Estabilidade físico-química e microbiológica de banana passa orgânica

Stability physical-chemical and microbiological of organic dehydrated banana

Resumos

O objetivo do trabalho foi avaliar a estabilidade física, físico-química e microbiológica da banana passa orgânica das variedades Caipira, Pacovan Ken e Prata Anã, durante 180 dias de armazenamento, bem como ajustar as curvas de secagem. As bananas foram desidratadas em estufa de circulação de ar forçada a 65°C, até umidade final entre 20-25% (b.u.). A variedade Pacovan Ken atingiu a umidade final após 37h de desidratação. O valor da atividade de água, para as três variedades, manteve-se estável aos 180 dias e caracteriza o produto como de umidade intermediária. Não se observou, em nenhum tratamento, variação significativa dos parâmetros físico-químicos pela análise de variância. Houve escurecimento do produto nas três variedades, com perda significativa do brilho (L*) e da intensidade da cor amarela (b*) e aumento da intensidade da cor vermelha (a*) durante o armazenamento. Houve estabilidade microbiológica do produto, com baixa contagem de bolores e leveduras e ausência de Salmonella e coliformes totais a 35°C em todas as variedades, conforme Legislação vigente. A banana passa orgânica apresentou estabilidade comercial nos meses de estudo.

fruta desidratada; atividade de água; curva de secagem; armazenamento.

The objective of this study was to evaluate the physical, physico-chemical and microbiological stability of dried organic banana varieties Caipira, Pacovan Ken and Prata Anã, 180 days of storage, as well as adjust the drying curves . The bananas were dried in an oven with forced air circulation at 65 ° C until final humidity of 20-25 % ( wb). The variety Pacovan Ken reached the final moisture after 37h of dehydration . The value of water activity for the three varieties, remained stable at 180 days and features the product as intermediate moisture. Not observed in any treatment, significant variation of physico-chemical analysis of variance parameters. There darkening of the product in all three varieties, with a significant loss of brightness (L*) and the intensity of the yellow color (b*) and increased intensity of red color (a*) during storage. There was microbiological stability of the product, with low count of yeasts and molds and Salmonella and coliforms at 35°C in all varieties, according to current legislation. The dried organic banana trade showed stability in the months of study.

dried fruit; water activity; drying curve storage.

INTRODUÇÃO:

O consumo de produtos orgânicos está relacionado à preocupação dos consumidores com um estilo de vida mais saudável e a necessidade de preservação do meio ambiente (MACORIS et al., 2011). No sistema orgânico, as variedades resistentes às principais pragas e doenças são o grande diferencial, pois mantêm a produção satisfatória e com qualidade.

A banana é perecível e sua industrialização é uma das principais formas de aproveitamento e redução de perdas (SOUSA et al., 2003). A desidratação agrega valor ao produto, dá estabilidade e favorece a distribuição (SANTOS et al., 2009; EBRAHIMI et al., 2012), além de inibir o crescimento microbiano e a atividade enzimática.

No Brasil, o consumo de banana passa é crescente, com possibilidade de expansão. A secagem, além de aumentar a concentração de nutrientes em virtude da perda de umidade provoca algumas alterações visuais como a redução do volume do fruto (KATEKAWA & SILVA, 2007; ZOTARELLI et al., 2011). Otimizar a secagem é fundamental para melhorar a eficiência sem comprometer a qualidade do produto (DEFRAEYE et al., 2012). As curvas de secagem estipulam o tempo ideal de desidratação. Além disso, o processo de secagem é influenciado pela variedade e pelos equipamentos utilizados (VILELA & ARTUR, 2008).

Este estudo teve por objetivo investigar a estabilidade física, físico-química e microbiológica de bananas passas orgânicas obtidas de três diferentes variedades durante 180 dias de armazenamento, incluindo as condições ideais de secagem.

