Pedro Alberto Pavão Pessôa Avaliação das propriedades do óleo de buriti (Mauritia flexuosa L.) e sua aplicação em creme vegetal São José do Rio Preto 2017 Campus de São José do Rio Preto Pedro Alberto Pavão Pessôa Avaliação das propriedades do óleo de buriti (Mauritia flexuosa L.) e sua aplicação em creme vegetal Tese apresentada como parte dos requisitos para obtenção do título de Doutor em Engenharia e Ciência de Alimentos, junto ao Programa de Pós- Graduação em Engenharia e Ciência de Alimentos, Área de Concentração – Ciência e Tecnologia de Alimentos, do Instituto de Biociências, Letras e Ciências Exatas da Universidade Estadual Paulista “Júlio de Mesquita Filho”, Campus de São José do Rio Preto. Financiadora: CAPES – AUXPE/PROEX 557/2013, proc. nº 23038.009144/2012-41 Orientadora: Profª. Drª. Neuza Jorge Co-orientador: Prof. Dr. João da Paixão Soares São José do Rio Preto 2017 Pessôa, Pedro Alberto Pavão. Avaliação das propriedades do óleo de buriti (Mauritia flexuosa L.) e sua aplicação em creme vegetal / Pedro Alberto Pavão Pessôa. -- São José do Rio Preto, 2017 126 f. : il., tabs. Orientador: Neuza Jorge Coorientador: João da Paixão Soares Tese (Doutorado) – Universidade Estadual Paulista “Júlio de Mesquita Filho”, Instituto de Biociências, Letras e Ciências Exatas 1. Tecnologia de alimentos. 2. Óleos vegetais. 3. Buriti. 4. Antioxidantes. 5. Compostos bioativos. 6. Físico-química. I. Universidade Estadual Paulista "Júlio de Mesquita Filho". Instituto de Biociências, Letras e Ciências Exatas. II. Título. CDU – 664.34 Ficha catalográfica elaborada pela Biblioteca do IBILCE UNESP - Câmpus de São José do Rio Preto Pedro Alberto Pavão Pessôa Avaliação das propriedades do óleo de buriti (Mauritia flexuosa L.) e sua aplicação em creme vegetal Tese apresentada como parte dos requisitos para obtenção do título de Doutor em Engenharia e Ciência de Alimentos, junto ao Programa de Pós- Graduação em Engenharia e Ciência de Alimentos, do Instituto de Biociências, Letras e Ciências Exatas da Universidade Estadual Paulista “Júlio de Mesquita Filho”, Campus de São José do Rio Preto. Financiadora: CAPES – AUXPE/PROEX 557/2013/proc. nº 23038.009144/2012-41 Comissão Julgadora Profª. Drª. Neuza Jorge UNESP – São José do Rio Preto Orientador Prof. Dr. José Francisco Lopes Filho UNESP – São José do Rio Preto Profª. Drª. Débora Maria Moreno Luzia UEMG – Frutal Profª. Drª. Carolina Médici Veronezi UNILAGO – São José do Rio Preto Profª. Drª. Ana Carolina da Silva UFTM – Uberaba São José do Rio Preto 02 de junho de 2017 Dedico A meu Deus e minha família, por vocês. AGRADECIMENTOS Ao meu Deus, por ser uma pessoa inseparável em minha vida; À minha esposa Vanessa e meu filho João Pedro, dantes era por mim e meus sonhos, hoje é por vocês. Perdoem-me pelas ausências e obrigado pela paciência, carinho e muito apoio; À minha mãe Risalva Pavão. Sei que tenho seu apoio incondicional; À minha avó Déa Pavão, pelos conselhos que jamais esquecerei. A senhora é o meu exemplo. A sua persistência e dedicação me fazem continuar; Ao meu irmão Hugo e família. Obrigado pelo aluguel de teus ouvidos “merirmão”; Ao meu tio Rilvis Pavão. Não consigo descrever o quanto sou grato; À minha tia Maria das Graças. Tia, muito obrigado! Jamais esquecerei; Ao meu pai Eugênio Solino. Pretendo, um dia, ser o profissional que és; À minha boadrasta Keila, sou grato a você; Às minhas irmãzinhas Sarah, Darah e Dácia, amo vocês; Ao meu sogro Manoel José e minha sogra Vera Lúcia, pelas muitas orações e por ouvir minhas inquietações; À minha amiga e parente Raimunda Pessoa, que carinhosamente chamamos de “Moreninha”, pelos socorros oportunos e sua amizade confortante; Aos meus pastores, pela paciência, compreensão, apoio e orações; Ao IFMA, à UNESP e à CAPES por esta grande oportunidade, em especial à PRPGI do IFMA; Ao IFMA, Campus Caxias, em especial aos professores Dr. João Soares (DG), Ma. Waldirene Araújo (DDE), Esp. Francisco Oliveira (DSTEC), Esp. Vanda Gomes (DEP), Me. Joaldo Lopes (CLQ) por nos ajudarem sempre e pela compreensão. Também, aos amigos e amigas, professores, da Química por me substituírem em inúmeros afastamentos; Aos meus amigos e amigas do DINTER, pelo apoio, amizade e companheirismo. Agradeço a Deus por vocês, pois juntos conquistamos muitas batalhas. Em especial ao Maron, Adeval, Manoel, Marcelo, Carol e Valdênia, vocês são Brothers; Aos amigos e amigas da UNESP, pela imensa contribuição e ajuda em muitos momentos. Em especial, aos colegas do laboratório de Óleos e Gorduras; Aos nossos coordenadores do DINTER, professores Dr. José Francisco Lopes Filho e Dra. Rejeana Márcia Santos, pelo apoio fundamental; À UNESP, Campus São José do Rio Preto, Instituto de Biociências, Letras e Ciências Exatas, pela oportunidade de realizar o doutorado; À Coordenação do Programa de Pós-Graduação em Ciência e Engenharia de Alimentos e à Seção Técnica de Pós-Graduação; Aos professores e professoras da UNESP, pelo ensino, apoio e compreensão; Aos técnicos e técnicas da UNESP, dentre tais o grande amigo Luís Camolezi; Às meninas do laboratório da professora Cida, vocês são especiais; Aos grandes amigos Ezequiel e Ana Maria, lhes tenho como irmãos; Ao Amigo Dr. Francisco Figueiredo, da UFPI, pela contribuição nas análises de estabilidade oxidativa; À Empresa Fazenda Água Boa pela doação do óleo de buriti artesanal; À Profa. Me. Joilane Freire, da UFPI, pe Às Profas. Me. Joilane Freire, Dra. Regilda Saraiva e Dra. Amanda Amorim, da UFPI, pela contribuição na etapa de secagem da polpa; Ao Amigo Daniel Dantas, suas sugestões foram oportunas e relevantes; À Indústria Triângulo, na pessoa do Vinícius e da Vânia, pelo grande apoio na produção e análise do creme vegetal. Graças a este imenso apoio foi possível realizar esta importante etapa da pesquisa; À amiga Dra. Marília e à técnica Tânia (UNESP), pelas análises microbiológicas no creme vegetal (CVP); Às professoras Dra. Adenilde Nascimento Mouchrek (UFMA) e Ma. Josilene Serra (IFMA), pelas análises microbiológicas no creme vegetal (CVA); À amiga Raquel e à professora Dra. Ana Carolina Conti e Silva, pelas sugestões na análise sensorial; Ao professor Dr. Francisco Lopes e à professora Dra. Débora Maria Moreno Luzia, pela contribuição com sugestões valiosas na banca de qualificação, assim como, às professoras Dras. Carolina Veronezi e Irene Freitas, pela correção do texto da qualificação; À Banca examinadora de defesa do doutorado, pelas contribuições na melhoria desta pesquisa; Aos meus alunos Kionnys, Nadjahilton e Douglas, pela contribuição na fase de aquisição da polpa, dos óleos de buriti e preparo do creme vegetal e à turma 3 do curso de Licenciatura em Química do IFMA, Campus Caxias, pelo auxílio na análise sensorial; Ao meu co-orientador professor Dr. João da Paixão Soares, pela sua contribuição na etapa de aquisição da polpa de buriti e do óleo de buriti artesanal, bem como da extração do óleo de buriti e na análise sensorial dos cremes vegetais; Em especial, à minha querida orientadora, professora Dra. Neuza Jorge. Eu lhe admiro por sua ética e profissionalismo. Muito, mais muito obrigado por aceitar me orientar. Professora – serei eternamente grato! Por fim, a todos e todas que contribuíram com esta etapa tão importante da minha vida. RESUMO O acelerado aumento no consumo de óleos vegetais no mundo tem impulsionado sua produção a partir de uma variedade extensa de matérias-primas. No Brasil, mais de 80% dos óleos produzidos são utilizados para fins alimentícios, desde tempero de saladas, frituras e até mesmo no preparo de bolos, maioneses, margarinas e cremes vegetais. Com o intuito de agregar valor nutricional, melhorar a conservação, a estabilidade e a aparência dos óleos, inúmeras pesquisas têm sido desenvolvidas. Partindo dessa premissa, esta pesquisa teve como objetivos caracterizar a polpa e os óleos de buriti extraídos por prensagem a frio (OBP) e artesanal (OBA), a fim de viabilizar a sua aplicação em creme vegetal à base de óleo de palma. A polpa de buriti foi analisada quanto à sua composição centesimal. Os óleos de buriti foram analisados quanto à caracterização físico-química, composição em ácidos graxos e triacilgliceróis, carotenoides totais, teores de fitosteróis e tocoferóis. O óleo de buriti foi termoxidado a 180ºC e analisado em diferentes intervalos de tempo (0, 1, 2, 3, 4 e 5 h). Foram produzidos dois tipos de cremes vegetais à base de óleo de palma, um com o OBP e outro com OBA, os quais foram submetidos às análises físico-químicas, composição em ácidos graxos e triacilgliceróis, perfil de fitosteróis e de tocoferóis, análises microbiológicas e sensorial. Pelos resultados, os óleos de buriti apresentaram acima de 70% de monoinsaturados e baixos valores de poli-insaturados, considerados alto oleicos, conferindo elevada estabilidade oxidativa. Os óleos de buriti mostraram-se mais ricos em carotenoides e tocoferóis, se destacando os isômeros α- e γ-tocoferol, podendo ser fontes promissoras de vitaminas A e E e antioxidantes naturais. Durante a termoxidação, o óleo de buriti apresentou maior retenção de fitosteróis em relação aos carotenoides e tocoferóis. A aplicação dos óleos de buriti nos cremes vegetais não apresentou significativa contribuição nutricional quanto ao acréscimo de fitosteróis, tocoferóis e vitamina E, em decorrência do baixo percentual adotado na formulação dos