 com 3 pontos centrais. Após secagem, a
palma foi submetida a um processo de moagem e análise granulométrica nas
peneiras da série de Tyler (80,100,115, 325 Mesh). Foram realizadas análises físicoquímicas da matéria-prima fresca e das frações granulométricas de melhor
rendimento (72,49%, 14,06% e 6,77%) obtidas através da melhor condição de
secagem (60°C, 3 m s-1 e 300 min), onde foi constatado que as frações
granulométricas podem ser utilizadas para enriquecimento de produtos com
deficiência de fibras e minerais (cálcio, ferro, fósforro), a análise comparativa dos
resultados das amostras foram realizados a 5% de probabilidade pelo teste de
Tukey, onde com exceção da atividade de água, todas as determinações tiveram
diferença significativa. Toda a análise estatística do planejamento experimental foi
realizada do com o software STATISTICA 7.0.
Palavras-chave: palma forrageira, planejamento experimental, secagem.
vii
Abstract
GUSMÃO, R.P. Evaluation of the technological aspects involved in getting the
spineless cactus (opuntia fícus indica mill). João Pessoa, 2011. 67f. Dissertação
(Mestrado em Ciência e Tecnologia de Alimentos), Universidade Federal da Paraíba.
This work deals with the evaluation of the technological aspects involved in obtaining
flour spineless cactus (Opuntia ficus indica Mill). The palm was subjected to 11 trials
drying temperature between 40 to 60 ° C, time varying from 300 to 420 minutes and
the air velocity from 1 to 3 m s-1 for further evaluation of its water activity and levels of
total carotenoids of dried products. To study the process of drying the cactus, we
used the response surface methodology (RSM), using a central composite rotational
design (DCCR) 23 with three central points. After drying, the flat has undergone a
process of grinding and particle size analysis in the series of Tyler sieves
(80,100,115, 325 Mesh). Were carried out physical and chemical analysis of fresh
raw material and size fractions for best performance (72.49%, 14.06% and 6.77%)
obtained the best drying condition (60 ° C, 3 m s- 1 and 300 min), where it was found
that the size fractions can be used to enrich products with deficiency of fiber and
minerals (calcium, iron, fósforro), the comparative analysis of the samples were
performed at 5% probability by the test Tukey, except where the water activity, all
determinations significant difference. All the statistical analysis of the experimental
design was performed with the STATISTICA 7.0 software.
Keywords: spineless cactus, experimental design, drying.
viii
LISTA DE FIGURAS
Pág
Figura 3.1
Palma forrageira (Opuntia fícus indica Mill)..................................
17
Figura 4.1
Palma forrageira utilizada na pesquisa.........................................
31
Figura 4.2
Fluxograma geral para obtenção da farinha de palma forrageira.
33
Figura 4.3
Cortador utilizado nos experimentos.............................................
33
Figura 4.4
Palma forrageira após o corte.......................................................
33
Figura 4.5
Palma in natura para secagem......................................................
34
Figura 4.6
Secador de bandejas....................................................................
35
Figura 4.7
Multiprocessador utilizado nos experimentos...............................
37
Figura 4.8
Série de peneiras utilizadas na análise granulométrica................
38
Figura 4.9
Farinha da palma forrageira..........................................................
39
Figura 5.1
Gráfico de Pareto para o conteúdo de carotenóides totais...........
42
Figura 5.2
Gráfico de Pareto para o conteúdo de atividade de água..............
43
Figura 5.3
Gráfico dos valores observados e preditos para variável de
de otimização................................................................................
Figura 5.4
45
Superfícies de resposta obtidas para a influência das variáveis
independentes: tempo (min), temperatura (ºC) e velocidade do ar
(m/s) sobre a variável de otimização. (a) – Influência do tempo
(min) e temperatura (ºC) sobre a resposta; (b) Influência da
velocidade (m.s-1) e temperatura (ºC) sobre a resposta; (c) –
Influência da velocidade (
) e tempo (min) sobre a resposta........
46
ix
LISTA DE TABELAS
Pág
Tabela 4.1 Determinações físico-químicas e metodologias............................
32
Tabela 4.2 Planejamento fatorial completo 23 com 3 pontos centrais para
avaliar a secagem convectiva da palma
forrageira........................................................................................
35
Tabela 5.1 Determinação físico química da palma in natura.........................
40
Tabela 5.2 Experimentos de secagem e resultados........................................
41
Tabela 5.3 Valores dos coeficientes de regressão polinomial de segunda
ordem do modelo estatístico para as variáveis dependentes do
processo de secagem convectiva da palma forrageira................
44
Tabela 5.4 Analise de variância para a variável de otimização do processo
de secagem convectiva da palma forrageira...............................
44
Tabela 5.5 Analise granulométrica da farinha da palma forrageira...............
47
Tabela 5.6 Determinação físico-química das frações granulométricas ......
48
Tabela 5.7
50
Determinação físico-química de outros tipos de farinha............
x
LISTA DE NOMENCLATURA
ABS
Absorbância máxima
-
aw
Atividade de água
-
E
Absortividade molar
-
FA
Falta de ajuste
-
FC
F calculado
-
FT
F tabelado
-
LDL
Lipoproteína de baixa densidade
-
MQ
Média Quadrática
-
ns
Não significativo
-
P
Significância da regressão
-
PCT
Ponto Central
-
R2
Coeficiente de determinação
-
SQ
Soma Quadrática
-
t
Tempo de processo
min
T
Temperatura
ºC
TC
Carotenóides Totais
μg.g-1
UR
umidade relativa
V
Velocidade do ar
VC
Valor codificado
-
VD
Valor predito
-
VE
Valor observado
-
VR
Valor Real
-
%
m.s-1
xi
SUMÁRIO
Pág.
Dedicatória ................................................................................................................................ iii
Agradecimentos ......................................................................................................................... iv
Resumo ...................................................................................................................................... vi
Abstract .................................................................................................................................... vii
1.INTRODUÇÃO..................................................................................................................... 12
2.OBJETIVOS .......................................................................................................................... 14
2-1-Objetivo geral..................................................................................................................... 14
2.2-Objetivos específicos.......................................................................................................... 14
3.REVISÃO BIBLIOGRÁFICA .............................................................................................. 15
3.1- Matéria-prima .................................................................................................................... 15
3.1.1- Características botânicas e morfológicas da palma forrageira ....................................... 16
3.1.2- Produção ......................................................................................................................... 17
3.1.3- Características nutricionais ............................................................................................ 18
3.1.4- Utilização ....................................................................................................................... 19
3.2- Farinha............................................................................................................................... 19
3.3- Secagem ............................................................................................................................ 21
3.4- Parâmetros de qualidade analisados na secagem .............................................................. 23
3.4.1- Atividade de água ........................................................................................................... 23
3.4.2- Carotenóides ................................................................................................................... 24
3.5- Planejamento e otimização de experimentos .................................................................... 25
3.6 – Desenvolvimento de novos produtos ............................................................................... 28
4.MATERIAL E MÉTODOS................................................................................................... 30
4.1- Local dos experimentos..................................................................................................... 30
4.2- Matéria-prima .................................................................................................................... 30
4.3- Determinação físico-química da matéria-prima ................................................................ 31
4.4- Descrições das etapas para obtenção da farinha da palma forrageira ............................... 31
4.4.1- Limpeza e corte .............................................................................................................. 32
4.4.2- Pesagem .......................................................................................................................... 33
4.4.3- Secagem ......................................................................................................................... 33
4.4.3.1- Planejamento experimental ......................................................................................... 35
4.4.4- Pesagem .......................................................................................................................... 37
4.4.5- Moagem .......................................................................................................................... 37
4.4.6- Análise granulométrica .................................................................................................. 38
4.4.7- Acondicionamento ......................................................................................................... 38
4.5- Tratamento estatístico dos dados....................................................................................... 39
5.RESULTADOS E DISCUSSÃO .......................................................................................... 40
5.1- Determinação físico química da matéria prima................................................................. 40
5.2- Secagem convectiva da palma forrageira .......................................................................... 41
5.3- Análise granulométrica ..................................................................................................... 47
5.4- Determinação físico química das frações granulométricas ............................................... 48
6.CONCLUSÕES ..................................................................................................................... 53
6.1- Considerações finais .......................................................................................................... 53
7.SUGESTÕES PARA TRABALHOS FUTUROS ................................................................ 54
8.REFERÊNCIAS .................................................................................................................... 55
12
1. INTRODUÇÃO
A fome e o desperdício de alimentos são dois dos maiores problemas que o
Brasil enfrenta, constituindo-se em um dos paradoxos de nosso país. Produzimos
atualmente 140 milhões de toneladas de alimentos por ano, somos um dos maiores
exportadores de produtos agrícolas do mundo e, ao mesmo tempo, temos milhões
de excluídos, sem acesso ao alimento em quantidade e/ou qualidade (GODOY et al,
2005).
Frutas e vegetais são exemplos de importantes fontes de elementos
essenciais.
Os
minerais
desempenham
uma
função
vital
no
peculiar
desenvolvimento e boa saúde do corpo humano e as frutas são consideradas as
principais fontes de minerais necessários na dieta humana. As dificuldades
econômicas atuais tornam cada vez mais difíceis adquirir alimentos adequados ao
consumo do dia-a-dia, razão pela qual a alimentação equilibrada é atualmente uma
das maiores preocupações do nosso cotidiano (HARDISSON, 2001).