MATERIAL E MÉTODOS:

Bananas das variedades Caipira, Pacovan Ken e Prata Anã foram obtidas na Unidade de Pesquisa de Produção Orgânica da Embrapa Mandioca e Fruticultura (Cruz das Almas-BA). Os cachos foram colhidos com a casca verde e traços amarelos, armazenados à temperatura de 14ºC até atingirem a coloração da casca amarela com pintas marrons (Tabela de Von Loeseck), quando foram processados.

As bananas foram lavadas, sanitizadas (50 ppm cloro), descascadas e dispostas em bandejas no secador marca Pardal, modelo PE14 Junior, ano 2007, em temperatura fixa de 65°C e velocidade do ar de 1,6m s^-1. As bananas foram distribuídas em camada única à razão de 10 a 14kg m^-² de superfície, conforme TAVAGLINI et al. (2002). A secagem foi finalizada quando os produtos atingiram umidade entre 20 e 25% em base úmida (b.u.), conforme CANO-CHAUCA et al. (2004), usando a seguinte equação 1:

Pf = Pi (100-Ui)/(100-Uf), sendo:

Pi = peso (kg) inicial de bananas de uma bandeja; Ui = umidade inicial dos frutos;

Uf = umidade final desejada para o produto; Pf = peso (kg) final da banana seca.

Os tratamentos foram realizados em triplicata, onde cada cacho de banana representou uma repetição, amostra média de nove quilogramas.

Para a obtenção das curvas de secagem os frutos foram dispostos em bandejas previamente taradas e pesadas em intervalos de 20 minutos, na primeira hora de desidratação e depois em intervalos de 2 horas até atingir a umidade desejada. O ajuste dos dados experimentais foi realizado utilizando a Equação exponencial 2UUo^-1 = exp(-kt), mediante a análise de regressão não linear, calculado pelo programa estatístico R (THE R FOUNDATION FOR STATISTICAL COMPUTING, 2013), versão 3.0.1, sendo:

U = Umidade expressa no tempo t (base úmida); U_o = Umidade inicial (base úmida); k = Constante de secagem; t = Tempo de secagem (horas).

Os produtos foram embalados em folhas de celofane transparentes e armazenados em vasilhas plásticas, em local seco e arejado.

As análises físico químicas foram realizadas utilizando amostras homogeneizadas em Quickmixer, marca FAET, modelo 380, ano 2010. A umidade foi realizada em estufa (modelo DeLeo, ano 2009), sólidos solúveis (refratômetro Biobrix, ano 2009), pH (pHmetro digital Phtek, modelo PHS-3B, ano 2010), acidez total (% ácido málico), relação sólidos solúveis/acidez total, açúcares redutores, não redutores e totais, cinzas (mufla modelo N1100, ano 2011), atividade de água (AquaLab, modelo LITE da DECAGON, ano 2009) segundo INSTITUTO ADOLFO LUTZ (2004). A análise de cor foi feita em colorímetro Konica Minolta CR-400, ano 2009, no sistema CIE Lab, sendo coordenada L* (luminosidade), a* (intensidade vermelho/verde), b* (intensidade amarelo/azul), utilizando-se o iluminate D65. As leituras foram realizadas em dois pontos opostos na superfície da banana passa.

A estabilidade microbiológica foi avaliada usando os bioindicadores para bolores e leveduras (UFC g^-1), coliformes a 35ºC ou totais (NMP g^-1), coliformes a 45ºC (NMP g^-1), presença de Salmonella sp., segundo SILVA et al. (2010). Os resultados foram comparados aos padrões microbiológicos para frutas desidratadas, ANVISA, RDC n^o 12, de 02 de janeiro de 2001 (BRASIL, 2001).

As análises colorimétricas e físico-químicas foram realizadas nos tempos 0, 60, 120, 150 e 180 dias. Os padrões microbiológicos nos tempos 0, 30, 60, 90, 120, 150 e 180 dias. O delineamento foi inteiramente casualizado com três tratamentos (variedades) e cinco tempos de avaliação, programa estatístico R (THE R FOUNDATION FOR STATISTICAL COMPUTING, 2013), versão 3.0.1.