cremes vegetais. No entanto, a sua adição favoreceu a coloração dos cremes, dispensando o uso de corantes. As análises microbiológicas realizadas nos cremes apresentaram-se dentro dos padrões aceitáveis pela legislação; na análise sensorial, ambos, obtiveram elevada aceitação quanto ao atributo aparência e aceitação moderada para os demais atributos; e os avaliadores demonstraram uma provável intenção de compra. Palavras-chave: Óleos vegetais. Compostos bioativos. Estabilidade oxidativa. Frutos amazônicos. ABSTRACT The accelerated increase in the consumption of vegetable oils in the world has enhanced their production from a large variety of raw materials. In Brazil, more than 80% of the oil produced is used for food purposes such as salad sauces, frying and even in the preparation of cakes, mayonnaise, margarine and vegetable creams. In order to aggregate nutritional value, to improve the conservation, the stability and the appearance of the oils, numerous researches have been developed. From that premise, this research had as objective to characterize the buriti pulp and oil extracted by cold pressing (OBP) and handmade (OBA), in order to enable its application in vegetable cream based on palm oil. The buriti pulp was analyzed about the centesimal composition. The buriti oils were analyzed about the physicochemical characterization, composition in fatty acid and triacylglycerol, total carotenoids, phytosterols and tocopherols contents. The OBP was thermoxidized at 180ºC and analyzed in different time intervals (0, 1, 2, 3, 4 and 5 h). Two types of vegetable cream based on palm oil were produced, one of them with the OBP and the another one with OBA, which were submitted to physicochemical analyses, composition in fatty acid and triacylglycerol, phytosterols and tocopherols profile, sensory and microbiological analyses. According to the results, the buriti oils presented more than 70% of monounsaturated and low values of polyunsaturated, they were considered high oleic, conferring high oxidative stability. The buriti oils proved to be rich in carotenoids and tocopherols, emphasizing the isomers α- and γ-tocopherol, can be promising sources of vitamins A and E and natural antioxidants. During the thermoxidized, the buriti oil presented higher retention of phytosterols compared with carotenoids and tocopherols. The application of the buriti oils in the vegetable creams did not present considerable nutritional contribution about the addition of phytosterols, tocopherols and vitamin E, due to the low percentage adopted in the formulation of the vegetable creams. However, this addition favored the creams color, dispensing the use of dyes. The microbiological analyses made with the creams presented inside the acceptable standards by law; in the sensory analysis, both obtained high acceptance about the attribute appearance and moderate acceptance for the other attributes; and the judges demonstrated a probable purchase intention. Keywords: Vegetable oils. Bioactive compounds. Oxidative stability. Amazon fruits. LISTA DE ILUSTRAÇÕES Figura 1- Classificação taxonômica do buriti ................................ 21 Figura 2- Vegetação brasileira: destaque à mata dos cocais ....... 22 Figura 3- Aspectos botânicos do buriti ......................................... 23 Figura 4- Composição do fruto do buriti ....................................... 24 Figura 5- Cremes vegetais com adição de óleo de buriti prensado ....................................................................... 53 Figura 6- Cremes vegetais com adição dos óleos de buriti prensado e artesanal .................................................... 54 Figura 7- Produção dos cremes vegetais ..................................... 54 Figura 8- Termoxidação do óleo de buriti prensado a 180ºC/5 h.. 80 LISTA DE TABELAS Tabela 1- Percentual de cada parte do fruto do buriti ................... 25 Tabela 2- Partes e usos do buriti .................................................. 26 Tabela 3- Composição centesimal da polpa de buriti ................... 27 Tabela 4- Aditivos utilizados na produção dos cremes vegetais ... 51 Tabela 5- Formulações dos cremes vegetais ............................... 53 Tabela 6- Composição centesimal da polpa de buriti ................... 64 Tabela 7- Análises físico-químicas dos óleos de buriti ................. 66 Tabela 8- Perfil de ácidos graxos dos óleos de buriti .................... 70 Tabela 9- Composição de triacilgliceróis dos óleos de buriti ........ 71 Tabela 10- Carotenoides totais e composição de fitosteróis e tocoferóis dos óleos de buriti ........................................ 72 Tabela 11- Análises do óleo de buriti prensado sob termoxidação a 180ºC/5 h ................................................................... 74 Tabela 12- Perfil de ácidos graxos do óleo de buriti prensado sob termoxidação a 180ºC/5 h ............................................. 76 Tabela 13- Composição de triacilgliceróis do óleo de buriti prensado sob termoxidação a 180ºC/5 h ...................... 78 Tabela 14- Carotenoides totais e composição de fitosteróis e tocoferóis do óleo de buriti prensado sob termoxidação a 180ºC/5 h ................................................................... 79 Tabela 15- Análises físico-químicas das misturas e óleos de palma e buriti ................................................................. 82 Tabela 16- Conteúdo de gordura sólida das misturas .................... 83 Tabela 17- Perfil de ácidos graxos dos cremes vegetais e óleos ... 85 Tabela 18- Composição de triacilgliceróis dos cremes vegetais e óleos .............................................................................. 86 Tabela 19- Análises de fitosteróis, tocoferóis e vitamina E dos cremes vegetais e óleos ............................................... 88 Tabela 20- Análises microbiológicas dos cremes vegetais ............. 90 Tabela 21- Perfil dos avaliadores sobre consumo de creme vegetal e fruto do buriti .................................................. 91 Tabela 22- Aceitação por atributos e intenção de compra dos cremes vegetais ............................................................ 92 LISTA DE ABREVIATURAS E SIGLAS AGL Ácidos Graxos Livres AGMI Ácido Graxo Monoinsaturado AGPI Ácido Graxo Poli-insaturado AGS Ácido Graxo Saturado ANVISA Agência Nacional de Vigilância Sanitária AOAC Association of Official Analytical Chemists AOCS American Oil Chemists’ Society AVC Acidente Vascular Cerebral CG Cromatografia Gasosa CLAE Cromatografia Líquida de Alta Eficiência CPT Compostos Polares Totais CT Carotenoides Totais CV Coeficiente de Variação CVA Creme Vegetal com óleo de buriti Artesanal CVP Creme Vegetal com óleo de buriti extraído por Prensagem DC Dienos Conjugados DP Desvio Padrão EDTA Ácido Etilenodiamino Tetra-Acético EO Estabilidade Oxidativa IA Índice de Acidez IFMA Instituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia do Maranhão II Índice de Iodo IP Índice de Peróxidos IR Índice de Refração IS Índice de Saponificação IBGE Instituto Brasileiro de Geografia e Estatística LDL Lipoproteína de Baixa Densidade MAPA Ministério da Agricultura, Pecuária e Abastecimento MS Ministério da Saúde OB Óleo de Buriti OBA Óleo de Buriti Artesanal OBP Óleo de Buriti Prensado OP Óleo de Palma PEAD Polietileno de Alta Densidade PET Polietileno Tereftalato PF Ponto de Fusão PGPR Polirricinoleato de Poliglicerol RDC Resolução da Diretoria Colegiada TAG Triacilglicerol UFPI Universidade Federal do Piauí UNESP Universidade Estadual Paulista “Júlio de Mesquita Filho” UV Ultravioleta SUMÁRIO 1 INTRODUÇÃO ...................................................................... 19 2 REVISÃO DA LITERATURA ................................................ 21 2.1 O buriti .................................................................................. 21 2.2 Óleos e gorduras vegetais .................................................. 28 2.3 Avaliação dos parâmetros físico-químicos ....................... 30 2.4 Compostos bioativos .......................................................... 36 2.5 Aplicações dos óleos na indústria alimentícia ................. 41 3 OBJETIVOS .......................................................................... 48 3.1 Objetivo geral ....................................................................... 48 3.2 Objetivos específicos .......................................................... 48 4 MATERIAL E MÉTODOS ...................................................... 40 4.1 Material ................................................................................. 49 4.1.1 Polpa de buriti ........................................................................ 49 4.1.2 Obtenção dos óleos ............................................................... 49 4.1.3 Aditivos .................................................................................. 50 4.2 Ensaios experimentais ........................................................ 51 4.2.1 Termoxidação ........................................................................ 51 4.2.2 Produção dos cremes vegetais ............................................. 52 4.3 Métodos ................................................................................ 55 4.3.1 Composição centesimal da polpa .......................................... 