Concentração do Extrato Hidrossolúvel de Soja
Leila Mendes da Luz (UTFPR) – [email protected]
Marli da Silva Santos (UTFPR) – [email protected]
Maria Helene Canteri Schemin (UTFPR) – [email protected]
Antonio Carlos de Francisco (UTFPR) – [email protected]
Resumo: O presente trabalho teve como objetivo avaliar o processo de crioconcentração para obtenção do
Extrato Hidrossolúvel de Soja (EHS) concentrado, acompanhando para isso a evolução do teor de sólidos
solúveis e valores de pH durante o processo e caracterização fisico-química comparativa do EHS concentrado e
EHS in natura. O alto teor de proteínas faz da soja matéria-prima para obtenção de vários derivados protéicos,
dentre eles o extrato hidrossolúvel obtido da seleção, maceração, tratamento térmico, cocção e posterior
centrifugação dos grãos de soja. A crioconcentração é um método no qual a água é separada do meio líquido pela
cristalização do gelo a baixa temperatura seguida da remoção do gelo do líquido concentrado. Foram realizados
três ensaios para a concentração do EHS, onde estes apresentaram características semelhantes em relação aos
teores de sólidos solúveis e valores de pH. A caracterização físico-química do EHS concentrado foi feita a partir
do terceiro ensaio obtendo-se 77.67% de umidade, 15.44% de proteínas, 4% de lipídios, 2.29% de cinzas e traços
de fibras, sendo o teor de sólidos solúveis de 26ºBrix e pH igual a 6.43 comparados com os valores obtidos para
o EHS in natura 93.86% de umidade, 2.99% de proteínas, 1.5% de lipídios, 0.32% de cinzas, 4.93% de fibras,
6.5ºBrix e pH igual a 6.75, o processo de crioconcentração mostrou ser um método eficiente para concentração
de EHS.
Palavras-chave: Extrato hidrossolúvel de soja, crioconcentração, caracterização físico-química.
1. Introdução
A soja é um produto com grande expressão na economia externa e interna do Brasil, não só
pelo seu valor como grão para consumo, mas pelas grandes possibilidades de utilização
devido aos seus altos teores de óleo e proteína e, também, à boa valorização comercial de seus
derivados (RIBEIRO et al, 2005).
O interesse na utilização de proteínas vegetais e seus derivados pela indústria de alimentos
têm crescido nos últimos anos. A soja, devido a suas qualidades nutricionais e funcionais,
disponibilidade de mercado, baixo custo e desenvolvimento de tecnologia apropriada,
apresenta um consumo crescente entre os povos ocidentais (MARTINS, 2005).
O alto teor de proteína faz desta leguminosa matéria prima para obtenção de vários derivados
protéicos, dentre os quais podem ser ressaltados a farinha (integral e desengordurada), os
isolados e concentrados protéicos, a proteína vegetal texturizada e os extratos hidrossolúveis,
líquido e em pó (LEMOS; MELLO & CABRAL, 1977).
O extrato hidrossolúvel de soja (EHS) é obtido através da seleção, maceração, tratamento
térmico, cocção e posterior centrifugação da semente de soja (MIYASAKA e MEDINA,
1981).
O processo de crioconcentração consiste em cristalizar a água de uma solução pelo
resfriamento, ou seja, precipita-se a água da solução aumentando a concentração do soluto no
sistema. Neste processo a água é separada do meio líquido pela cristalização do gelo a baixa
temperatura, seguida da remoção do gelo do líquido concentrado (SILVA, 2003). Segundo
Mellor (1978) in Degaspari et al (2002) é importante considerar a temperatura em que o
produto congela como um todo, a concentração deverá ser feita em temperatura superior a
esta.
Este processo desperta grande interesse na indústria de alimentos, por excluir plenamente
perdas de aroma por evaporação e não modificar apreciavelmente a cor e o valor nutricional
do alimento, resultando em um produto de melhor qualidade. A crioconcentração é
particularmente importante para a concentração de líquidos com presença de componentes
voláteis, componentes termicamente sensíveis, componentes diluídos entre outros. Uma vez
que a água é retirada da solução através de uma transformação de fase do líquido para o
sólido, não ocorre perda por decomposição térmica (SILVA, 2003).