RESULTADOS E DISCUSSÃO:

Curva de secagem

Foram necessárias 29h, 35h e 37h de desidratação para as variedades Prata Anã, Caipira e Pacovan Ken, respectivamente (Figura 1). Essa variação pode estar associada ao teor de umidade e diâmetro da polpa dos frutos. Frutos da variedade Prata Anã apresentam diâmetro de 2,89cm; da variedade Caipira de 3,17cm e da Pacovan de 3,57cm (JESUS et al., 2004).

Figura
1 : Curvas de secagem experimentais do processamento da banana. O eixo y representa os valores de U/U0 e o eixo x, o tempo em horas.

A perda de umidade foi rápida nas primeiras horas já que no início a evaporação ocorre próxima à superfície da banana (THUWAPANICHAYANAN et al., 2011). Ao final do processo a água removida está ligada às moléculas do fruto, provocando resistência interna de transferência de massa (CANO-CHAUCA et al., 2004), resultando em menor coeficiente de difusão (BORGES et al., 2008) e velocidade lenta de secagem.

O modelo exponencial ajustado indica que a Prata Anã obteve maior constante de secagem k (0,043), com menor tempo de desidratação. BORGES et al. (2010) secaram banana Prata e Banana D'água, verificando que os tratamentos com menor tempo de desidratação apresentaram maior constante k. Pesquisas realizadas por CANO-CHAUCA et al. (2004) apontam tempo de desidratação da banana Nanica a 60ºC e a 70ºC de 36 e 30h, respectivamente.

Estabilidade físico-química

As variedades não apresentaram diferenças estatísticas significativas ao nível de 95% durante o armazenamento, sugerindo estabilidade do produto (Tabela 1). A umidade permaneceu entre 20% e 25%. A atividade de água das amostras caracteriza o produto como de atividade de água intermediária, com certa estabilidade microbiológica (CANO-CHAUCA et al., 2004).

Tabela 1. Características físico-químicas das bananas passas orgânicas no tempo inicial (T0) e final (T180 dias).

Médias seguidas das mesmas letras, na mesma coluna, não diferem entre si em nível de 5% de probabilidade pelo teste de Tukey. U: Umidade; Aa: Atividade de água; C: Cinzas; SS: Sólidos Solúveis; AcT: Acidez Total; AR: Açúcar Redutor; AT: Açúcar Total; ANR: Açúcar não redutor.

• Médias seguidas das mesmas letras, na mesma coluna, não diferem entre si em nível de 5% de probabilidade pelo teste de Tukey. U: Umidade; Aa: Atividade de água; C: Cinzas; SS: Sólidos Solúveis; AcT: Acidez Total; AR: Açúcar Redutor; AT: Açúcar Total; ANR: Açúcar não redutor.

O teor de sólidos solúveis e o pH foram estáveis durante o estudo. A acidez foi próxima a observada por MOTA (2005) em banana passa da cultivar Nanica (1,37% de ácido málico). Não houve diferenças significativas na relação SS/AT no período de estocagem.

A variação dos açúcares ao longo do tempo, não foi significativa o que pode ser atribuído as características do produto e condições de armazenamento.

De forma geral houve estabilidade físico-química do produto no período avaliado em decorrência da umidade reduzida e atividade de água intermediária que dificultam as alterações enzimáticas (AZEREDO, 2004).

Análise colorimétrica

Houve diferença significativa nas coordenadas L*, a* e b* durante o armazenamento. Os valores de luminosidade apresentaram declínio do tempo zero para o tempo 60, sugerindo perda de brilho e escurecimento (Figura 2). Segundo TRAVAGLINI et al. (2002), as frutas secas tornam-se mais escuras com a estocagem devido ao escurecimento não enzimático.

Figura 2
: Coordenada L* (luminosidade) da banana passa orgânica durante o armazenamento. O eixo y representa os valores da variável e o eixo x, o tempo em dias.