55 4.3.2 Análises nos óleos e cremes vegetais ................................... 56 4.4 Análises estatísticas ........................................................... 62 5 RESULTADOS E DISCUSSÃO ............................................ 64 5.1 Composição centesimal da polpa de buriti ....................... 64 5.2 Caracterização físico-química dos óleos de buriti ........... 65 5.3 Compostos bioativos dos óleos de buriti ......................... 69 5.4 Termoxidação do óleo de buriti ......................................... 73 5.5 Caracterização das misturas dos óleos de palma e buriti 81 5.6 Caracterização dos cremes vegetais ................................. 83 6 CONCLUSÕES ..................................................................... 93 REFERÊNCIAS ..................................................................... 95 APÊNDICES .......................................................................... 112 ANEXOS ................................................................................ 122 19 1 INTRODUÇÃO As plantas oleaginosas são denominadas dessa forma por apresentarem elevada concentração de lipídios em sua estrutura. Dependendo do estado físico, os lipídios à temperatura ambiente podem ser classificados como óleos ou gorduras (JORGE, 2009). Noventa por cento do total de óleos e gorduras consumidos no mundo são de origem vegetal, com uma produção anual em torno de 180 milhões de toneladas, sendo 75% extraídos das sementes de oleaginosas, como soja e canola, enquanto que o restante é extraído do pericarpo de frutos, como oliva e palma (SALAS et al., 2000; FAO, 2016). Dentre as plantas oleaginosas têm-se o buritizeiro, oriundo de locais alagados como rios ou igarapés. O buriti-do-brejo, como também é conhecido, é uma palmeira da família Palmae ou Arecaceae e subfamília Lepidocarycideae, cujo nome científico é Mauritia flexuosa L. Essa palmeira apresenta de 20 a 35 m de altura. Os frutos estão dispostos em cachos, podendo apresentar de 5 a 8 cachos com até 6.000 frutos. Os frutos apresentam formatos elipsoide-oblongos de coloração castanho-avermelhada. Inúmeros fins são aplicados às partes do buriti, desde o tronco até os frutos (MARTINS, 2010). O buriti apresenta maior quantidade de β-caroteno, que a cenoura (Daucus carota L.), cerca de dez vezes mais carotenoides (GODOY; RODRIGUEZ-AMAYA, 1995; COSTA et al., 2010), bem como, um elevado teor de α-tocoferol, sendo considerado rico em vitamina E quando consumido in natura e, também, um teor significativo de fitosteróis que auxiliam na redução dos colesterois totais e lipoproteínas de baixa densidade (LDL), reduzindo os riscos de aterosclerose e, portanto, de infarto e acidente vascular cerebral (WONG et al., 2014; SANTOS; ALVES; ROCA, 2015; SPERANZA et al., 2016). Por possuir essas características pode ser utilizado para a produção de produtos como polpas, doces, geleias, sorvetes, corantes, farinhas, biscoitos e, assim, ser introduzido no hábito alimentar da 20 população prevenindo e/ou minimizando diversas doenças com um baixo custo de produtividade em virtude da grande produção desse fruto com pouco aproveitamento (MANHÃES, 2007). A polpa de buriti contém de 8 a 9% de óleo comestível com um elevado potencial anti-inflamatório (MARIATH; LIMA; SANTOS, 1989). Na indústria alimentícia, o óleo de buriti pode ser utilizado no preparo de molhos para saladas e na produção de emulsões, como maioneses, requeijões e cremes vegetais. A aplicação em creme vegetal surge como alternativa para o uso desse fruto, uma vez que esse produto é consumido em larga escala pela população das regiões Norte e Nordeste e, ao mesmo tempo, agregando valor econômico ao fruto e contribuindo com a economia local. O creme vegetal, em virtude de inúmeras pesquisas, tem-se tornado um produto de alta qualidade com características semelhantes às da manteiga, mas com nutrientes que promovem redução de riscos de doenças, capazes de produzir efeitos metabólicos ou fisiológicos úteis na manutenção de uma saúde física e mental (RODRIGUES et al., 2004). Assim, o objetivo principal desta pesquisa foi caracterizar a polpa e os óleos de buriti, extraídos por prensagem a frio e de maneira artesanal, a fim de viabilizar a sua aplicação em creme vegetal à base de óleo de palma. 21 2 REVISÃO DA LITERATURA 2.1 O buriti O buriti (Mauritia flexuosa L.), também conhecido como buritizeiro, miriti ou buriti-do-brejo é uma palmeira cujo habitat concentra-se em campos limpos e úmidos, conhecidos como veredas, sendo indicadores de solos úmidos, com a existência de nascentes de cursos d’água. Por isso, o nome buriti, cuja origem deriva do Tupi-guarani (mburi’ti), e significa “árvore que dá líquido” ou “água da palmeira” (FUJITA, 2007; MATOS et al., 2014). A classificação taxonômica do buriti está descrita na Figura 1, de acordo com Vieira, Facó e Cecy (2011). Figura 1 – Classificação taxonômica do buriti. Fonte: adaptado de Vieira, Facó e Cecy (2011). 22 A origem do buritizeiro é na Região Amazônica, no entanto, sua área de distribuição abrange os países da Bolívia, Peru, Equador, Colômbia, Venezuela, Trinidad e Tobago, Guiana, Suriname e Guiana Francesa. No Brasil, encontra-se nas regiões Norte, Nordeste, Centro- Oeste e Sudeste (apenas no estado de Minas Gerais) (SAMPAIO, 2012; BRASIL, 2015a). No norte e nordeste do país a maior predominância está na Zona dos Cocais que corresponde a uma formação vegetal que se encontra entre a floresta Amazônica, a caatinga e o cerrado, ocupando uma faixa que engloba os estados do Maranhão e Piauí, também conhecida como Meio-Norte (Figura 2). Figura 2 – Vegetação brasileira: destaque à mata dos cocais. Fonte: Freitas (2013). O buritizeiro é uma espécie de tronco simples, cilíndrico e reto, possuindo de 30 a 50 cm de diâmetro e de 20 a 35 m de altura. A quantidade de folhas está entre 20 e 30 com um comprimento de 3 a 5 m 23 e largura de 2 a 3 m. As flores são dioicas, com período de floração entre os meses de abril e agosto. Os cachos de frutos possuem um comprimento de 2 a 3 m variando de 5 a 8 cachos por planta e o número de frutos por planta pode atingir até 6.000. A frutificação ocorre nove meses depois do fim da floração e a maturação dos frutos compreende os meses de dezembro a junho na maior parte da região dos cocais. Cada palmeira produz entre 40 e 360 kg de frutos e cada fruto pesa entorno de 50 g (BELTRÃO; OLIVEIRA, 2007; MARTINS, 2010). A Figura 3 apresenta os aspectos botânicos do buritizeiro. Figura 3 – Aspectos botânicos do buriti. Fonte: adaptado de Sampaio e Carrazza (2012). 24 O fruto tem um formato elipsoide-oblongos com comprimento entre 3,7 e 5,3 cm e diâmetro de 3 a 5,2 cm, com escamas córneas e coloração castanho-avermelhada e com brilho. É composto de pericarpo (casca) com coloração que varia do vermelho ao vinho com escama; mesocarpo (polpa), é tipicamente alaranjado, carnoso e oleoso, com espessura que varia entre 4 e 6 mm; endocarpo fino que reveste a semente, com pouca diferença do mesocarpo e a semente que é muito dura, com endosperma homogêneo e córneo (Figura 4) (SHANLEY; MEDINA, 2005; ROSA; BARBOSA; KOPTUR, 2013). Figura 4 – Composição do fruto do buriti. Fonte: adaptado de Melo et al. (2011); Aromaterapia (2015). A Tabela 1 apresenta o percentual de cada parte do fruto, de acordo com alguns autores. 25 Tabela 1 – Percentual de cada parte do fruto do buriti. Partes do Fruto Martins (2010) ONU (1987) Barbosa, Lima e Mourão Júnior (2010) Almeida e Silva (1994) Pericarpo 20,88 23,00 22,07 21,80 Mesocarpo 17,79 21,00 24,25 22,00 Endocarpo 26,64 12,00 21,03 18,10 Semente 34,69 44,00 32,65 38,10 O buriti é muito utilizado para os mais diversos fins em lugares onde há produção. Da planta se extrai uma seiva que possui um elevado teor de sacarose; as folhas são utilizadas para cobrir casas, confecção de cordas, redes, vassouras. No setor alimentício, a polpa de buriti é utilizada para produção de doces, sorvetes, geleias, óleos, entre outros (VIEIRA et al., 2010). A Tabela 2 apresenta as demais partes e usos do buriti de acordo com Sampaio e Carrazza (2012). Alguns autores analisaram a composição centesimal da polpa do fruto do buriti, conforme Tabela 3. Observou-se que a polpa de buriti apresenta, em média, de 50,5 a 79,7% de umidade. Quanto ao teor de cinzas, observa-se uma faixa de 0,2 a 0,7%. Outros macronutrientes importantes encontrados em quantidades significativas na polpa de buriti são os lipídios, cujas funções são: atuar como precursores de substâncias essenciais, emulsificantes, isolantes, veículos para vitaminas lipossolúveis (A, D, E, K) (MOTTA, 2006). Além disso, o fruto do buriti é considerado como fonte de energia, 9 kcal/g, que corresponde a mais de duas vezes a quantidade de calorias provenientes das proteínas (4 kcal/g) e carboidratos (4 kcal/g) (JORGE, 2009). 