Revista Educação Agrícola Superior
Associação Brasileira de Educação Agrícola Superior - ABEAS - v.28, n.2, p.102-106, 2013.
ISSN - 0101-756X - DOI: http://dx.doi.org/10.12722/0101-756X.v28n02a04
CARACTERIZAÇÃO QUÍMICA E COLORIMÉTRICA
DA POLPA DO MANDACARU1
João T. Nunes2, Rossana M. F. de Figueirêdo3, Alexandre J. de M. Queiroz3,
Vanessa M. dos S. Santiago3 & Josivanda P. Gomes3
RESUMO
O mandacaru é uma cactácea nativa do Nordeste brasileiro, utilizada principalmente para alimentação de animais nos períodos
de estiagem, onde o caule é fornecido após queima para eliminação dos espinhos. Produz frutos piriformes, com tamanho similar
ao de abacate, casca lisa,vermelha-escura, polpa branca pontilhada de sementes, semelhante à de pitaia. Tem sabor delicado, com
grande potencial de aperfeiçoamento de características sob melhoramento genético. Por se tratar de fruto oriundo de variedades
selvagens, deve-se esperar grande variação na composição química dos espécimes de diferentes plantas. Diante do exposto, o
presente trabalho teve como objetivo determinar as principais propriedades químicas e parâmetros de cor das polpas integral e
concentradas do fruto do mandacaru nos teores de 35 e 56 ºBrix. A polpa integral do fruto do mandacaru apresentou-se ácida,
com baixo conteúdo mineral, alto teor de umidade e atividade de água, com predominância da intensidade de amarelo.
PALAVRAS-CHAVE: Cereus jamacaru, cactáceas, polpa de fruta
CHEMICAL AND COLORIMETRIC CHARACTERIZATION
OF MANDACARU PULP
ABSTRACT
The mandacaru is a native cactus tree from the Brazilian Northeast, mainly used for animal feed during the dry season, where
the stem is provided after burning for disposal of thorns. Produces piriform fruit similar size to avocado, bark smooth, dark
red, white flesh dotted with seeds, similar to the pitaya. It has a delicate flavor, with great potential for improvement of traits
in plant breeding . Because it is derived from the fruit of wild varieties , should be wide variation in the chemical composition
of specimens of different plants wait. The present study aimed to determine the main chemical properties and parameters of
instrumental color of the fruit pulps and concentrates at 35 and 56 ºBrix. The mandacaru whole pulp fruit presented acid, with
low mineral content, high moisture content and water activity, with predominantly yellow intensity.
KEY WORDS: Cereus jamacaru, cactaceous, fruit pulp
Parte da Dissertação de Mestrado do primeiro autor
Professor, IFPE, Belo Jardim – PE. Av. Sebastião Rodrigues da Costa, s/n. E-mail: [email protected]
3
Professor, UFCG/CTRN/UAEA. Rua Aprígio Veloso, 882, Campina Grande. E-mail: [email protected]; [email protected];; [email protected];
[email protected]
1
2
Caracterização química e colorimétrica da polpa do mandacaru
103
INTRODUÇÃO
O Nordeste brasileiro tem a maior parte de seu território
coberta pela caatinga, vegetação xerófila que ocupa cerca de
11% do território nacional, abrangendo os estados da Bahia,
Sergipe, Alagoas, Pernambuco, Paraíba, Rio Grande do Norte,
Ceará, Piauí e Minas Gerais (Drumond, 2000). Na cobertura
vegetal das áreas da região Nordeste a caatinga representa
cerca de 800.000 km2, o que corresponde a 70% da região; no
entanto, poucos são os estudos encontrados na literatura sobre
os frutos desta vegetação que, apesar de serem encontrados
em grandes quantidades nos períodos da primavera, não são
explorados comercialmente.
O mandacaru (Cereus jamacaru) é uma cactácea nativa
que vegeta nas caatingas nordestinas, de grande importância
para a sustentabilidade e conservação da biodiversidade deste
bioma; seus frutos constituem alimentos para pássaros e
animais silvestres e, principalmente em períodos de grandes
estiagens, o caule é utilizado como volumoso na alimentação
dos animais. Os frutos são muito apreciados pelos animais e,
apesar de consumidos pelas pessoas e de apresentar grande
potencial para o melhoramento genético, não são aproveitados
comercialmente. Segundo Rocha & Agra (2000), o fruto do
mandacaru é uma baga elipsoidal, com aproximadamente 12
cm de comprimento, vermelho, carnoso, de polpa branca, com
inúmeras sementes pretas e bem pequenas. Por se tratar de um
fruto oriundo de variedades selvagens, sem qualquer tipo de
melhoramento genético é de esperar grande variabilidade em
sua composição e nas características da aparência.