Devido as suas características as cactáceas, dentre as quais se destaca a
palma forrageira (Opuntia fícus indica Mill), representa fonte de água e alternativa
alimentar para as regiões sub-úmidas e semi-áridas (CAVALCANTE E CÂNDIDO,
2003).
Bem adaptada morfo-fisiologicamente às condições adversas do semi-árido, a
palma possui grande quantidade de água, é rica em resíduos minerais como cálcio,
magnésio, sódio e potássio e vitaminas A, C e do complexo B (BATISTA FILHO,
2005). Apresenta elevado teor de carboidratos solúveis, além de alto coeficiente de
digestibilidade da matéria seca (SANTOS et al., 1992; TEIXEIRA et al., 1999);
Atualmente, com a busca de alternativas para o aumento da qualidade de
vida e a questões da saúde, os consumidores estão mais interessados nos
benefícios potenciais de alguns alimentos para o controle e prevenção das doenças.
Sendo exigidos além de sabor agradável e praticidade, alto valor nutritivo e outros
benefícios à saúde em alimentos industrializados.
13
O desenvolvimento de novos produtos é uma alternativa para adequação de
tecnologias para matérias-primas que não vêm sendo exploradas. O maior
aproveitamento da palma é uma grande possibilidade de obtenção de geração de
emprego e renda para pequenos produtores.
Na Paraíba, a palma forrageira (Opuntia fícus indica Mill) faz parte de várias
atividades agrícolas no semi-árido, para suprir a falta de forragem para os animais
nos períodos longos de seca. Entretanto, em alguns municípios, a palma é utilizada
na alimentação humana. Com o broto da palma, também denominado palmaverdura, é feitos diversos pratos da culinária.
A Food Agriculture Organization (FAO) reconhece o potencial da palma e sua
importância para contribuir com o desenvolvimento das regiões áridas e semi-áridas,
especialmente nos países em desenvolvimento, através da exploração econômica
das várias espécies, com consequências excelentes para o meio ambiente e para
segurança alimentar.
Mundialmente, a palma, conforme registro na literatura é utilizada para
produzir forragem, verdura para consumo humano, principalmente no México, frutas
frescas, processadas para os mercados nacional e internacional, especialmente
EUA e Europa, além da possibilidade de exploração das propriedades medicinais,
constatadas experimentalmente no tratamento de diabetes, gastrite e obesidade.
A agroindustrialização da palma forrageira resulta em diversas preparações,
produtos e derivados, permitindo o uso diversificado das raquetes jovens e dos
frutos.
Com esses aspectos, este trabalho pretende elaborar farinha de palma com
intuito de que essa farinha possa contribuir para o desenvolvimento de novos
produtos, com elevada importância e potencialidade para o desenvolvimento social e
econômico do semi-árido, com a geração de trabalho e de renda, preservação
ambiental, segurança alimentar, com reflexos positivos diretos nos indicadores
sócio-econômicos regionais.
14
2. OBJETIVOS
2-1-Objetivo geral
Estudar os aspectos tecnológicos envolvidos na elaboração da farinha da
palma forrageira (Opuntia fícus indica Mill), como alternativa ao seu aproveitamento
de forma a propiciar um incremento de renda a pequenos produtores da região do
Nordeste.
2.2-Objetivos específicos
a) Determinar a composição físico-química da palma forrageira (Opuntia fícus
indica Mill);
b) Analisar os parâmetros de qualidade da matéria-prima em questão (atividade
de água, teor de carotenóides totais e sais minerais);
c) Estudar o processo de secagem da palma mediante metodologia de
superfície de resposta no planejamento e análise dos resultados, tendo como
variáveis independentes: temperatura, velocidade e tempo de processo; e
como variáveis dependentes: atividade de água e teor de carotenóides totais;
d) Escolher a melhor condição de secagem com base nos parâmetros de
qualidade (atividade de água, teor de carotenóides totais);
e) Obter a farinha da palma da melhor condição de secagem mediante
processos de trituração e moagem;
f) Caracterizar de forma físico-química as frações granulométricas da farinha
com melhor rendimento obtidas através da melhor condição de secagem;
15
3. REVISÃO BIBLIOGRÁFICA
3.1- Matéria-prima
A palma forrageira (Opuntia fícus indica Mill) é uma espécie de múltiplos usos,
nativa do México, país que a explora desde o período pré-hispânico, detendo a
maior riqueza de cultivares (REYES-AGUERO et al., 2005).
Esta espécie, uma das plantas mais destacadas do império Asteca,
originalmente cultivada somente no continente Americano, encontra-se atualmente
distribuída em todo o mundo, desde o Canadá (latitude 59ºN) a Argentina (latitude
52ºS), do nível do mar aos 5100 m de altitude no Peru. Da Europa, para onde foi
levada desde 1520, esta cactácea mexicana se espalhou, a partir do Mediterrâneo,
para a África, Ásia e a Oceania (HOFFMANN, 2001).
Dotada de mecanismos fisiológicos que a torna uma das plantas mais
adaptadas às condições ecológicas das zonas áridas e semi-áridas do mundo, a
palma forrageira se adaptou com relativa facilidade ao semi-árido do Nordeste
Brasileiro. O seu cultivo no Nordeste do Brasil, com a finalidade forrageira, começou
no início do século XX, o mesmo acontecendo nas regiões áridas e semi-áridas dos
Estados Unidos, África e Austrália (TEIXEIRA et al.,1999).
As plantas do gênero Opuntia, constituem importante recurso forrageiro,
contribuindo para suprir a oferta de alimento aos animais no período de estiagem,
devido sua rusticidade e elevado potencial de produção de forragem de alto valor
nutritivo, com baixa disponibilidade de água, quando comparada com a vegetação
nativa (SALES, 2006). Assim, elas se converteram em uma fonte de produtos e
funções, inicialmente como uma planta selvagem e, posteriormente, como uma
planta cultivada (BARBERA e INGLESE, 1993).
A palma constitui o exemplo mais perfeito de máxima eficiência de adaptação
e aproveitamento de água e energia em ambientes de seca, além de servir como
16
reservatório de água por seu metabolismo durante os períodos de escassez hídrica
(HILLS, 1982).
A palma forrageira, ao lado dos atributos de resistência a estiagens
prolongadas, pode fornecer energia, água e vitamina A, garantindo o suprimento de
alimentos de extrema importância para a manutenção dos rebanhos e contribuindo
para minimizar a necessidade de água dos animais nos períodos de seca, devido
seu alto teor de umidade (FELKER, 2001).
Figura 3.1- Palma forrageira (Opuntia fícus indica Mill).
3.1.1- Características botânicas e morfológicas da palma forrageira
Face à complexidade do gênero Opuntia, provocada pelas variações
fenotípicas reguladas por condições climáticas, pela poliploidia que ocorrem em um
grande número de populações, pela alta capacidade de hibridação, a taxonomia do
gênero é muito difícil, razão pela qual poucos pesquisadores se dedicam ao seu
estudo (SCHEINVAR, 2001).
No mundo, já foram descritas cerca de 300 espécies de cactáceas
pertencentes ao gênero Opuntia, distribuídas desde o Canadá até a Argentina
(SCHEINVAR, 2001; REINOLDS; ARIAS, 2004). Entre as espécies selvagens e
cultivadas mais utilizadas, 12 espécies pertencem a Opuntia e uma Nopalea.
17
Segundo Bravo (1978) as palmas forrageiras pertencem à classe Liliateae;
família Cactaceae; sub-família Opuntioideae, tribu Opuntiae; gênero Opuntia,
subgênero Opuntia e Nopalea; do reino Vegetal; sub-reino Embryophita; divisão
Angiospermae.
3.1.2- Produção
É de suma importância conhecer o método de propagação da planta
forrageira a ser cultivada na propriedade a fim de evitar prejuízos. Como relatado
por Carmello (1995), a produção de mudas é uma das principais etapas do sistema
produtivo, uma vez que delas depende o desempenho final das plantas.
Tradicionalmente, a propagação da palma forrageira é feita por meio de parte
da planta adulta (SOUZA, 1966). Mas de acordo com Pessoa (1967) as mudas
devem ser retiradas da parte central da planta adulta, pois as raquetes situadas na
base
são
muito celulósicas e de difícil brotação. Além disso, as raquetes
selecionadas para o plantio devem apresentar-se com um bom vigor e livres de
pragas ou doenças.
De acordo com a Embrapa (2002), a produção obtida em um hectare de
palma adensada, sistema no qual se utiliza os espaçamentos entre fileiras
e
raquetes de 1,0 m x 0,25 m, é de aproximadamente 300 toneladas a cada dois
anos. Isto permite alimentar, no período de seca, 30 vacas durante 180 dias com um
consumo médio diário de 50 kg de palma por vaca. Farias et al. (2000), ao
avaliar o espaçamento da palma forrageira em consórcio com sorgo granífero,
perceberam uma produção de média de 52,45 t/ha de massa verde no espaçamento
2,0 m x 1,0 m.
Nas regiões semi-áridas do Nordeste brasileiro, a palma forrageira destaca-se
pela sua capacidade de adaptação e alta produção de matéria seca por unidade de
área. As cultivares predominantes são a miúda ou doce, gigante e redonda
(SANTANA et al., 1972; SANTOS et al., 1997). A região Nordeste do Brasil possui
uma área de 550.000 ha ocupada com a plantação de palma forrageira, com
18
destaque para Alagoas e Pernambuco, Estados com a maior área cultivada
(ARAÚJO et al., 2005).
