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Pesquisa Agropecuária Brasileira

Print version ISSN 0100-204XOn-line version ISSN 1678-3921

Pesq. agropec. bras. vol.34 no.7 Brasília July 1999

http://dx.doi.org/10.1590/S0100-204X1999000700023 

TECNOLOGIA DE ALIMENTOS

 

Eficiência da farinha desengordurada de gergelim como complemento protéico da farinha extrudada de caupi1

 

Geraldo Arraes Maia2, Yanina Madalena de Arruda Calvete3, Francisco José Siqueira Telles4 , José Carlos Sabino Monteiro5 e Miranice Gonzaga Sales6

 

 

RESUMO - O objetivo deste trabalho foi promover uma avaliação nutricional da mistura protéica desengordurada, obtida do gergelim (Sesamum indicum L.), com a farinha extrudada do caupi (Vigna unguiculata L. Walp), utilizando-se métodos físicos, bioquímicos, nutricionais e sensoriais. Usando-se semente integral do gergelim, com 54,08% de óleo e 21,83% de proteína, obteve-se a semente descascada com baixa concentração de oxalatos, que foi usada para a produção de farinha desengordurada de gergelim (FDG) contendo 2,81% de óleo e 59,16% de proteína. A principal característica desta farinha foi sua alta concentração de aminoácidos sulfurados (30,88 mg/g proteína). Esta FDG foi usada como complemento da proteína da farinha do caupi obtida pelo processo de cozimento por extrusão (FEC), o que ocasionou a inativação de grande parte dos inibidores de tripsina. A proteína da farinha FEC mostrou uma concentração de 24,29%, um baixo conteúdo de aminoácidos sulfurados (17,22 mg/g proteína) e alto teor de lisina (58,47 mg/g proteína). O alimento formulado foi considerado de boa qualidade nutricional.

Termos para indexação: Sesamum indicum, Vigna unguiculata, oxalatos, aminoácidos sulfurados, tripsina.

 

Efficiency of defatted sesame flour as a proteic supplement of extruded cowpea flour

ABSTRACT - The purpuse of this work was to evaluate the nutritional and organoleptic efficiency of the defatted proteic mixture obtained from gergelim, with extruded flour from cowpea beans, using physical, biochemical, nutritional and sensory methods. Using integral sesame seed, with 54.08% of oil and 21.83% of protein, the dehusked seed with low concentration of oxalates, that was used in the production of defatted sesame flour (FDG) with 2.81% of oil and 59.16% of protein was obtained. The main characteristic of the flour was the high concentration of sulphur amino acids (30.88 mg/g protein). The FDG was used as a complement of the protein of the cowpea flour obtained through a extrusion cooking process (FEC) which inactivated the major part of the trypsin inhibitors. The protein of the flour (FEC) presented a concentration of 24.29%, a low content of sulfur amino acids (17.22 mg/g protein) and a high lysin content (58.47 mg/g protein). The formulated food was considered of good nutritional quality.

Index terms: Sesamum indicum, Vigna unguiculata, oxalates, sulphur amino acids, trypsin.

 

 

INTRODUÇÃO

Nos países em desenvolvimento, a avaliação das dietas limitadas em proteínas é complicada pelas condições ambientais e sociais (doenças parasitárias e infecciosas) que tendem a aumentar as necessidades energético-protéicas.

A combinação de gergelim (Sesamum indicum L.) com caupi (Vigna unguiculata L. Walp) é um exemplo de alimentos não-convencionais que podem contribuir para atender às necessidades de proteína e energia de grupos humanos. O resíduo do gergelim, obtido a partir da extração de óleo, contém, em média, 50% de proteínas, ricas em aminoácidos sulfurados. O caupi, com uma média de 25% de proteína, possui um perfil de aminoácidos típico das leguminosas, ricas em lisina e baixas concentrações de aminoácidos sulfurados.

O objetivo do trabalho foi o de promover uma avaliação nutricional da mistura protéica desengordurada obtida do gergelim, com a farinha extrudada do feijão caupi, utilizando-se métodos físicos, bioquímicos, nutricionais e sensoriais.

 

MATERIAL E MÉTODOS

O gergelim usado foi proveniente da Cooperativa Central dos Produtores de Algodão Ltda (COCENTRAL), em Fortaleza, Ceará.

Um saco contendo 60 kg de feijão caupi, cultivar BR 1-Poty, foi obtido da Empresa de Pesquisa Agrope-cuária do Ceará (EPACE), proveniente do campo experimental de Crateús. Os grãos eram de cor morrom-avermelhado, com tonalidades variáveis, e mediam de 5 a 7 mm (largura) e 6 a 8 mm (comprimento).