O presente trabalho teve como objetivo avaliar o processo de crioconcentração para obtenção
do Extrato Hidrossolúvel de Soja concentrado, acompanhando para isso a evolução do teor de
sólidos solúveis e valores de pH durante esse processo e caracterização fisico-química
comparativa do EHS concentrado e EHS in natura.
2. Material e métodos
O presente estudo foi desenvolvido nos Laboratórios de Bioquímica e Industrialização de
Vegetais da Coordenação de Alimentos da Universidade Tecnológica Federal do Paraná –
Campus Ponta Grossa.
2.1 Material
O extrato hidrossolúvel de soja (EHS) utilizado para concentração foi obtido por doação da
Unidade de Produção de Alimentos da Secretaria Municipal de Assistência Social da
Prefeitura de Ponta Grossa.
2.2 Métodos
Foram acondicionados quatro litros de EHS em recipiente de alumínio de 32 x 45 cm, o qual
foi isolado por placas de isopor, com espessura de um centímetro e mantido durante 24 horas
em freezer a -18ºC (Cônsul, 280). Após este período, a massa de gelo obtida foi quebrada,
acondicionada em saco de poliéster e centrifugada (centrífuga de roupas Sec Fácil Consul) até
redução do volume, para separação dos cristais de gelo formado do EHS concentrado.
Foram realizados três ensaios para a crioconcentração do EHS, sendo que em cada um deles o
processo de crioconcentração foi repetido por seis vezes, com exceção do segundo ensaio que
foi repetido por cinco vezes por falta de material.
Durante o processo de concentração o EHS foi avaliado quanto ao teor de sólidos solúveis
totais, expresso em Graus Brix por meio de refratômetro e em relação ao pH por meio de
pHmetro digital.
2.3 Determinações físico-química
As análises físico-químicas do EHS in natura utilizado na concentração e do concentrado
obtido foram realizadas em triplicata, sendo feitas as seguintes determinações: umidade,
cinzas, lipídios e proteínas segundo as Normas do Instituto Adolfo Lutz (1985) e fibras de
acordo com o método da AOAC (2000).
3. Resultados e discussão
Nos três ensaios realizados o EHS apresentou características semelhantes em relação aos
valores de pH e teores de sólidos solúveis (ºBrix). Na figura 1 é possível observar a relação
existente entre o número de concentração e o aumento do ºBrix na medida em que o EHS é
concentrado.
35
30
ºBrix
25
Ensaio 1
20
Ensaio 2
15
Ensaio 3
10
5
0
0
1
2
3
4
5
6
nº concentração
Figura 1 – Sólidos solúveis (ºBrix) do EHS durante crioconcentração
O teor de sólidos solúveis do EHS inicial (in natura) utilizado no ensaio 1, 2 e 3 foi de 6, 6.6
e 6.5ºBrix respectivamente, chegando a 31ºBrix no ensaio 1 e 26ºBrix no ensaio 3 para o EHS
concentrado no final da sexta concentração, o ensaio 2 não apresenta valor para a sexta
concentração por falta de material sendo analisado até a quinta concentração onde apresentou
26ºBrix.
Como pode ser observado na Figura 2, os valores de pH apresentam comportamento
inversamente proporcional ao ºBrix, conforme aumenta o número de concentração o EHS
apresenta um decaimento nos valores de pH, variando de 6.66 a 6.37 no ensaio 1, 7.5 a 6.45
no ensaio 2 e 6.75 a 6.43 no ensaio 3. A variação maior ocorre até a segunda concentração,
mantendo-se praticamente constante da terceira até a sexta concentração tanto em relação aos
três ensaios realizados como em relação as concentrações realizadas em cada ensaio. Isso
demonstra que os experimentos realizados apresentaram boa reprodutibilidade.