26 Tabela 2 – Partes e usos do buriti. Parte da Planta Usos Talo Móveis como: mesa, cadeira, banco, cama, estante, forro do telhado, portas, paredes, brinquedos, pequenas caixas para embalar o doce de buriti, rabeca de buriti, balsas, tapiti (ou tipiti, que é um utensílio utilizado para espremer a massa da mandioca para a produção da farinha), cestos, artesanatos em geral. Palha Cobertura do telhado, parede, cestos, balanços, vassouras e artesanatos. Seda Fio de costura, corda e artesanatos de capim-dourado, redes, tecidos, capa de chuva, toalhas de mesa, jogo americano, artesanatos. Embira Esteira, tapete, artesanatos. Casca Óleo e ração para animais. Polpa Doces, sorvetes, sucos (conhecido como sembereba), geleias, mingau feito com leite, raspa seca, óleo e vinho fermentado. Bagaço Ração para animais como gado, porcos e galinhas. Sementes Comestíveis (quando imaturas), produção de mudas, ração para animais, artesanatos e café em algumas regiões. Tronco Vinho não fermentado, palmito, adubo, parede, muros e pontes, tronco para a corrida de toras em alguns grupos indígenas. Raízes Remédio contra reumatismo. Fonte: adaptado de Sampaio e Carrazza (2012). 27 Tabela 3 – Composição centesimal da polpa de buriti. ANÁLISES Carneiro e Mello (2011) Manhães e Sabaa-Srur (2011) Darnet et al. (2011) BRASIL (2015a) Umidade 54,3 62,9 50,5 79,7 Cinzas 0,7 0,9 0,6 0,2 Lipídios 18,1 13,8 19,0 8,1 Proteínas 1,4 2,1 3,7 1,8 Carboidratos 25,5 20,3 26,2 10,2 Valor calórico (kcal/100 g) 270,5 213,8 290,6 120,9 Os autores citados encontraram teor de lipídios na polpa de buriti entre 8,1 e 19,0%. Essa variação pode estar relacionada com a região de cultivo da palmeira, o período de colheita do fruto e o método de extração do óleo. O percentual de proteínas encontrado foi de 1,4 a 3,7%. De acordo com Motta (2006) e Matos et al. (2014), as proteínas são compostas por inúmeros aminoácidos com elevada massa molecular, exercendo funções de enzimas, estruturais, transporte, hormônios, regulação gênica e de defesa. A ausência ou deficiência de proteínas ocasiona uma desnutrição energética proteica. No entanto, há os carboidratos que são fonte de energia para o organismo e desempenham, também, o papel de poupador das proteínas, pois quando há quantidade suficiente de carboidratos não há necessidade de as proteínas atuarem como fonte de energia e sim estrutural. De acordo, com a pesquisa do Ministério da Saúde, o fruto do buriti contém 10,2 g/100 g de carboidratos (BRASIL, 2015a). 28 2.2 Óleos e gorduras vegetais O regulamento técnico para óleos, gorduras e cremes vegetais emitido pela Agência Nacional de Vigilância Sanitária (ANVISA) define óleos e gorduras vegetais como produtos constituídos, principalmente de glicerídeos de ácidos graxos de espécies vegetais. Podem conter quantidades de outros lipídios como fosfolipídios, constituintes insaponificáveis e ácidos graxos livres (BRASIL, 2004a). Em suma, os óleos e gorduras são formados por compostos majoritários, os glicerídeos, em torno de 98%, e por outros compostos denominados minoritários que são os fosfolipídios, cerídeos, clorofila, constituintes insaponificáveis (hidrocarbonetos, esteróis, carotenoides e vitaminas lipossolúveis) e os produtos de alteração (aldeídos e cetonas). Os glicerídeos ou lipídios podem ser classificados como: simples quando formados a partir da esterificação de ácidos graxos e álcoois, compostos que são ésteres formados a partir de ácidos graxos, álcoois, ácidos fosfóricos e outros compostos nitrogenados e derivados que são obtidos da hidrólise dos lipídios simples e compostos, como, por exemplo, os esteróis, carotenoides e vitaminas lipossolúveis (RIBEIRO; SERAVALLI, 2014). Outra denominação dada aos glicerídeos está diretamente relacionada aos compostos presentes em sua estrutura. Segundo Ribeiro e Seravalli (2014), o termo acilglicerol é utilizado para todos os glicerídeos, sendo constituído por ésteres de ácidos graxos e glicerol, precisamente por uma molécula de glicerol e até três de ácidos graxos. Por esse motivo, os glicerídeos podem ser nomeados como monoacilglicerol (um ácido graxo), diacilglicerol (dois ácidos graxos) e triacilglicerol (três ácidos graxos). Os lipídios possuem duas denominações quanto ao seu estado físico à temperatura ambiente, sendo chamados de óleos quando líquidos, por apresentarem de uma a quatro insaturações (ligações duplas 29 entre carbonos) na cadeia carbônica e de gorduras se nessa temperatura o estado for sólido, em virtude da presença de ácidos graxos saturados (GAUTO; ROSA, 2013). Outra diferença entre óleos e gorduras é a proporção de grupos acilas saturados e insaturados presentes nos triacilgliceróis, uma vez que os ácidos graxos relativos aos grupos acilas representam mais de 95% do peso molecular dos seus triacilgliceróis. Assim, compreende-se que os ácidos graxos apresentam papel de relevância nas propriedades físico- químicas dos lipídios, sejam óleos ou gorduras (JORGE, 2009). Óleos vegetais são muito consumidos em todo o mundo por serem fontes de energia e de ácidos graxos essenciais e agirem como veículo para vitaminas lipossolúveis. Além disso, são responsáveis pela palatabilidade, sabor e textura de alimentos, substituem a gordura de origem animal e podem ser obtidos por meio de várias espécies vegetais (IQBAL; BHANGER, 2007). Além de consumidos diretamente na alimentação, os óleos vegetais constituem importante matéria-prima para a indústria química e farmacêutica. Embora o óleo mais consumido no Brasil seja o de soja, a demanda de óleos vegetais com composição especial, monoinsaturados e poli-insaturados, vem aumentando nos últimos anos. Os óleos de girassol, oliva, palma, milho e linhaça têm tido seu valor comercial bastante aumentado, devido à presença de compostos bioativos, os quais caracterizam esses óleos como alimentos funcionais. Dentre os compostos presentes nos óleos vegetais podem-se destacar os ácidos graxos essenciais e teores significantes de fitosteróis, tocoferóis, carotenoides e compostos fenólicos (ETTINGER, 2013). Devido a essa alegação funcional, a introdução de óleos vegetais na dieta, de forma moderada e frequente, traz benefícios ao organismo, auxiliando na prevenção de doenças cardiovasculares, na manutenção de níveis saudáveis do colesterol, melhorando a função cerebral, combatendo os radicais livres e outras disfunções. Além disso, os óleos 30 vegetais constituem importantes fontes de ácidos graxos essenciais (CAHOON; SCHMID, 2008), dos quais o organismo necessita para suas funções básicas e não podem ser produzidos a partir de outras substâncias do organismo ou outros ácidos graxos, sendo supridos somente pela dieta (ARRANZ et al., 2008; LAVIE, 2009). No Brasil, existe uma vasta quantidade de frutos e sementes que contêm óleo. No entanto, somente as que apresentam de 25 a 30% ou mais de óleo representam virtual interesse para a extração comercial, com exceção da soja que é rica em proteínas, sendo seu farelo particularmente importante. Mesmo considerando esse limite como base de seleção dos frutos e sementes, existem no Brasil centenas deles que poderiam ser de grande utilidade para o setor industrial. Além disso, se os teores de lipídios são considerados insuficientes para exploração econômica, a composição química do óleo pode indicar seu aproveitamento para uso medicinal e consumo específico (FADAVI; BARZEGAR; AZIZI, 2006). 2.3 Avaliação dos parâmetros físico-químicos Óleos vegetais podem ser facilmente oxidados durante o processamento e armazenamento. A oxidação lipídica é um processo complexo que implica em grande variedade de reações químicas e físicas. A oxidação dos lipídios insaturados muitas vezes resulta na redução da aceitabilidade sensorial devido ao desenvolvimento de odores e sabores rançosos, associados à moléculas voláteis de baixo peso molecular e pode também diminuir a qualidade nutricional pela formação de compostos secundários (GOTOH et al., 2011). Durante a oxidação lipídica, modificações primárias podem ser detectadas pela perda dos ácidos graxos insaturados, ganho de massa por incorporação de oxigênio ou formação de hidroperóxidos e dienos conjugados. As modificações secundárias podem ser monitoradas pela 31 detecção da presença de compostos carbonila, malonaldeído e outros aldeídos e hidrocarbonetos (YANG et al., 2013). A decomposição pela oxidação tem grande importância tanto do ponto de vista da aceitabilidade como da qualidade nutritiva dos produtos alimentícios. Por isso, muitos métodos foram propostos a fim de avaliar a extensão da oxidação. Entretanto, nenhum método avalia todas as reações de oxidação de uma só vez, tampouco existe um método que possa ser utilizado igualmente em todas as etapas do processo de oxidação, ou, que possa ser aplicado para gorduras, ou no alimento, ou ainda em todas as etapas do processamento (NAWAR, 2000). A partir da perspectiva de qualidade e segurança alimentar faz-se necessário a avaliação dos parametros de identidade e qualidade dos óleos vegetais utilizando diferentes técnicas. Os ácidos graxos livres normalmente podem ser originados a partir da hidrólise enzimática, estresse térmico ou ação química. Aonde eles são liberados dos triacilgliceróis alterando a qualidade dos óleos e gorduras e resultando em sabor e odor não desejáveis e também, a diminuição no ponto de fumaça. No entanto, em gorduras compostas de ácidos não voláteis essas características, odor e sabor, não aparecem em conjunto com a deterioração. Assim, a análise do percentual de ácidos graxos livres torna-se extremamente importante, possibilitando determinar o grau de deterioração dos óleos independente das características sensoriais (AOCS, 2009; ARAÚJO, 2015). O índice de acidez é definido como o número de mg de hidróxido de potássio necessário para neutralizar um grama da amostra. O método é aplicável a óleos brutos e refinados, por meio do método titulométrico, com solução de