3.1.3- Características nutricionais
Vários autores determinaram a composição química da polpa dos frutos de
palma (SÁENZ-HERNÁNDEZ, 2001), permitindo concluir que possui valor nutritivo
comparável ao de outras frutas e que o teor de sólidos solúveis é maior que o da
ameixa, cereja, damasco, maçã, melão e pêssego (PIMIENTA, 1990; SCHIMIDTHEBBEL E PENNACHIOTI, 1985). Os teores de proteínas, gorduras, fibras e cinzas
são semelhantes ao de outras frutíferas, porém com teor total de aminoácidos bem
superior (SÁENZ-HERNÁNDEZ, 2001).
A composição química da palma forrageira é variável com a espécie, idade
dos artículos e época do ano e independente do gênero ela apresenta baixos teores
de matéria seca (11,69 ± 2,56%), proteína bruta (4,81 ± 1,16%), fibra em detergente
neutro (26,79 ± 5,07%), fibra em detergente ácido (18,85 ± 3,17%) e teores
consideráveis de matéria mineral (12,04 ± 4,7%) (FERREIRA et al., 2006).
Resultados semelhantes foram encontrados por Melo et al. (2003).
A matéria seca é baixa, variando de 7,01 a 11,94 (VALDEZ e RIVERA, 1992;
SANTOS et al., 2000). Seu alto teor de umidade, entretanto, é uma característica
positiva, uma vez que nas regiões semi-áridas o fornecimento de água pode ter
sérias limitações qualitativas e quantitativas, inclusive para a espécie humana.
O conteúdo de cinzas é alto, especialmente o teor de Ca. No entanto, os
níveis de P e Na são baixos, o que resulta em relação Ca:P extremamente alta,
chegando a 40:1 (SANTOS,1992).
19
3.1.4- Utilização
Desde o período pré-hispânico que a palma forrageira é utilizada pelo homem
no México, assumindo um papel importante na economia agrícola do Império
Asteca, juntamente com o milho e a agave, consideradas as espécies vegetais mais
antigas cultivadas no território mexicano (REINOLDS; ARIAS, 2004). Na alimentação
humana, geralmente, são usados em preparações culinárias os brotos da palma ou
raquetes jovens (cladódios), denominados de verdura e os frutos, ao natural ou
processados.
A grande diversidade de usos e aplicações da palma forrageira revela a
versatilidade dessa espécie vegetal, que apesar de ser cultivada no semi-árido para
alimentação animal, não tem sua potencialidade explorada plenamente. Em
consequência, vêm sendo desperdiçadas excelentes oportunidades para melhoria
dos índices sociais e econômicos desses espaços geográficos, mediante a geração
de postos de trabalho, renda, oferta de alimentos e preservação ambiental.
Mundialmente, a palma forrageira é usada na alimentação humana, arraçoamento
animal, como fonte de energia, na medicina, na indústria de cosméticos, na proteção
e conservação do solo, dentre outros usos nobres, a exemplo da fabricação de
adesivos, colas, fibras para artesanato, papel, corantes, mucilagem, anti-transpirante
e ornamentação (BARBERA, 2001).
3.2- Farinha
Segundo a Anvisa (BRASIL, 2005a), farinhas são os produtos obtidos de
partes comestíveis de uma ou mais espécies de cereais, leguminosas, frutos,
sementes,
tubérculos
e
rizomas,
podendo
sofrer
previamente
processos
tecnológicos adequados considerados seguros para a produção de alimentos. A
designação da farinha deve ser seguida do nome comum da espécie vegetal
utilizada.
A Resolução do CNNPA nº 12, de 1978 preconiza que devem ser oriundas de
matérias-primas limpas e isentas de matérias terrosas e parasitas, não podendo
20
apresentar-se úmidas, fermentadas ou rançosas (BRASIL, 1978). Assim, de um
modo geral, representam uma grande variedade de produtos em pó, os quais se
diferenciam segundo sua composição química e suas características (MANNHEIM;
PELEG; PASSY 1973; PELEG, 1977; ILARI, 1995).
Na indústria de alimentos, as farinhas participam do processo de produção
como matérias primárias, intermediárias ou como produtos finais. Durante o
processo de obtenção das farinhas, assim como de outros produtos alimentícios, é
importante que se preservem as suas qualidades organolépticas e nutricionais.
Entretanto, sabe-se que esta operação é difícil de ser mantida no caso de pó
alimentício, pois, seja qual for a sua origem, este tipo de produto se constitui de
tecidos vivos susceptíveis de evoluir em função da absorção de água,
amolecimento, fusão, explosão e modificação de sua granulometria (COSTA;
SCHER; HARDY, 2003).
A produção de farinha tem como principais operações a secagem da matéria
prima com posterior trituração ou moagem, a fim de garantir aspectos característicos
de farinha ao produto final.
O produto farinha pode ser classificado em farinha simples, a qual
corresponde ao produto obtido da moagem ou raladura dos grãos, rizomas, frutos ou
tubérculos de uma só espécie vegetal; e farinha mista, obtida pela mistura de
farinhas de diferentes espécies vegetais (BRASIL, 1978). De acordo com a mesma
referência, tais produtos devem ser caracterizados física e quimicamente em relação
a umidade, acidez, amido, protídeos, lipídios e resíduo mineral.
O grau de umidade da farinha deve ser controlado não só por motivos
econômicos, mas também por sua importância na conservação e processamento.
A Portaria N° 354 de 18/07/96 - SVS/MS (Secretaria de Vigilância
Sanitária/Ministério da Saúde), cita que o grau de umidade do produto deverá ser
regulado pelas Boas Práticas de Fabricação, não podendo exceder 15% m/m
(BRASIL, 1996).
21
A mesma literatura afirma que resultados positivos são facilmente alcançados
quando o teor de água está ao redor de 13%. Isto porque, tais produtos com
umidade acima de 14% apresentam tendência a formar grumos e não fluem
uniformemente.
Segundo Loures et aI. (1990), inúmeras vantagens sócio-econômicas surgem
em decorrência da utilização de farinha, diferente da proveniente do trigo, em pão e
produtos do tipo biscoito e macarrão. Dentre as vantagens referidas incluem-se: o
estímulo à agricultura e a indústria nacionais e a criação de empregos em áreas
rurais e industriais.
3.3- Secagem
A secagem tem a finalidade de eliminar um líquido volátil contido num corpo
não volátil, através de evaporação. Portanto, a secagem de nosso interesse é
caracterizada pela evaporação da água do material biológico.
Durante a secagem é necessário um fornecimento de calor para evaporar a
umidade do material e também deve haver um sorvedor de umidade para remover o
vapor água, formado a partir da superfície do material a ser seco.
Este processo, de fornecimento de calor da fonte quente para o material
úmido que promoverá a evaporação da água do material e em seguida a
transferência de massa arrastará o vapor formado.
Do ponto de vista de fornecimento de calor, os mecanismos básicos de
transferência de calor empregados indicam os possíveis equipamentos necessários.
Ao passo que a retirada do vapor de água formado na superfície do material é
analisada do ponto de vista de movimento do fluido (mecânica dos fluidos),
indicando também os possíveis equipamentos para esta finalidade.
22
Finalmente, as considerações sobre como água é transportada do interior do
sólido à superfície fundamentam as teorias existentes na secagem. (PARK,
ANTONIO, OLIVEIRA e PARK, 2007).
Em um produto biológico, parte do líquido encontra-se de forma relativamente
livre, dentro de capilares, enquanto que parte se encontra dentro das células, que
durante o processo vão saindo lentamente por difusão da umidade através da
membrana celular. A superfície do produto pode estar já bastante seca, enquanto
que seu interior ainda se encontra com bastante umidade, causando uma tensão,
que pode ocasionar rachaduras no produto, principalmente em grãos.
Nesse processo, além das variáveis relacionadas com a mecânica dos
fluidos, termodinâmica, velocidade de transferência, há que se levar em conta
também as alterações físicas, químicas, bioquímicas e organolépticas que ocorrem
no produto (FIOREZE, 2004).
A secagem é uma operação de retirada da água de um material úmido por
meio da aplicação de calor, com o propósito de vaporizar parte do conteúdo de água
deste material, obtendo um produto seco (BARBANTI; MASTROCOLA; SEVERINI,
1994; LEWICKI; JAKUBCZYK, 2004).
Desta forma, ocorre uma transferência de calor do ar para o produto sob o
efeito da diferença de temperatura existente entre eles. No mesmo instante, a
diferença de pressão parcial do vapor de água existente entre o ar e a superfície do
produto determina uma transferência de matéria (massa) para o ar, na forma de
vapor de água (PARK et aI., 2002).
Segundo Fioreze (2004), a remoção de umidade ocorre até que um nível
desejado seja alcançado, de acordo com a destinação do produto, não implicando
em sua total remoção. Esta depleção infere um aumento no tempo de conservação
de produtos agropecuários, por reduzir a água disponível para os microrganismos e
reações químicas, permitindo também seu transporte e armazenamento sem
refrigeração; ocorrendo ainda, uma considerável diminuição nos custos de
transporte e manuseio (MURR; ARÉVALO-PINEDO, 2005; FITO et aI., 1996).
