Revista Agrária Acadêmica
doi: 10.32406/v6n5/2023/1-9/agrariacad
Desenvolvimento de farinha a partir do resíduo da fermentação alcoólica da casca de abacaxi. Development of flour from the residue of alcoholic fermentation of pineapple peel.
Caio Ayres da Silva1, Evelyn Ivana Trindade Damasceno Alves
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1- Curso de Engenharia de Alimentos – Instituto Federal do Pará – IFPA, Campus Castanhal. E-mail: hproject9000@gmail.com
2- Docente do Curso de Engenharia de Alimentos – Instituto Federal do Pará – IFPA, Campus Castanhal. E-mail: evelyn.damasceno@ifpa.edu.br
Resumo
O objetivo deste trabalho foi desenvolver, caracterizar e acompanhar os parâmetros fisico-quimicos da farinha do resíduo da casca de abacaxi após fermentação alcoolica. A farinha foi caracterizada quanto ao pH, atividade de água, umidade, proteínas, lipídeos, cinzas, fibras e acidez. O acompanhamento dos parâmetros fisico-quimicos (cor, umidade, aw, pH e acidez) da farinha foi realizado em duas condições de temperaturas (25° C e 35° C). A farinha obtida apresentou baixos valores de pH, aw e umidade. No tocante ao estudo dos parâmetros físico-químicos, houve variação significativa ao longo do período de estudo.
Palavras-chave: Alimentos. Bebidas alcoólicas. Fermentação.
Abstract
The objective of this work was to develop, characterize and monitor the physical-chemical parameters of pineapple peel residue flour after alcoholic fermentation. The flour was characterized about pH, water activity, moisture, proteins, lipids, ash, fiber and acidity. The monitoring of the physical-chemical parameters (color, moisture, aw, pH and acidity) of the flour was performed under two temperature conditions (25° C and 35° C). The flour obtained showed low pH, aw and moisture values. With regard to the study of physical-chemical parameters, there was significant variation over the study period.
Keywords: Food. Alcoholic beverages. Fermentation.
Introdução
O abacaxi (Ananas comosus) é uma das frutas tropicais mais produzidas no Brasil. De acordo com o Instituto Brasileiro de Geografia e Estatística, o Pará é o estado com a maior produção de abacaxi do Brasil, com produção anual de 426.780 milhões de frutos em 2020.
Durante as diversas etapas do processamento industrial do abacaxi são geradas grandes quantidades de resíduos, atualmente descartados ou subutilizados, cujo acúmulo tem constituído importante problema de poluição ambiental. Esses materiais apresentam grandes teores de fibras, açúcares e proteínas (YANO et al., 2007; ROGÉRIO et al., 2007) e, segundo um estudo realizado por Gondim e colaboradores (2005), a casca do abacaxi que é um dos principais gerados apresenta mais proteínas, lipídeos, fibras, cálcio, potássio do que na própria polpa.
Estes resíduos também possuem açúcares simples e complexos que podem ser utilizados na fermentação para a produção de diferentes metabólitos, como etanol, ácido cítrico, vinagre (IMANDI et al., 2008) e bebida fermentada (PARENTE et al., 2014).
A produção de bebidas fermentadas alcoólicas surge como uma alternativa interessante principalmente quando se faz uso da diversidade de matérias-primas que podem ser utilizadas para produção dessa bebida.
Essa atividade, no entanto, também gera muitos resíduos. Diversos avanços tecnológicos têm proporcionado à indústria de bebidas grandes economias pela menor geração de subprodutos ao longo do processo. Contudo, certos resíduos intrínsecos à produção de bebidas fermentadas dificilmente têm redução de sua quantidade gerada, como o bagaço residual após a fermentação (PRIEST; STEWART, 2006).
O bagaço constitui o resíduo sólido de maior quantidade gerado no processo de produção de bebidas fermentadas, podendo culminar em grandes volumes ao longo de todo ano. Devido esses resíduos apresentarem uma rica composição nutricional deve ser tratada antes de dispensados ao ambiente, de forma a evitar alterações ao equilíbrio ecológico local.
