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FUNDAÇÃO DE AMPARO À PESQUISA
CHAMADA PÚBLICA 03/2016 – BOLSAS DE
FORMAÇÃO DE MESTRADO E DOUTORADO
Título do Projeto
Pão de Hambúrguer sem glúten, com farinhas de sorgo, banana verde e
de bandinha de feijão
Objetivos
Este projeto tem como objetivo o desenvolvimento de um pão tipo
hambúrguer sem glúten com adição de farinhas de sorgo, banana verde e
bandinha de feijão, com qualidades sensorial e tecnológica aceitáveis. Para
isso serão produzidas farinhas de sorgo, da banana verde e da bandinha de
feijão, por meio de secagem em estufa. As farinhas serão avaliadas de acordo
com a composição físico-química, as características funcionais, e os fatores
antinutricionais e de digestibilidade. As formulações dos pães de hambúrguer
adicionadas com as farinhas produzidas serão determinadas a partir de um
planejamento de misturas – simplex centóide. Os pães produzidos também
serão avaliados.
Por fim, os pães com melhores características tecnológicas serão
testados sensorialmente para medir a intenção de compra do produto; para
isso, os produtos serão analisados microbiologicamente.
Justificativas
A demanda de produtos sem glúten, especialmente o pão está
crescendo como resultado do aumento do diagnóstico de doença celíaca
(Cureton & Fasano, 2009). As tendências do mercado e os crescentes
diagnósticos de doença celíaca têm incentivado uma extensa pesquisa para o
desenvolvimento de pães sem glúten (Houben et al., 2012). No entanto, a
produção deste tipo de pão de alta qualidade é um grande desafio devido à
ausência de glúten, que confere propriedades viscoelásticas únicas para a
massa de pão.
Para superar este desafio, as formulações de pão sem glúten têm
envolvido diversas abordagens, como o uso de diferentes farinhas sem glúten
(arroz, milho, sorgo) (Mancebo et al., 2015, Schober et al., 2005 e Sciarini et al.
de 2010).
O pão pode ser descrito como um confeito fermentado, fabricado
principalmente a partir de farinha de trigo, água, levedura e sal, por uma série
de processos envolvendo mistura, amassamento, molde e cozimento
(Dewettinck et al., 2008).
O consumo de pão e outros produtos de panificação tais como biscoitos,
donuts e bolos produzidos a partir da farinha de trigo é muito popular, mas o
baixo teor de proteínas da farinha de trigo, que é o ingrediente mais importante
usado para a produção de diferentes tipos de produtos de panificação tem sido
grande preocupação na sua utilização (Young, 2001).
Recentemente, a consciência da necessidade dos consumidores para
comer produtos de alta qualidade e alimentos saudáveis, isto é, os alimentos
que contêm ingredientes que fornecem benefícios adicionais de saúde para
além das exigências básicas nutricionais, tem aumentado (Ndife e Abbo, 2009).
A substituição do glúten é um grande desafio e a maioria dos pães sem
glúten disponíveis no mercado são baseados em amidos (Arent & Moore,
2006).
Atualmente os fabricantes de alimentos sem glúten estão investindo no
uso de grãos inteiros, incluindo milho, arroz, sorgo, trigo sarraceno, quinoa e
amaranto, uma vez que a maioria deste são de fibra, ferro e são excelentes
fontes de vitamina B (Thompson, 2009). Os pseudocereais são considerados
como potenciais grãos gluten free, com um perfil nutricional excelente, capazes
de diversificar este mercado crescente (Alvarez-Jubete et al., 2010).
A escolha de um produto pelos consumidores é determinada pela
interação de fatores não sensoriais, como saúde pessoal, neste caso, e os
fatores sensoriais (Jaeger, 2006).
O sorgo é o quinto cereal na produção mundial, após o trigo, o arroz, o
milho e a cevada (Santos, 2003).
Entre os cereais sem glúten utilizados em alimentos, o sorgo tem sido
caracterizado como um alimento básico para mais de meio bilhão de pessoas
em pelo menos trinta países (FAO, 2012). No entanto, apesar do seu consumo
está em expansão em todo o mundo, a cultura do sorgo ainda não tem atingido
o seu potencial produtivo. Como é isento de glúten, sorgo é importante na
nutrição humana. Assim, a farinha de trigo pode ser substituída por farinha de
sorgo em produtos sem glúten, como bolos, cereais matinais, pães, biscoitos e
massas (Taylor et al., 2006).
Mesmo o sorgo sendo empregado na alimentação humana (Mallasy et
al., 2002) poucos trabalhos onde é utilizada a farinha de sorgo na elaboração
de biscoitos, são encontrados na literatura. Por isso, a farinha de sorgo
torna-se uma alternativa alimentar para portadores da doença celíaca, por meio
do desenvolvimento de alimentos que são tradicionalmente à base de trigo e
que compõem a dieta habitual da população.
A bananeira (Família das Musáceas) é cultivada em todos os estados
brasileiros, desde a faixa litorânea até os planaltos do interior. Calcula-se que a
área plantada no país atinja cerca de 480 mil hectares. Entretanto, certos
fatores climáticos, como a temperatura e o regime de chuvas, impõem limites à
cultura fazendo com que ela se concentre nos estados da Bahia, São Paulo,
Santa Catarina, Pará, e Minas Gerais (EMBRAPA, 1997).