23
3.4- Parâmetros de qualidade analisados na secagem
3.4.1- Atividade de água
Como todo ser vivo nenhum microrganismo cresce em meio totalmente seco,
necessita de água para desenvolver suas funções, e essa água deve ser livre, ou
seja, não pode estar ligada a nenhuma outra substância. É evidente que cada tipo e
até mesmo cada espécie de organismo tem uma exigência mínima e máxima, em
teor de água no meio, sendo que fora desta faixa tem seu metabolismo alterado.
Diante do conceito de água livre deve-se pensar que se pode ter algum tipo
de alimento de certo modo líquido, que não permita o desenvolvimento de
microrganismos, por carência de água livre. Assim, o estado do alimento muitas
vezes não indica se tem maior ou menor teor de água livre (BOBBIO & BOBBIO,
1995).
A atividade de água (aw) é um importante parâmetro para estimativa da
estabilidade físico-química e microbiológica de produtos alimentícios, devido a sua
influência sobre reações químicas, enzimáticas e microbiológicas.
Nos alimentos desidratados, a inibição da atividade enzimática e do
crescimento microbiano, ocorre pelo decréscimo da atividade de água, pois um
processo de tratamento térmico sem que ocorra a secagem não é suficiente para
essa inibição. Secar o produto, é portanto, reduzir sua atividade de água.
A atividade de água (aw) quantifica o grau de ligação da água contida no
produto. A sua escolha como parâmetro de referência no processamento,
conservação e armazenamento de alimentos, ao invés do conteúdo de umidade, é
baseado em efeitos que relacionam a quantidade de água disponível para agir como
solvente e em reações de degradações químicas, enzimáticas e físicas,
determinando o crescimento de microrganismos. Outra justificativa é a facilidade de
mensuração quando comparada a determinação do conteúdo de umidade, bem
como ao fato de ser uma análise não destrutiva (MALTINI et aI., 2003).
24
Assim, dentre os fatores que condicionam o desenvolvimento microbiano nos
alimentos a atividade de água é mais relevante do que a temperatura e a umidade
relativa.
A atividade de água pode ser definida como a razão entre a pressão de vapor
da água no alimento (Pw) e a pressão de vapor da água pura na mesma temperatura
(Po):
Aw = Pw/P0
3.4.2- Carotenóides
No Brasil, a deficiência de vitamina A é um problema sério de saúde,
principalmente no nordeste brasileiro (ARAÚJO et al., 1986). Os carotenóides
parecem desempenhar alguns papéis fundamentais na saúde humana, sendo
essenciais para a visão (UENOJO et al, 2007). Eles têm recebido considerável
atenção devido sua ampla aplicabilidade no desenvolvimento de alimentos como
corantes naturais, no organismo humano como pró-vitamina A, e principalmente
como antioxidantes em sistemas lipídicos (SILVA & NAVES, 2001). Recentemente,
efeitos benéficos de carotenóides contra cânceres, doenças de coração e
degeneração macular foram reconhecidos e estimularam intensas investigações
sobre o papel desses compostos como antioxidantes e como reguladores de
resposta do sistema imune (DELGADO-VARGAS, 2000).
Os carotenóides são um grande grupo de pigmentos presentes na natureza,
derivados dos terpenóides, com mais de 600 estruturas caracterizadas com uma
produção estimada em 100 milhões de toneladas por ano, identificados em
organismos fotossintetizantes e não fotossintetizantes, plantas superiores, que
apresentam membranas fotossintéticas, fotoproteção e assimilação de energia
luminosa, algas, fungos, bactérias e em alguns animais (WINTHERHALTER &
ROUSEFF, 2002; MALDONADO-ROBLEDO et al., 2003; BURN et al, 2003;
FRASER & BRAMLEY, 2004). São responsáveis pelas cores do amarelo ao
vermelho de frutas, vegetais, fungos e flores, utilizados comercialmente como 23
corantes e em suplementos nutricionais (MALDONADO-ROBLEDO et al., 2003;
25
FRASER & BRAMLEY, 2004). Estão presentes naturalmente nas frutas e vegetais,
sendo que sua estrutura química é composta por ligações duplas conjugadas, que
são responsáveis por sua cor e por algumas de suas funções biológicas (STAHL &
SIES, 1999).
Os carotenóides têm a capacidade de sequestrar radicais livres ou atuar
como supressores do oxigênio singlete, embora esse efeito seja dependente da
pressão parcial de oxigênio no sistema e da presença de outros antioxidantes
(POLYAKOV et al., 2001; SUBAGIO & MORITA, 2001). Além disso, removem os
radicais peróxidos, modulam o metabolismo carcinogênico, inibem a proliferação
celular, estimulam a comunicação entre células, e elevam a resposta imune
(OLSON, 1999).
Os principais carotenóides com potencial aplicação como ingredientes
funcionais antioxidantes são: β-caroteno, licopeno, luteína, zeaxantina, α-caroteno e
β-criptoxantina (VIEIRA, 2003). Evidências epidemiológicas sugerem que a ingestão
de β-caroteno pode inibir certos tipos de câncer e doenças mediadas por radicais
livres (DELGADO-VARGAS, 2000). O licopeno, carotenóide presente em produtos
de tomate, previne oxidação do LDL, reduz o risco do desenvolvimento de
arteriosclerose e doenças coronárias e sugere-se que pode reduzir o risco de câncer
de próstata, pulmão, pele e bexiga (EDGE et al, 1997; AGARWAL & RAO, 1998).
Segundo SOUTHON (2000) o maior consumo de frutas e vegetais ricos em
carotenóides reduz a susceptibilidade da LDL à oxidação, observando-se também
uma alta relação entre as concentrações de carotenóides no plasma humano e o
menor nível de dano oxidativo ao DNA.
3.5- Planejamento e otimização de experimentos
O planejamento dos experimentos consiste em projetar um experimento de
forma que ele seja capaz de fornecer exatamente o tipo de informação que se
procura. Para tal, precisamos saber o que é que estamos procurando e utilizar
técnicas apropriadas para este propósito como é o caso da metodologia da
superfície de resposta (RSM) (BARROS NETO; SCARMíNIO; BRUNS, 2003).
26
A RSM, empregada desde a década de 50, é uma técnica baseada no
emprego de planejamentos fatoriais e que até hoje tem sido largamente utilizada
com bastante sucesso na modelagem de diversos processos industriais (BOX;
HUNTER; HUNTER, 1978).
De acordo com Barros Neto, Scarmínio e Bruns (2003), ela é composta de
duas etapas: a modelagem e o deslocamento. Ambas podem ser repetidas quantas
vezes forem necessárias, até que se atinja uma região ótima (máximo ou mínimo),
da superfície estudada. A primeira é conseguida se ajustando modelos lineares ou
quadráticos a resultados experimentais obtidos a partir de planejamentos
experimentais. A segunda ocorre em busca do caminho de máxima inclinação de um
determinado modelo, que é o caminho onde a resposta varia de forma mais
pronunciada.
O método do planejamento experimental é baseado na seleção de níveis
(nível superior + e nível inferior -) para cada variável de entrada (variável
independente) e na execução de experimentos para todas as possíveis
combinações. Se n fatores (variáveis controladas pelo experimentador) estão
envolvidos no estudo de um sistema, o planejamento necessita de 2 n ensaios
diferentes, que é o número mínimo para obtenção de um planejamento fatorial
completo. Outros ensaios podem ser adicionados ao experimento na forma
repetições a fim de se calcular o erro experimental. Com os resultados obtidos,
podem-se calcular os efeitos principais e de interação das variáveis independentes
sobre as respostas (variáveis dependentes), determinando quais os efeitos mais
significativos para o processo em estudo.
Para a obtenção dos modelos empíricos através de regressões lineares e não
lineares, Box, Hunter e Hunter (1978) afirmam que é necessário realizar
primeiramente uma análise de variância (ANOVA), utilizando dois parâmetros muito
importantes: coeficiente de correlação R2 e o valor estimado para o teste F.
O coeficiente de correlação é um parâmetro estatístico que relaciona a
variância dos pontos experimentais em relação ao modelo proposto com a variância
27
da própria população de pontos experimentais. Se a correlação entre os valores
previstos pelo modelo e os valores experimentais for igual à unidade, diz-se que esta
é perfeita, caso contrário, quando o valor for nulo, não existe correlação alguma
entre eles.
A base do teste F consiste em verificar se existe relação entre as variáveis
independentes e as respostas do planejamento. Quando não existe correlação entre
as variáveis independentes e as respostas, pode-se demonstrar que a razão entre
as médias quadráticas da regressão e do resíduo (MQR/MQr) segue uma
distribuição F (hipótese nula). Neste caso, a variação nos valores dos resultados foi
devido, exclusivamente, a fatores aleatórios. A hipótese nula pode ser testada
usando o valor efetivamente calculado para MQR/MQr e, para isto, basta compará-Io
com o valor tabelado de F. Se as variações das respostas experimentais
apresentarem alta probabilidade de pertencerem à distribuição F, não há motivos
para se questionar a hipótese nula. Desta forma, pode-se dizer que a equação de
regressão não é significativa.
Por outro lado, caso a razão MQR/MQr seja maior que o valor de F tabelado,
pode-se dizer que a equação de regressão é estatisticamente significativa e que os
dados experimentais podem ser bem representados pelo modelo obtido. De acordo
com Box e Wetz (1993), para que um modelo seja considerado estatisticamente
significativo e preditivo é necessário que o valor da razão MQR/MQr seja de quatro a
cinco vezes superior ao valor de F tabelado e/ou a falta de ajuste não significativa.