álcali-padrão (AOCS, 2009). É expresso em mg KOH /g, enquanto que os ácidos graxos livres podem ser em % de ácido oleico, palmítico ou esteárico. A resolução RDC nº 270 da ANVISA (BRASIL, 2005a) considera o valor de 4,0 mg de KOH/g como sendo o máximo de índice de acidez para 32 óleos e gorduras prensados a frio e não refinados. O método Ca 5a-40 da AOCS (2009) que trata da determinação do percentual de ácidos graxos livres relaciona-o com o índice de acidez ao multiplicá-lo por 1,99. Santos et al. (2013) obtiveram valores de ácidos graxos livres entre 1,0 e 2,4% para os óleos, extraídos por Soxhlet, de frutos de palmeiras da Amazônia, sendo 1,5% para o óleo de buriti; enquanto que, Aquino et al. (2012a), ao analisarem o óleo de buriti obtido após aquecimento do fruto em água determinaram 4,30%. A determinação do valor de peróxidos é uma importante medida utilizada no controle de qualidade de óleos comestíveis, no entanto, seu uso se limita aos estágios iniciais da oxidação, pois é um indicador do estado primário da oxidação dos óleos (AKINOSO et al., 2010; PIZARRO et al., 2013). A oxidação lipídica envolve a formação contínua de hidroperóxidos como produtos primários da oxidação que podem resultar em uma variedade de produtos não voláteis e voláteis secundários. A taxa de formação de hidroperóxidos supera a sua taxa de decomposição durante o estágio inicial da oxidação, e isto se reverte em estágios posteriores (SHAHIDI; ZHONG, 2005). Quanto maior o índice de peróxidos inicial do óleo, maior é a fragilidade da amostra às reações de oxidação (WHITE, 2000). Esse método apresenta limitação pela instabilidade dos produtos medidos, além da sensibilidade à variação de temperatura. O índice de peróxidos determina as substâncias em termos de miliequivalentes de peróxidos por 1.000 g de amostra, que oxidam o iodeto de potássio nas condições do teste. O método utilizado para determinação do indice de peróxidos envolve titulação iodométrica que mede o iodo liberado a partir de iodeto de potássio, após reação com os peróxidos presentes em amostras de óleos (CIRLINI et al., 2012). Valores máximos estabelecidos pela legislação brasileira para este parâmetro de qualidade é de 15 e 10 33 meq/kg para óleos brutos e refinados, respectivamente (BRASIL, 2005a). Valores esses que correspondem aos regulamentados pelo Codex Alimentarius (2009). Santos et al. (2013) encontraram índice de peróxidos de 7,4 meq/kg para o óleo de buriti, inferior ao limite estabelecido pela legislação e, segundo os autores, em conjunto com os demais valores obtidos para as propriedades físico-químicas, esses óleos podem ser considerados de boa qualidade. Na oxidação dos ácidos graxos poli-insaturados ocorre a formação dos dienos conjugados. Assim, o índice de dienos conjugados determina o percentual de dienos conjugados formados pela oxidação dos ácidos graxos dos triacilgliceróis e quanto maior for o percentual maior será o nível da oxidação. Para determinar o percentual de dienos conjugados utiliza-se o espectrofotômetro na região do UV/Visível, pela análise da absorção nos comprimentos de onda de 232 e 272 nm. Os dienos conjugados absorvem a energia a 232 nm e os produtos secundários da oxidação dos dienos conjugados absorvem a 272 nm. Fixando a relação A272 nm/A232 nm e quanto maior for o valor a 272 nm, mais elevada será a oxidação dos dienos conjugados e, em consequência, o teor dos produtos secundários (ARAÚJO, 2015). O índice de saponificação obtém a quantidade necessária de hidróxido de potássio para saponificar 1,0 g da amostra de óleo. Cunha (2012) ao analisarem a adsorção do óleo de buriti em alumina obtiveram índice de saponificação de 196 mg de KOH/g para o óleo de buriti. O índice de iodo expressa a quantidade de iodo que reage com o óleo ou gordura. Araújo (2015) classifica os óleos e gorduras comestíveis de acordo com o índice de iodo como secativos (II = 130–200 g I2/100 g), não-secativos (II < 100 g I2/100 g) e semi-secativos (100–130 g I2/100 g ). Segundo o autor, óleos e/ou gorduras comestíveis contêm índices de iodo variando entre 65 e 130 I2/100 g. 34 O índice de refração é diretamente proporcional ao tamanho das cadeias e do grau de insaturação dos ácidos graxos presentes nos triacilgliceróis dos óleos ou gorduras e diminui com o aumento da temperatura e da densidade do meio. Assim como o índice de iodo, o índice de refração expressa o grau de insaturação das moléculas. O seu princípio baseia-se na relação entre o seno do ângulo de incidência da luz e o seno do ângulo de refração. É comum o uso do refratômetro do tipo Abbe a uma temperatura padrão, que no caso dos óleos é 40ºC. A calibração do equipamento é feita utilizando água destilada, cujo índice de refração a 20ºC é de 1,3330 (AOCS, 2009). A quantificação dos compostos polares totais tem sido considerada como um parâmetro útil na avaliação da qualidade de óleos termoxidados. Alguns países como Estados Unidos, Canadá e Japão adotam como limites para descarte de óleos valores entre 24 a 27% de compostos polares totais (PAUL; MITTAL, 1997). Estudos demonstraram que óleos com elevado teor de compostos polares provocam severas irritações no trato gastrointestinal, diarréia, redução no crescimento e alterações no sistema imunológico (LIN et al., 1997). Santos et al. (2013) encontraram 3,3% de compostos polares para o óleo de buriti. Segundo os autores, o percentual de compostos polares encontrado foi baixo, significando que os triacilgliceróis pouco se degradaram formando compostos polares. Afirmam que valores abaixo de 6% são indicativos de boa qualidade dos óleos, mesmo para os refinados. De acordo com Lumley (1988), óleos que ainda não foram utilizados e apresentam compostos polares acima de 6,4% são considerados alterados. A forma de avaliar as condições e o tempo de conservação dos óleos tem sido pelo período de indução. Esse período é comum nos lipídios, pois é o período em que ocorre pouca mudança. Após o término do período de indução, a deterioração oxidativa dos lipídios ocorre 35 rapidamente (NWOSU; BOYD, 1994). A fim de realizar essa análise faz- se necessário acelerar esse processo de deterioração oxidativa. De acordo com Antoniassi (2001), para acelerar a oxidação, os testes incluem elevação da temperatura, adição de metais, aumento da pressão de oxigênio, estocagem sob luz e agitação. Porém, o aquecimento é o mais utilizado. Para isso, os pesquisadores utilizam o teste acelerado aonde uma quantidade de óleo ou gordura é colocada em estufa numa faixa de temperatura até o início da oxidação. Quando é atingida determina-se a estabilidade oxidativa (ANTONIASSI, 2001; ANGELO; JORGE, 2008). A estabilidade oxidativa dos óleos e gorduras é fator preponderante na qualidade dos mesmos. Em suma, a estabilidade oxidativa depende da composição química, da qualidade da matéria-prima, das condições de processamento e estocagem (ANTONIASSI, 2001). Essa técnica de detecção do período de indução ou índice de estabilidade oxidativa está baseada no método da AOCS (2009) utilizando o equipamento Rancimat. Consiste na passagem de ar pela amostra, a uma dada temperatura, que arrasta os ácidos carboxílicos voláteis, formados no processo de oxidação, para outro recipiente com água destilada e deionizada aonde esses ácidos se solubilizam aumentando a condutividade elétrica. Este recipiente está acoplado a um sistema de eletrodos que detectam a condutividade elétrica e a partir dessa informação o período de indução, expresso em horas (ANTONIASSI, 2001). Santos et al. (2013) determinaram período de indução em óleos extraídos de frutos da Amazônia e encontraram 16,9 horas para o óleo de buriti a 100ºC. 36 2.4 Compostos bioativos O valor nutricional dos óleos comestíveis também depende da quantidade e da composição dos compostos bioativos presentes nos óleos. Por isso, o estudo dos compostos bioativos encontrados na matéria insaponificável tem-se intensificado em virtude dos benefícios à saúde dos seres humanos. Esses compostos sugerem exercer várias ações do ponto de vista biológico, tais como atividade antioxidante, estimulação do sistema imune, redução da agregação plaquetária, do estresse oxidativo, de doenças crônicas, doenças cardíacas, doenças neurodegenerativas, cânceres, diabetes e atividade antimicrobiana (PARRA; DUAILIBI, 2002; SIRÓ et al., 2008). A composição em ácidos graxos dos alimentos é de grande importância, principalmente por causa dos ácidos graxos poli-insaturados das famílias ômega-3 e ômega-6, aos quais se atribuem numerosos benefícios ao organismo humano. A família ômega-3 é o também chamado ácido graxo essencial α-linolênico. Já a família ômega-6 compreende o ácido graxo linoleico (LIRA et al., 2004). Esses ácidos graxos são considerados essenciais, pois não podem ser sintetizados pelo organismo, sendo obtidos por meio da alimentação (MEDIC; ATKINSON; HURBURGH, 2014). O ácido linoleico pode ser encontrado em abundância nos óleos de milho, girassol, soja, dentre outros óleos vegetais, enquanto, o ácido α- linolênico é encontrado em semente de linhaça (Linum usitatissimum), a qual apresenta teores que variam de 44,6 a 51,5% do total dos ácidos graxos (CARTER, 1993; CEOTTO, 2000), também, em sementes de chia (Salvia hispanica L.), 62,0% (COELHO; SALAS-MELLADO, 2014). Os ácidos graxos essenciais são precursores de um conjunto de substâncias com atividades