Agronomia_concentracao_de_betalainas_na_casca_da_pitaya_vermelha

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Congresso Técnico Científico da Engenharia e da Agronomia 
CONTECC’ 2015 
Centro de Eventos do Ceará - Fortaleza - CE 
15 a 18 de setembro de 2015 
 
CONCENTRAÇÃO DE BETALAÍNAS NA CASCA DA PITAYA VERMELHA 
 
FRANCISLAINE SUELIA DOS SANTOS
1
*, ROSSANA MARIA FEITOSA DE FIGUEIRÊDO
 2
, 
ALEXANDRE JOSÉ DE MELO QUEIROZ
2
, VANESSA MARIA DOS SANTOS SANTIAGO
4
 
 
1
 Graduanda em Engenharia Agrícola, UFCG, Campina Grande-PB. Fone: (83) 98730-4872, 
suelia_santos@hotmail.com 
2
 Dr. Professor Engenharia Agrícola, UFCG, Campina Grande–PB. Fone: (83) 2101-1547, 
rossana@deag.ufcg.edu.br, alex@deag.ufcg.edu.br 
3
 Mestre em Engenharia Agrícola, UFCG, Campina Grande-PB. Fone: (83) 2101-1547, 
vsantiagosan@hotmail.com 
 
Apresentado no 
Congresso Técnico Científico da Engenharia e da Agronomia – CONTECC’ 2015 
15 a 18 de setembro de 2015 – Fortaleza – CE, Brasil. 
 
RESUMO: As betalaínas são pigmentos naturais presentes em algumas classes de plantas, frutas e 
flores. Sua aplicação ainda é restrita devido à escassez de fontes de extração. A casca da pitaya, além 
de apresentar altas concentrações de betalaínas, tem a vantagem de ser isenta de algumas substâncias, 
presentes na beterraba, que proporcionam sabor residual desagradável. Além disso, a extração pode ser 
feita na casca, que atualmente é considerada um resíduo para as agroindústrias. Portanto este trabalho 
teve como objetivo quantificar o teor de betalaínas (betacianinas e betaxantina) das cascas de pitaya 
vermelha in natura e secas em diferentes temperaturas. O conteúdo de betalaínas presentes na casca da 
pitaya foi determinado através das leituras das amostras realizadas em espectrofotômetro a 480 e 534 
nm e a avaliação do nível de pigmentação por meio da análise de cor das cascas secas. Os resultados 
mostraram que a casca da pitaya apresentou altos níveis de betalaínas (betacianinas e betaxantinas), 
apresentando resultados mais significativos nas cascas secas a temperatura de 50 °C. Observou-se que 
a temperatura de secagem influenciou na degradação dos pigmentos apresentando aumento da 
luminosidade (L*) e da intensidade de amarelo (+b) e diminuição da intensidade de vermelho (+a). 
PALAVRAS-CHAVE: Hylocereus undatus, pigmentos, betacianinas. 
 
BETALAINS CONCENTRATION IN THE RED PITAYA SHELL 
 
SUMMARY: The betalains are natural pigments present in some classes of plants, fruits and flowers. 
Its application is still restricted due to limited extraction sources. The bark of the pitaya, besides 
presenting high concentrations of betalains, has the advantage of being free of certain substances 
present in the beets, which provide unpleasant aftertaste. Moreover, the extraction can be done in the 
shell, which is currently regarded as waste for the processing industry. Therefore this study aimed to 
quantify the betalains content (betacyanins and betaxanthin) the shells of red pitaya fresh and dried at 
different temperatures. Content betalains in the bark of pitaya was determined by the readings of the 
samples taken in spectrophotometer at 480 and 534 nm and the evaluation of the pigmentation level by 
color analysis of the dried bark. The results showed that the dragon fruit peel showed high levels of 
betalaines (betacyanins and betaxantinas), with more significant results on the dried peel temperature 
of 50 °C. It was observed that the drying temperature influence on the degradation of the pigment 
having increased brightness (L *) and the yellowness (+ b) and reduction of redness (+ a). 
KEYWORDS: Hylocereus undatus, pigments, betacyanins 
 