A farinha desengordurada de gergelim (FDG) foi obtida da seguinte maneira: os grãos foram descascados, pela técnica de maceração em álcali, sendo em seguida secados em estufa de ar, triturados, e extraído o óleo através de um equipamento do tipo Soxhlet. A torta desengordurada obtida na extração do óleo foi colocada em estufa de circulação forçada de ar à temperatura de 50-55ºC, por oito horas, para a dessolventização. O produto seco foi processado em moinho de disco. A farinha assim obtida foi colocada em sacos de plástico tipo Zippy e conservados em freezer até 24 horas antes do uso.

A farinha extrudada de caupi (FEC) foi obtida da seguinte maneira: procedeu-se à moagem dos grãos em moinho de discos, e posteriormente adicionou-se água até obter-se farinha de feijão com 23% de umidade. A farinha úmida foi então extrudada em uma extrusora com rosca simples, e posteriormente foi secada em estufa com circulação forçada de ar, e temperatura entre 50ºC e 55ºC, durante 12 horas. O produto seco foi processado em moinho de disco e depois acondicionado em sacos de plástico tipo Zippy, e guardados em freezer doméstico até 24 horas antes do uso.

Para a avaliação das características e propriedades químicas, bioquímicas e sensoriais obtidas com o uso simultâneo da FDG e FEC, utilizou-se uma formulação bastante usada na dieta local: o "tutu de feijão". O produto final foi obtido adicionando-se farinha de mandioca, sal, óleo, condimento e água às misturas pré-formuladas das farinhas em estudo.

Os resultados obtidos nas análises individuais das farinhas de caupi e de gergelim foram utilizados para determinar as diferentes possibilidades de complementação entre suas proteínas. Obtiveram-se, assim, as misturas M1, M2 e M3, com diferentes percentuais de cada farinha.

As quantidades de cada farinha, usadas nas diferentes misturas, foram combinações de 52:48 (M1); 65:35 (M2) e 82:18 (M3) partes de proteína da FEC e da FDG, respectivamente.

As proporções das misturas das farinhas e dos ingredientes usados foram estabelecidas realizando-se testes empíricos com diferentes porções de cada um. A partir das características observadas, determinou-se a seguinte formulação: 490 g de M1 , M2 ou M3; 200 mL de água; 84,9 g de farinha de mandioca; 24 g de sal; 32 g de óleo; 7 g de alho; 50 g de pimentão; 140 g de cebola e 14 g de coentro.

A partir dos produtos obtidos (F1, F2 e F3) foram realizados os testes necessários à avaliação dos alimentos formulados.

Para as análises químicas e bioquímicas dos alimentos formulados F1, F2 e F3, foram separados, logo após o preparo, 600 g de cada amostra. O material foi congelado em bandejas de alumínio e cortado em cubos. Os cubos congelados de aproximadamente 150 g foram colocados em placas, e liofilizados a -50ºC e vácuo fixo de 0,10 Torr. O tempo médio necessário à secagem foi de 10 horas. As amostras obtidas foram acondicionadas em frascos de vidro com tampa, colocados em dessecador contendo sílica.

As determinações da umidade, extrato etéreo, proteína bruta e cinzas das farinhas e alimentos formulados foram feitas segundo American Oil Chemists Society (1974), Association of Official Analytical Chemists (1990). O teor de fibra foi realizado conforme técnica descrita por Van de Kamer & Van Junkel (1952). A determinação de cálcio foi efetuada de acordo com o método descrito pela Association of Official Analytical Chemists (1980). As determinações de aminoácidos foram realizadas em analisador automático BECKMAN-CL, no Departamento de Planejamento Alimentar e Nutrição da Unicamp, segundo técnica recomendada por Spackman et al. (1958). A concentração de inibidores da tripsina foi determinada segundo o método caseinolítico descrito por Kunitz (1947). A presença de lectinas nas amostras foi determinada usando-se a técnica descrita por Moreira (1975).

Para a avaliação sensorial das misturas indicadas, foi proposta uma formulação básica de "tutu de feijão", com um mínimo de ingredientes e sem adição de qualquer produto animal. A farinha de mandioca foi usada para dar o sabor e a textura característica do produto.

A medida da aceitabilidade das três formulações (F1, F2 e F3) foi realizada pelo teste da Escala Hedônica estruturada de nove pontos, usando blocos completos balanceados.

Para este teste foi formada uma equipe não-treinada com 30 provadores adultos, sem distinção de idade ou sexo, conforme indicações de Watts et al. (1988).

A avaliação dos dados obtidos na análise sensorial foi realizada pela análise de variância (ANOVA).

 

RESULTADOS E DISCUSSÃO

A composição química centesimal da farinha desengordurada de gergelim é mostrada na Tabela 1, e os valores obtidos estão de acordo com os citados por Ramachandra et al. (1970), Meksongsee & Swatditat (1974) e Silva & Riveros (1979).