A análise dos resíduos é outro parâmetro de importância fundamental ao se
avaliar a qualidade do ajuste de um modelo. Valores residuais altos indicam má
qualidade no ajuste (BARROS NETO; SCARMíNIO; BRUNS, 2003).
A metodologia do planejamento fatorial, associada à análise de superfície de
respostas, é uma ferramenta fundamentada na teoria estatística, que fornece
informações seguras sobre o processo, minimizando o empirismo que envolve
técnicas de tentativa a erro (BOX, 1978).
28
Para que o uso da metodologia atinja resultados desejados, é necessário
haver uma interação entre o processo, a estatística e o bom senso.
Um planejamento experimental apresenta as seguintes vantagens:
1. Reduz o número de experiências ou repetições e melhora a qualidade da
informação obtida através dos resultados;
2. Os fatores são analisados simultaneamente;
3. É possível otimizar mais de uma resposta ao mesmo tempo;
4. Permite calcular e avaliar o erro experimental;
5. Depende mais da competência do profissional em sua área de atuação que
de seus conhecimentos em estatística;
3.6 – Desenvolvimento de novos produtos
Segundo Christensen, Rama e Von Tunzelmann (1996) a fonte mais
importante de informação para a inovação no setor alimentar são os consumidores e
clientes finais, a mudança radical do papel dos consumidores no desenvolvimento
da inovação nesse setor é decorrente de mudanças socioeconômicas e do estilo de
vida que qualificam suas necessidades. Eles afirmam também que os investimentos
em pesquisa e desenvolvimento na área alimentar, isto porque grande parte do
desenvolvimento de novas tecnologias de processo e produto é realizada por
agentes externos como os fornecedores de insumos, equipamentos ou instituições
de pesquisa e desenvolvimento.
A inovação no setor alimentício envolve um processo complexo de interação
que liga as necessidades do consumidor com os novos desenvolvimentos da ciência
e tecnologia (GALIZZI & VENTURINI, 1996). Assim também a relação entre a
capacidade inovadora e o tamanho da empresa decorre da possibilidade de
amortizar os investimentos em ativos tangíveis (equipamentos e plantas) e
intangíveis (imagem de marca, conhecimento) específicos e necessários ao
desenvolvimento de novos produtos, em uma ampla base de produção. A aceitação
29
pelo mercado da introdução de novos produtos é um componente importante na
determinação do impacto a longo prazo no valor da firma (PAUWELS et al., 2004).
30
4. MATERIAL E MÉTODOS
4.1- Local dos experimentos
Os experimentos foram realizados nos seguintes laboratórios:
a) Laboratório de Operações Unitárias – CT/UFPB;
b) Laboratório de Tecnologia de Alimentos – CT/UFPB;
c) Laboratório de Bioquímica de Alimentos – CT/UFPB.
4.2- Matéria-prima
Para a realização dos vários ensaios experimentais foi utilizada a palma
forrageira (Opuntia fícus, indica Mill.), com estado de desenvolvimento de
aproximadamente 36 meses (figura 4.1) obtida no interior paraibano de Princesa
Isabel e encaminhado ao Laboratório de Operações Unitárias, localizado no Centro
de Tecnologia – Campus I da Universidade Federal da Paraíba para ser submetida
aos experimentos.
Figura 4.1 – Palma forrageira (opuntia fícus indica Mill)
utilizada na pesquisa. (GUSMÃO, 2011)
31
4.3- Determinação físico-química da matéria-prima
As análises físico-químicas foram realizadas em triplicata tanto na matéria
prima in natura como frações granulométricas da farinha obtida da melhor condição
de secagem, Portanto, o valor final de cada análise corresponde à média das três
repetições.
A palma in natura, bem como as frações granulométricas da farinha com
maiores rendimentos obtida da melhor condição de secagem foram submetidas às
seguintes determinações: atividade de água, umidade, cinzas, proteínas, lipídios,
teor de cálcio, teor de fósforo, teor de ferro, teor de carotenóides totais e fibra bruta.
Tabela 4.1 – Determinações físico-químicas e metodologias.
Determinação
Metodologia
Umidade, Cinzas, Atividade de água
IAL, BRASIL, 2005
Proteínas
KJEHLDAL, 2005
Lipídeos
BLIGH E DYER, 1959
Carotenóides Totais
RODRIGUEZ-AMAYA (1999)
Fibra bruta
KRAMER & GINKEL, 1952
Ferro, fósforo
RANGANA, 1979
Cálcio
IAL, 2005
4.4- Descrições das etapas para obtenção da farinha da palma
forrageira
A Figura 4.2 expõe, de forma geral, as etapas de obtenção da farinha da
palma forrageira.
32
Recepção da matéria-prima
Limpeza
Corte
Pesagem
Secagem
Pesagem
Moagem
Separação granulométrica
Acondicionamento
Figura 4.2 – Fluxograma geral para obtenção da farinha de palma forrageira.
4.4.1- Limpeza e corte
Foi realizada uma limpeza da palma forrageira com água potável fria, usada
diretamente da rede pública, permitindo assim eliminar da superfície sujeiras tais
como, terra, detritos ou impurezas de diversas espécies que viessem a prejudicar a
qualidade do produto. Posteriormente, a palma forrageira foi submetida ao corte em
fatias no equipamento manual com o intuito do produto ficar com uma espessura de
0,5 cm (figura 4.3).
33
Figura 4.3- Cortador utilizado nos experimentos (GUSMÃO, 2011).
Figura 4.4- Palma forrageira após o corte (GUSMÃO, 2011).
4.4.2- Pesagem
A palma forrageira cortada foi pesada antes da operação de secagem para
determinação da massa seca ao final do processo. Esta operação foi realizada em
balança semi-analítica, modelo SR-600 com exatidão de duas casas decimais.
4.4.3- Secagem
Na operação de secagem, cada bandeja apresentava um conteúdo de
aproximadamente 100 g de palma in natura, dispostas em uma única camada (figura
4.5). O secador usado nessa pesquisa foi um secador de bandejas com leito fixo e
fluxo ascendente de ar (Figura 4.5), conectado a um sistema de aquecimento
elétrico de ar e convecção forçada.
Foram realizados três experimentos no mesmo secador de bandejas
utilizando temperaturas de 40°C, 50°C, e 60°C, com velocidades do ar de secagem
variando de 1, 2 e 3 m s-1, com tempos de secagem de 300, 360 e 420 min,
34
regulados por um sistema automático com um inversor de frequência conectado ao
motor.
O secador e as resistências elétricas foram ligados até que atingisse a
temperatura desejada para cada experimento, todo o processo era realizado por um
controlador de temperatura e uma sonda PT100. Foram realizadas as medidas das
velocidades do ar, com auxílio do anemômetro (marca TSI) e das temperaturas e
umidade relativa do ar, com auxílio do higrômetro (marca ALLA FRANCE). As
amostras foram pesadas em tempos pré-determinados. Todos os ensaios foram
feitos em triplicata.
Um ventilador centrífugo de 1HP (1) impulsiona o ar ambiente, cujo fluxo pode
ser controlado por uma válvula (2), através de um conjunto de resistências elétricas
(3). Esse conjunto é formado por duas resistências de 1.000W, três de 500 W e uma
de 1500 w. Em seguida na entrada da câmara temos um termômetro (5) que serve
para medir a temperatura do ar quente que passa pelas bandejas. A câmara de
secagem é constituída de 5 bandejas de tela de aço inoxidável, medindo 0,40x
0,40m. Toda a câmara é revestida interna e externamente por uma fina chapa de
aço inoxidável.
Figura 4.5 – Palma in natura para secagem.
(GUSMÃO, 2011)
35
Figura 4.6 – Secador de bandejas utilizado na pesquisa. (FIOREZE, 2004)
4.4.3.1- Planejamento experimental
O processo de secagem convectiva das fatias da palma forrageira foi
estudado mediante planejamento experimental fatorial completo 23 com 3 pontos
centrais, sendo três variáveis independentes (temperatura, tempo e velocidade do
ar), avaliadas em dois níveis (- e +), totalizando 11 experimentos. As variáveis
dependentes do planejamento foram a atividade de água (aw) e teor de carotenoides
totais. A Tabela 4.2 mostra a planilha de planejamento utilizada para o estudo.
3
Tabela 4.2: Planejamento fatorial completo 2 com 3 pontos centrais para avaliar a secagem
convectiva da palma forrageira.
Ensaios
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
Temperatura
(°C)
40 (-1)
60 (+1)
40 (-1)
60 (+1)
40 (-1)
60 (+1)
40 (-1)
60 (+1)
50 (0)
50 (0)
50 (0)
Velocidade do ar
(m.s-1)
1 (-1)
1 (-1)
1 (-1)
1 (-1)
3 (+1)
3 (+1)
3 (+1)
3 (+1)
2 (0)
2 (0)
2 (0)
Tempo
(min)
300 (-1)
300 (-1)
420 (+1)
420 (+1)
300 (-1)
300 (-1)
420 (+1)
420 (+1)
360 (0)
360 (0)
360 (0)
36
Através do presente estudo foi possível obter modelos estatísticos capazes de
predizerem o comportamento das variáveis dependentes (respostas) em função das
variáveis independentes, na faixa adotada para a análise das últimas.