As bananas passas das variedades Prata Anã tiveram maior coloração avermelhada em relação às demais. O aumento nos valores de a* (Figura 3) indica intensificação da cor vermelha, em virtude da formação de compostos de coloração marrom (REIS et al., 2006). Segundo AZEREDO (2004), a reação de Maillard pode ocorrer durante a estocagem, sendo mais significativa em alimentos de umidade intermediária entre 0,5 a 0,8. Com relação ao parâmetro b* (cor amarela), verificou-se a redução significativa apenas nos primeiros 60 dias (Figura 4). Ressalta-se que alguns mercados consumidores consideram a coloração escura da banana passa como atributo de qualidade.

Figura 3
: Coordenada a* (intensidade de vermelho) da banana passa orgânica durante o armazenamento. O eixo y representa os valores da variável e o eixo x, o tempo em dias.

Figura 4
: Coordenada b* (intensidade de amarelo) da banana passa orgânica durante o armazenamento. O eixo y representa os valores da variável e o eixo x, o tempo em dias.

Estabilidade microbiológica

Todas as variedades apresentaram carga microbiana aceitável para o consumo (Tabela 2). As bananas passas apresentaram contagem de bolores e leveduras inferior a 10 UFC g^-1, com exceção da variedade Prata Anã, nos dois últimos meses de avaliação, apesar dessas quantidades serem consideradas baixas e não comprometerem a estabilidade do produto. YUYAMA et al. (2008), ao avaliarem tucumãs desidratados armazenados por 150 dias, obtiveram valores máximos para bolores e leveduras de 2,0x10² UFC g^-1.

Tabela 2
: Avaliação microbiológica em bananas passas orgânicas durante 180 dias de armazenamento.

Não houve o crescimento de coliformes a 45°C, nem a presença de Salmonella sp. no período de 180 dias. No que diz respeito aos produtos orgânicos, a preservação da isenção microbiológica durante o armazenamento é um ponto positivo, pois os alimentos oriundos da agricultura orgânica são mais susceptíveis à contaminação microbiológica por utilizarem, em grande escala, dejetos de animais na adubação, que podem estar contaminados por bactérias do grupo dos coliformes de origem fecal, como a Escherichia coli e Salmonella (BRASIL, 2007).

CONCLUSÃO:

O processamento da banana passa orgânica a partir das variedades estudadas originou produtos com umidade entre 20 e 25%, no tempo máximo de 37 horas, características físico-químicas estáveis, coloração apropriada e condições microbiológicas condizentes com a Legislação Federal vigente, durante os seis meses de armazenamento, estando aptas à produção de bananas passas orgânicas.