Diante do exposto, este trabalho foi realizado com o
objetivo de se caracterizar as polpas integral e concentradas
do fruto do mandacaru quanto aos atributos físico-químicos,
atividade de água e parâmetros de cor.
MATERIAL E MÉTODOS
Este trabalho foi desenvolvido no Laboratório de
Armazenamento e Processamento de Produtos Agrícolas da
Unidade Acadêmica de Engenharia Agrícola, Universidade
Federal de Campina Grande (UFCG) e no Laboratório do
Curso de Agroindústria do Instituto Federal de Pernambuco,
Campus Belo Jardim.
Matéria-prima
Foram utilizados como matéria-prima frutos de mandacaru
colhidos no semiárido do Estado do Rio Grande do Norte, nos
município de Caicó e Acari. Os municípios estão localizados
na microregião do seridó ocidental em latitude aproximada de
6° S e longitude de 37° W.
Processamento dos frutos
As polpas utilizadas no trabalho foram obtidas por meio
do processamento dos frutos de mandacaru seguindo as etapas
representadas no fluxograma da Figura 1.
Recepção e seleção
Os frutos foram selecionados manualmente, procedendo-se
a eliminação de materiais estranhos, de exemplares danificados
Figura 1. Fluxograma do processamento dos frutos
do mandacaru
e a uniformização do estádio de maturação, com descarte dos
frutos verdes, escolhendo-se os maduros para extração das
polpas.
Lavagem
Os frutos selecionados foram pré-lavados em água
corrente, com o objetivo de se eliminar terra, sujeiras e resíduos
aderidos; Em seguida, foram lavados por imersão em solução
de hipoclorito de sódio na concentração de 50 ppm, durante
15 minutos, e posteriormente enxaguados em água corrente e
deixados a escorrer o excesso de água antes do despolpamento.
Despolpamento
Os frutos foram abertos separando-se a polpa das cascas,
através de corte longitudinal, por facas e colheres higienizadas,
sendo as polpas embaladas em sacos de polietileno de
baixa densidade e colocadas em freezer a -22 °C. Após o
processamento de toda a polpa, a mesma foi submetida ao
refinamento por passagem em malha com 1 mm de diâmetro
com auxílio de uma prensa hidráulica da marca Skay, com
capacidade para 15000 Kg.
Embalagem
A polpa integral foi embalada em sacos de polietileno de
baixa densidade (PEBD), com capacidade para 0,5 kg.
Congelamento
Após embaladas, as amostras foram imersas em nitrogênio
líquido a -196 °C, com vistas a realizar um congelamento
rápido com a melhor preservação das características das polpas.
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João T. Nunes et al.
Armazenamento
As amostras congeladas foram armazenadas em freezer
com temperatura de -22 °C até o momento da utilização nos
experimentos.
Preparo das amostras
Para obtenção das polpas concentradas a 35 e 56 oBrix,
a polpa integral (12 oBrix) era descongelada e concentrada
em evaporador rotativo, marca Quimis modelo Q344B2, sob
vácuo, na temperatura de 60 °C.
Caracterização das polpas
Sólidos solúveis totais
O teor dos sólidos solúveis totais (oBrix) foi determinado
através da leitura direta em refratômetro tipo Abbe, marca
Atago, segundo metodologia recomendada pelo Instituto
Adolfo Lutz (BRASIL, 2005).
Sólidos totais e umidade
Os sólidos totais e a umidade da polpa do mandacaru foram
determinados em estufa a 70 ºC, até peso constante, seguindose as normas do Instituto Adolfo Lutz (Brasil, 2005).
Atividade de água
Foi determinada através de determinador da marca Aqua
Lab. As determinações foram realizadas em triplicata a 20 °C.
Cinzas
Determinadas em mufla a 525 °C. Este método é fundamentado
na perda de peso, que ocorre quando o produto é incinerado a
525 °C, com destruição da matéria orgânica, sem apreciável
decomposição dos resíduos minerais ou perda por volatilização.