fisiológicas e farmacológicas denominadas eicosanóides, que abrangem os tromboxanos, as prostaglandinas (que possuem efeitos hipotensores), os prostaciclinas (inibem a agregação 37 plaquetária e aumentam a lipoproteína de alta densidade) e os leucotrienos. O equilíbrio entre a produção de prostaglandinas e tromboxanos inibe o aparecimento de doenças cardiovasculares (DAS, 2006; MEDIC; ATKINSON; HURBURGH, 2014). Os ômegas-3 reduzem os triglicerídios séricos, melhoram a função plaquetária e promovem ligeira redução na pressão arterial em pacientes hipertensos (AHA, 2001). Devido à disponibilidade dos ácidos graxos ômega-3 e ômega-6 depender do fornecimento alimentar, é importante conhecer, dentre os óleos vegetais, aqueles que podem ser fonte desses ácidos graxos essenciais. Santos, Alves e Ruíz-Méndez (2013) determinaram a composição em ácidos graxos saturados, monoinsaturados e poli-insaturados dos óleos extraídos do mesocarpo de frutos de palmeiras da Amazônia, dentre as quais o buritizeiro, obtendo 22,4%, 72,3% e 3,9%, respectivamente. Speranza et al. (2016) analisando as propriedades químicas do óleo de buriti bruto, adquirido no mercado da cidade de Belém, Região Amazônica, encontraram 21% de ácidos graxos saturados, 65,5% de monoinsaturados e 13,2% de poli-insaturados, sendo o ácido oleico o único monoinsaturado. De acordo com os autores, esses valores refletem numa maior resistência à oxidação quando comparado com outros óleos vegetais. O perfil de triacilgliceróis (TAG) pode ser determinado por cromatografia gasosa capilar ou por meio de uma distribuição 1,2,3- randômico utilizando um software com base no perfil de ácidos graxos ele estima a porcentagem molar dos triacilgliceróis de uma amostra e foi desenvolvido por Antoniosi Filho, Mendes e Lanças (1995). Os carotenoides são pigmentos naturais encontrados nas plantas e estão entre os nutrientes mais importantes em alimentos. São derivados acíclicos com 40 átomos de carbono. O carotenoide precursor possui pelo menos um anel de β-ionona, na estrutura, não substituído, com cadeia lateral poliênica com um mínimo de 11 carbonos. São classificados como 38 tetraterpenos (JACKSON et al., 2008). Estes componentes são micro constituintes lipossolúveis que possuem efeitos benéficos para a saúde humana, incluindo a proteção contra câncer, catarata, doenças cardiovasculares e degeneração macular (REBOUL et al., 2006; RODRIGUEZ-AMAYA, 2010; SANTOS; ALVES; ROCA, 2015). Existem cerca de 700 carotenoides conhecidos, que são divididos em carotenos (α-caroteno, β-caroteno, licopeno) e xantofilas (luteína, zeaxantina, e β-criptoxantina) que são a fração oxigenada dos carotenoides (GRANADO et al., 2001; ARVAYO-ENRÍQUEZ et al., 2013). A quantidade de carotenoides é influenciada por uma série de fatores como genética, meio ambiente, e ainda modificações que podem ser aplicadas para acelerar o crescimento da planta. Os processos pós- colheita também podem alterar a química do caroteno e, portanto, a sua disponibilidade (KOPSELL; KOPSELL, 2006). Os carotenoides geralmente apresentam pigmentação amarela, laranja ou vermelha, sendo usualmente encontrados nos alimentos que exibem estas cores. Além disso, são antioxidantes naturais contribuindo para a estabilidade dos alimentos (RODRIGUEZ-AMAYA, 2010). O β-caroteno é o carotenoide mais abundante em alimentos e com a maior atividade de vitamina A. Os carotenoides possuem ação protetora contra o câncer através do sequestro dos radicais livres. Além disso, atuam na prevenção de riscos cardiovasculares e na inibição da lipoproteína de baixa densidade reduzindo o desenvolvimento da aterosclerose (AMBRÓSIO; CAMPOS; FARO, 2006). Aquino et al. (2012b) produziram três tipos de biscoitos variando o tipo e quantidade de óleo: no primeiro utilizaram 15% de óleo de soja, no segundo e terceiro utilizaram 7,5 e 15% de óleo de buriti, respectivamente em substituição ao óleo de soja. O maior percentual de lipídios foi encontrado nos biscoitos com óleo de soja e com isso o maior valor energético. No entanto, nos biscoitos com 15% de óleo de buriti encontraram a maior concentração de vitamina A. Assim ficou exposto 39 que o óleo de buriti forneceu maior percentual de vitamina A aos biscoitos. Dentre os sintomas da falta de vitamina A têm-se: cegueira noturna, gripes e resfriados constantes, falta de apetite, dor nos olhos, diminuição da fertilidade, perda do olfato, entre outros (GERALDO et al., 2003). Santos, Alves e Roca (2015) analisaram o perfil de carotenoides em óleos obtidos de frutos da Amazônia, tendo obtido 295,24 mg/kg de β-caroteno no óleo de buriti. Os fitosteróis são componentes endógenos de plantas. Fazem parte da constituição da parede celular dos vegetais, sendo a estrutura química semelhante à do colesterol de modo que estes compostos podem ser envolvidos em reações de oxidação durante o processamento e armazenamento de alimentos (PRZYBYLSKI et al., 2005; RUDZINSKA; PRZYBYLSKI; WASOWICZ, 2014). São definidos, quimicamente, como esteroides insaturados que contêm um grupo hidroxílico e uma cadeia alifática de oito ou mais carbonos. Os fitosteróis são compostos por 28 a 30 átomos de carbono e uma ou duas duplas ligações, geralmente uma no núcleo esterolico e outra na cadeia alifática (LAGARDA; GARCÍA-LLATAS; FARRÉ, 2006). Os fitosteróis estão presentes em quantidades e proporções variadas nos diferentes tipos de plantas e podem ser influenciados pela temperatura ambiental e local da plantação, o que consequentemente influencia a quantidade destes nos óleos vegetais. O óleo de soja é constituído de aproximadamente 52% β-sitosterol, 25% campesterol e 23% estigmasterol (HAMMOND et al., 2005). A atuação dos fitosteróis está diretamente ligada á redução do colesterol, pois evita a absorção do mesmo pelo intestino devido sua similaridade com a molécula de colesterol. O consumo diário de fitosteróis e fitostanóis em 1,6–2,0 g/dia, incorporados aos alimentos, é capaz de reduzir a absorção de colesterol pelo intestino em até 30%, além de diminuir o nível da lipoproteína de baixa densidade do colesterol plasmático em 8–10% (MARANGONI; POLI, 2010). 40 Em geral, óleos vegetais e produtos derivados de óleos são considerados as fontes naturais mais ricas em esteróis, seguidos pelos cereais, produtos à base de cereais e castanhas (RODRIGUES et al., 2004). Com isso, o enriquecimento de alimentos, como óleos e margarinas contendo fitosteróis, é um dos desenvolvimentos em alimentos com propriedades funcionais, a fim de melhorar e/ou reduzir os níveis de colesterol de produtos alimentares tradicionais. Fitosteróis também podem ser incorporados em produtos cozidos, suco de frutas, sorvetes e outros veículos (TAŞAN et al., 2006). Em estudo realizado por Masson, Camilo e Torija (2008), o óleo extraído de coco de palma chileno (Jubae chilensis) foi caracterizado e encontraram o valor de 1005 mg/kg de fitosteróis. Enquanto que, o Codex Alimentarius Comission (2009) apresenta uma faixa de 1800 a 4500 mg/kg de fitosteróis para o óleo de soja bruto. Os tocoferóis são derivados do cromanol e formados por um núcleo básico de dois anéis, um fenólico e outro heterocíclico, em uma cadeia de hidrocarboneto com 16 carbonos. A nomenclatura desses compostos inicia com α, β, γ e δ de acordo com o número e posição dos substituintes metila ligados às posições 5, 7 e 8 do anel cromanol (ADHIKARI et al., 2008; KAMAL; RAGHUNATHAN, 2012). Enquanto que, a forma α tem três grupos metila, as β e γ tem dois grupos e a δ apenas um grupo metila (GUINAZI et al., 2009). Os tocoferóis estão presentes nas membranas celulares, lipoproteínas do plasma e células vermelhas do sangue. São conhecidos como vitamina E e são antioxidantes lipossolúveis. Os tocoferóis protegem o DNA das células e os ácidos graxos poli-insaturados da oxidação por radicais livres, motivo pelo qual são utilizados como antioxidantes naturais. São conhecidos ainda por sua ação antioxidante na proteção da membrana celular contra os radicais lipídicos reativos (KORCHAZHKINA et al., 2006; YANG et al., 2013). 41 De acordo com Guinazi et al. (2009), os óleos vegetais comestíveis despontam como alimentos que contribuem na ingestão de vitamina E, além de possuírem altas concentrações de tocoferóis. Dentre tais, têm-se os óleos de girassol, algodão, palma, canola, amendoim, oliva, milho, soja e coco, mas, o óleo de soja é considerado o mais relevante, em virtude de seu elevado consumo pela população mundial. Dentre os antioxidantes lipossolúveis têm-se a vitamina E, que é formada por oito isoformas das quais três, estão presentes naturalmente em óleos vegetais, pois são componentes da matéria insaponificável, as α-toco, γ-toco e δ-toco (AZZI; STOCKER, 2000; NIKI; TRABER, 2012). A terminologia vitamina E é utilizada para descrever as bioatividades dos isômeros de tocoferóis e tocotrienóis, possuindo alto poder antioxidante (ALMEIDA et al., 2006) e essa atividade biológica está relacionada com a sua capacidade antioxidante, principalmente atuando para evitar a formação de peróxidos membranas biológicas pela reação de oxidação dos triacilgliceróis. De acordo com Batista (2012), tanto os carotenoides quanto os tocoferóis se ligam aos radicais livres que estão nas feridas reconstituindo o tecido e preservando a membrana celular da formação de peróxidos devido a oxidação peroxidação lipídica e assim, protegendo da pele. 2.5 Aplicações dos óleos na indústria alimentícia Nos últimos anos tem ocorrido um aumento no consumo de óleos vegetais no mundo, sendo utilizados em processos industriais e na alimentação humana e animal. Em virtude desse aumento no consumo, também tem elevado a produção de óleos de diversas espécies vegetais. De acordo com Nunes (2007), no que se refere aos usos dos óleos vegetais consumidos no Brasil, verifica-se que 84% são utilizados para fins alimentícios e aproximadamente 16% para fins industriais. 