As faixas utilizadas neste trabalho para a temperatura e velocidade do ar
foram baseadas em ensaios preliminares e também na literatura sobre desidratação
de frutas. A faixa adotada para o tempo de secagem foi obtida mediante uma
cinética no ponto central, para observar as curvas de taxa de perda de água em
função do tempo de processo.
Foi assumido existir uma função matemática “y” para cada resposta ξ (aw, CT)
em função das três variáveis independentes (temperatura, tempo e velocidade do ar)
(KHURI; CORNELL, 1996):
(4.1)
Onde β corresponde ao coeficiente da equação e os sub-índices 0, i, ii, ij,
correspondem ao valor médio da função y, temperatura, tempo, velocidade do ar,
interação entre temperatura e tempo, interação entre temperatura e velocidade e
interação entre tempo e velocidade, respectivamente. A Equação 4.1 corresponde
ao modelo codificado das variáveis dependentes avaliadas neste estudo. A fim de se
obter o valor real correspondente à faixa estudada das variáveis independentes, a
seguinte equação pode foi usada:
VC = (VR – PCT)/ Δ VR PCT
(4.2)
Em que VC, VR, PCT e PCT ΔVR correspondem ao valor codificado, valor
real, ponto central e variação entre valor real e o ponto central, respectivamente.
A fim de se obter os coeficientes da Equação 4.1, foi realizada uma análise de
variância (ANOVA) para cada resposta, utilizando o pacote estatístico STATÍSTICA
7.0 (STATSOFT, 2004).
37
O objetivo do estudo foi obter uma maximização do conteúdo de
carotenóides, juntamente com uma minimização da atividade de água do produto.
Para tal, foi realizada uma análise conjunta entre as superfícies de resposta obtidas
para a razão TC e aw, a fim de se encontrar a região que melhor atendesse aos
objetivos do presente estudo.
4.4.4- Pesagem
A palma forrageira desidratada foi pesada conforme descrito no item 4.4.2.
Após a secagem, as bandejas apresentavam um conteúdo de produto seco de
aproximadamente 12 g, o que corresponde a um rendimento em torno de 12%.
4.4.5- Moagem
A palma forrageira desidratada foi submetida a um trituramento em
multiprocessador (marca MAGIC BULLET) (figura 4.7). A quantidade processada por
batelada era de aproximadamente 20 g.
Figura 4.7- Multiprocessador utilizado nos experimentos. (GUSMÃO 2011)
38
4.4.6- Análise granulométrica
Após a moagem, a análise granulométrica foi realizada por peneiramento
caracterizado por medidas diretas e utilizado em uma série de peneiras (figura 4.9)
na faixa de tamanhos de 80 a 325 Mesh. A superfície de peneiramento das peneiras,
malha, é constituída por aberturas quadradas ou retangulares, formadas por fios
trançados perpendicularmente. Todas as peneiras utilizadas constituem uma série
padronizada, cujas aberturas estão relacionadas entre si por uma progressão
geométrica, possibilitando a comparação dos resultados da classificação.
Figura 4.8- Série de peneiras utilizadas na análise granulométrica. (GUSMÃO 2011)
4.4.7- Acondicionamento
A farinha da palma forrageira (figura 4.9) após a análise granulométrica foi
acondicionada em saco hermético de polietileno e mantida em temperatura ambiente
para posterior realização das análises físico-químicas.
39
Figura 4.9- Farinha da palma forrageira. (GUSMÃO 2011)
4.5- Tratamento estatístico dos dados
Os resultados das análises físico-químicas foram avaliados por meio do
desvio-padrão entre as triplicatas. Aplicou-se o delineamento inteiramente
casualizado (DIC), para análise comparativa das médias pelo Teste de Tukey ao
nível de 5% de probabilidade, através do programa ASSISTAT 2008 (DEAG-CTRNUFCG). Para a análise do planejamento experimental utilizou-se o programa
STATISTICA 7.0 (2004).
40
5. RESULTADOS E DISCUSSÃO
5.1- Determinação físico química da matéria prima
A determinação físico-química da palma in natura foi realizada de acordo com
os métodos referenciados na Seção 4.3. A Tabela 5.1 ilustra os resultados obtidos:
Tabela 5.1 – Determinação físico química da palma forrageira in natura.
Determinação
Valor médio ± desvio padrão
Umidade (g 100g-1)
95,40 ± 0,56
Cinzas (g 100g-1)
1,25 ± 0,03
Lipídeos (g 100g-1)
2,27 ± 0,02
Proteínas (g 100g-1)
0,60 ± 0,05
-1
Cálcio (mg 100g )*
-1
Ferro (mg 100g )*
316,50 ± 13,25
0,26 ± 0,05
Fibra bruta (g 100g-1)*
26,00 ± 0,04
Fósforo (mg 100g-1)*
20,17 ± 0,33
Atividade de água
Carotenóides totais (μg g-1)
0,99 ± 0,01
28,55 ± 4,40
*massa seca.
Comparando os resultados da Tabela 5.1 aos obtidos por Ferreira (2006) e
Melo (2003), observa-se que o conteúdo de proteína é inferior ao da literatura. O
mesmo não acontece com os teores de cinzas e ferro os quais apresentam valores
um pouco superiores aos encontrados por Sobreira (1993). O conteúdo de
carotenóides totais foi um pouco inferior ao encontrado na literatura.
As diferenças apresentadas entre os valores obtidos neste estudo e os da
literatura são perfeitamente compreensíveis quando se sabe que a composição
centesimal da palma forrageira é função de diversos fatores, tais como: estado de
desenvolvimento, época do ano, técnica de irrigação utilizada para o plantio, região
da qual a palma é oriunda, dentre outros.
41
5.2- Secagem convectiva da palma forrageira
A secagem da palma in natura foi realizada de acordo com os métodos
referenciados na Seção 4.4. A Tabela 5.2 ilustra os resultados obtidos:
Tabela 5.2 – Experimentos de secagem e resultados.
Ensaios
Temperatura
(°C)
1
40 (-1)
2
60 (+1)
3
40 (-1)
4
60 (+1)
5
40 (-1)
6
60 (+1)
7
40 (-1)
8
60 (+1)
9
50 (0)
10
50 (0)
11
50 (0)
*Dp – desvio padrão.
Velocidade
do ar (m/s)
Tempo
(min)
aw±Dp
1 (-1)
1 (-1)
1 (-1)
1 (-1)
3 (+1)
3 (+1)
3 (+1)
3 (+1)
2 (0)
2 (0)
2 (0)
300 (-1)
300 (-1)
420 (+1)
420 (+1)
300 (-1)
300 (-1)
420 (+1)
420 (+1)
360 (0)
360 (0)
360 (0)
0,84 ± 0,01
0,45 ± 0,01
0,97 ± 0,02
0,44 ± 0,01
0,35 ± 0,01
0,37 ± 0,01
0,58 ± 0,01
0,26 ± 0,02
0,69 ± 0,02
0,69 ± 0,01
0,69 ± 0,01
Carotenóides
Totais (μg g-1)
±Dp
73,29 ± 0,06
51,88 ± 0,05
67,80 ± 0,02
69,60 ± 0,06
84,90 ± 0,12
108,38 ± 0,15
71,86 ± 0,11
66,55 ± 0,01
86,07 ± 0,02
86,10 ± 0,09
86,05 ± 0,05
De acordo com a tabela 5.2 acima, podemos verificar que tivemos valores de
carotenóides totais variando de 51,88 a 108,38 μg g-1, para as seguintes condições
de processo: temperatura de 60ºC, velocidade do ar de 1 e 3 m s-1, tempo de
secagem de 300 min.
Ainda analisando a tabela 5.2 acima, podemos verificar que os valores de
atividade de água variaram de 0,26 a 0,97, para as seguintes condições de
processo: temperatura de 60 e 40 ºC, velocidade do ar de 3 e 1 m s-1, tempo de
secagem de 420 min.
A figura 5.1 mostra os efeitos principais e das interações das variáveis
independentes: tempo (min), velocidade do ar (m s-1) e temperatura (ºC) sobre o
conteúdo de carotenóides totais.
42
v (m/s)
2411,941
2by3
-2404,16
t (min)
-1475,73
1by3
1367,545
1by2
T (ºC)
-229,103
-82,7315
1- Temperatura (ºC);
2- Tempo (min);
3- Velocidade do ar (m/s).
p=,05
Estimativa dos efeitos padronizados (valores absolutos)
Figura 5.1 – Gráfico de Pareto para o conteúdo de carotenóides totais.
Analisando os efeitos principais das variáveis temperatura (ºC), tempo (min),
velocidade do ar (m s-1) sobre o conteúdo de carotenóides totais da figura 5.1,
percebemos que a variável que mais influenciou foi a velocidade do ar (m s-1), sendo
cerca de aproximadamente 3 vezes a influência que a temperatura (ºC) exerce,
sendo um efeito diretamente proporcional (sinal positivo) ao aumento do conteúdo
de carotenóides totais.
Com relação aos efeitos de interação, ou secundários, o que mais influenciou
o conteúdo de carotenóides totais foi a interação entre o tempo (min) e a velocidade
do ar (m s-1) simultaneamente, sendo cerca de aproximadamente 10 vezes o efeito
de interação da temperatura (ºC) e o tempo (min), exercendo um efeito inversamente
proporcional (sinal negativo) ao conteúdo de carotenóides totais.
