XXIII CONGRESSO DE PÓS-GRADUAÇÃO DA UFLA
27 de outubro à 01 de novembro de 2014
Todas as informações contidas neste trabalho, desde sua formatação até a exposição dos resultados, são de exclusiva responsabilidade
dos seus autores
CARACTERIZAÇÃO MICROESTRUTURAL DA POLPA DE MARACUJÁ LIOFILIZADA E
ADICIONADA DE AGENTES DE TRANSPORTES (ETANOL, SACAROSE E FRUTOSE)
ISIS CELENA AMARAL1, BARBARA JORDANA GONÇALVES2, GERSON REGINALDO
MARQUES3, JAIME VILELA DE RESENDE 4 EVELIZE APARECIDA AMARAL 5
RESUMO: A microscopia ótica foi empregada no estudo da cristalização e microestrutura da polpa
de maracujá (Passiflora eduli f. flavicarpa) submetida aos tratamentos pré-congelamento ao processo
de liofilização. Analisando as fotomicrografias, foi possível verificar que o sistema com formação de
estruturas cristalinas foi constituído por sacarose na presença de etanol. Enquanto que, o sistema
constituído por frutose com adição de etanol e o sistema sem adição de açúcares, mas na presença de
etanol, apresentaram pós liofilizados tipicamente amorfos.
Palavras-chave: Microscopia ótica, Polpa de maracujá, Álcool, Sacarose, Frutose.
INTRODUÇÃO
O processamento das frutas em polpas é uma maneira de conservar e comercializar este
produto por um maior período de tempo. Sendo assim, as indústrias buscam por tecnologias que além
de estender a vida de prateleira, mantenha as características sensoriais, nutricionais e microbiológicas
desses produtos (RAIMUNDO et al., 2009).
Entre os diversos métodos de conservação existentes, a liofilização baseia-se na redução da
umidade a partir do congelamento e subsequente sublimação da água contida nos alimentos (SONG et
al., 2005). No entanto, a desidratação de frutas embora reduza a disponibilidade de água e aumenta sua
durabilidade, provoca certas mudanças estruturais nos açúcares como o alto grau de amorfismo,
tonando o produto altamente higroscópico e sensíveis as mudanças, físicas, químicas e
microbiológicas, as quais prejudicam sua aceitação pelo consumidor.
A obtenção de pós no estado cristalino é fundamental para a estabilidade dos mesmos. O
estado cristalino é caracterizado pelo arranjo tridimensional ordenado das moléculas, sendo por isso,
um estado de alta estabilidade. Dessa forma, a adição de alguns solventes orgânicos, tais como álcoois,
antes do congelamento, reduz significativamente a solubilidade do açúcar constituinte e promove a sua
cristalização pela supersaturação do sistema. Outra alternativa para auxiliar na indução da cristalização
seria a adição de pequenos cristais de açúcares que atuariam no processo de nucleação heterogênea. A
adição de açúcares em pós de frutas liofilizadas também tem função de reter compostos aromáticos
durante o processamento (ALVES et al., 2010).
A microscopia ótica vem sendo largamente utilizada para o estudo da cristalização e
microestrutura em alimentos, principalmente nos países em desenvolvimento, por se tratar de um
equipamento menos oneroso e mais acessível aos pesquisadores e a indústria (SOUZA et al. 2002).
O microscópio de luz é assim chamado pelo fato de ter como fonte luminosa a luz branca,
geralmente proveniente de uma lâmpada com filamento de tungstênio. Este microscópio é composto
basicamente por dois sistemas de lentes de aumento (oculares e objetivas) que produzem imagens
ampliadas do material observado. O comprimento de onda da luz utilizada (geralmente luz branca) é
da ordem de 0,55µm e a abertura numérica máxima de 1,4 (obtida objetiva de imersão), assim o
microscópio de luz tem um limite de resolução de cerca de 0,2 µm (MELO, 2002).
Diante disso, este trabalho tem como proposta avaliar a microestrutura da polpa de maracujá
(Passiflora eduli f. flavicarpa) liofilizada e adicionada de agentes de transporte como o etanol,
sacarose e frutose, por meio da microscopia ótica.
1
Doutoranda em Ciência dos Alimentos, DCA/UFLA, [email protected]
Doutoranda em Ciência dos Alimentos, DCA/UFLA, [email protected]
Doutorando em Ciência dos Alimentos, DCA/UFLA, [email protected]
4
Professor Associado, DCA/UFLA, [email protected]
5
Graduanda em Engenharia Florestal, DCF/UFLA, [email protected]
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MATERIAL E MÉTODOS
Preparo das amostras e tratamentos pré-congelamento
Foram utilizados maracujás (Passiflora eduli f. flavicarpa) obtidos no município de Lavras,
MG. Os frutos foram lavados, sanificados, cortados para a retirada da polpa juntamente com a semente
e, posteriormente, processados em despolpador de frutas (Tomasi - modelo DPT-50), obtendo, dessa
maneira, polpa necessária para execução do trabalho.
As polpas passaram pelos seguintes tratamentos pré-congelamento: 5 g de etanol/100 g de
polpa; 5 g de sacarose e 5 g de etanol/100 g de polpa; 5 g de frutose e 5 g de etanol/100 g de polpa.
Liofilização
A polpa de maracujá foi colocada em potes de vidro com capacidade de 100mL, utilizando
apenas 50% do volume do pote e submetidas a congelamento em ar estático em congelador (Deep
Freezer - Revco), à temperatura de -80oC.
As polpas congeladas foram conduzidas a um liofilizador piloto (Liobras - L101) que
consiste de uma câmara de vácuo, condensador, unidade de refrigeração e bomba de vácuo à
temperatura de -47oC. O tempo médio para a liofilização das amostras foi de 4 dias.