INTRODUÇÃO 
 As betalaínas são pigmentos naturais presentes em algumas classes de plantas, frutas e flores. 
Caracterizam-se por ser uma classe de pigmentos que proporcionam cores atrativas e estáveis diante 
das condições de processamento da indústria de alimentos. As betalaínas receberam menor atenção 
científica do que as outras classes de pigmentos devido à sua ocorrência restrita. Entretanto, esse 
pigmento tem despertado a atenção de pesquisadores, consumidores e da indústria em razão do seu 
poder tintorial, coloração atrativa, estabilidade e atividade antioxidante (Butera et al., 2002). 
 As betalaínas são pigmentos nitrogenados de 13 famílias dentro do reino das plantas, também 
acumulados em alguns membros dos basidiomicetos. São constituídas por dois subgrupos, as 
betacianinas vermelho-violeta e as betaxantinas amarelo-alaranjadas (Steglich, 1990). Existem poucas 
fontes comestíveis conhecidas de betalaínas, as beterrabas amarela e vermelha (Beta vulgaris L. ssp. 
vulgaris), acelga colorida (Beta vulgaris L. ssp. cicla), grãos ou folhas de amaranto (Amaranthus sp.) e 
frutos dos cactos (Hylocereus), as betaxantinas são produtos da condensação do ácido betalâmico e 
aminoácidos ou aminas (Vaillant et al., 2005). 
 A pitaya é uma fruta rústica, pertencente à família Cactácea, sendo conhecida mundialmente 
como Dragon Fruit ou Fruta-do-Dragão. Sua polpa é rica em fibras com excelente qualidade digestiva 
e de baixo teor calórico. Os frutos das pitayas apresentam características diversificadas de acordo com 
a espécie, dentre as quais pode ser citada a Hylocereus undatus (Haw.) Britton e Rose, frutos com 
casca vermelha e polpa branca (Lima et al., 2013). A casca da pitaya pode ser utilizada para o 
aproveitamento das betacianinas e de pectina. Estudos realizados por Bakar et al. (2013) mostraram 
que a pitaya vermelha (Hylocereus polyrhizus) seca em secador por aspersão, tem alta retenção de 
betacianinas e a presença das betalaínas foi detectada tanto na polpa quanto na casca da pitaya. 
 A produção de corante natural a partir da casca da pitaya pode ser uma grande alternativa para 
as indústrias de alimentos, em razão de que além de reduzir o impacto ambiental provocado pelo atual 
descarte da casca, as betalaínas presentes na casca da pitaya podem ser facilmente extraídas por meio 
aquoso (Jamilah, 2011), o que torna este processo economicamente e tecnologicamente viável. Por 
isso, a casca da pitaya pode ser não apenas uma rica e variada fonte de corantes, mas também 
significar possibilidade de renda. 
 As betalaínas extraídas da pitaya, ao contrário da beterraba vermelha, podem ser utilizadas em 
alimentos sem impacto de sabor negativo como aquele derivado dos extratos de beterraba. As 
betalaínas nas frutas dos cactos abrangem um amplo espectro de cor do amarelo-alaranjado (Opuntia) 
ao vermelho–violeta (Hylocereus) (Stintzing et al. 2003). Uma vantagem adicional dos frutos dos 
cactos são suas mínimas necessidades de solo e água, sendo considerado como culturas alternativas 
para a economia agrícola das regiões áridas e semiáridas (Castellar, 2006). 
Desta forma, o presente trabalho foi desenvolvido com o objetivo de se quantificar o teor de 
betalaínas (betacianinas e betaxantina) das cascas de pitaya vermelha in natura e secas em diferentes 
temperaturas. 
 
MATERIAL E MÉTODOS 
A matéria-prima utilizada foi pitaya vermelha de polpa branca (Hylocereus undatus (Haw) 
Briton e Rose) cultivada na região de Limoeiro – CE. As pitayas maduras foram selecionadas 
manualmente, submetidas à lavagem e cortes diagonais onde foi separado a polpa das cascas; as cascas 
foram colocadas em sacos de polietileno de baixa densidade e armazenadas em freezer a -22 °C até a 
utilização nos experimentos. 
 O conteúdo de betacianinas e betaxantina, em triplicata, das cascas de pitaya in natura e secas 
foi determinado por meio da metodologia de LIM et al. (2011) adaptada com as leituras das amostras 
em espectrofotômetro a 480 e 534 nm. 
 As cascas de pitaya, cortadas com tamanho padronizado de 6 x 2 cm, foram secas em estufa 
com circulação forçada de ar nas temperaturas de 50, 60 e 70 °C e velocidade de ar de 1,0 m s
-1
. Após 
a secagem as cascas foram trituradas em multiprocessador e analisadas. 
Foram feitas as análises da cor das amostras em pó, utilizando-se o espectrofotômetroportátil 
Hunter Lab Mini Scan XE Plus, obtendo-se valores de L* (luminosidade),
 
+a (intensidade
 
de 
vermelho) e b
+
 (intensidade de amarelo). Os dados obtidos foram submetidos à análise de variância e 
as médias comparadas pelo teste de Tukey, a 5% de probabilidade, utilizando-se o programa Assistat. 
 