A banana é a quarta colheita mais importante depois de arroz, trigo e
milho. Ele contém quantidades apreciáveis de vitaminas B e C, bem como
minerais como potássio e cálcio. Na sua fase verde tem alta níveis de amido,
principalmente sob a forma de resistente tipo 2 (Cano et al., 1997; Gutierrez et
al., 2008).
Na banana verde, o principal componente é o amido, podendo
corresponder de 55 a 93% do teor de sólidos totais. Na banana madura, o
amido é convertido em açúcares, em sua maioria glucose, frutose e sacarose,
dos quais 99,5% são fisiologicamente disponíveis (EMBRAPA, 1997).
Dependendo do cultivar, o fruto pode pesar de 100 a 200 gramas, ou mais,
contendo de 60 a 65% de polpa comestível (MEDINA, 1995).
O amido é a mais importante fonte de hidratos de carbono em alimentos,
que representa 80-90% de todos os polissacarídeos na dieta, e podem ser
classificados como digestível (quando susceptível à ação da amilase) ou
resistente (resistente quando amilase), ganhando muita atenção por causa de
seus benefícios de saúde (Langkild et al., 2002; Fasolin et al., 2007).
A produção de farinha de banana verde é uma das formas de
preservá-las utilizando técnicas de processamento que são baseados na
secagem. A farinha de banana é usada como um ingrediente na preparação de
biscoitos, pães e espaguete de baixo valor calórico (Aparicio et al., 2007;
Juarez et al., 2006; Rodriguez et al., 2008; Martinez et al., 2009).
Segundo dados do Instituto Brasileiro de Geografia e Estatística, o
consumo atual de feijão preparado no Brasil é de aproximadamente 67
kg/hab/ano, existindo preferências de cor e tipo de grão. O hábito do consumo
de feijão pelas famílias brasileiras, em associação com a ampla adaptação
climática dessa cultura, faz com que o feijão esteja distribuído por todo o
território. Vale salientar ainda o grande número de variedades de feijão
(Phaseolus vulgaris L.), tais como feijão-preto, feijão-mulatinho,
feijão-carioquinha, feijão-pardo, feijão-roxinho, entre outras (CARNEIRO et al.,
2005; CONAB, 2012; IBGE, 2011).
Na industrialização, a partir do recebimento, o feijão passa por
operações de limpeza, classificação e empacotamento. Poucos subprodutos
são gerados neste processo de beneficiamento, destacando-se a bandinha de
feijão, que é a abertura física dos cotilédones do grão e representa 0,025% da
produção, em torno de 865 toneladas/ano (EMBRAPA, 2003; FAO, 2010;
LOPES, 2010).
A bandinha de feijão possui a mesma composição química do grão
inteiro, entretanto, as indústrias retiram este produto do mercado para manter o
padrão de qualidade da marca comercial. Vale ressaltar que a abertura dos
cotilédones do feijão aumenta a exposição dos componentes do grão ao meio
ambiente, o que favorece as reações físicas e químicas, indicando assim a
necessidade de que sejam consumidos em menor tempo que os grãos inteiros
(BATISTA; PRUDÊNCIA; FERNANDES, 2010a). Tudo isso favorece a diferençade preço entre os produtos, de forma que, enquanto o feijão do tipo 1 é vendido
comercialmente por R$170,00, a saca de 60 kg (NOTÍCIAS AGRÍCOLAS,
2016), a bandinha de feijão é vendida em média por R$ 30,00 segundo
informações coletadas em contato direto com a Associação Comercial de
Goiás no ano de 2011.
A bandinha de feijão é um subproduto pouco aproveitado no país, sendo
destinado basicamente à ração animal, mas com potencial para a indústria
alimentícia, podendo ser empregada na produção das farinhas de feijão. Estas
farinhas são importantes ingredientes na elaboração de produtos de
conveniência que apresentam propriedades funcionais, tecnológicas e
nutricionais próximas às da matéria-prima. Além disso, os produtos obtidos
podem ser farinhas mistas ou pré-gelatinizadas para utilização em produtos de
panificação, confeitaria, instantâneos, entre outros (BASSINELLO et al., 2011;
BERRIOS, 2006; CARVALHO et al., 2012).
Apesar da boa qualidade nutricional, o feijão apresenta alguns atributos
indesejáveis como os fatores antinutricionais, que interferem na absorção e
utilização de minerais, formam complexos que tornam as proteínas
indisponíveis e inibem enzimas digestivas. Polifenóis, fitatos, inibidores
enzimáticos, fitohemaglutininas, e fatores de flatulência e cianogênicos são
algumas das substâncias antinutricionais e tóxicas presentes no feijão. O
tratamento térmico dado com a finalidade de cozinhar os grãos reduz o efeito
dessas substâncias (BATISTA; PRUDÊNCIA; FERNANDES, 2010a; BERRIOS,
2006; RAMÍREZ-CÁRDENAS et al., 2008).
Outra alternativa para o tratamento térmico do feijão é a extrusão da
farinha de feijão crua. O processo de extrusão produz uma farinha com
qualidade nutricional similar à farinha do grão cru, com diminuição dos fatores
antinutricionais, além do aumento da digestibilidade de proteína e de amido
(BATISTA; PRUDÊNCIA; FERNANDES, 2010b; BERRIOS, 2006).