Análise de cor
A análise de cor foi realizada em triplicata, em
espectrofotômetro portátil Hunter Lab Mini Scan XE Plus,
modelo 4500 L, no sistema de cor L*, a* e b*, em que L* é
a luminosidade, a* a transição da cor verde (-a*) para a cor
vermelha (+a*) e b* a transição da cor azul (-b*) para a cor
amarela (+b*). As leituras foram feitas com luminosidade D65,
ângulo de observação de 10° e calibração com placa branca.
Análises estatísticas
NA análise estatística dos dados experimentais utilizou-se
o programa Assistat (Silva & Azevedo, 2002) com comparação
entre médias pelo teste de Tukey, a 5% de probalidade.
RESULTADOS E DISCUSSÃO
Na Tabela 1 são apresentados os valores dos parâmetros
químicos, físicos e fisíco-químicos das polpas de mandacaru
nas concentrações de 12 °Brix (polpa integral), 35 °Brix e 56
°Brix (polpas concentradas).
O teor de sólidos solúveis totais (oBrix) da polpa do
mandacaru integral foi superior ao dos frutos do mandacaru
produzidos nos muncípios de Queimadas e Lagoa Seca no
Estado da Paraíba que foi de 10,50 e 11,50 oBrix, respectivamente
(Almeida et al., 2009); ao do mandacaru-de-três-quinas (Cereus
hildmannianus K. Schum.) de 8,13 oBrix (Pereira et al., 2013);
e inferior ao quantificado por Bahia et al. (2010) que foi de 14,1
o
Brix de mandacarus maduros colhidos em Petrolina, PE. Os
sólidos solúveis totais em frutas, correspondem principalmente
aos açúcares, minerais e às pectinas, os quais encontram-se
em solução nos vacúolos, e são compostos principalmente por
açúcares, representando indiretamente, o teor destes compostos
no produto (Chitarra & Chitarra, 2006).
As cinzas representam o conteúdo total de minerais das
frutas, sendo que os principais minerais encontrados em frutas
são o cálcio, magnésio, sódio e potássio (Koblitz, 2011). Dos
valores encontrados para as cinzas observam-se diferenças
estatisticamente significativas entre a polpa integral e as
polpas concentradas, cujos valores superam em quase seis
vezes o da polpa integral. Entre as polpas concentradas não se
tem diferença estatisticamente significativa, mas o maior valor
da polpa a 56º Brix indica a tendência de elevação do teor de
minerais com a concentração, resultado esperado devido ao
aumento na proporção de sólidos das amostras resultante da
evaporação da água. Bahia et al. (2010) encontraram, estudando
as características físico-químicas do fruto do mandacaru
(Cereus jamacaru P.DC.) cultivado no sertão Pernambucano,
teor de cinzas de 0,4814%, superando em cerca de 50% o da
polpa integral do presente estudo. Teor de cinzas superior ao da
polpa integral também foi encontrado por Pereira et al. (2013)
para o fruto mandacaru-de-três-quinas (Cereus hildmannianus
K. Schum.) que foi de 0,56%.
Observa-se que o pH da polpa integral foi menor que nas
amostras concentradas, indicativo de menor acidez em relação
às polpas com 35 e 56 °Brix, as quais apresentaram médias
semelhantes. A diferença de pH entre a amostra integral e as
concentradas pode ser atribuída ao aquecimento a que foram
submetidas as amostras concentradas durante o processo de
concentração, provocando a oxidação dos ácidos orgânicos
com consequente aumento do pH. Almeida et al. (2009),
Tabela 1. Valores médios dos parâmetros químicos, físicos e físico-químicos das polpas de mandacaru integral e concentradas
Parâmetro
Cinzas (%)
pH
Umidade (%)
Sólidos totais (%)
Atividade de água (aw)
Luminosidade (L*)
Intensidade de vermelho (+a*)
Intensidade de amarelo (+b*)
Integral
(12 oBrix)
0,32 b
4,41
87,76 a
12,24 c
0,990 a
24,07c
0,78 c
4,21c
Polpa
Concentrada
(35 oBrix)
1,79 a
4,85
60,65 b
39,35 b
0,948 b
26,14a
10,83 a
26,08 a
Concentrada
(56 oBrix)
1,84 a
4,83
36,68 c
63,32 a
0,849 c
25,76 b
8,08 b
11,33 b
Média
geral
DMS
CV
(%)
1,32
61,70
38,30
0,929
25,32
6,56
13.87
0,28
0,57
0,63
0,007
0,09
0,19
0.34
8,43
0,37
0,66
0,30
0,14
1,14
0,99
DMS - Desvio mínimo significativo; CV - Coeficiente de variação. As médias seguidas pela mesma letra nas linhas não diferem estatisticamente entre si pelo Teste de Tukey a 5% de probabilidade
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Mês efetivo de circulação deste número: Outubro/2014.
