Influência da secagem do pequi (Caryocar brasiliense Camb.) na qualidade do óleo extraído

Influence of pequi drying (Caryocar brasiliense Camb.) on the quality of the oil extracted

Influência da secagem do pequi (Caryocar brasiliense Camb.) na qualidade do óleo extraído

Influence of pequi drying (Caryocar brasiliense Camb.) on the quality of the oil extracted

Ludmila Pereira Aquino^I,*; Fabiana Queiroz Ferrua^I; Soraia Vilela Borges^I; Rosemar Antoniassi^II; Jefferson Luiz Gomes Correa^I; Marcelo Angelo Cirillo^III

^IDepartamento de Ciência dos Alimentos, Universidade Federal de Lavras - UFLA, Campus Universitário, CP 3037, CEP 37200-000, Lavras - MG, Brasil, E-mails: [e-mail], [e-mail], [e-mail], [e-mail]

^IILaboratório de Óleos e Gorduras, Embrapa Agroindústria de Alimentos, Rio de Janeiro - RJ, Brasil, E-mail: [e-mail]

^IIIDepartamento de Estatística, Universidade Federal de Lavras - UFLA, Campus Univsersitário, Lavras - MG, Brasil, E-mail: [e-mail]

RESUMO

O pequi (Caryocar brasiliense Camb. ) tem se destacado por ser um fruto oleaginoso e rico em carotenoides. A secagem é um processo utilizado na extração do óleo por hexano, mas a degradação dos carotenoides e óleo podem ocorrer. O objetivo deste trabalho foi avaliar a influência de diferentes métodos de secagem (ao sol, estufa ventilada a 40 e a 60 °C) e do tempo (4 horas e até peso constante) no rendimento e na qualidade do óleo extraído por hexano no extrator Soxhlet. Quando a polpa de pequi foi seca, 3% ou conteúdo menor de umidade e maior rendimento do óleo foi obtido (52 a 59%, base seca). Carotenoides totais foram maiores e índice de peróxido menores para a polpa desidratada a 40 °C em estufa ventilada, quando comparada com a secagem da polpa em estufa a 60 °C e ao sol. Estes resultados indicaram que a secagem em estufa a 40 °C por 19 horas resultou num maior rendimento do óleo e menor degradação térmica.

Palavras-chave: Caryocar brasiliense Camb.; desidratação; extração sólido-líquido; óleo.

ABSTRACT

Pequi (Caryocar brasiliense Camb) has stood out for being an oleaginous fruit rich in carotenoids. Drying is widely used technique in the oil extraction process using hexane, but the degradation of oil and carotenoids may occur. The objective of this study was to evaluate the influence of different drying methods (sun, air-circulated drier at 40 and 60 °C) and time (4 hours and up to constant weight) on the yield and quality of the oil extracted using hexane using a soxhlet apparatus. When the pequi pulp was dried up to 3% or even lower, more oil yield was obtained (52-59%, dry basis). The total carotenoids contents obtained were higher and the peroxide index was lower for the pulp dried at 40 °C in an air-circulated drier when compared to drying at 60 °C in an air-ventilated drier and to sun drying technique. These results indicate that drying in an air-circulated drier at 40 °C for 19 hours resulted in higher oil yields with less heat degradation.

Keywords:Caryocar brasiliense Camb.; dehydration; solid-liquid extraction; oil.

1 Introdução

O pequi é um fruto sazonal com safra entre os meses de novembro e fevereiro, dependendo da região (LORENZI, 2000). Por ser fonte de renda da população do cerrado, pesquisadores têm desenvolvido projetos voltados para o processamento da polpa de pequi e a fabricação de conservas, além do congelamento tradicional da polpa (LIMA, 2006), com o objetivo de diminuir a deterioração e a descaracterização do sabor da polpa.