A ideia de se produzirem farinhas compostas para uso em panificação e
confeitaria não é nova (EL-DASH et al., 1994). A viabilidade técnica e
econômica do uso de farinhas mistas em alimentos também já foi amplamente
demonstrada e empregada na indústria (TSEN, 1976).
Pesquisas com farinhas mistas são direcionadas para a melhoria da qualidade
nutricional de produtos alimentícios e para suprir a necessidade dos
consumidores por produtos diversificados. Devem ser considerados vários
fatores para a utilização de farinhas mistas na produção de alimentos para se
reduzir ao máximo os efeitos da substituição, obtendo alimentos com
características sensoriais similares as originais. Além disso, o uso de farinhas
mistas possibilita a substituição de alguns alimentos reconhecidamente
alergênicos, como a farinha de trigo para os indivíduos celíacos (SILVA et al.,
2009). Ainda mais, o uso de farinhas mistas possibilita a redução nos custos
dos produtos, pois podem ser obtidas a partir de subprodutos das indústrias
alimentícias, como no caso do feijão, cujo valor comercial é inferior ao preço da
farinha de trigo (ABIMA, 2011; NOTÍCIAS AGRÍCOLAS, 2016; SEFAZ, 2010).
Metodologias
O Pão será produzido no Lacepan - Laboratório de Tecnologia de
Cereias e Panificação do IFGoiano – Campus Rio Verde, este laboratório
possui os equipamentos básicos para a realização dos mesmos.
O sorgo e a bandinha de feijão serão doados por um comércio local de
sementes.
Os grãos integrais de sorgo e de bandinha de feijão serão limpos
manualmente, para a remoção de partículas estranhas. Para triturar os grãos
será utilizado em um multiprocessador de uso doméstico, marca Electrolux,
serão triturados 250 gramas de grãos de sorgo por 4 minutos, e imediatamente
serão passados em peneira de 0,297 nm de abertura (KHAN et al, 2014). A
sobra na peneira será novamente triturada por 4 minutos e igualmente
peneirada. Após isso, as três farinhas serão acondicionadas em sacos
plásticos de polipropileno, embaladas à vácuo, armazenadas a -4 °C em
B.O.D., no escuro, até o momento das análises, de acordo com Khan et al.,
2013, com adaptações.
Para o preparo do pão sem glúten tipo hambúrguer serão utilizados os
seguintes ingredientes: Banana verde, açúcar mascavo, fermento biológico
seco, sal, óleo de milho, ovos, melhorador Fleischmann® (preparado em pó
para produtos de panificação, composto amido, estabilizante: polisorbato 80,
melhoradores de farinha: ácido ascórbico e alfa amilase), goma guar e goma
xantana, todos adquiridos em comércio local.
Serão elaboradas três formulações com diferentes concentrações de
farinhas, para se obter a melhor dentre as três, como é ilustrado na tabela
abaixo.
Farinhas Formulação 1 Formulação 2 Formulação 3
Sorgo 50% 60% 40%
Banana Verde 25% 20% 30%
Bandinha de Feijão 25% 20% 30%
O processamento dos pães seguirá a metodologia de Sciarini et al.
(2012) com adaptações, onde: ovo, óleo vegetal, açúcar, água e goma serão
homogeneizados em batedeira planetária por 4 minutos na velocidade 1, em
seguida adiciona-se as farinhas, fermento biológico seco e sal,
homogeneizando por mais 5 minutos na velocidade 3. A massa será fracionada
em porções de 60 g, sendo submetidas à fermentação em câmara a 25 ± 2 ºC
e 85% umidade relativa por 30 minutos, em formas previamente untadas com
margarina e polvilhadas com farinha de sorgo. Após a fermentação, a massa
será submetida à operação de forneamento em forno elétrico à 180º C por 30
minutos.
ANÁLISE DAS FARINHAS
Composição centesimal
As farinhas serão analisadas diretamente, quanto a composição química, perfil
de aminoácidos, fatores antinutricionais e digestibilidade. A umidade será
analisada em estufa de secagem a 105 ºC até obtenção de peso constante, e o
resíduo mineral fixo (cinzas) por incineração em mufla a 550 ºC (AOAC, 2006).
Os teores proteicos serão obtidos por meio da análise de nitrogênio,
segundo o método semimicro de Kjeldahl (AOAC, 2006).
As frações de fibra alimentar total, solúvel e insolúvel, serão analisadas
pelo método gravimétrico-enzimático estabelecido pela AOAC (2005), adaptado
pela Embrapa Agroindústria de Alimentos (EMBRAPA, 2008). Os lipídios totais
serão extraídos diretamente em Soxhlet, e posteriormente determinados por
gravimetria (AOAC, 2006). Todas as análises ocorrerão em triplicata. Os
carboidratos totais serão obtidos por diferença, subtraindo-se de cem os
valores obtidos de umidade, cinzas, proteínas, lipídios e fibra alimentar total,
em acordo com o estipulado na Resolução RDC nº 360 de 2003 que trata
sobre rotulagem de alimentos (BRASIL, 2003). O valor energético total (VET)
dos produtos formulados será estimado utilizando os fatores para conversão de
4 kcal/g para proteínas e carboidratos e 9 kcal/g para lipídios (MERRIL; WATT,
1973).