Dessa maneira, há grande incentivo à redução da geração de resíduos ou seu aproveitamento em outros processos. Nesse aspecto, visando à obtenção de produtos de maior valor agregado e a destinação dos resíduos gerados para fins mais nobres, os bioprocessos industriais apresentam-se como potenciais meios para destinação destes rejeitos, além de suas possíveis aplicações na alimentação humana (PANDEY et al., 2001). Assim, este trabalho visa agregar valor aos resíduos gerados na fermentação alcoólica da casca de abacaxi através do desenvolvimento de farinha assim como caracterizá-la e acompanhar suas propriedades físico-químicas.
Material e métodos
Iniciou-se o preparo da farinha a partir do bagaço de casca de abacaxi gerado pelo processamento de fermentado alcoólico da casca de abacaxi que foi objeto de um estudo preliminar. Em seguida, os resíduos foram processados por meio das seguintes operações: coleta, transporte, secagem e moagem do bagaço e embalagem.
A secagem foi realizada em uma estufa com circulação de ar à 80 °C por 24h. O produto seco foi moído, embalados em sacos plásticos para posterior análises de caracterização e avaliação das propriedades físico-químicas da farinha.
Para a caraterização físico-química foram realizadas as análises (em triplicata) de pH, acidez, umidade, proteína, cinzas, lipídeos, fibras, cor e aw. Todas as análises foram determinadas conforme as metodologias descritas seguir:
a) pH – realizado em pHmetro Micronal modelo B374;
b) Acidez total titulável – determinada pelo método 942.15 (AOAC, 1997);
c) Umidade – determinada em estufa a 105º C até peso constante, método 925.10 (AOAC, 1997);
d) Aw – utilizado o aparelho Aqualab, na temperatura de 25 ± 1 °C;
e) Cinzas – determinadas de acordo com o método gravimétrico 940.26 (AOAC, 1997) em mufla;
f) Proteínas – determinadas pelo método 920.152 segundo a AOAC (1997);
g) Fibras totais – determinadas pelo método 991.43 (AOAC, 1997);
h) Lipídeos totais – determinados pelo método nº 920.39C;
i) Cor – determinado pelo colorímetro Konica Minolta modelo CR400/401.
Para o acompanhamento das propriedades físico-químicas, a farinha foi armazenada sob diferentes condições de temperatura (25 e 35º C) e avaliadas (em duplicata) quanto aos parâmetros físico-químicos (umidade por infravermelho, acidez, pH e aw) e sensoriais (cor) durante 28 dias, usando as mesmas amostras que foram embaladas no dia 0. Os valores obtidos foram analisados por teste estatístico de diferenças, teste de Tukey (P < 0,05), para indicar possíveis perdas significativas nas características analisadas.
Resultados e discussão
Os resultados da composição centesimal da farinha de resíduo da fermentação alcoólica da casca de abacaxi encontram-se na Tabela 1.
Tabela 1 – Caracterização físico-química da farinha do resíduo da casca de abacaxi.
Determinações |
Médias ± Desvio Padrão |
Padrão de Identidade e Qualidade da Farinha de Trigo (IN 08/2005) |
Caracterização da farinha da casca de abacaxi (OLIVEIRA et al., 2021) |
pH |
3,90 ± 0,053 |
– |
3,88 |
Atividade de água (aw) |
0,26 ± 0,054 |
– |
– |
Umidade (%) |
0,96 ± 0,50 |
15% |
9,31% |
Proteínas (%) |
3,25 ± 0,55 |
7,5% |
4,42% |
Lipídeos Totais (%) |
1,51 ± 0,79 |
– |
0,65% |
Cinzas (%) |
1,68 ± 0,39 |
2,5% |
5,51% |
Fibras Totais (%) |
7,75 ± 0,21 |
– |
11,42% |
Acidez (%) |
10,59 ± 0,93 |
– |
3,16% |
Não há nenhuma legislação atualmente que regulamente o Padrão de Identidade e Qualidade (PIQ) de farinha de resíduos da fermentação da casca de abacaxi. Por esse motivo, usou-se como referência para esse estudo a Instrução Normativa n° 8/2005 que regulamenta o PIQ da farinha de trigo (BRASIL, 2005).