O pequi é rico em carotenoides (AZEVEDO-MELEIRO; RODRIGUEZ-AMAYA, 2004; LIMA, 2006; OLIVEIRA et al., 2006; SILVA; SOARES; HELOU, 1993), que possuem importantes funções biológicas no ser humano, atuando na prevenção de alguns tipos de câncer, na inibição das mucosas contra úlceras gástricas, na capacidade de prevenir a fotossensibilização em certas doenças de pele, no aumento da resposta imunológica a determinados tipos de infecção e nas propriedades antienvelhecimento (COLDITZ et al., 1985; RODRIGUEZ-AMAYA, 1985; OLSON, 1989). Além disso, alguns carotenoides apresentam atividade como vitamina A (RAMOS, 1991; RODRIGUEZ-AMAYA, 1993a) e protetores de óleos e gorduras, por serem considerados sequestradores de oxigênio, oxidando-se preferencialmente (RODRIGUEZ-AMAYA, 1993b).

Cuidados especiais com relação aos métodos de processamento e armazenamento de alimentos devem ser levados em conta devido à grande instabilidade dos carotenoides. Por causa de seu alto grau de insaturação, são susceptíveis à isomerização e oxidação (O' BRIEN, 2004; RAMOS, 1991; RODRIGUEZ-AMAYA, 1993b). A exposição dos carotenoides ao calor, ao oxigênio, à luz, acidez elevada e à baixa atividade de água são fatores que podem levar a mudanças estruturais, reduzindo assim sua atividade (RODRIGUEZ-AMAYA, 1993b).

A secagem é considerada um processamento prejudicial aos carotenoides, pois a quantidade de água é crítica na sua estabilidade. Por outro lado, uma pequena quantidade de água em um alimento desidratado age como barreira para o oxigênio, aumentando sua estabilidade e consequentemente sua vida de prateleira (FENNEMA, 2006).

Na extração de óleo, a secagem de grãos e frutos é uma prática usual que facilita o processo no que diz respeito ao contato entre o solvente e o soluto (óleo) a ser extraído, resultando em maiores rendimentos (TANGO; CARVALHO; SOARES, 2004).

Neste processo, a temperatura é um dos fatores mais importantes, podendo afetar as propriedades fisico-químicas do óleo, levar à rancificação de gorduras e alterar pigmentos, tais como os carotenoides, quando submetidos a altas temperaturas (BIAGI; VALENTINI; QUEIROZ, 1992; NOGUEIRA, 1992). Dessa forma, a seleção das condições de operação (tipo de secagem e tempo) que minimizam essas alterações é importante para obtenção de produtos de qualidade.

Alguns métodos analíticos são utilizados para analisar a qualidade do óleo extraído e caracterizá-lo do ponto de vista funcional e de conservação. Dentre estes se destacam o teor de ácidos graxos livres e o índice de peróxido. Outra análise importante é a avaliação da perda de carotenoides, que, por serem muito instáveis, indicam o quão prejudicial foi o processamento (ROSSELL; PRITCHARD, 1991).

Este trabalho teve por objetivo avaliar o efeito do método e tempo de secagem sobre o teor de óleo extraído e sua qualidade físico-quimica (teor de ácidos graxos livres e índice de peróxido), além do teor de carotenoides totais presentes no óleo.

2 Material e métodos

2.1 Matéria-prima

Os pequis (Caryocar brasiliense Camb.) foram provenientes do município de Cordisburgo (MG), no período de safra (janeiro de 2006). Foram selecionados frutos não danificados e maduros.

2.2 Preparo das amostras

Os frutos de pequi foram lavados em água corrente, submersos em solução de hipoclorito de sódio a 50 mg.kg^-1 por cinco minutos e, após esse período, descascados. Em seguida, os pequis foram despolpados manualmente com faca de aço inoxidável, cortados em lascas de 0,3 cm de espessura, 1,6 cm de largura e 2,8 cm de comprimento, e congelados em sacos plásticos até a realização dos experimentos.

2.3 Caracterização da matéria-prima

O teor de umidade da polpa de pequi congelada em lascas foi realizado de acordo com o método AOCS Bc 2-49 (1997).

2.4 Planejamento experimental

A polpa de pequi em lascas foi submetida a seis tratamentos de secagem aleatorizados com seis repetições para cada tratamento:

T1 - secagem ao sol por 4 horas;

T2 - secagem ao sol por 12 horas;

T3 - secagem em estufa a 40 °C por 4 horas;

T4 - secagem em estufa a 40 °C por 19 horas;

T5 - secagem em estufa a 60 °C por 4 horas; e

T6 - secagem em estufa a 60 °C por 16 horas.