RESULTADOS E DISCUSSÃO 
 Na Tabela 1 tem-se a quantificação das betacianinas presentes nas cascas da pitaya vermelha 
in natura e secas a 50, 60 e 70 °C. O valor encontrado para a casca in natura foi superior ao valor 
encontrado por Tang & Norziah (2007) para a pitaya da espécie Hylocereus polyrhizus que foi de 6,7 
mg. 100 g
-1
 na casca in natura. Quanto às betacianinas presentes nas cascas secas verifica-se que com 
o aumento da temperatura de secagem houve redução significativa das betacianinas, de acordo com o 
teste de Tukey. O maior teor foi encontrado na amostra seca na temperatura de 50 °C (130,67 mg. 100 
g
-1
), sendo superior ao da in natura em razão do menor teor de umidade o qual proporciona a 
concentração deste pigmento. Verifica-se que a temperatura influenciou na degradação do pigmento da 
casca. Mello et al. (2015) encontraram valor inferior de betacianinas na casca seca de pitaya vermelha 
(Hylocereus undatus) que foi de 101,04 mg. 100 g
-1
 de amostra seca. 
 
Tabela 1. Valores médios das betacianinas (mg. 100 g
-1
) das cascas de pitaya vermelha (Hylocereus 
undatus) in natura e secas nas temperaturas de 50, 60 e 70 °C 
Cascas Betacianinas (mg. 100 g
-1
) 
In natura 94,64 b 
Secas a 50 °C 130,67 a 
Secas a 60 °C 71,89 c 
Secas a 70 °C 50,92 d 
DMS = 0,03; MG = 90,84 mg. 100 g
-1
; CV = 0,15%; 
DMS: Desvio mínimo significativo; MG: Média geral; CV: Coeficiente de variação. 
Obs: Médias seguidas pela mesma letra não diferem estatisticamente pelo teste de Tukey a 5% de probabilidade. 
 
 Na Tabela 2 tem-se os resultados dos valores médios da betaxantina nas cascas da pitaya 
vermelha in natura e secas nas diferentes temperaturas. O teor de betaxantina na casca in natura foi 
superior ao encontrado por Vitti (2003) na beterraba (Early wonder) de 35 mg 100 g
-1
 massa fresca. 
Observa-se que como as betacianinas as betaxantinas também sofreram redução com o aumento da 
temperatura de secagem. Verifica-se que os teores de betaxantinas nas amostras secas foram 
superiores aos das betacianinas. 
 
Tabela 2. Valores médios das betaxantinas (mg. 100 g
-1
) das cascas de pitaya vermelha (Hylocereus 
undatus) in natura e secas nas temperaturas de 50, 60 e 70 °C 
Cascas Betaxantina (mg. 100 g
-1
) 
In natura 91,66 d 
Secas a 50 °C 160,17 a 
Secas a 60 °C 131,75 b 
Secas a 70 °C 103,73 c 
DMS = 0,50; MG = 121,83 mg. 100 g
-1
; CV = 0,16%. 
DMS: Desvio mínimo significativo; MG: Média geral; CV: Coeficiente de variação. 
Obs: Médias seguidas pela mesma letra não diferem estatisticamente pelo teste de Tukey a 5% de probabilidade. 
 
Na Tabela 3 são apresentados os valores médios dos parâmetros da cor das cascas da pitaya 
vermelha secas a 50, 60 e 70 °C. Observa-se que com o aumento da temperatura, houve o aumento da 
luminosidade (L*) e da intensidade de amarelo (+b), indicando que a amostra tornou-se mais clara 
esse comportamento representa que com o aumento do aquecimento, a cor rosa escuro tendendo ao 
vermelho-violeta característica das betacianinas foi degradada para tons de amarelo, caraterísticos das 
betaxantinas. 
 Comportamento semelhante foi observado por Quek et al. (2007) ao estudarem a influência da 
temperatura do ar de secagem, em secador por aspersão para a polpa de melancia, havendo aumento da 
intensidade de amarelo com o aumento de temperatura de secagem. Os valores de luminosidade das 
cascas foram próximas aos relatados por Stintzing et al. (2003) que variaram de 47,3 a 58,7. Em 
relação à intensidade de vermelho, verifica-se que com o aumento da temperatura houve redução 
desses valores. Esse comportamento representa que com o aumento da temperatura de secagem houve 
a degradação dos pigmentos principalmente das betacianinas. 
 