7,6
7,4
7,2
pH
7
Ensaio 1
6,8
Ensaio 2
6,6
Ensaio 3
6,4
6,2
6
5,8
0
1
2
3
4
5
6
nº concentração
Figura 2 – Variação do pH durante a Crioconcentração do EHS
Analisando a massa de EHS in natura utilizado no início e a massa de EHS concentrado
obtido no fim do processo obtemos um rendimento de 4% para o ensaio 1, 4.2% para o ensaio
2 e 4.75% para o ensaio 3, apresentando resultados próximos nos três ensaios realizados. Na
figura 3 temos como referência a massa de EHS utilizada, a massa de cristais de gelo separada
e de EHS concentrado obtido em cada concentração realizada no ensaio 3.
4000
3500
massa (g)
3000
2500
2000
EHS
1500
Cristais de gelo
EHS concentrado
1000
500
0
1
2
3
4
5
6
nº concentração
Figura 3 – Massa de EHS utilizado e obtido na crioconcentração
A caracterização físico-química do EHS concentrado foi feita a partir do EHS obtido na sexta
concentração do terceiro ensaio. Os resultados obtidos nas análises estão apresentados na
Tabela 1.
Tabela 1 – Composição média do EHS (%)
Análise
Umidade
Proteínas
Lipídios
Cinzas
Fibras
EHS CONCENTRADO
77,67
15,44
4
2,29
traços
EHS in natura
93,86
2,99
1,5
0,32
4,93
Estabelecendo uma comparação entre o EHS concentrado e o EHS in natura nota-se um
aumento significativo nos teores de proteínas, lipídios e cinzas, com exceção do teor de fibras
que fica abaixo do esperado, sendo a proteína o componente que mais se destaca.
Darmanyan (1997) in Silva (2003), estudando as transformações estruturais de proteínas
durante a desidratação em alta e em baixa temperatura, verificou que a crioconcentração
mostrou ser um bom método no estudo do rearranjo molecular da proteína, visto que não
altera a estrutura da biomolécula, já que ocorre a baixa temperatura, evitando assim a perda
por decomposição térmica, isso pode ser confirmado com a porcentagem de proteína
encontrada no EHS concentrado que variou de 2,99% do EHS in natura para 15,44% no
concentrado.
O efeito do processo de crioconcentração do EHS pode então ser confirmado pelo aumento
significativo no teor de sólidos solúveis presente no EHS concentrado e pelos resultados
obtidos nas análises físico-químicas.
No processo de crioconcentração a eficiência na separação do gelo da solução de concentrado
é determinada pela área superficial dos cristais de gelo por unidade de volume: quanto menor
é a área, menor é a quantidade de concentrado que adere aos cristais quando estes são
separados mecanicamente (SILVA, 2003).
Nas primeiras concentrações em que o EHS apresenta teor de sólidos menor, notou-se a
formação de pequenos cristais após a centrifugação para separação do gelo do concentrado,
nos quais não nota-se a presença de concentrado aderido. Porém para alimentos mais
concentrados a remoção dos cristais de gelo torna-se mais difícil (DEGÁSPARI et al, 2002).
Nas últimas concentrações a porcentagem de concentrado que adere aos cristais aumenta
conforme aumenta o número de concentrações, aumentando, portanto a perda de sólidos
solúveis na massa de gelo, além de necessitar um tempo maior de centrifugação, que variou
de 8 minutos para 15 a 20 minutos.
Estudos demonstraram que até a terceira concentração o teor de sólidos solúveis agregado ao
gelo fica em torno de 3ºBrix, porém na quarta, quinta e sexta concentração o teor de sólidos
solúveis que permanece no gelo aumenta gradativamente, chegando a 7ºBrix na sexta
concentração (LUZ et al, 2007), indicando que quanto mais concentrado for o EHS mais
difícil é a separação do gelo do concentrado e consequentemente o rendimento é menor. No
entanto a perda de protuto, ou seja, de sólidos solúveis nos cristais de gelo pode ser evitada
com a lavagem dos mesmos, obtendo-se então uma exelente separação do gelo do
concentrado (SILVA, 2003; MELLOR, 1978 in DEGASPARI et al, 2000).
4. Conclusão
O processo de crioconcentração demonstrou ser um método eficiente para concentração do
EHS. Tal afirmação pode ser comprovada através dos resultados obtidos nas análises físicoquímicas, que indicaram um aumento significativo nos teores de sólidos solúveis e
principalmente na porcentagem de proteínas no produto final.
Referências
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(Lam.)
Pers.)
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de
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