Nos tempos adotados nos tratamentos T2, T4 e T6 obteve-se peso constante do pequi no processo de secagem.

A polpa de pequi foi colocada em bandejas de aço inox perfuradas e seca em estufa com circulação de ar (marca: Fanem). A secagem ao sol foi realizada utilizando-se estas bandejas, as quais foram colocadas sobre um suporte de madeira apropriado. A temperatura média e a umidade relativa do ar no dia do experimento foram de 28 °C e 55%.

Após a secagem o material foi triturado em multiprocessador Britânia por 1 minuto, sendo as amostras da polpa submetidas às análises do teor de umidade e à extração do óleo.

2.5 Extração do óleo

Na extração do óleo utilizou-se a metodologia de Soxhlet com emprego de hexano como solvente (reagente PA da Proquímios), no período de 4 horas de extração. O rendimento de óleo foi expresso em porcentagem (g de óleo/100 g de amostra seca).

2.6 Análises físico-químicas do óleo

Foram realizadas análises do teor de ácidos graxos livres (AGL), expresso em % de ácido oleico e índice de peróxido (IP), segundo as metodologias Ca 5a 40 e Cd 8 53, respectivamente da AOCS (1997).

2.7 Análise do teor de carotenoides

A análise do teor de carotenoides totais do óleo foi realizada através da leitura das amostras no espectro visível a 452 nm (Espectrofotômetro BECKAM DU 70), utilizando hexano, grau espectrofotométrico, como solvente e feito os cálculos de carotenoides totais com valor de extinção de 2500, sugerido por Davies (1976).

2.8 Análise estatística

Para estudar as médias dos tratamentos considerando as variáveis respostas - teor de umidade final da polpa, rendimento do óleo, os parâmetros físico-químicos do óleo (AGL, IP) e teor de carotenoides totais - foram realizadas análises de variância (nível de significância de 5%). Para estas variáveis, na quais foram detectadas diferenças significativas, foi utilizado o teste de Tukey para identificar quais tratamentos diferiram significativamente entre si (GOMES, 1990).

As análises estatísticas foram realizadas com o programa estatístico SISVAR (FERREIRA, 2000).

3 Resultados e discussão

Na Tabela 1 encontram-se os valores médios de umidade final (% em base seca) e o teor de óleo extraído (% em base seca), bem como algumas propriedades físico-químicas e o teor de carotenoides do óleo para os seis tratamentos.

Observa-se que maiores teores de óleos foram obtidos nas condições de maior tempo de secagem para quaisquer temperaturas, devido ao reduzido teor de água, o qual aumenta o poder de extração dos solventes apolares. Tendência similar foi observada por Ramos (1987); Silva e Turatti (1991); Guarte, Muhlbauer e Kellert (1996) e Tango, Carvalho e Soares (2004), na extração de óleo de diferentes matérias-primas. Além disso, a secagem promove o rompimento da estrutura celular do tecido liberando com maior facilidade os compostos intracelulares (LEWICKI; PAWLAK, 2003).

Portanto, a secagem ou tostagem constitui uma etapa prévia para aumentar a recuperação do óleo e sua qualidade, sendo objeto de otimização na extração de óleos de sementes oleaginosas, pois pode provocar efeitos adversos sobre sua qualidade. Altas temperaturas, longo tempo de exposição a tratamentos térmicos, irradiações e alta concentração de oxigênio, levam à oxidação lipídica e afetam suas propriedades físico-químicas (RAMESH et al., 1995).

Quanto à acidez, nos óleos provenientes de frutos que apresentam alta umidade, e ainda no caso do pequi em que o fruto foi coletado após queda da planta, é esperado que ocorra a hidrólise enzimática pela presença de lipases, hidrolisando os triacilgliceróis e liberando ácidos graxos livres. Ainda assim, os resultados obtidos são inferiores à acidez normalmente encontrada em óleos brutos de palma, que normalmente apresentam acidez acima de 1% de ácidos graxos livres (GUNSTONE; HARWOOD; PADLEY, 1994). Verificou-se que o tempo de secagem não influenciou a acidez do óleo para os tratamentos realizados ao sol e a 40 °C. Para a temperatura de 60 °C houve efeito significativo do tempo e a diferença de AGL para os dois tratamentos pode estar relacionada à exposição do pequi a altas temperaturas por um longo tempo.