 

 

Para utilizar a farinha de gergelim como complemento protéico, foi necessário quantificar seus aminoácidos, cujos valores obtidos constam na Tabela 2. Esses valores são superiores aos citados por Krishnamurthy et al. (1960) e Boloorforooshan & Markarkis (1979). A metionina foi a única exceção, pois aparece com valores bastante inferiores.

 

 

Na pesquisa de fatores antinutricionais na semente de gergelim não foi possível detectar a presença de inibidores de tripsina pela técnica proposta. Segundo Caldwell (1958), esses fatores estão ausentes na semente de gergelim. Também foi obtido resultado negativo na pesquisa de lectinas.

Os dados referentes à composição química centesimal da farinha extrudada de caupi constam da Tabela 3. Comparando esses valores aos relacionados pelo IBGE (1977) e McWatters (1983), pode-se verificar a coerência de resultados.

 

 

Os valores referentes às concentrações de aminoácidos das farinhas são mostrados na Tabela 2. A maior parte dos resultados são superiores aos encontrados por Boulter et al. (1973) e Otoul (1974), sendo exceção somente a cistina, com valores significativamente inferiores.

Para avaliar o efeito da extrusão do caupi sobre os fatores antinutricionais, foram determinadas as medidas de inibidores de tripsina no grão cru e na farinha extrudada. O valor encontrado para o grão cru foi 2,13 UI (unidade de inibidores)/mg de amostra. Comparando-o aos valores citados na literatura, conclui-se que é bastante baixo. Segundo Elias et al. (1976), as concentrações de inibidores de tripsina são dependentes do tipo de semente, já que em 10 variedades distintas obtiveram valores entre 4,6 a 13,7 UI/mg. A concentração de 0,09 UI/mg obtida na análise da farinha extrudada de caupi indica que houve uma diminuição considerável deste fator, que pode estar relacionado ao efeito do calor.

Os valores encontrados na análise de lectinas do grão cru foram muito baixos e por isto não foi possível assegurar a precisão dos resultados.

A Tabela 4 mostra as concentrações de aminoácidos essenciais das farinhas de gergelim e de caupi, expressas em mg/g de proteína.

 

 

O percentual de 59,27 mostra que a lisina é o único aminoácido limitante no gergelim. No caupi, o valor de 78,27% indica serem os sulfurados os limitantes. Os outros aminoácidos essenciais tiveram resultados superiores a 100%.

Os excessos de lisina no caupi e de sulfurados no gergelim possibilitam a obtenção de uma mistura do tipo III na classificação de Bressani (Steinke et al., 1980). Os valores obtidos para as misturas M1, M2 e M3 constam da Tabela 5.

 

 

A quantidade protéica indicada pelos resultados do cálculo do escore químico é significativamente maior nas três misturas, do que em qualquer uma das farinhas isoladamente. Isto mostra que a deficiência de lisina no gergelim e a deficiência de aminoácidos sulfurados no caupi, são reduzidas pela combinação das duas proteínas.

A Tabela 6 mostra as quantidades de FEC e FDG utilizadas e o percentual correspondente a cada uma nas misturas.

 

 

Comparando as Tabelas 5 e 6, foi possível observar que variações de dez pontos percentuais nos valores do escore químico implicam variações bastante significativas nas proporções das farinhas.

A aparência final de cada uma das três formulações variou conforme as proporções de farinhas de gergelim e caupi usadas. Aumentando a proporção de FDG, o alimento formulado adquiriu consistência mais cremosa e a cor ficou mais clara.

A Tabela 7 mostra o resultado do cálculo de quantidade esperada de farinha em 100 g de "tutu" e o percentual de proteína a que corresponde. Observa-se que a proporção do somatório dos dois tipos de farinha é constante, mudando o percentual de proteína conforme varia a proporção de FDG e FEC.

 

 

Os resultados dos cálculos estatísticos utilizando ANOVA, foram obtidos segundo Watts et al. (1988) e constam da Tabela 8.

 

 

Existem poucos exemplos de avaliação sensorial de produtos que utilizem a farinha de gergelim. Segundo Dench et al. (1981), a farinha produzida a partir da semente de gergelim é diferente daquelas obtidas da maioria das oleaginosas, já que não apresenta sabores estranhos nem pigmentos que possam prejudicar seu uso na formulação de alimentos.

Devadas et al. (1978, 1979) testaram e aprovaram o uso de diferentes proporções de gergelim em três formulações diferentes. Todos avaliados nutricional e sensorialmente em crianças escolares.

Cruz & Hedrick (1985) avaliaram o uso da farinha de gergelim como substituto econômico da carne em salames fermentados. Nos testes foi substituído 8, 18 e 27% de carne pela farinha, e houve uma aceitabilidade total dos dois primeiros produtos.