• AZEREDO, H.M.C. de. Fundamentos de estabilidade de alimentos. Fortaleza: Embrapa Agroindústria Tropical, 2004. 195p.
• BORGES, S.V. et al. Secagem de fatias de abóboras (Cucurbita moschata, L.) por convecção natural e forçada. Ciência e Tecnologia de Alimentos, v.28, p.245-251, 2008. Disponível em: <http://www.scielo.br/pdf/cta/v28s0/37.pdf>. Acesso em: 23 abr. 2014.
  » http://www.scielo.br/pdf/cta/v28s0/37.pdf
• BORGES, S.V. et al. Secagem de bananas prata e d'água por convecção forçada., Ciência e Tecnologia de Alimentos v.30, n.3, p.605-612, 2010. Disponível em: <http://www.scielo.br/pdf/cta/v30n3/v30n3a06.pdf>. Acesso em: 23 abr. 2014.
  » http://www.scielo.br/pdf/cta/v30n3/v30n3a06.pdf
• BRASIL. Ministério da Agricultura, Agropecuária e Abastecimento. Série agronegócios: cadeia produtiva de produtos orgânicos. Brasília: IICA: MAPA/SPA, 2007. V.5, 108p.
• BRASIL. Resolução RDC no 12 de 02 de janeiro de 2001. Dispõe sobre os princípios gerais para o estabelecimento de critérios e padrões microbiológicos para alimentos. Brasília: Agência Nacional de Vigilância Sanitária - ANVISA, 2001.
• CANO-CHAUCA, M. et al. Curvas de secagem e avaliação da atividade de água da banana passa. Boletim do Centro de Pesquisa de Processamento de Alimentos, v.22, p.121-132, 2004. Disponível em: <http://ojs.c3sl.ufpr.br/ojs/index.php/alimentos/article/view/1184/985>. Acesso em: 06 jun. 2013.
  » http://ojs.c3sl.ufpr.br/ojs/index.php/alimentos/article/view/1184/985
• DEFRAEYE, T. et al. Convective heat and mass transfer modelling at air-porous material interfaces: overview of existing methods and relevance. Chemical Engineering Science, v.74, p.49-58, 2012. Disponível em: <http://dx.doi.org/10.1016/j.ces.2012.02.032>. Acesso em: 25 abr. 2014. doi: 10.1016/j.ces.2012.02.032.
  » https://doi.org/10.1016/j.ces.2012.02.032» http://dx.doi.org/10.1016/j.ces.2012.02.032
• EBRAHIMI, M.A. et al. Investigation of banana slices shrinkage using image processing technique. Australian Journal of Crop Science, v.6, n.5, p.938-945, 2012. Disponível em: <http://www.cropj.com/ebrahimi_6_5_2012_938_945.pdf>. Acesso em: 20 ago. 2013.
  » http://www.cropj.com/ebrahimi_6_5_2012_938_945.pdf
• INSTITUTO ADOLFO LUTZ. Métodos físico-químicos para análise de alimentos. 4 ed. São Paulo: Instituto: Adolfo Lutz, 2004.
• JESUS, S.C. de. et al. Caracterização física e química de frutos de diferentes genótipos de bananeira. Bragantia, v.63, n.3, p.315-323, 2004. Disponível em: <http://dx.doi.org/10.1590/S0006-87052004000300001>. Acesso em: 25 abr. 2014. doi: 10.1590/S0006-87052004000300001.
  » https://doi.org/10.1590/S0006-87052004000300001» http://dx.doi.org/10.1590/S0006-87052004000300001
• KATEKAWA, M.E.; SILVA, M.A. On the influence of glass transition on shrinkage in convective drying of fruits: a case study of banana drying. Drying Tecnology, v.25, p.1659-1666, 2007. Disponível em: <http://www.tandfonline.com/doi/abs/10.1080/073739307015908 63#.U1po7fldWhs>. Acesso em: 11 abr. 2014. doi: 10.1080/07373930701590863.
  » https://doi.org/10.1080/07373930701590863» http://www.tandfonline.com/doi/abs/10.1080/073739307015908 63#.U1po7fldWhs
• MACORIS, M.S. et al. Volatile compounds from organic and conventional passion fruit (Passiflora edulis F. Flavicarpa) pulp., Ciência e Tecnologia de Alimentos v.31, n.2, p.430-435, 2011. Disponível em: <http://dx.doi.org/10.1590/S0101-20612011000200023>. Acesso em: 11 abr. 2014. doi: 10.1590/S0101-20612011000200023.
  » https://doi.org/10.1590/S0101-20612011000200023» http://dx.doi.org/10.1590/S0101-20612011000200023
