Semente De Seriguela: Caracterização Nutricional, Antinutricional E Aplicabilidade Tecnológica
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UNIVERSIDADE FEDERAL DE GOIÁS ESCOLA DE AGRONOMIA DANILO JOSÉ MACHADO DE ABREU SEMENTE DE SERIGUELA: CARACTERIZAÇÃO NUTRICIONAL, ANTINUTRICIONAL E APLICABILIDADE TECNOLÓGICA Goiânia 2019 DANILO JOSÉ MACHADO DE ABREU SEMENTE DE SERIGUELA: CARACTERIZAÇÃO NUTRICIONAL, ANTINUTRICIONAL E APLICABILIDADE TECNOLÓGICA Dissertação apresentada à Coordenação do programa de Pós-graduação em Ciência e Tecnologia de Alimentos da Escola de Agronomia da Universidade Federal de Goiás, como exigência para a obtenção do título de mestre em Ciência e Tecnologia de Alimentos. Orientador: Clarissa Damiani Co-orientador: Eduardo Ramirez Asquieri Goiânia 2019 Dedico... Aos meus pais, Sebastião e Margareth, por sempre serem minha inspiração e meu abrigo, ao meu irmão e cunhada, Felipe e Patricia, pelo amor e incentivo em todos os momentos. AGRADECIMENTOS À Deus, por me dar a vida e a oportunidade de viver como eu realmente sou. À Capes, por me conceder a bolsa, que permitiu a excução deste trabalho. Ao CNPq, que permitiu o financiamento da pesquisa. À Universidade Federal de Goiás (UFG) e Universidade Federal de Lavras (UFLA), por todo apoio técnico e estrutural. A minha orientadora Prof. Drª Clarissa Damiani, pela honra e oportunidade de trabalhar juntos e por acreditar e confiar no trabalho realizado, sempre com muita paciência e transmitindo todo seu conhecimento. Ao meu corientador Prof. Dr. Eduardo Ramirez Asquieri, pode me transmitir todo o conhecimento do mundo, e me fazer acreditar em todo meu potencial. Aos Professores que durante toda a pós-graduação me fizeram crescer com lições e conhecimento. Á Frutos do Brasil, por ter cedido a matéria prima utilizada nessa investigação. Agradeço a toda a minha Família que sempre esteve ao meu lado e que me ajudou a crescer de forma amável. Ao meu Pai, Sebastião de Abreu, por todos os exemplos de vida ensinados. A minha mãe Margareth Machado, pelo amor e superação, por ter tido paciência e ter entendido que minha ausência foi por um bem maior. Ao meu irmão e amigo, Felipe Machado, que sempre esteve do meu lado e sempre se preocupou comigo. A mais nova integrante da família, Patricia Meurer, por sempre me colocar para cima, com seu astral incrível. E a toda família Abreu. Aos meus amigos mais próximos e que me ajudaram nessa caminhada, em especial a que morou comigo, a Rayssa, que me fez sorrir todas as vezes que eu me sentia pra baixo, a Juliana, por sempre me dar conselhos e me fazer indagar os acontecimentos da vida, ao Bruno, por ser um porto seguro e me fazer observar que no final as coisas sempre vão dar certo. As amigas do mestrado Bruna Melo, Raquel Troncoso, que tiveram um papel importante na formação do meu caráter ético e profissional, além de me levarem sempre para beber cerveja. E os amigos do laboratório, Jéssyca, sempre pronta para tirar duvidas, e a Dianiny, sempre pronta para eu ajudar e por rir comigo. Agradeço à todos que por meio de alguma ação contribuíram para minha formação. “Quando uma criatura humana desperta para um grande sonho e sobre ele lança toda a força de sua alma, todo o universo conspira a seu favor”. Goethe RESUMO O objetivo dessa investigação foi avaliar as características nutricionais, antinutricionais e a capacidade antioxidante da semente de seriguela, além de avaliar sua aplicabilidade tecnológica. O efeito do tratamento térmico foi avaliado. A semente de seriguela foi dividida em três lotes, in natura, seco e torrada, o qual o lote seco foi submetido a processo de secagem à 50ºC, até peso constante, e o lote torrado, após a secagem, foi submetido a 130ºC por 30 minutos. Primeiramente, avaliou-se o efeito do tratamento térmico sob as características físicas, nutricionais e antinutricionais da semente de seriguela. O lote torrado de semente de seriguela foi aplicado no desenvolvimento de brownie de chocolate, em níveis de substituição da farinha de trigo branca (FTB) (0%, 25%, 50%, 75% e 100%), os quais avaliou-se as características nutricionais e físicas, incluindo textura e a capacidade antioxidante. Por fim, realizou-se a extração do óleo de semente de seriguela assistida por ultrassom (EUA), o qual o processo foi otimizado, utilizando metodologia de superfície de resposta (MSR), avaliando o rendimento, utilizando tempo e razão sólido:solvente, como variáveis, além da caracterização do resíduo pós extração (Torta). O tratamento térmico influenciou significativamente (p>0,05) nas características físicas, massa unitária e volume. Além disso, aumentou o valor nutricional, principalmente, o conteúdo de fibras alimentares e minerais. Todos os lotes de semente de seriguela demosntraram capacidade antioxidante, no entanto observou-se que o lote torrado teve um valor maior quando comparado