Após a retirada do liofilizador, as amostras foram trituradas em multiprocessador doméstico
(Arno, Magiclean Dueto LN507311) para obtenção dos pós. Em seguida, foram armazenados em
dessecadores contendo pentóxido de fósforo até o momento das análises.
Microscopia ótica
O estudo da microestrutura de cristais de açúcares na polpa maracujá liofilizada foi realizada
por meio da microscopia ótica em um microscópio (Meiji, ML 5000, Meiji Techno América, Santa
Clara, CA, EUA) acoplado a um sistema de vídeo captura (Cole-Palmer 49901-35, Cole-Palmer,
Vernon Hills, IL, EUA).
RESULTADOS E DISCUSSÃO
Na Figura 1 são mostradas as fotomicrografias obtidas por microscopia ótica com luz
polarizada dos pós obtidos da liofilização dos constituídos de polpas de maracujá adicionadas de 5 g
de etanol/100 g de polpa, 5 g de sacarose e 5 g de etanol/100 g de polpa e 5 g de frutose e 5 g de
etanol/100 g de polpa após armazenamento em pentóxido de fósforo. As estruturas cristalinas são
identificadas pelas regiões mais claras e brilhantes nas fotomicrografias, em decorrência dos desvios
da luz polarizada e o material amorfo pode ser identificado pelas regiões mais escuras.
O sistema constituído por 5 g de etanol/100 g de polpa (Figura 1A) mostrou que o álcool
atua como meio de indução para o processo de cristalização dos açúcares, uma vez que promovem a
supersaturação do sistema. No entanto, a velocidade de crescimento do cristal e o processo de
cristalização dependem das concentrações dos componentes envolvidos. Diante disso, a concentração
utilizada não foi suficiente para que houvesse uma cristalização eficiente.
A cristalização no sistema submetido ao tratamento pré-congelamento, 5 g de sacarose e 5 g
de etanol/100 g de polpa, foi mais pronunciada (Figura 1B), pois, neste caso, a sacarose atuou como
núcleos no processo de cristalização. Segundo Alves et al. (2010), a combinação de sacarose e etanol é
eficaz para induzir a formação de estruturas cristalinas caracterizadas por uma baixa porosidade e uma
forte interação entre as partículas. Estas características indicam que a cristalização foi induzida durante
o processo de liofilização, e foi dependente da combinação de etanol e sacarose.
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Figura 1: Fotomicrografias da polpa de maracujá de liofilizada: A) 5 g de etanol/100 g de polpa; B) 5 g de
sacarose e 5 g de etanol/100 g de polpa; C) 5 g de frutose e 5 g de etanol/100 g de polpa.
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O sistema constituído por 5 g de frutose e 5 g de etanol/100 g de polpa (Figura 1C)
apresentou aspecto pegajoso, definido como estado gomoso. O estado gomoso é um estado transitório.
Conforme ocorre a remoção da água, aumenta-se a viscosidade do produto e as moléculas perdem
mobilidade. Este estado conduz às modificações nas propriedades de fluxo e a mudanças da retenção
de voláteis. Este tipo de comportamento em alimentos em pó dificulta a sua fluidez, bem como a
solubilidade desses produtos. Como a frutose é um açúcar altamente higroscópico, ao ser armazenado,
o pó liofilizado de maracujá absorve água, resultando na ocorrência deste estado no produto. Isso
dificulta a cristalização, mesmo com adição de solventes orgânicos, como os álcoois. Supõe-se que a
concentração do etanol não tenha sido suficientemente alta para concentrar a solução e, com isso,
diminuir a solubilidade e a viscosidade do meio para aumentar o processo de cristalização pela
supersaturação do sistema.
CONCLUSÃO
A microscopia ótica mostra-se eficiente na caracterização microestrutural da polpa de
maracujá liofilizada.
Por meio das fotomicrografias, foi possível verificar que o sistema com formação de
estruturas cristalinas foi constituído por sacarose na presença de etanol. Enquanto que, o sistema
constituído por frutose com adição de etanol e o sistema sem adição de açúcares, mas na presença de
etanol, apresentaram pós liofilizados tipicamente amorfos.
AGRADECIMENTOS
Os autores agradecem a Fundação de Amparo à Pesquisa do estado de Minas Gerais
(FAPEMIG), o Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq) e a
Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) pelo financiamento da
pesquisa.
REFERÊNCIAS
ALVES, C. C. O.; RESENDE, J. V.; PRADO, M. E. T.; CRUVINEL, R. S. R. The effects of added
sugars and alcohols on the induction of crystallization and the stability of the freeze-dried peki
(Caryocar brasiliense Camb.) fruit pulps. Food Science and Technology, v. 43, n. 6, p. 934-941, Jul.
2010.
MELO, R. C. N. Células & Microscopia: princípios básicos e práticas. Juiz de Fora: UFJF, 2002.
144 p.
RAIMUNDO, K.; MAGRI, R. S.; SIMIONATO, E. M. R. S.; SAMPAIO, A. C. Avaliação física e
química da polpa de maracujá congelada comercializada na região de Bauru. Revista Brasileira de
Fruticultura, v. 31, n. 2, p. 539-543, Jun. 2009.
SONG, C. S.; NAM, J. H.; KIM, C. J.; RO, S. T. Temperature distribution in a vial during freezedrying of skim milk. Journal of Food Engineering. v. 67, p. 467- 475, Apr, 2005.
SOUSA, V. C. G. et al. Estudo por microscopia óptica e lupa das características mineralógicas e
microestruturais do clínquer aplicado ao processo de moagem e qualidade do cimento, Revista Escola
de Minas, Ouro Preto, v.55, n.2, p. 209-213, 2002.