Em relação aos teores de proteínas e cinzas, estas apresentaram valores abaixo do padrão para farinha de trigo (Instrução Normativa n° 8/2005), o que sugere que a farinha do resíduo da casca de abacaxi pode ser usada no enriquecimento de produtos alimentícios, em especial na produção de produtos de panificação.
A farinha se apresentou microbiologicamente estável quando observado seu baixo teor de aw (0,26) e umidade total (5,53%).
Observou-se ainda que o teor de lipídeos (1,51%) da farinha do resíduo foi superior ao encontrado por (OLIVEIRA et al., 2021). O que sugere que a farinha obtida pelos resíduos pode ser usada como uma opção para substituir farinhas de trigo e farinhas integrais pois possuem valor próximos de lipídeos.
O teor de acidez (10,59%) foi também superior o que pode ser explicado pela produção de ácidos orgânicos durante o processo fermentativo. Os resultados de acidez e pH mostram que o produto pode ser usado na incorporação de produtos, pois o pH e a acidez ajudam na inibição de mofos e bolores e no caso de produtos de panificação, ajuda a prolongar o tempo de vida útil do pão, fazendo com que os pães fiquem frescos por mais tempo, além de afetarem a textura e o sabor dos produtos.
No tocante ao acompanhamento das propriedades físico-químicas, observou-se que os teores de umidade e atividade de água (aw) (Figuras 1, 2, 3 e 4) variaram significantemente ao longo dos 28 dias de acompanhamento.
Figura 1- Acompanhamento do parâmetro de umidade (25° C) da farinha de resíduo da casca de abacaxi ao longo de 28 dias.
Figura 2 – Acompanhamento do parâmetro de umidade (35° C) da farinha de resíduo da casca de abacaxi ao longo de 28 dias.
Observou-se uma mudança anormal no crescimento da umidade no dia 21 que possivelmente ocorreu por falhas técnicas de execução de análise. No entanto, a umidade se manteve abaixo dos 15% durante todo o estudo, estando nesse aspecto dentro dos requisitos da IN n° 08/2005.
Quanto a atividade de água, houve mudanças significativas apenas no último dia, porém abaixo dos 0,60 que de acordo com (CHISTÉ et al., 2006) é o limite mínimo para o crescimento microbiano.
Figura 3 – Acompanhamento do parâmetro de aw (25° C) da farinha de resíduo da casca de abacaxi ao longo de 28 dias.
Figura 4 – Acompanhamento do parâmetro de aw (35° C) da farinha de resíduo da casca de abacaxi ao longo de 28 dias.
O parâmetro atividade de água é uma ferramenta importante para mostrar se o produto é suscetível ao crescimento microbiano (BEUCHAT, 1983). A faixa de crescimento microbiano para a maior parte dos microrganismos que produzem toxina ou podem causar infecções alimentares é de 0,95 a 0,6.
Os alimentos secos, no entanto, quando são mantidos em ambientes de alta umidade relativa do ar, tendem a aumentar os teores de atividade de água (aw) que podem favorecer a deterioração do produto. Para isso é importante escolher a embalagem adequada para mantê-lo seguro pelo maior tempo possível.
Os parâmetros de acidez e pH também são importantes para determinar a conservação dos alimentos, pois também indicam o grau de alteração dos alimentos pelos microrganismos. Nas Figuras 5, 6, 7 e 8, observou-se que a farinha apresenta um caráter ácido, porém os teores de pH e acidez não variaram significantemente ao longo do estudo.
Este comportamento também foi observado por Cecchi (2003) que constatou que valores de acidez podem ter origem da própria composição do alimento e pelo tipo de processamento em que o alimento foi submetido.