com os outros lotes. Quanto ao brownie de semente de seriguela, os níveis de susbstituição parcial e total, demonstraram uma melhora significativa nos parâmetros nutricionais e texturais, destacando o conteúdo de fibras, minerais e o aumento da capacidade antioxidante, demonstrando que a substituição total da FTB é possível sem perder a qualidade do produto. A otimização da extração do óleo de semente de seriguela por EUA, pela MSR, demonstrou rendimento de 60%, utilizando a razão sólido:solvente de 1:23,10 g.mL-1 e 6,46 min, de forma que o óleo apresentou a presença de 32% de ácidos graxos poliinsaturados e compostos fenólicos, como ácido gálico, vanilina e ácido clorogênico. Logo, observa-se um potêncial da semente de seriguela para a exploração industrial, devido as características avaliadas. Palavras-chave: Resíduo Agroindustrial, Spondias purpurea L., capacidade antioxidante, brownie de chocolate, tecnologias emergentes. SERIGUELA SEED: NUTRITIONAL AND ANTINUTRITIONAL CHARACTERIZATION AND TECHNOLOGICAL APPLICABILITY ABSTRACT The aim of this rummage was to evaluate the nutritional, antinutritional and antioxidant caracterization of the seriguela seed, besides evaluating its technological applicability. The effect of drying was evaluated. The seriguela seed was divided into three batches, in natura, dry and toasted, which the dry was submitted to a drying process at 50ºC, until constant weight, and the roasted batch, after drying, was submitted to 130ºC for 30 minutes. Firstly, the effect of the heat treatment under the physical, nutritional and antinutritional characteristics of the seriguela seed was evaluated. The toasted seed of seriguela was applied in the development of chocolate brownie, at levels of substitution of the white wheat flour (WWF) (0%, 25%, 50%, 75% and 100%), which were evaluated nutritional and physical characteristics, including texture and antioxidant capacity. Finally, the extraction of the ultrasonic assisted seriguela seed oil (USA) was carried out, which the process was optimized, using surface response methodology (SRM), evaluating the yield, using time and solid ratio: solvent, as variables, in addition to the characterization of post-extraction residue (Cake). The heat treatment significantly influenced (p> 0.05) the physical characteristics, unit mass and volume. Furthermore, it increased the nutritional value, mainly, the content of dietary fibers and minerals. All batches of seriguela seed showed antioxidant capacity, however it was observed that the roasted lot had a higher value when compared to the other batches. As regards seriguela seed brownie, partial and total substitution levels demonstrated a significant improvement in nutritional and textural parameters, highlighting fiber content, minerals and antioxidant capacity increase, demonstrating that total WWF replacement is possible without lose the quality of the product.The optimization of the extraction of the seriguela seed oil by USA, by the MSR, demonstrated a 60% yield, using the solid: solvent ratio of 1: 23.10 g.mL-1 and 6.46 min, so that the oil presented the presence of 32% of polyunsaturated fatty acids and phenolic compounds, such as gallic acid, vanillin and chlorogenic acid. Therefore, a potency of the seriguela seed is observed for the industrial exploration, due to the characteristics evaluated. Key words: Food waste, Spondias purpurea L., antioxidant capacity, chocolate brownie, emerging technologies. LISTA DE EQUAÇÕES Capítulo II Equação 1. Diâmetro Médio Geométrico (DMG)…………………………........ 62 Equação 2. Diâmetro Médio Aritmético (DMA)………………………………. 62 Equação 3. Esfericidade……………………………………………………….... 62 Equação 4. Circularidade………………………………….................................. 62 Equação 5. Área de superfície………………………………………………...... 63 Equação 6. Volume……………………………………………………………... 63 Capítulo IV Equação 1. Modelo matemático polinomial de segunda ordem…………… 162 Equação 2. Rendimento (%) ……………………………………………… 162 Equação 3. Modelo matemático codificado para a variável dependente, rendimento.………………………………...…………………… 170 LISTA DE FIGURAS Capítulo I Figura 1. Biomas brasileiros………………………………………………......... 21 Figura 2. Distribuição de Spondias purpurea L. pelo mundo (pontos em vermelho)……………………………………………………………... 22 Figura 3. Diferentes formas e tamanhos de Seriguela (Spondias purpurea L.) (A), Serigueleira (B) e semente de seriguela (C)……………………… 23 Figura 4. Oferta de Seriguela na CEASA entre 2008 e 2017 no Brasil………….. 25 Figura 5. Produção e quantidade de resíduos biológicos produzidos na Europa em 2015………………………………………………………………. 28 Figura 6. Visão simplificada das principais rotas de biossíntese de metabolitos secundários e suas inter-relações com os metabolitos primários……… 33 Capítulo IV Figura 1. Efeito da relação solido: solvente no rendimento do óleo de semente de seriguela assistida