No Laboratório de Bromatologia serão realizadas algumas análises, pois
o mesmo abriga equipamentos como capela de exaustão, mufla, estufa de
secagem, chapa aquecedora, banho ultratermostatizado, aparelho soxhlet,
digestor para fibras, destilador Kjeldahl, bloco digestor para nitrogênio, bomba
a vácuo, balança analítica de precisão, agitador magnético, bancada tipo
castelo, freezer, refrigerador e pHmetro.
O Laboratório de Pós-colheita de Produtos Vegetais também será
utilizado, pois conta com estufas de circulação de ar, balanças semi-analíticas;
balanças analíticas; BOD, refrigeradores; anemômetro de pás rotativas; termo
anemômetro; condutivímetro; termômetros digitais, paquímetros digitais; data
logger; câmara climática; dessecadores; manômetros; homogeneizador de
amostras; secadores protótipos com sistema de aquisição de dados;
equipamento para cocção de grãos; deionizadores de água; determinadores de
umidade; balança de peso hectolitro; máquina digital, medidor de atividade de
água, germinador e espectrofotômetro/colorímetro.
Análise de minerais
A análise de minerais será realizada conforme metodologias descritas
por Nogueira e Souza (2005). Primeiramente, 1000 mg de cada amostra será
digerida à 210 ºC, com 7,5 mL da mistura nitroperclórica,formada por ácido
nítrico e ácido perclórico na proporção de 2:1(v/v), para obtenção do extrato
nitroperclórico. Para a quantificação do cálcio será retirado 1,0 mL do extrato
nitroperclórico para ser adicionado de 4,0 mL da solução de lantânio e 10,0 mL
de água deionizada, e em seguida ser feita a leitura no espectrômetro de
absorção atômica Perckin Elmer 360, utilizando-se lâmpada de cátodo oco
específica para o cálcio e comprimento de onda 422,7 nm. O equipamento
emite as leituras em concentração de mg.L-1, e para transformar para g.kg-1
foi realizado o seguinte cálculo:
[𝑚𝑖𝑛𝑒𝑟𝑎𝑙] =
([𝑎𝑚𝑜𝑠𝑡𝑟𝑎]( 𝑚𝑔𝐿 )−[𝑏𝑟𝑎𝑛𝑐𝑜](
𝑚𝑔
𝐿 ))𝑥 (𝑣𝑜𝑙𝑢𝑚𝑒 (𝑚𝐿)𝑥𝑓𝑎𝑡𝑜𝑟 𝑑𝑒 𝑑𝑖𝑙𝑢𝑖çã𝑜)
𝑚𝑎𝑠𝑠𝑎 𝑑𝑎 𝑎𝑚𝑜𝑠𝑡𝑟𝑎 (𝑔)𝑥 𝑢𝑚𝑖𝑑𝑎𝑑𝑒 𝑥 1000
Para determinação dos teores de ferro e zinco, o extrato nitroperclórico
será adicionado de 15,0 mL de água deionizada para realização da leitura por
espectrofotometria de absorção atômica, utilizando-se lâmpada de cátodo oco
específica para cada elemento e comprimento de onda de 248,3 nm para o
ferro e 213,9 nm para o zinco. O equipamento emite as leituras em
concentração de mg.L-1, e para transformar para mg.kg-1 foi realizado o
seguinte cálculo:
[𝑚𝑖𝑛𝑒𝑟𝑎𝑙] =
([𝑎𝑚𝑜𝑠𝑡𝑟𝑎]( 𝑚𝑔𝐿 )−[𝑏𝑟𝑎𝑛𝑐𝑜](
𝑚𝑔
𝐿 ))𝑥 (𝑣𝑜𝑙𝑢𝑚𝑒 (𝑚𝐿))
𝑚𝑎𝑠𝑠𝑎 𝑑𝑎 𝑎𝑚𝑜𝑠𝑡𝑟𝑎 (𝑔)𝑥 𝑢𝑚𝑖𝑑𝑎𝑑𝑒 
Análise de vitaminas
As vitaminas B1 e B2 (tiamina e riboflavina, respectivamente) irão ser
determinadas por cromatografia líquida de alta eficiência (HPLC – Prominence /
Shimadzu Corporation) segundo técnicas aprovadas pela Comissão Européia
de Padronização (EUROPEAN COMMITTEE FOR STANDARDIZATION, 2003),
sendo que para quantificação da tiamina terá derivatização pré-coluna a
tiocromo, de acordo com Presoto e Muradian-Almeida (2008). A extração das
vitaminas iniciará com a diluição de 1,5 g de amostra em 15 mL de HCl (0,1M)
para submissão a autoclavagem de 121°C, por 30 minutos. Em seguida, a
solução terá o pH ajustado para 4,0 (usando solução de acetato de sódio 2,5M)
para adição de 150 mg da enzima takadiastase obtida de aspergillus orizae
(Sigma Aldrich) e conservação sob agitação em banho-maria por 16 horas.