A Tabela 9 mostra a composição química centesimal das três formulações de "tutu de feijão" após liofilização. Utilizando os valores em base seca extrapolados para os níveis de 66,5% de umidade encontrados na análise do "tutu de feijão" pronto para consumo, obteve-se a composição dos três produtos conforme mostra a Tabela 10. Esses resultados confirmam os valores calculados para as misturas mostradas na Tabela 7.

 

 

 

O alimento formulado F1 tem a maior proporção de proteínas pois contém maior quantidade de farinha de gergelim por grama de farinha da mistura. Sabe-se que a concentração protéica na FDG (em base seca) é de 63,78% enquanto na FEC é de 25,54%.

A concentração de inibidores de tripsina foi ainda menor que obtida na análise da farinha de feijão extrudada. Os valores dos alimentos formulados F1, F2 e F3 foram 0,033, 0,036 e 0,039 UI/mg de amostra, respectivamente.

Não foram realizadas as análises de lectinas, já que os resultados obtidos nas farinhas foram negativos.

A Tabela 11 mostra a composição em aminoácidos da proteína das formulações de "tutu de feijão". Comparando-se esses resultados aos perfis obtidos nas análises das farinhas de gergelim e caupi (Tabela 2), percebe-se que houve um aumento em relação à concentração dos aminoácidos limitantes de cada uma.

 

 

A Tabela 12 apresenta as concentrações dos aminoácidos essenciais em mg/g de proteína, que foram usadas para o cálculo do escore químico. Os valores obtidos referentes aos aminoácidos limitantes das três formulações constam da Tabela 13. Segundo tais resultados, conclui-se que em qualquer um dos três formulados a concentração de sulfurados foi superior à da FEC, e a lisina, superior à da FDG. Isto significa aumento na qualidade protéica.

 

 

 

No caso das formulações F1 e F2, os valores de escore químico para os dois aminoácidos limitantes foram acima de 100, o que indica que as proteínas dos formulados satisfazem os padrões para escolares indicados pela FAO (1985).

Comparando-se os resultados dos três alimentos formulados, considerou-se que a melhor combinação foi a utilizada na formulação F2 com 65:35% de proteína de caupi:gergelim. Neste caso, os valores de escore químico foram 105,95% para sulfurados e 111,64% para lisina. Obteve-se boa margem de segurança para os dois aminoácidos, com menor quantidade de farinha de gergelim, do que a usada na formulação F1.

Nielsen et al. (1983) encontraram que a melhor mistura entre o gergelim e o feijão comum ocorreu quando as farinhas foram combinadas na proporção de 50:50.

Na combinação entre o feijão-fava (Vicia fava) e o gergelim, a melhor relação encontrada por Al-Nouri et al. (1980) foi aquela cujas proteínas foram misturadas na proporção de 50:50.

A farinha de gergelim aparece como tendo uma digestibilidade elevada para uma proteína vegetal. Para Nielsen et al. (1983) o valor da digestibilidade verdadeira do gergelim em relação à caseina é de 86,34%. A farinha de caupi possui índice menor que o gergelim, sendo, porém, bem superior do feijão-preto e a outras leguminosas. Segundo Elias et al. (1976), o valor da digestibilidade da farinha extrudada de caupi é de 80,82%. Esse índice é característico de farinhas extrudadas, sendo mais elevado do que os obtidos em outros tipos de cozimento.

Observa-se, na Tabela 14, que o uso de farinha de gergelim aumenta a digestibilidade do alimento formulado, elevando, assim, o seu valor nutricional.

 

 

CONCLUSÕES

1. A moagem da torta desengordurada de gergelim produz uma farinha com ótima textura e cor bastante clara.

2. A farinha desengordurada de gergelim apresenta elevado valor protéico, e portanto com potencial para utilização em diversas formulações.

3. A proteína da farinha desengordurada de gergelim é rica em sulfurados; o aminoácido limitante é a lisina.

4. A proteína da farinha extrudada de caupi é rica em lisina e pobre em aminoácidos sulfurados.

5. Há um efeito complementar com significativo aumento na qualidade protéica das misturas de farinhas obtidas neste trabalho.

6. A utilização de misturas com farinha desengordurada de gergelim produzem um alimento de alto valor nutricional.

 

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1 Aceito para publicação em 2 de dezembro de 1998.
2 Eng. Agr., Ph.D., Dep. de Tecnol. de Alimentos, Centro de Ciências Agrárias, UFC, Caixa Postal 12.168, CEP 60356-000 Fortaleza, CE. E-mail: frutos@ufc.br
3 Farm. Ind., M.Sc., UFC.
4 Farm., Ph.D., UFC.
5 Eng. Quím., M.Sc., UFC.
6 Econ. Doméstica, Ph.D., Dep. de Econ. Doméstica, UFC.

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