• MOTA, R.V. da. Avaliação da qualidade de banana passa elaborada a partir de seis cultivares., Ciência e Tecnologia de Alimentos v.25, p.560-563, 2005. Disponível em: <http://www.scielo.br/pdf/cta/v25n3/27027.pdf>. Acesso em: 22 abr.2014.
  » http://www.scielo.br/pdf/cta/v25n3/27027.pdf
• REIS, R.C. et al. Almacenamiento de mango secado: análisis fisicoquímico, microbiológico, color y sensorial. Ciencia y Tecnología Alimentaria, v.5, n.3, p.214-225, 2006. Disponível em: <http://www.tandfonline.com/doi/abs/10.1080/11358120609487694#.U1pqdvldWhs>. Acesso em: 12 abr. 2014. doi: 10.1080/11358120609487694.
  » https://doi.org/10.1080/11358120609487694» http://www.tandfonline.com/doi/abs/10.1080/11358120609487694#.U1pqdvldWhs
• SANTOS, I.P. dos et al. Determinação de propriedades físicas em frutas tropicais desidratadas. In: FÓRUM DE ENSINO: GESTÃO / PESQUISA / EXTENSÃO, 32009, Unimontes. Anais... Montes Claros: UNIMONTES, 2009. p. 1-3.
• SILVA, N. et al. Manual de métodos de análise microbiológica de alimentos e água. 4.ed. São Paulo: Varela, 2010. 632p.
• SOUSA, P.H.M. de et al. Influência da concentração e da proporção fruto: xarope na desidratação osmótica de processadas., Ciência e Tecnologia de Alimentos v.23, supl, p.126-130, 2003. Disponível em: <http://dx.doi.org/10.1590/S0101-20612003000400024>. Acesso em: 25 abr. 2014. doi: 10.1590/S0101-20612003000400024.
  » https://doi.org/10.1590/S0101-20612003000400024» http://dx.doi.org/10.1590/S0101-20612003000400024
• THE R FOUNDATION FOR STATISTICAL COMPUTING. The R Foudantion for Statistical Computing, 2013. R version 2.15.3 (2013-03-01). Disponivel em: <http://cran-r.c3sl.ufpr.br/>. Acesso em: 14 abr, 2014.
  » http://cran-r.c3sl.ufpr.br/
• THUWAPANICHAYANAN, R. et al. Determination of effective moisture diffusivity and assessment of quality attributes of banana slices during drying. LWT - Food Science and Technology, v.44, p.1502-1510, 2011. Disponível em: <http://dx.doi.org/10.1016/j.lwt.2011. 01.003>. Acesso em: 25 abr. 2014. doi: 10.1016/j.lwt.2011.01.003.
  » https://doi.org/10.1016/j.lwt.2011.01.003» http://dx.doi.org/10.1016/j.lwt.2011. 01.003
• TRAVAGLINI, D.A. et al. Desidratação de frutas e hortaliças. Campinas: ITAL, 2002. 39 p.
• VILELA, C.A.A.; ARTUR, P.O. Secagem do açafrão (Curuma longa L.) em diferentes cortes geométricos., Ciência e Tecnologia de Alimentos v.28, n.2, p.387-394, 2008. Disponível em: <http://dx.doi.org/10.1590/S0101-20612008000200018>. Acesso em: 23 abr. 2014. doi: 10.1590/S0101-20612008000200018.
  » https://doi.org/10.1590/S0101-20612008000200018» http://dx.doi.org/10.1590/S0101-20612008000200018
• YUYAMA, L.K.O. et al. Processamento e avaliação da vida-de-prateleira do tucumã (Astrocaryum aculeatum Meyer) desidratado e pulverizado., Ciência e Tecnologia de Alimentos v.28, n.2, p.408-412, 2008. Disponível em: <http://dx.doi.org/10.1590/S0101-20612008000200021>. Acesso em: 22 ago. 2013. doi: 10.1590/S0101-20612008000200021.
  » https://doi.org/10.1590/S0101-20612008000200021» http://dx.doi.org/10.1590/S0101-20612008000200021
• ZOTARELLI, M.F. et al. Convective multiflash drying process for producing dehydrated crispy fruits. Journal of Food Engineering, v.108, p.523-531, 2011. Disponível em: <http://dx.doi.org/10.1016/j.jfoodeng.2011.09.014>. Acesso em: 22 abr. 2014. doi: 10.1016/j.jfoodeng.2011.09.014.
  » https://doi.org/10.1016/j.jfoodeng.2011.09.014» http://dx.doi.org/10.1016/j.jfoodeng.2011.09.014

Datas de Publicação

• Publicação nesta coleção
  Out 2014

Histórico

• Recebido
  02 Abr 2013
• Aceito
  26 Fev 2014