Resultados similares foram encontrados por Adeeko e Ajibola (1990) no estudo da obtenção de óleo de amendoim em diferentes temperaturas e tempo de secagem. Já para óleos obtidos de outras fontes a variação de tempo e temperatura não afetou a % de AGL (GUARTE; MUHLBAUER; KELLERT ,1996; GHALY; SUTHERLAND, 1983; 1984).

Quanto à oxidação do óleo, foi observado maior índice de peróxidos para os óleos provenientes da secagem ao sol em virtude da luz e do oxigênio do ar. A secagem à temperatura de 60 °C e 16 horas (em estufa com circulação de ar, mas no escuro) também promoveu deterioração do óleo, mas menor que a ocorrida na secagem ao sol. É esperado que altas temperaturas, presença de oxigênio, luz, presença de metais, enzimas, metaloproteínas, entre outros promovam a deterioração do óleo. Os menores valores para o índice de peróxido foram obtidos nos tratamento realizados à temperatura de 40 °C, independente do tempo utilizado, e a 60 °C por 4 horas.

Convém salientar que valores acima de 15 meq O₂/kg não podem ser utilizados para o consumo humano (ANVISA, 2005) e, neste caso, o óleo bruto obtido através da secagem da polpa de pequi a 60 °C por 16 horas e ao sol pode ser considerado de má qualidade.

Adeeko e Ajibola (1990) observaram que o índice de peróxido do óleo de amendoim aumentou com a temperatura e o tempo de secagem.

Ghaly e Sutherland (1983), no estudo da secagem da soja, verificaram que o índice de peróxido do óleo bruto aumentou em temperaturas acima de 50 °C.

Foi observado que ocorreu maior retenção de carotenoides no óleo de pequi obtido após os tratamentos de secagem a 40 °C, independente do tempo de secagem, resultando em teores significativamente maiores que os demais (p < 0,05). A secagem à temperatura de 60 °C por 16 horas e a secagem ao sol promoveram praticamente a destruição dos carotenoides do óleo de pequi. Estes valores estão próximos ao encontrado por Ramos et al. (2001) para a polpa de pequi crua (231,09 μg.g^-1). De forma semelhante, Ramos (1987) verificou uma maior perda de carotenoides totais no pequi com o aumento da temperatura de secagem. Mariano et al. (2006) observaram perdas de betacaroteno (30,83, 32,00 e 43,90%) em pequi com o aumento da temperatura ao desidratá-lo nas temperaturas de 60, 70 e 105 °C, respectivamente

Na secagem ao sol, foram obtidos valores menores de carotenoides, independente do tempo de secagem, e isto é devido ao possível efeito dos raios ultravioletas e presença do oxigênio na degradação dos carotenoides.

Segundo Ramos (1987), a perda de carotenoides é mais afetada na presença de oxigênio do que na temperatura de secagem. Este fato foi confirmado nos resultados deste experimento que revelaram menores teores de carotenoides para o pequi seco ao sol, portanto exposto a maiores quantidades de oxigênio.

4 Conclusão

De acordo com as condições operacionais empregadas neste experimento concluiu-se que a secagem da polpa de pequi em estufa a 40 °C foi o melhor método de preservação das características do fruto, devido à maior retenção de carotenoides durante o pré-tratamento da polpa de pequi e menor índice de peróxido do óleo extraído com hexano. Além disso, como o maior rendimento de óleo se deu com o maior tempo de secagem, pode-se dizer que o tempo de 19 horas para a secagem da polpa de pequi é o mais viável.

Agradecimentos

À CAPES (Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior) pela concessão de Bolsa de Mestrado e à FAPEMIG (Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de Minas Gerais) pelo financiamento.

Recebido para publicação em 27/9/2007

Aceito para publicação em 22/1/2008 (002887)

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A quem a correspondência deve ser enviada

Datas de Publicação

• Publicação nesta coleção
  27 Jul 2009
• Data do Fascículo
  Jun 2009

Histórico

• Recebido
  27 Set 2007
• Aceito
  22 Jan 2008