Caracterização química e colorimétrica da polpa do mandacaru
estudando a caracterização do fruto do mandacaru, encontrou
valores próximos de pH, de cerca de 4,38 e 4,50, em polpa
integral de frutos colhidos nos municípios de Queimadas, PB,
e Lagoa Seca, PB, respectivamente. Com base nos resultados
obtidos, pode-se classificar, de acordo com Baruffaldi &
Oliveira (1998), a polpa do mandacaru integral como alimento
ácido (pH entre 3,7 e 4,5) e as polpas concentradas como pouco
ácidos (pH > 4,5).
Dos valores encontrados para umidade nota-se que as
médias diminuíram estatisticamente com o aumento da
concentração; relação inversa ocorreu para os sólidos totais.
Barbosa (1998), estudando a caracterização da polpa do fruto
do mandacaru integral cita valor médio da umidade próximo,
de cerca de 86,57%. O valor encontrado da umidade para a
polpa integral foi inferior ao determinado por Oliveira et al.
(2004) para o mesmo fruto que foi de 93,77%; semelhante
ao encontrado por Canuto et al. (2007), para o figo-da-índia
(Opuntia ficus-indica), de 87,8%; e superior ao do fruto
mandacaru-de-três-quinas (Cereus hildmannianus K. Schum.)
encontrado por Pereira et al. (2013) que foi de 83,72%.
O teor de sólidos totais da polpa de mandacaru integral é
superior ao da polpa de mamão, determinado por Grizotto et
al. (2005), que foi de 9,8% e próxima da polpa de bacuri, com
teor de sólidos totais 13,754%, quantificado por Muniz (2004).
Os sólidos totais é a matéria remanescente após completa
remoção da água naturalmente presente nos tecidos vegetais
e seus constituintes incluem as fibras e outros carboidratos
complexos, açúcares, ácidos, minerais, proteínas e gorduras
(Chitarra & Chitarra, 2006).
Para a atividade de água nota-se que a mesma diminuiu
estatisticamente com o aumento da concentração, de acordo
com o teste de Tukey a 5% de probabilidade. Viana (2010)
determinou, estudando a polpa do cupuaçu integral, o valor
de 0,989 ± 0,001 para atividade de água, sendo próximo
ao da polpa integral do mandacaru. As polpas integral e
concentradas do mandacaru são classificadas como alimentos
de alta umidade (aw > 0,85), as quais são muito propensas a
deteriorações microbiológicas em geral (Azeredo et al., 2004).
Os parâmetros de cor foram afetados pelo processo de
concentração e todos aumentaram entre a amostra integral e as
amostras concentradas, porém os aumentos demonstram uma
inflexão entre as concentrações de 35 e 56 ºBrix, revertendo a
tendência de aumento entre a amostra integral e a amostra 35
ºBrix. Em termos físicos, ocorreu um clareamento das amostras
com a concentração, mas a amostra a 56 ºBrix se apresentou
mais escura que a amostra a 35 ºBrix. Da mesma forma
em relação aos parâmetros +a* e +b*, o matiz se deslocou
positivamente nestes dois sentidos entre a amostra integral e as
concentradas, mas regrediu entre 35 e 56 ºBrix.
CONCLUSÕES
1. A polpa integral do fruto do mandacaru foi considerada
alimento ácido, com baixo conteúdo mineral, alto teor de
umidade e atividade de água e com matiz predominante na
intensidade de amarelo.
2. A concentração provocou elevação nos parâmetros
luminosidade, intensidade de vermelho e intensidade de
105
amarelo, mas que tenderam a diminuir com o aumento da
concentração.
AGRADECIMENTOS
Os autores agradecem a FACEPE e a CAPES pelo
financiamento do projeto.
LITERATURA CITADA
Almeida, M. M.; Silva, F. L. H.; Conrado, L. S.; Freire, R. M.
M.; Valença, A. R. Caracterização física e físico-química
de frutos do mandacaru. Revista Brasileira de Produtos
Agroindustriais, v.2, n.1, p.15-20, 2009.