Os parâmetros de análise de cor são medidas usadas para descrever e quantificar a cor de um objeto ou substância. Essas medidas são importantes para a indústria de alimentos, pois a cor de um produto desempenha um papel fundamental na aceitação de um produto. Os parâmetros usados na análise foram luminosidade (L*) que representa a intensidade da cor e a cromaticidade a* e b* que descrevem a tonalidade e a saturação da cor onde o (a*) representa a variação de verde (-) a vermelho (+) enquanto (b*) representa variações de azul (-) a amarelo (+).
Figura 5 – Acompanhamento do parâmetro de acidez (25° C) da farinha de resíduo da casca de abacaxi ao longo de 28 dias.
Figura 6 – Acompanhamento do parâmetro de acidez (35° C) da farinha de resíduo da casca de abacaxi ao longo de 28 dias.
Figura 7 – Acompanhamento do parâmetro de pH (25° C) da farinha de resíduo da casca de abacaxi ao longo de 28 dias.
Figura 8 – Acompanhamento do parâmetro de pH (35° C) da farinha de resíduo da casca de abacaxi ao longo de 28 dias.
Foi observado que os parâmetros de cor (Tabelas 2 e 3) não tiveram mudanças significativas ao longo dos 21 dias (por problemas técnicos na análise do dia 28, esta não foi considerada). Para as duas temperaturas a cor das farinhas não sofreu alteração. O armazenamento nessas condições não afetou esta condição sensorial. Facilmente pode ser armazenado no ambiente doméstico sem maiores prejuízos, levando em consideração a cor das farinhas.
Tabela 2 – Parâmetros de cor (L, a, b) da farinha de resíduo da casca de abacaxi mantidas a 25° C.
Parâmetros |
Dia 0 |
Dia 7 |
Dia 14 |
Dia 21 |
Dia 28 |
L* |
24,10 |
28,81 ± 5,26 |
30,32 ± 3,04 |
27,17 ± 1,36 |
– |
a* |
7,67 |
6,5 ± 0,11 |
5,94 ± 0,55 |
4,755 ± 1,53 |
– |
b* |
23,26 |
21,94 ± 1,49 |
22,99 ± 0,28 |
25,24 ± 2,87 |
– |
Tabela 3 – Parâmetros de cor (L, a, b) da farinha de resíduo da casca de abacaxi mantidas a 35° C.
Parâmetros |
Dia 0 |
Dia 7 |
Dia 14 |
Dia 21 |
Dia 28 |
L |
24,10 |
31,30 ± 1,49 |
27,37 ± 4,5 |
29,34 ± 0,93 |
– |
a |
7,67 |
6,7 ± 0,24 |
5,5 ± 0,96 |
4,65 ± 0,73 |
– |
b |
23,26 |
23,75 ± 0,16 |
21,73 ± 0,31 |
22,43 ± 1,11 |
– |
Conclusão
A farinha obtida dos resíduos da casca de abacaxi apresentou uma característica ácida e baixo teor de pH, umidade, lipídeos e proteínas, e se mostrou ter estabilidade com o produto pós aberto durante o tempo de análise, além de ter aroma característico de produtos fermentados o que sugere que possa ser utilizada na elaboração de produtos alimentícios enriquecidos. Apresentou estabilidade físico-química no período do estudo, no entanto para estimar melhor a vida de prateleira da farinha é necessário aumentar o tempo de acompanhamento das propriedades analisadas. Porém de modo geral percebeu-se que mesmo passando pelo processo de fermentação, os resíduos da casca de abacaxi obtiveram resultados nutricionais relevantes e ainda podem ser usados na indústria de forma a evitar desperdícios e ter uma fonte alternativa para o seu aproveitamento.
Conflitos de interesse
Não houve conflito de interesses dos autores.
Contribuição dos autores
Caio Ayres da Silva – execução das atividades práticas, leitura, escrita e correções; Evelyn Ivana Trindade Damasceno Alves – ideia original, leitura e interpretação das obras e escrita, orientação e revisão do texto.
Referências bibliográficas
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Recebido em 31 de julho de 2023
Retornado para ajustes em 25 de setembro de 2023
Recebido com ajustes em 6 de outubro de 2023
Aceito em 13 de outubro de 2023