42 Os óleos vegetais para fins alimentícios têm seu uso como óleo para fritura e saladas, para produção de molhos ou emulsões (maioneses), gordura vegetal hidrogenada, manteiga, margarina e creme vegetal (CONDE; BOSCO, 2013). Em 2004, a ANVISA realizou uma consulta pública sobre o regulamento técnico para óleos e gorduras vegetais e os cremes vegetais foram definidos como produtos em forma de emulsão plástica ou fluida, constituídos principalmente de água e óleo vegetal e/ou gordura vegetal, podendo ser adicionados de outro(s) ingrediente(s), desde que não descaracterize(m) o produto. Devem ter no mínimo 10 g/100 g e no máximo 90 g/100 g de lipídios totais (BRASIL, 2004a). Com essa definição, a adição de óleos ficou limitada entre 10 a 90% do creme vegetal. No entanto, em 2005, o Regulamento Técnico é aprovado e publicado mudando a definição de creme vegetal para um produto em forma de emulsão plástica ou fluida, constituído principalmente de água e óleo vegetal e/ou gordura vegetal, podendo ser adicionado de outro(s) ingrediente(s) (BRASIL, 2005a). Nessa definição oficial foi retirado o percentual de adição do óleo. Assim, o percentual pode ser inferior ou superior ao descrito na consulta pública. Sendo a principal diferença entre o creme vegetal e a margarina a presença de leite, derivados de leite, ou qualquer produto de origem animal, como define o regulamento técnico de identidade e qualidade da margarina aprovado pelo Ministério da Agricultura, Pecuária e Abastecimento (MAPA). A Margarina é um produto gorduroso em emulsão estável com leite ou seus constituintes ou derivados, e outros ingredientes, destinados à alimentação humana com cheiro e sabor característico. A gordura láctea, quando presente não deverá exceder a 3% m/m do teor de lipídios totais (BRASIL, 1997). Outro fator importante na diferença entre margarina e creme vegetal é que este por apresentar um elevado teor de água não é recomendado para frituras prolongadas ou de imersão. Mas, como possui 43 baixo teor de gorduras, o creme vegetal pode ser usado sobre torradas, pães, bolachas e preparações que exijam batimento para aeração e, porém, não é recomendável para fabricação de bolos, pois prejudicará o crescimento da massa (CONDE; BOSCO, 2013). Além da emulsão água e óleo são adicionadas outras substâncias para melhorar o valor nutritivo, conservação, estabilidade e aparência do creme vegetal. A ANVISA aprovou um regulamento técnico que aprova o uso de aditivos alimentares, estabelecendo suas funções e seus limites máximos para categoria de alimentos óleos e gorduras – subcategoria creme vegetal e margarinas. Nele estão listadas diversas substâncias para cada uma das funções dos aditivos (BRASIL, 2005b). No intuito de melhorar o valor nutritivo dos cremes vegetais, pesquisadores têm estudado a adição de substâncias que enriqueçam os produtos. Rodrigues et al. (2004) realizaram a caracterização físico- química de creme vegetal enriquecido com ésteres de fitosteróis e verificaram que o produto apresentava 49,6% de lipídios, 14% de ésteres de fitosteróis e 49,3% de água. Segundo os autores, a presença dos fitosteróis contribui na redução dos níveis de colesterol total e LDL. Também que seu consumo diariamente acarreta numa redução de 25% de riscos de doenças cardíacas. Mas, primariamente a qualidade dos cremes vegetais depende do óleo ou da mistura de óleos utilizados na formulação. Levermann e Souza (2014) descrevem sobre a produção mundial de óleo de palma e afirmam que com apenas 10% da área plantada de soja, a palma é capaz de produzir a mesma quantidade de óleo. Esse óleo pode ser usado como óleo de cozinha, em margarina como substituto da gordura do leite, etc. O óleo de palma apresenta baixo teor de ácidos graxos poli-insaturados e com presença de tocoferóis e tocotrienóis o torna ainda mais estável à rancidez oxidativa. O seu processo de extração é por prensagem e no refino, os ácidos graxos livres são eliminados por 44 destilação e, com isso, apenas produtos naturais são utilizados no seu processamento, como por exemplo, o ácido cítrico (SOUZA, 2010). Mba, Dumont e Ngadi (2015) relataram que a eficiência na extração do óleo de palma por prensagem é de 75 a 90%. O óleo de palma tem sido utilizado na substituição de gorduras animais em fritura industrial pela sua elevada resistência à oxidação, polimerização e formação de espuma, devido à presença de compostos bioativos como tocotrienóis, carotenoides e componentes fenólicos que poderão migrar para os produtos fritos. Há muitos anos que a fritura é um dos métodos mais comuns de preparo de alimentos, por ser rápido e de custo acessível, além de resultar em produtos saborosos e com aromas incríveis. O processo de fritura se realiza a 180ºC onde há uma troca de calor e massa entre o óleo e o alimento, cujo resultado é um alimento cozido, seco e crocante. Durante a fritura ocorrem diversas reações, como a oxidação, polimerização e hidrólise dos ácidos graxos que alteram a composição do óleo, podendo comprometer os aspectos organolépticos do alimento e, ainda, ocasionar problemas de saúde aos consumidores. Assim, a qualidade e as características do óleo a ser utilizado em frituras são de extrema importância e a recomendação é que o óleo refinado utilizado em frituras deve ser descartado quando a acidez exceder 2,5%, a temperatura de fritura for superior a 180ºC, o teor de compostos polares totais maior que 25% e apresentar características organolépticas não aceitáveis (OSAWA; GONÇALVES, 2012). Na produção de creme vegetal, o fator preponderante do uso do óleo de palma é porque essa gordura na temperatura ambiente é semissólida, em virtude do tipo de ácidos graxos presentes na estrutura dos triacilgliceróis e a presença dos diacilgliceróis que contribuem na cristalização lenta (SOUZA, 2010). Mba, Dumont e Ngadi (2015) afirmam que o motivo dessa consistência semissólida é um equilíbrio que existe nas composições de 45 ácidos graxos saturados e insaturados do óleo de palma: ácidos graxos palmítico, oleico, linoleico e esteárico, com 44, 40, 10 e 5%, respectivamente. Os autores relatam que além das características dos compostos majoritários há também os compostos minoritários que contribuem na estabilidade e na qualidade do óleo de palma, como por exemplo, os carotenoides, tocoferóis, tocotrienóis que mantêm a estabilidade e atuam como antioxidantes, anticancerígenos e agentes antinflamatórios. Em virtude da presença dos carotenoides há uma atividade pró-vitamina A e, dos tocoferóis e tocotrienóis, uma atividade pró-vitamina E. Outros compostos minoritários presentes são os esterois, fosfolipídios e os glicerolipídios. Com o intuito de melhorar as propriedades dos produtos, como os cremes vegetais, dando mais estabilidade e valor nutricional, outros óleos têm sido adicionados à fração lipídica, com percentuais menores que o do óleo de palma. Naghshineh e Mirhosseini (2010) ao analisarem a mistura do óleo de palma com o óleo de oliva (75:25) observaram que a mistura permaneceu líquida à temperatura ambiente e na proporção 50:50 houve um aumento na estabilidade oxidativa. De acordo com a Organização Mundial de Saúde (2008), um óleo é considerado ideal para o consumo humano, quando apresenta uma proporção de ácidos graxos saturados, monoinsaturados e poli- insaturados de 1:1,5:1, dentre outras características. No entanto, Tiwari, Tiwari e Toliwal (2014) analisaram a mistura dos óleos de palma e gergelim (58:42) e obtiveram uma composição, segundo eles, ideal de ácidos graxos, na proporção 1:1:1 de saturados, monoinsaturados e poli- insaturados e, assim, melhoraram as características nutricionais e aumentaram a estabilidade oxidativa. Novos óleos têm sido analisados a fim de agregar valores aos produtos. Dentre eles, surge o óleo de buriti que tem apresentado propriedades relevantes. Estudos vêm sendo realizados no sentido de identificar as substâncias presentes no óleo do buriti desde que a polpa 46 dos frutos dessa palmeira foi considerada oleaginosa. Dentre as principais substâncias têm-se os ácidos graxos de cadeia longa, sendo 18% de ácido palmítico e 75% de ácido oleico (ALBUQUERQUE et al., 2005). Além dos ácidos graxos, outras substâncias têm sido encontradas e analisadas no óleo de buriti. Lima et al. (2009) avaliaram os teores de carotenoides e ácido ascórbico em frutos de buriti, encontrando valores entre 37.211 e 44.600 µg/100 g de carotenoides totais (70% β-caroteno, 12% α-caroteno e 1,6% luteína). Valores extremamente significativos, uma vez que a fonte mais consumida, a cenoura, não possui valores superiores aos encontrados, podendo ser usado no combate à hipovitaminose A. Outros estudos também apontam a presença de elevado teor de β- caroteno fazendo do buriti grande fornecedor desse pigmento correspondendo a 90% dos carotenoides presentes no óleo extraído da polpa do fruto