Posteriormente, a solução obtida é avolumada para 100 mL com HCl e filtrada
para obtenção do extrato. O extrato é injetado diretamente no HPLC para
separação da riboflavina, nas seguintes condições cromatográficas: coluna C8
Shim-pack, Shimadzu (4,6 x 250 mm; 5µ); fase móvel água/metanol (50:50);
fluxo 1,0 mL\min; detecção por fluorescência λexc 468nm e λem 520nm. A
determinação da tiamina fé através da derivatização pré-coluna da vitamina a
tiocromo pelo reagente alcalino hexacianoferrato de potássio, nas condições
cromatográficas a seguir: coluna Lichrospher RB select B, Merck (4,0 x 250
mm; 5µ); fase móvel metanol/tampão fosfato de potássio - pH 0,05 mol.L-1 -
7,2 (20:80); fluxo 1,0 mL\min; detecção por fluorescência λexc 368 nm e λem
440 nm. A identificação e a quantificação das vitaminas B1 e B2 baseiam-se
em curva de calibração utilizando os padrões hidrocloreto de tiamina (marca
Acros orgânicos) e (-)-Riboflavina (Sigma Aldrich). A pureza dos padrões é
determinada através de espectofotômetro UV/VIS ao λ 247nm (tiamina) e λ
444nm (riboflavina).
Perfil de aminoácidos
As amostras serão submetidas à hidrólise ácida de proteínas e peptídios
com solução aquosa de ácido clorídrico 6N (ponto de ebulição constante),
contendo 0,01% de fenol (m/v), por 22 horas a 110 ºC. As amostras
hidrolisadas serão secas em evaporador rotatório (Speed Vac), centrifugadas a
2655 giros (g) e ressuspendidas em 1,0mL de água Milli-Q. Alíquotas de 50µL
do sobrenadante serão transferidas para outro tubo de ensaio, secas e
submetidas à reação de derivação em pré-coluna dos aminoácidos livres com
fenilisotiocianato (PITC). A separação dos derivativos
feniltiocarbamil-aminoácidos (PTC-aa) será realizada em coluna de fase
reversa C18 (PicoTag, Waters, 3,9 x 150 mm) com monitoração em
comprimento de onda em 254nm. A quantificação da amostra será baseada na
área de cada pico de aminoácido, tomando-se como referência a área do pico
do padrão de aminoácidos com concentração conhecida, sendo que o padrão é
derivado nas mesmas condições e, ao mesmo tempo, que as amostras
(BIDLINGMEYER; COHEN; TRAVIS, 1984).
A partir dos resultados destas análises será estimado o escore de
aminoácidos essenciais (EAE), de acordo com o padrão preconizado pela
Organização Mundial de Saúde, denominado padrão WHO/FAO/UNU (WHO,
2007). O EAE corresponde à proporção do aminoácido mais limitante (primeiro
limitante) do alimento-teste em relação ao padrão de aminoácidos essenciais
(necessidades de crianças de três a dez anos de idade), e é calculado
conforme a seguir:
𝐸𝐴𝐸 = 𝑚𝑔 𝑑𝑜 𝑎𝑚𝑖𝑛𝑜á𝑐𝑖𝑑𝑜 𝑙𝑖𝑚𝑖𝑡𝑎𝑛𝑡𝑒 𝑒𝑚 1 𝑔 𝑑𝑎 𝑝𝑟𝑜𝑡𝑒í𝑛𝑎 𝑡𝑒𝑠𝑡𝑒𝑚𝑔 𝑑𝑜 𝑚𝑒𝑠𝑚𝑜 𝑎𝑚𝑖𝑛𝑜á𝑐𝑖𝑑𝑜 𝑒𝑚 1 𝑔 𝑑𝑜 𝑝𝑎𝑑𝑟ã𝑜 𝑑𝑒 𝑛𝑒𝑐𝑒𝑠𝑠𝑖𝑑𝑎𝑑𝑒 𝑥 100
Fatores antinutricionais
Para as farinhas serão pesados 1 g de amostra, dissolvidas
individualmente em 50 mL de solução HCl 0,2 N, e mantidas em Shaker por
duas horas a 150 rpm. Após filtragem desta solução em papel filtro, com poro
de 14 a 18 µm, será adicionado 1 mL de solução férrica a 0,5 mL de cada
extrato obtido, sendo mantidos em banho-maria por 30 minutos com água em
ebulição. Posteriormente ocorrerá a centrifugação a 2447 g e 25 ºC, durante 30
minutos. Em seguida, será misturado 1,5 mL de solução de biripidina a 1,0 mL
do sobrenadante para posterior leitura em espectofotômetro (700 Plus / Femto).
As alterações na absorbância serão analisadas pela quantidade de ferro livre
complexado com a solução de biripidina, a partir do comprimento de onda a
519 nm e comparadas com uma curva padrão de ácido fítico (Sigma, P8810),
obtida a partir de uma escala de concentração que varia de 3 a 30 µg/mL.
Para determinação do teor de tanino, será utilizado o método descrito
por Hagerman e Butler (1978). O extrato da amostra é obtido a partir da adição
de 10 mL de água destilada em 1 g de amostra, aquecido em banho-maria por
30 minutos à temperatura entre 80º e 90º C, e posteriormente centrifugado
durante 5 minutos (956 g). Em seguida, será misturado 1 mL do extrato com 2
mL de solução de albumina sob agitação, e deixados em repouso por 15
minutos. A solução é centrifugada por 15 minutos a 956 g, para desprezar o
sobrenadante e dissolver o precipitado em 4 mL da solução
SDS/Trietanolamina. A solução obtida será homogeneizada com 1 mL de
FeCl3, mantida em repouso por mais ou menos 20 minutos para realização da
leitura em espectrofotômetro a 510 nm, obtendo-se assim a concentração de
taninos a partir de uma curva padrão de ácido tânico.