A figura 5.2 mostra os efeitos principais e das interações das variáveis
independentes: tempo (min), velocidade do ar (m s-1) e temperatura (ºC) sobre o
conteúdo de atividade de água.
43
v (m/s)
-491,439
T(ºC)
-347,189
1by2
-253,144
1by3
129,4005
2by3
t (min)
91,92388
-2,82843
1- Temperatura (ºC);
2- Tempo (min);
3- Velocidade do ar (m/s).
p=,05
Estimativa dos efeitos padronizados (valores absolutos)
Figura 5.2 – Gráfico de Pareto para o conteúdo de atividade de água.
Analisando os efeitos principais das variáveis temperatura (ºC), tempo (min),
velocidade do ar (m s-1) sobre o conteúdo de atividade de água da figura 5.2,
percebemos que a variável que mais influenciou foi a velocidade do ar (m s-1), já o
tempo de secagem não exerceu efeito significativo sobre o conteúdo de atividade de
água, sendo um efeito inversamente proporcional (sinal negativo) ao aumento da
atividade de água
Com relação aos efeitos de interação, ou secundários, o que mais influenciou
o conteúdo de atividade de água foi a interação entre o tempo (min) e a temperatura
(ºC) simultaneamente, sendo cerca de aproximadamente 3 vezes o efeito de
velocidade do ar (m s-1)
e o tempo (min), exercendo um efeito inversamente
proporcional (sinal negativo) ao conteúdo de atividade de água.
As respostas obtidas foram submetidas à análise estatística sendo que os
efeitos foram estimados a um nível de significância de 5% (p ≤ 0,05), ou seja,
admitiu-se um intervalo de confiança de 95%. Posteriormente, somente os efeitos
que apresentaram significância foram analisados através da Análise de Variância
(ANOVA), utilizando o teste F para o planejamento estudado.
44
A partir destas análises, obtiveram-se os coeficientes de regressão (Tabela
5.3), bem como os resultados da ANOVA (Tabela 5.4).
Tabela 5.3- Valores dos coeficientes de regressão polinomial de segunda ordem do modelo
estatístico para as variáveis dependentes do processo de secagem convectiva da palma forrageira.
Símbolos
β0
βi
βii
βiii
βij
βik
βjk
Coeficientes
153,48
32,87
-11,36
66,34
22,50
14,17
-28,33
A análise que foi feita a seguir, mostra os resultados obtidos para a variável
de otimização (VO), definida por:
VO = TC/aw
(5.1)
Os valores ótimos da equação acima ocorrem quando se aumenta os teores
de carotenóides totais e se reduz o conteúdo de atividade de água, o que
corresponde ao aumento de VO.
Tabela 5.4- Análise de variância (ANOVA) para a variável de otimização do processo de secagem
convectiva da palma forrageira.
FV
SQ
Regressão 56965,48
Resíduo
Total
FA
GL
6
MQ
9494,20
Fcalculado
11,42
Ftabelado
6,16
3325,07
4
831,27
-
-
60290,55
10
-
3325,00
2
1662,50
R2 =
2,00
0,94
6,94 (ns)
De acordo com a tabela acima e o gráfico de dispersão observado e predito
(figura 5.3), analisando os valores da função F, percebemos que o modelo
estatístico linear obtido foi considerado significativo a 5% e preditivo por apresentar
falta de ajuste (FA) não significativa.
45
Valores Preditos
350
300
250
200
150
100
50
0
0
50
100 150 200 250 300 350
Valores observados
Figura 5.3 – Gráfico dos valores observados e preditos para a variável de otimização.
De acordo com a figura 5.3, a baixa dispersão observada implica em um bom
ajuste ao modelo estatístico.
O gráfico (a) indica que valores acima de 180 da variável de otimização
podem ser observados quando se tem uma combinação entre a variável tempo (min)
e temperatura (ºC) pelo menos no ponto intermediário.
O gráfico (b) indica que valores acima de 180 podem ser obtidos para valores
acima dos valores intermediários de velocidade do ar (m s-1) quanto de temperatura
(ºC).
No gráfico (c), percebe-se que valores ótimos da variável de otimização são
obtidos quando se tem a variável tempo em seu nível mínimo e a variável velocidade
do ar em seu nível máximo, portanto, após a análise das respostas, a condição
ótima escolhida é de temperatura 60ºC, velocidade do ar de 3 m s-1 e tempo de
processo de 300 min.
Desta forma, destaca-se que a palma forrageira foi desidratada na melhor
condição supracitada e, só depois submetida aos processos de moagem e análise
granulométrica.
46
196
192
188
184
180
176
172
168
164
160
156
152
148
144
140
136
132
128
124
120
116
112
259,52
108
256
104
252
100
248
96
244
92
240
88
236
(a)
(c)
232
228
224
220
216
212
208
204
200
196
192
188
184
180
176
172
168
164
160
156
152
148
144
140
136
132
128
124
120
116
112
108
104
100
96
92
88
84
80
76
72
250
240
230
220
210
200
190
180
170
160
150
140
130
120
110
100
90
80
70
(b)
47
Figura 5.4 – Superfícies de resposta obtidas para a influência das variáveis
independentes: tempo (min), temperatura (ºC) e velocidade do ar (m s-1) sobre a
variável de otimização. (a) – Influência do tempo (min) e temperatura (ºC) sobre a
resposta; (b) Influência da velocidade (m s-1) e temperatura (ºC) sobre a resposta;
(c) – Influência da velocidade (m s-1) e tempo (min) sobre a resposta.
5.3- Análise granulométrica
A análise granulométrica da farinha da palma forrageira foi realizada de
acordo com os métodos referenciados na Seção 4.4. A Tabela 5.5 ilustra os
resultados obtidos:
Tabela 5.5 – Análise granulométrica da farinha da palma forrageira.
Peneira
(Mesh)
Peso das
peneiras
vazias (g)
Peso das
Peso do produto Rendimento
peneiras com
(g)
(%)
produto (g)
80
350,90
392,57
41,67
72,49
100
320,70
322,90
2,20
3,83
115
338,64
340,20
1,56
2,71
150
302,56
306,45
3,89
6,77
325
324,43
332,51
8,08
14,06
Retido
439,16
439,24
0,08
0,14
Total
-
-
57,48
100,00
De acordo com a tabela 5.5, as frações granulométricas que tiveram o maior
rendimento foram as que ficaram retidas nas peneiras de 80, 150 e 325 Mesh, com
um rendimento de 72,49%, 6,77% e 14,06% respectivamente.
A fração retida na peneira de 325 Mesh tem um conteúdo de umidade de
13,44%, a 150 Mesh tem um conteúdo de umidade de 14,36% e a fração retida na
peneira de 80 Mesh tem um conteúdo de umidade de 15,70%.
48
O teor de umidade encontrado nas farinhas retidas nas peneiras de 115 e 325
Mesh encontra-se dentro do padrão estabelecido pela MAPA (2005) que exige o
máximo de 15% de umidade em farinhas.
5.4- Determinação físico química das frações granulométricas
Para determinação físico-química foram escolhidas as farinhas retidas nas
peneiras de 80, 150 e 325 Mesh, por apresentarem um maior rendimento de acordo
com a tabela 5.5. A caracterização físico-química das frações granulométricas foi
realizada de acordo com os métodos referenciados na Seção 4.3. A Tabela 5.6
ilustra os resultados obtidos:
Tabela 5.6 – Determinação físico química das frações granulométricas da farinha da palma forrageira
e da palma in natura.
Determinação
Umidade
-1
(g 100g )
Cinzas
-1
(g 100g )
Lipídeos
-1
(g 100g )
Proteínas
-1
(g 100g )
Cálcio
-1
(mg 100g )
Ferro
-1
(mg 100g )
Fibra bruta
-1
(g 100g )*
Fósforo
-1
(mg 100g )
Atividade de
Valor médio +
Dp (80 Mesh)
Valor médio +
Dp (150 Mesh)
Valor médio +
Dp (325 Mesh)
Valor médio + Dp
(in natura)
15,70 ± 0,25a
14,36 ± 0,24b
13,44 ± 0,12c
95,40 ± 0,56
15,30 ± 0,05a
16,66 ± 0,04b
13,00 ± 0,03c
1,25 ± 0,03
4,78 ± 0,03a
1,96 ± 0,03c
2,38 ± 0,05b
2,27 ± 0,02
10,52 ± 0,10a
8,60 ± 0,02b
8,70 ± 0,02b
0,60 ± 0,05
111,13 ± 0,02c
337,67 ± 0,58a
332,33 ± 1,53b
316,50 ± 13,25
87,89 ± 0,55a
4,68 ± 0,10c
59,67 ± 0,32b
0,26 ± 0,05
15,50 ± 0,10b
22,56 ± 0,06a
11,53 ± 0,03c
26,00 ± 0,04
333,15 ± 3,05b
394,50 ± 2,50a
289,50 ± 3,50c
20,17 ± 0,33
0,40 ± 0,00a
0,38 ± 0,00a
0,37 ± 0,00a
0,99 ± 0,01
49
água
Carotenóides
-1
totais(μg g )
133,34 ± 0,06c
140,35 ± 0,13b
145,45 ± 0,06a
28,55 ± 4,40
*Médias seguidas de mesma letra na linha não diferem entre si ao nível de 5% de significância pelo
Teste Tukey;.