Azeredo, H. M. C.; Pinto, G. A. S.; Brito, E. D.; Azeredo, R.
M. C. Alterações microbiológicas durante a estocagem.
In: Azeredo, H. M. C. Fundamentos de estabilidade de
alimentos. Fortaleza: Embrapa Agroindustrial Tropical,
2004. cap. 1, p.19-35.
Bahia, E. V. A.; Morais, L. R. V.; Silva, M. P.; Lima, O. B. V.;
Santos, S. F. Estudo das características físico-químicas do
fruto do mandacaru (Cereus jamacaru P.DC.) cultivado no
sertão Pernambucano In: Congresso de Pesquisa e Inovação da
Rede Norte Nordeste de Educação Tecnológica (CONNEPI),
5., 2010. Anais...Maceió: IFAL, 2010. CD-Rom
Barbosa, H. P. Tabela de composição de alimentos do estado
da Paraíba: Setor agropecuário. 2. ed. João Pessoa: UFPB,
1998. 128p.
Baruffaldi, R.; Oliveira, M. N. Fatores que condicionam a
estabilidade de alimentos. In: Baruffaldi, R.; Oliveira, M.
N. Fundamentos de tecnologia de alimentos. São Paulo:
Atheneu, 1998. v.3, cap. 2, p.13-25.
Brasil. Métodos físico-químicos para análise de alimentos.
Ministério da Saúde. Agência Nacional de Vigilância
Sanitária. Brasília: Ministério da Saúde, 2005. 1017p.
Canuto, T. M.; Pires, V. C. F.; Araújo, A. P.; Barbosa, A.
S. Avaliação da composição físico-química da polpa
do fruto da palma. In: Congresso Norte-Nordeste de
Química, 1., 2007, Natal. Anais ...Natal: UFRN, 2007.
CD-Rom
Chitarra, M. I. F.; Chitarra, A. B. C. Pós-colheita de frutas e
hortaliças: glossário. Lavras: Editora UFLA, 2006. 256p.
Drumond, M. A. Estratégias para o uso sustentável da
biodiversidade da Caatinga. Petrolina, 2000. 21p.
Grizotto, R. K.; Aguirre, J. M.; Menezes, H. C. Frutas
estruturadas de umidade intermediária obtidas de polpas
concentras de abacaxi, manga e mamão. Ciência e
Tecnologia de Alimentos, v.25, n.4, p.691-697, 2005.
Koblitz, M. G. B. Matérias-primas alimentícias: Composição e
controle de qualidade. Rio de Janeiro: Guanabara Koogan,
2011. 301p.
Oliveira, F. M. N.; Alexandre, H. V.; Figueirêdo, R. M. F.
de; Queiroz, A. J. de M. Características físico-químicas
da polpa e casca do fruto do mandacaru. In: Congresso
Brasileiro de Ciência e Tecnologia de Alimentos, 19.,
2004, Recife. Anais...Recife: Centro de Convenções de
Pernambuco, 2004. CD-Rom
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Mês efetivo de circulação deste número: Outubro/2014.
106
João T. Nunes et al.
Pereira, M. C.; Steffens, R. S.; Jablonski, A.; Hertz, P. F.;
Rios, A. O.; Vizzotto, M.; Flôres, S. H. Characterization,
bioactive compounds and antioxidant potential of three
Brazilian fruits. Journal of Food Composition and Analysis,
v.29, n.1 p.19-24, 2013.
Rocha, E. A.; Agra, M. F. Flora do Pico do Jabre, Paraíba,
Brasil: Cacteceae juss. Acta Botânica Brasilica, v.16, n.1,
p.15-21, 2002.
Silva, F. A. S. e; Azevedo, C. A. V. de. Versão do programa
computacional Assistat para o sistema operacional
Windows. Revista Brasileira de Produtos Agroindustriais,
v.4, n.1, p.71-78, 2002.
Viana, A. D. Propriedades termofísica e comportamento
reológico da polpa do fruto do cupuaçu em diferentes
concentrações (Theobroma grandiflorum) em diferentes
concentrações e temperaturas. 2010. 99p. Itapetinga:
UESB. Dissertação Mestrado
Revista Educação Agrícola Superior - v.28, n.2, p.102-106, 2013.
Mês efetivo de circulação deste número: Outubro/2014.