Digestibilidade proteica in vitro
A digestibilidade protéica in vitro será determinada pelo método
multienzimático descrito por Akeson e Stahmann (1964) com modificações de
Mauron (1973). As 200 mg de cada farinha serão adicionadas a 5 mL de uma
solução de pepsina 4 mg mL-1 em HCl 0,1 mol L-1. A suspensão será incubada
a 37 °C por 3 horas. O pH das amostras será ajustado para pH 8,0 com uma
solução de NaOH 0,2 mol L-1 e serão adicionados 4 mL de uma solução de
pancreatina 10 mg mL-1 em tampão fosfato pH 8,0. A suspensão será incubada
a 37 °C por 4 horas. A digestão será interrompida com a adição de 1 mL de
solução de TCA 50% (p/v), para que as amostras sejam centrifugadas a 2655
g, por 10 min, e em seguida o sobrenadante será analisado de acordo com
metodologia descrita por Lowry et al. (1951), usando tirosina como padrão.
Posteriormente, 20 µL do sobrenadante serão colocados em um tubo de ensaio
contendo 180 µL de água destilada e 1 mL de reativo combinado (solução 2%
(p/v) de Na2CO3 em NaOH + 1 mL de solução 1% (p/v) de CuSO4.5H2O + 1 mL
de solução 2% (p/v) de C4H4Na2O6.2H2O), para permanecerem em temperatura
ambiente (25 °C) por 10 min. Em seguida, serão adicionados 100 µL de
solução diluídade Folin (1:2 v/v) e procederá incubação por 30 min à
temperatura ambiente. A extensão da hidrólise será calculada de acordo com a
equação abaixo, usando como controle uma solução de caseína 1% (v/v):
𝐷𝑖𝑔𝑒𝑠𝑡𝑖𝑏𝑖𝑙𝑖𝑑𝑎𝑑𝑒 𝑝𝑟𝑜𝑡é𝑖𝑐𝑎 (%) = [𝑡𝑖𝑟𝑜𝑠𝑖𝑛𝑎]𝑓𝑎𝑟𝑖𝑛ℎ𝑎 ℎ𝑖𝑑𝑟𝑜𝑙𝑖𝑠𝑎𝑑𝑎−[𝑡𝑖𝑟𝑜𝑠𝑖𝑛𝑎] 𝑓𝑎𝑟𝑖𝑛ℎ𝑎[𝑡𝑖𝑟𝑜𝑠𝑖𝑛𝑎]𝑐𝑎𝑠𝑒í𝑛𝑎 ℎ𝑖𝑑𝑟𝑜𝑙𝑖𝑠𝑎𝑑𝑎−[𝑡𝑖𝑟𝑜𝑠𝑖𝑛𝑎] 𝑐𝑎𝑠𝑒í𝑛𝑎 𝑥 100
Digestibilidade de amido in vitro
A digestibilidade de amido in vitro será determinada de acordo com
metodologia adaptada de Zabidi e Aziz (2009). Primeiro serão incubados 200
mg de farinha com 5 mL de tampão fosfato de sódio 0,1 mol L-1 pH 7,6 e 100
µL de α-amilase de Aspergillus niger em banho-maria a 80 ºC por 15 minutos.
Os tubos serão resfriados até atingirem temperatura ambiente e o pH será
ajustado para 4,8 com solução de acetato de sódio 0,1 mol L-1. Em seguida,
serão adicionados 200 µL de solução de amiloglicosidase (Sigma-Aldrich) e
ocorrerá a incubação a 55 ºC por 2 horas. As amostras serão centrifugadas a
2655 g por 10 min e a quantidade de açúcar redutor no sobrenadante será
determinada de acordo com Miller (1959) utilizando ADNS (ácido
dinitrosalicílico) . Para isso, 100 µL do sobrenadante do hidrolisado serão
adicionados a 1 mL de reativo de ADNS e a mistura será fervida (100 ºC) por 5
min. Os tubos serão deixados à temperatura ambiente por 15 minutos e a
absorbância será analisada em comprimento de onda de 550 nm. A
digestibilidade do amido será expressa como porcentagem de açúcar redutor
obtida após a hidrólise, usando o próprio amido de cada uma das farinhas
como controle. Para os cálculos utilizou-se a seguinte fórmula:
𝐷𝑖𝑔𝑒𝑠𝑡𝑖𝑏𝑖𝑙𝑖𝑑𝑎𝑑𝑒 𝑑𝑒 𝑎𝑚𝑖𝑑𝑜(%) = [𝑎çú𝑐𝑎𝑟 𝑟𝑒𝑑𝑢𝑡𝑜𝑟]𝑓𝑎𝑟𝑖𝑛ℎ𝑎 ℎ𝑖𝑑𝑟𝑜𝑙𝑖𝑠𝑎𝑑𝑎−[𝑎çú𝑐𝑎𝑟 𝑟𝑒𝑑𝑢𝑡𝑜𝑟] 𝑓𝑎𝑟𝑖𝑛ℎ𝑎[𝑎çú𝑐𝑎𝑟 𝑟𝑒𝑑𝑢𝑡𝑜𝑟]𝑎𝑚𝑖𝑑𝑜 ℎ𝑖𝑑𝑟𝑜𝑙𝑖𝑠𝑎𝑑𝑜−[𝑎çú𝑐𝑎𝑟 𝑟𝑒𝑑𝑢𝑡𝑜𝑟]𝑎𝑚𝑖𝑑𝑜 𝑥 100
Teor de amilose
Conforme metodologia descrita por Martinez e Cuevas-Perez (1989), o
teor de amilose será determinado da seguinte forma,100 mg de amostra serão
acrescentados 1 mL de álcool etílico 95% com agitação e 9 mL de solução
NaOH 1N sem movimentação, para ficar overnight (17 horas) em temperatura