*massa seca;
*amostra 01 = granulometria 80 Mesh;
*amostra 02 = granulometria 150 Mesh;
*amostra 03 = granulometria 325 Mesh.
De acordo com a tabela 5.6, todas as determinações físico químicas da
farinha da palma forrageira, com exceção da atividade de água, tiveram um
diferença significativa a 5% de probabilidade, isso indica que houve separação de
macronutrientes após a análise granulométrica.
Como não foram obtidos dados na literatura sobre a composição físicoquímica da farinha da palma forrageira, os dados da tabela 5.6 foram comparados
com os dados da farinha de trigo, farinha de arroz e farinha de milho.
A Tabela 5.7 ilustra os resultados obtidos pela (TACO, 2006) de outras
farinhas comerciais mais utilizadas, para efeitos comparativos com os dados
referentes aos da farinha de palma forrageira:
Tabela 5.7 – Determinação físico-química de outros tipos de farinha.
Valor médio
(farinha de arroz)
Valor médio
(farinha de trigo)
Umidade (g 100g-1)
12,7
13,0
11,8
Cinzas (g)
0,2
0,8
0,5
Lipídeos(g)
0,3
1,4
1,5
Proteínas (g)
1,3
9,8
7,2
Cálcio (mg 100g-1)
1,0
18,0
1,0
Ferro (mg 100g-1)
31,4
1,0
2,3
Determinação
Valor médio
(farinha de milho)
50
Fósforo (mg.100g-1)
36,0
115,0
84,0
Fonte: TACO (2006).
A amostra 01 tem um maior conteúdo de umidade devido a possuir uma maior
granulometria e abranger partículas da casca da palma forrageira, em virtude de ter
uma área superficial maior quando comparada com a amostra 03 que tem a menor
granulometria e uma área superficial menor e o seu conteúdo de umidade é
referente a partículas da polpa da palma forrageira. As umidades das 3 amostras
foram ligeiramente maior do que as encontradas por Taco, 2006.
Com relação ao conteúdo de cinzas, a amostra 02 possui o maior conteúdo e
apresenta o menor conteúdo de lipídeos, esse conteúdo de cinzas corresponde a
uma grande parte a fração orgânica devido a mesma farinha possuir teores elevados
de cálcio e fósforo. Comparando os resultados da Tabela 5.6 aos obtidos pela Taco
(2006), com relação a farinha de trigo, milho e arroz e por Pessoa (2009) em
experimentos com farinha da casca de banana observa-se que o conteúdo de cinzas
são muito superiores aos encontrados.
A amostra que contém o maior conteúdo de lipídeos é a amostra 01 pelo fato
de possuir mais partículas da casca da palma forrageira. Os valores de lipídeos
encontrados neste trabalho foram: 4,78%, 1,96% e 2,38% diferem dos valores
encontrados por TACO (2006) e inferiores aos encontrados por Pessoa (2009).
De acordo com a Portaria n0 27 de 13 de janeiro de 1998 (BRASIL, 1998) um
alimento sólido é considerado fonte de proteínas quando contém, no mínimo, 10%
da Ingestão Diária Recomendada (IDR) indicada na Resolução n0 263 de 22 de
setembro de 2005 (BRASIL, 2005c), para diferentes grupos de indivíduos. Com base
nessas legislações a amostra 01 da farinha da palma forrageira pode ser
considerada fonte de proteínas para todos os grupos de indivíduos, incluindo
gestantes e lactantes, grupo com maior necessidade deste nutriente. Quanto aos
teores de proteínas encontrados nesse trabalho, foram: 10,52%, 8,60% e 8,70%
para as amostras 01, 02 e 03 respectivamente. Neste sentido, Oliveira (2009)
51
trabalhando com farinha da casca de uva constatou 6,79%, valor inferior ao
encontrado na pesquisa.
A fração granulométrica de 150 Mesh é indicada para o consumo por pessoas
com problema de desmineralização dos ossos, adultos, crianças, gestantes,
lactantes, e favorece o desenvolvimento e a manutenção da massa óssea, pois essa
farinha possui um alto teor de cálcio, que é 337,67 mg 100g-1, valor bem superior ao
encontrado por Taco (2006) para os experimentos com os outros 3 tipos de farinha.
Todas as frações granulométricas são indicadas para enriquecimento de
produtos com carência de fósforo já que a dose diária recomendada para adultos é
de 700 mg 100g-1, esse mineral atua em conjunto com outros minerais e é
recomendado para crianças com problemas de formação de esmalte nos dentes,
adultos problemas de desempenho físico e fadiga. A amostra 02 apresentou o maior
conteúdo de fósforo que foi de 394,50 mg 100g-1.
A amostra 1 é indicada para enriquecimento de produtos com deficiência de
ferro, já que a mesma possui um alto conteúdo do mineral 87,89 mg 100g-1, esses
produtos enriquecidos são indicados para gestantes, crianças e pessoas com
problema de anemia, esses valores são bem superiores aos encontrados por Taco
(2006).
Não houve diferença significativa entre o conteúdo de atividade de água de
todas as amostras analisadas, com um nível de significância de 5%.
Vale destacar os baixos níveis de umidade e atividade de água encontrados
para a farinha desenvolvida. Estes teores são característicos de produtos altamente
higroscópicos, ou seja, com alta capacidade de reidratação.
A amostra 3 possui o maior conteúdo de carotenoides totais, que foi de
145,45 µg g-1 . Esses valores obtidos para o teor de carotenóides totais foram
superiores aos encontrados por Portela (2009) para experimentos com melancia e
Costa (2010) trabalhando com ciriguelas. O consumo dessa farinha é indicada para
52
pessoas que queiram regular a resposta do sistema imunológico e evitar os
processos oxidativos.
As diferenças apresentadas entre os valores obtidos neste estudo e os da
literatura são perfeitamente compreensíveis quando se sabe que esses parâmetros
são variáveis de acordo com composição físico química das matérias-primas.
53
6. CONCLUSÕES
6.1- Considerações finais
A palma forrageira in natura apresentou um elevado conteúdo de cinzas cerca
de 1,25%, cálcio com 316,50 mg 100g-1 e fósforo com 20,17 mg 100g-1, esses
minerais não sofreram perdas durante a secagem, havendo uma maior
concentração nos produtos secos;
A melhor combinação de variáveis obtida pelo planejamento experimental
fatorial completo para a secagem convectiva da palma forrageira foi:
temperatura de 60ºC, velocidade do ar 3 m s-1 e tempo de processo de 300
min, com base nas respostas de uma menor atividade de água e maior teor
de
carotenóides
totais,
resultando
em
um
produto
final
estável
microbiologicamente e com teor de umidade condizente com a legislação
brasileira;
As farinhas obtidas a partir da palma forrageira fresca destacam-se pelo teor
concentrado de carotenoides totais cerca de 145,46 μg g-1, elevado teor de
cálcio 337mg 100g-1, ferro cerca de 87,89 mg 100g-1 e fósforo 394,50 mg
100g-1;
A palma forrageira é viável para o processo de obtenção das farinhas,
visando o enriquecimento dos alimentos com carência de fibras e minerais
(cálcio, ferro e fósforo) ou a substituição parcial da farinha de trigo, podendo
ser utilizada como ingrediente em indústrias de panificação, alimentos infantis
e produtos dietéticos;
A produção de farinha da palma forrageira mostrou ser um processo de baixo
custo e de fácil obtenção, sendo uma grande oportunidade para incremento
de renda para os produtores da região Nordeste.
54
7. SUGESTÕES PARA TRABALHOS FUTUROS
Sugere-se que a palma forrageira (opuntia indica fícus Mill) seja analisada em
relação aos aspectos toxicológicos, bem como das características sensoriais,
funcionalidades nutricionais, limitações com relação a quantidade de sódio e
tecnológicas a fim de aplicar uma tecnologia adequada que permita a sua
utilização em produtos para o consumo humano de forma eficiente e segura;
Determinar todos os parâmetros físico-químicos para as outras 2 variedades
de palma forrageira mais encontradas no Nordeste (opuntia sp e a nopalle
cochonillífera) e realizar uma análise comparativa com a variedade opuntia
fícus indica mil;
Determinar a higroscopicidade das farinhas obtidas.
55
8. REFERÊNCIAS
ALDRIGUE, M. L., MADRUGA, M. S., FIOREZE, R., SOARES, J. Aspectos da
Ciência e Tecnologia de alimentos. João Pessoa: Editora Universitária/UFPB/
Idéia, 2003.
ANDRADE, J. C. As palmas forrageiras em Alagoas. Maceió; Ed. Grupo Tércio
Wanderley, 1990. 181 p.
AMERICAN ASSOCIATION OF CEREAL CHEMISTS. Approved Methods. 10 ed.
Saint Paul: AACC, 2000.
ARAÚJO, R.; ARAUJO, M.; SIEIRO, R.; MACHADO, R.; LEITE, B. Diagnóstico de
hipovitaminose A e anemia nutricional. Revista Brasileira de Medicina, v. 43,
p.225–228, 1986.
ARAÚJO, J. M. A. Química dos alimentos. Viçosa: UFV, 1999.
ARAÚJO, L. de F.; OLIVEIRA, L. de S.C.; PERAZZO NETO, A.; ALSINA, O.L.S. de;
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