 
 
 
 
 
Tabela 3. Valores médios dos parâmetros de cor das cascas de pitaya vermelha secas. 
Temperatura (°C) 
Luminosidade 
(L*) 
Intensidade de vermelho 
(+a) 
Intensidade de amarelo 
(+b) 
50 48,76 c 16,80 a 17,80 c 
60 56,81 b 11,74 b 27,17 b 
70 59,29 a 11,27 c 28,99 a 
(L*): DMS = 0,12; MG = 54,95 CV = 0,15% . (+a): DMS = 0,06; MG = 13,27; CV = 0,32% 
(+b): DMS = 0,24; MG = 24,65; CV = 0,65%. DMS: Desvio mínimo significativo; MG: Média Geral; CV: 
Coeficiente de variação. Obs: Médias seguidas pela mesma letra não diferem estatisticamente pelo teste de 
Tukey, a 5% de probabilidade. 
 
CONCLUSÕES 
 A casca da pitaya vermelha apresenta grande quantidade de betalaínas (betacianinas e 
betaxantinas) que podem ser usadas como corante natural. A temperatura de secagem exerceu 
influência sobre os teores das betalaínas, com os teores diminuindo com o aumento da temperatura. 
 
REFERÊNCIAS 
Bakar, J., Ee, S. C., Muhammad, K., Hashim, D. and. Adzahan. Spray-drying pptimization for red 
pitaya peel (Hylocereus polyrhizus). Food and Bioprocess Technology, v.6, n.5, p.1332-1342, 
2013. 
Butera, D.; Tesoriere, L.; Di Gaudio, F.; Bongiorno, A.; Allegra, M.; Pintaudi, A. M.; Kohen, R.; 
Livrea, M. A. Antioxidant activities of Sicilian prickly pear (Opuntia ficus indica) fruit extracts 
and reducing properties of its betalains: betanin and indicaxanthin. Journal of Agricultural and 
Food Chemistry, v. 50, p.6895–6901, 2002. 
Castellar, R.; Obon, J. M.; Fernández-López, J. A. The isolation and properties of a concentrated red-
purple betacyanin food colourant from Opuntia stricta fruits. Journal of the Science of Food and 
Agriculture, v.86, p.122-128, 2006. 
Lim, S. D.; Yusof, Y. A.; Chin, N. L.; Talib, R. A.; Endan, J.; Azziz, M. G. Effect of extraction 
parameters on the yield of betacyanins from pitaya fruit (Hylocereus polyrhyzus) pulps. Journal of 
Food Agriculture and Environment, v. 9, n.2, p.158-162, 2011. 
Lima, C. A.; Faleiro, F. G.; Junqueira, N. T. V.; Cohen, K. O.; Guimarães, T. G. Características físico-
químicas, polifenóis e flavonoides amarelos em frutos de espécies de pitaias comerciais e nativas 
do cerrado. Revista Brasileira de Fruticultura, v.35, n.2, p.565-570, 2013. 
Jamilah, B.; Shu, C. E.; Kharidah, M.; Dzulkifly, M. A.; Noranizan, A. Physico-chemical 
characteristics of red pitaya (Hylocereus polyrhizus) peel. International Food Research Journal, v. 
18, p. 279-286, 2011. 
Mello, F. R.; Bernardo, C.; Dias, C. O.; Gonzaga, L.; Amante, E. R.; Fett, R.; Candido, L. M. B. 
Antioxidant properties, quantification and stability of betalains from pitaya (Hylocereus undatus) 
peel. Ciência Rural, v.45, n.2, p.323-328, 2015. 
Quek, S. Y.; Chok, N. K.; Swedlund, P. The physicochemical properties of spray dried watermelon 
powders. Chemical Engineering and Processing v. 46, n. 5, p. 386-392, 2007. 
Steglich, W.; Strack, D. Betalains. In: Brossi, A. The Alkaloids Chemistry and Pharmacology. v. 39. 
San Diego, California: Academic Press Inc, 1990. p. 1– 62. 
Stintzing, F. C.; Schieber, A.; Carle, R. Evaluation of colour properties and chemical quality 
parameters of cactus juices. European Food Research and Technology, v. 216, p. 303–311, 2003 
Tang, C. S.; Norziah, M. H. Stability of betacyanin pigments from red purple pitaya fruit (Hylocereus 
polyrhizus): influence of pH, temperature, metal ions and ascorbic acid. Indonesian Journal of 
Chemistry, v.7, n.3, p.327-331, 2007. 
Vaillant, F.; Perez, A.; Davila, I.; Dornier, M.; Reynes, M. Colourant and antioxidant properties of 
red-purple pitahaya (Hylocereus sp.) Fruits, v. 60, p. 1–10, 2005. 
Vitti, M. C. D.; Kluge, R. A.; Yamamotto, L. K.; Jacomino, A. P.Comportamento de beterrabas 
minimamente processadas em diferentes espessuras de corte. Horticultura Brasileira, v.21, n.4, 
p.623-626, 2003.