ambiente, gelatinizando o amido. Após se passar o dia, os balões de 100 mL
serão avolumados com água destilada e homogeneizados para retirada de uma
alíquota de 5 mL, transferida para outro balão de 100 mL. No segundo balão,
serão adicionados 1 mL de ácido acético, 2 mL de solução de iodo e água
destilada suficiente para avolumar a solução, deixando-a em repouso por 30
minutos no escuro (sob pano preto). A identificação do teor de amilose será
realizada a partir da leitura em espectrofotômetro calibrado com comprimento
de onda de 620 nm. Para sua quantificação será utilizada a equação da reta da
curva padrão, obtida por concentrações de amilose pura de 8% a 40% (Sigma -
amilose batata), e dos valores da absorbância (Abs) das amostras,
calculando-se a concentração de amilose (mg/mL) das amostras pela seguinte
fórmula:
[𝑎𝑚𝑖𝑙𝑜𝑠𝑒] = ( 𝐴𝑏𝑠 𝑎𝑚𝑜𝑠𝑡𝑟𝑎−𝑏𝑎 )𝑥 20 (𝑑𝑖𝑙𝑢𝑖çã𝑜)
Onde: Equação da reta da curva padrão é 𝑦 = 𝑎𝑥 + 𝑏
Granulometria
Segundo Zanotto e Bellaver (1996), para determinar a classificação
granulométrica, será utilizado um equipamento agitador de peneiras com
reostato ajustado em 7, peneirando-se 100 g da amostra durante 10 minutos. A
análise será realizada em duplicata, utilizando um total de seis peneiras
circulares, adaptadas conforme disponibilidade do laboratório. As peneiras
taradas previamente serão pesadas após a agitação para obtenção do peso da
amostra retida em cada uma delas. Para o cálculo do módulo de finura (MF)
será utilizado um índice de MF para cada mesh, sendo eles: 6,5,4,3,2,1,
respectivamente, e o índice zero para o fundo. Este parâmetro correlaciona-se
positivamente com o aumento do tamanho das partículas, sendo que quanto
maior o MF, mais grosso o produto.
𝑀𝐹 = (Σ % 𝑝𝑒𝑠𝑜 𝑥 í𝑛𝑑𝑖𝑐𝑒 𝑀𝐹)100
O módulo de finura utilizado para calcular o diâmetro geométrico médio
das partículas (DGM), é um parâmetro que representa o diâmetro geométrico
médio das partículas da amostra. O cálculo é feito conforme mostrado na
equação a seguir:
𝐷𝐺𝑀 = 0, 1041 ( 2)
𝑀𝐹
 𝑚𝑚
O índice de uniformidade (IU) indica a proporção relativa entre partículas
grossas, médias e finas e é expresso por três números inteiros, cuja soma é
igual a 10, e é definido por IU = (G/10, M/10, F/10), onde:
• G (grosso) refere-se ao produto que ficou retido nas peneiras de mesh ≤ 20,
ou seja, com diâmetro ≥ 0,84 mm;
• M (médio) refere-se ao produto que ficou retido nas peneiras de 20< mesh
<48 (0,84 – 0,300 mm);
• F (fino) refere-se ao produto que passou pela peneira mesh 48 (0,300 mm).
ANÁLISE DO PRODUTO
Umidade e atividade de água
A umidade será analisada em estufa de secagem a 105 ºC até obtenção
de peso constante (AOAC, 2006). Para determinação da atividade de água
(Aw) será utilizado o equipamento portátil Aqualab, modelo CX-2-Decagon
(USA. O procedimento é preencher ¼ do recipiente indicado neste
equipamento, para conexão e início da leitura digital a 25 ºC.
Potencial hidrogeniônico e acidez total titulável
Os valores do potencial hidrogeniônico (pH) serão aferidos com leitura
direta em potenciômetro digital (PG 1800, Gehaka) e serão utilizadas soluções
tampão padrão de pH 4,0 e 7,0 para calibração do equipamento (AOAC, 2006).
A acidez total titulável (ATT) será determinada por titulação de NaOH 0,1
N até a solução atingir pH 8,0 em leitura no potenciômetro digital (PG 1800,
Gehaka) (AOAC, 2006).
Índices de absorção e solubilidade em água
Os índices de absorção e solubilidade em água (IAA) serão
determinados segundo metodologia adaptada de Okezie e Bello (1988). Uma
suspensão com 25 mL de água destilada e 0,5 g de farinha (base úmida) será
preparada em tubos de centrífuga com tampa. Os tubos serão agitados por 1
minuto em vortex IKA (Genius 3 – Sovereign Brasil) e em seguida
centrifugados a 3612 g por 20 minutos em centrífuga Centrifuge 5804R
(Eppendorf AG – 50 a 60 Hz). Para determinar o índice de solubilidade em
água (ISA) uma alíquota de 5 mL do sobrenadante será transferida para uma
placa de Petri previamente tarada, e levada à estufa de esterilização para
secagem até peso constante. A solubilidade em água é calculada pela relação
entre o peso do resíduo seco do sobrenadante (resíduo de evaporação) e o
peso da amostra, conforme a fórmula a seguir:
𝐼𝑆𝐴 = (𝑟𝑒𝑠í𝑑𝑢𝑜 𝑑𝑒 𝑒𝑣𝑎𝑝𝑜𝑟𝑎çã𝑜 (𝑔))𝑥 6𝑝𝑒𝑠𝑜 𝑑𝑎 𝑎𝑚𝑜𝑠𝑡𝑟𝑎 (𝑔) 𝑥 100
Para determinar o índice de absorção de água (IAA) o restante do
líquido sobrenadante será escorrido, e o material remanescente pesado, sendo
a diferença entre o peso da amostra antes e após a absorção de água a
quantidade de água absorvida. A medida do índice de absorção de água é
calculada de acordo com a seguinte equação.
𝐼𝐴𝐴 = á𝑔𝑢𝑎 𝑎𝑏𝑠𝑜𝑟𝑣𝑖𝑑𝑎 𝑝𝑒𝑙𝑎 𝑎𝑚𝑜𝑠𝑡𝑟𝑎 (𝑔)𝑝𝑒𝑠𝑜 𝑑𝑎 𝑎𝑚𝑜𝑠𝑡𝑟𝑎
Análise de cor
A cor será avaliada em colorímetro Hunter Lab, modelo Color Quest XE
e os resultados serão expressos por parâmetros L*, a*, b*. A luminosidade ou
brilho (L*) representa quão claro ou escuro é o produto, variando de preto (0)
ao branco (100). Os valores das coordenadas de cromaticidade (a*) variam do
verde (-60) ao vermelho (+60) e os valores de croma b* variam do azul (-60) ao
amarelo (+60). A partir dos resultados de a* e b* serão calculados os
parâmetros de C* (croma) para indicar a saturação da amostra, ou seja, para
descrever o brilho da cor, além do hue (h) para indicar a tonalidade das
amostras, sendo definidos pelas seguintes equações:
𝐶* = ( 𝑎*2 + 𝑏*2 )1/2 ℎ* = 𝑡𝑎𝑛−1 ( 𝑏
*
𝑎*
 )
Inicialmente, o instrumento será calibrado com as placas branca e preta.
As amostras serão colocadas na cubeta e posicionadas frente ao sensor ótico
de 2,54 mm, realizando-sea leitura em cinco diferentes pontos de cada lado da
cubeta e para três repetições de cada amostra, conforme o manual do
equipamento (HUNTERLAB, 1998).
Análises Microbiológicas
Todas as análises microbiológicas serão determinadas segundo padrões
estabelecidos pela Resolução - RDC nº 12, da Agência Nacional de Vigilância
Sanitária do Ministério da Saúde (BRASIL, 2001), e seguirão os procedimentos
descritos pela American Public Health Association (APHA, 2001) para cada
microorganismo analisado. Em todas as amostras será pesquisada a contagem
de Bacillus cereus e coliformes a 45 ºC, e a ausência de Salmonella sp. em
25g (BRASIL, 2001). Serão feitas as contagens de bolores e leveduras em
todas as amostras das farinhas armazenadas.
Análise Sensorial e Estatística
A análise sensorial de aceitação dos pães será conduzida em laboratório
específico, que é dividido em duas salas, sendo uma para o preparo de
amostras e uma sala com cabines para 4 provadores, as análises serão feitas
com provadores não treinados, para avaliar os atributos de aparência, cor,
aroma, textura e sabor será utilizada a escala hedônica estruturada de nove
pontos (STONE; SIDEL, 1985). As amostras do produto serão apresentadas
para aceitação com massa em torno de 20 gramas, codificadas aleatoriamente
com três dígitos, servidas em pratos descartáveis e cabines individuais, entre
uma amostra e outra será servida água mineral para limpar o palato do
provador.
Para participação na pesquisa todos os provadores assinarão o Termo
de Consentimento Livre e Esclarecido, submetido e aprovado no Comitê de
Ética do IF Goiano.
Na execução da análise estatística dos resultados será utilizada a
análise de variância (ANOVA). Esta avaliação será realizada para determinar a
existência ou não de diferença (aceitação) significativa entre as formulações. O
teste de Tukey será feito para determinar as diferenças entre as médias.
Resultados e impactos esperados
Espera-se produzir farinhas com alta qualidade tecnológica e nutricional,
com o intuito de produzir pães aceitos sensorialmente e com características
benéficas à saúde dos consumidores.
Espera-se que a elaboração dessas farinhas utilizadas nas formulações dos
pães sejam um incentivo ao consumo da farinha de sorgo e da banana verde e
também no aproveitamento dos resíduos do feijão, visando aumentar os
valores nutricionais do produto e reduzir o custo do mesmo, uma vez que eram
descartados, porém agora deu-se uma grande alternativa para seu
aproveitamento.
H Espera-se também criar um novo produto que seja aceito sensorialmente
pelos celíacos, uma vez que a maioria dos produtos já existes no mercado hoje
que são sem glúten não apresentam uma boa aceitação sensorial, portanto
criar um produto que tenha características que agrade ao palato dos
consumidores passa a ser o objetivo.
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