e seu teor é cerca de dez vezes maior que o do óleo de palma e da cenoura. A polpa de buriti contém entre 8 a 9% de óleo, contendo 300 mg de β-caroteno a cada 100 g da polpa, considerada uma fonte promissora de pró-vitamina A (MARIATH; LIMA; SANTOS, 1989). No entanto, mesmo diante dessas vantagens, tem-se observado poucos trabalhos científicos voltados para o estudo do buriti como fim alimentício, ou pelo uso como corante no lugar do β-caroteno sintético ou como pró- vitamina A. Costa et al. (2010) realizaram pesquisa empregando polpas e amêndoas de plantas das regiões Norte e Nordeste do Brasil para verificar a presença de fitosteróis e tocoferóis. Dentre as espécies estudadas encontra-se a Mauritia flexuosa L. Utilizando técnicas cromatográficas para a caracterização, os autores observaram a presença de 252,15 µg/g de α-tocoferol na polpa de buriti, sugerindo que o buriti pode ser considerado uma fonte de vitamina E quando consumido in natura. Outro estudo foi realizado por Godoy e Rodriguez-Amaya (1995) sobre o óleo do buriti aonde foram encontrados 700 mg/kg de tocoferóis e 47 800–1000 mg/kg de fitosteróis. Manhães (2014) ao analisar o óleo de buriti determinou o ponto de fumaça numa faixa entre 110–163ºC, valores estes abaixo do valor máximo de fritura (180ºC) adotado pela ANVISA (BRASIL, 2004b). No entanto, faz-se necessário uma análise mais detalhada no óleo de buriti para verificar suas propriedades em altas temperaturas e, também, investigar o emprego do óleo em outras finalidades, dentre as tais, uso em saladas ou emulsões como maioneses e cremes vegetais. 48 3 OBJETIVOS 3.1 Objetivo geral • Caracterizar a polpa e os óleos de buriti, extraído por prensagem a frio e artesanal, a fim de viabilizar a sua aplicação em creme vegetal à base de óleo de palma. 3.2 Objetivos específicos • Avaliar a composição centesimal da polpa de buriti; • Comparar por meio das propriedades físico-químicas os óleos de buriti extraído por prensagem e artesanal; • Realizar análises físico-químicas, microbiológicas e sensorial dos cremes vegetais; • Agregar valor ao buriti produzido no município de Caxias-MA. 49 4 MATERIAL E MÉTODOS 4.1 Material 4.1.1 Polpa de buriti Adquiriu-se no comércio do povoado Brejinho, localizado no município de Caxias-MA, Brasil, 10 kg da polpa in natura do fruto do buriti, Safra de 2014/2015. A polpa foi extraída de frutos de buriti após serem coletados, lavados em água corrente e submersos em solução aquosa de hipoclorito de sódio a 10%. Logo após, foram despolpados manualmente com faca inoxidável, seguindo normas de boas práticas de fabricação, com treinamento previamente realizado pelos autores da pesquisa. Separou-se 0,5 kg da polpa in natura para análises da composição centesimal e 9,5 kg para a extração do óleo. Após a separação, as frações de polpa foram armazenadas a -18ºC até o momento das análises. 4.1.2 Obtenção dos óleos a) Óleo de buriti extraído por prensagem a frio (OBP): secou-se os 9,5 kg da polpa de buriti, no Laboratório de Bioquímica e Bromatologia, da Universidade Federal do Piauí (UFPI), utilizando estufa de Secagem e Esterilização com circulação de ar mecânica, da marca FANEM, modelo 320-SE, a uma temperatura de 40ºC/120 horas e depois a polpa seca foi triturada em multiprocessador, da marca Philips Walita, modelo RI7625 obtendo-se 5,2 kg. A extração do óleo foi realizada no Laboratório de Agroindústria do Instituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia do Maranhão (IFMA), Campus Caxias-MA. Utilizou-se os 5,2 kg da polpa seca para extração do óleo de buriti, realizada a frio, em única prensagem, com o uso de uma 50 prensa do tipo uniaxial, hidráulica e manual, marca Bovenau, e modelo P30000, com uma massa de 12 ton aplicada sobre o pistão do molde de aço obtendo-se 1,0 L de óleo bruto. Logo após, o óleo bruto foi filtrado com sulfato de sódio anidro, envasado em frascos de vidro âmbar e estocado à uma temperatura de -18ºC, em freezer. b) Óleo de buriti artesanal (OBA): 2,0 L do óleo de buriti artesanal foram doados pela empresa Fazenda Água Boa, localizada no povoado Canaã, no município de Caxias-MA. O processo de extração do óleo de buriti foi realizado por separação de fases através de decantação. A polpa foi colocada em tambor de polietileno de alta densidade (PEAD) com tampa e capacidade para 200 L. A seguir, o óleo sobrenadante foi coletado e armazenado em garrafas de polietileno tereftalato (PET). Após a obtenção, o óleo bruto foi filtrado com sulfato de sódio anidro, envasado em frascos de vidro âmbar e estocado à uma temperatura de -18ºC. c) Óleo de palma (OP): o óleo de palma refinado, processado pela Biopalma, utilizado na produção do creme vegetal foi cedido pela Indústria Triângulo Alimentos, localizada em Itápolis-SP. d) Mistura dos óleos de palma e buriti: após a realização de ensaios experimentais, descritos no tópico 4.2.2, adotou-se a proporção 78:2 (m/m) para a mistura dos óleos de palma e buriti (OP/OBP e OP/OBA) na produção do creme vegetal. 4.1.3 Aditivos Os aditivos utilizados na produção do creme vegetal foram cedidos pela Indústria Triângulo Alimentos e estão descritos na Tabela 4. 51 Tabela 4 – Aditivos utilizados na produção dos cremes vegetais. Aditivos Pureza Ácido etilenodiamino tetra-acético (EDTA) 99,9% Benzoato de sódio 99,9% Sorbato de potássio 99,9% Ácido cítrico 99,9% Ácido lático 99,9% Cloreto de sódio 99,9% Ésteres de ácido tartárico de mono/diglicerídeos 99,9% Ésteres de poliglicerol de ácido ricinoléico 99,9% 4.2 Ensaios experimentais 4.2.1 Termoxidação O óleo de buriti extraído por prensagem a frio (OBP) especificado no item 4.1.2 foi submetido à termoxidação no Laboratório de Óleos e Gorduras, do Departamento de Engenharia e Tecnologia de Alimentos da Universidade Paulista “Júlio de Mesquista Filho” (UNESP), Campus São José do Rio Preto-SP. Utilizou-se chapa elétrica (Quimis, modelo Q-261- 2) à temperatura de 180ºC, e as amostras foram coletadas em 0, 1, 2, 3, 4 e 5 horas. Foi transferido a um béquer um volume de 30 mL do óleo para cada tempo, obedecendo a uma relação superfície/volume de 0,4/cm. A temperatura foi controlada com auxílio de termômetro com variação de ± 5ºC. Todas as amostras, a diferentes intervalos de tempo, foram recolhidas em frasco âmbar, inertizadas com nitrogênio gasoso e armazenadas à temperatura de aproximadamente -18ºC até o momento das análises (compostos polares, estabilidade oxidativa, composição de 52 ácidos graxos e triacilgliceróis, carotenoides totais, perfil de fitosteróis e tocoferóis). 4.2.2 Produção dos cremes vegetais Os testes de elaboração do creme vegetal, na proporção de água e óleo de 80:20 (m/m) foram realizados no Laboratório de Testes da Indústria Triângulo Alimentos, localizada em Itápolis-SP. Utilizou-se formulações de 60, 75 e 78% do óleo de palma com adição de 20, 5 e 2% dos óleos de buriti, respectivamente, para produção dos cremes vegetais das misturas OP/OBP e OP/OBA (Figura 5 e Tabela 5). Adotou-se a formulação com 2% dos óleos de buriti, devido apresentar melhor cor, odor e sabor (Figura 6). Foram formulados dois cremes vegetais, variando o óleo de buriti: creme vegetal com adição do óleo de buriti extraído por prensagem a frio (CVP) e creme vegetal com adição de óleo de buriti artesanal (CVA), cuja produção encontra-se descrita na Figura 7. Para a fase oleosa foram utilizados os óleos de palma (marca Biopalma) e de buriti (OBP ou OBA), estabilizantes e emulsificantes. Na fase aquosa foram utilizados água, cloreto de sódio e conservantes, de acordo com a formulação descrita na Tabela 5. O óleo de palma foi aquecido a 45ºC, adicionou-se o óleo de buriti e agitou-se manualmente. Acrescentaram-se os emulsificantes e estabilizantes e agitou-se até completa dissolução. Na fase aquosa adicionou-se a água, o cloreto de sódio e os conservantes. Após completa dissolução, misturou-se a fase aquosa na fase oleosa, sob agitação, em banho de gelo. Em seguida, a agitação foi realizada utilizando batedeira doméstica (marca Mondial Prática, modelo B-05) até atingir a cremosidade adequada. Logo após, o creme vegetal foi armazenado em potes de polipropileno com tampa e refrigerado a 5 ± 1ºC, por 48 horas, para posterior realização das análises (composição em ácidos graxos e triacilgliceróis, perfil de fitosteróis, teor de tocoferóis, análises microbiológicas e sensorial dos cremes vegetais). 53 Figura 5 – Cremes vegetais com adição do óleo de buriti prensado. Tabela 5 – Formulações dos cremes vegetais. Ingredientes Formulações (%) Fase oleosa F1 F2 F3 Óleo de palma 60,00 75,00 78,00 Óleo de buriti (OBP ou OBA) 20,00 5,00 2,00 EDTA 0,05 0,05 0,05 Ésteres de mono e diglicerídios 0,80 0,80 0,80 PGPR 0,25 0,25 0,25 Fase aquosa Água 17,78 17,78 17,78 Cloreto de sódio 1,00 1,00 1,00 Benzoato de sódio 0,05 0,05 0,05 Sorbato de potássio 0,05 0,05 0,05 Ácido lático 0,02 0,02 0,02 54 Figura 6 – Cremes vegetais com adição dos óleos OBP e OBA. Figura 7 – Produção dos cremes vegetais. 55 4.3 Métodos 4.3.1 Composição centesimal da polpa a) Umidade, determinada por análise gravimétrica utilizando 5 g da amostra. Utilizaram-se pesa-filtros que foram secos em estufa e logo após tarados, em seguida, adicionou-se a amostra, pesou-se e aqueceu- se a 70ºC em estufa a vácuo com pesagem a cada 2 horas, até a obtenção de peso constante, segundo o método Ca 2d-25 da American Oil Chemits’ Society (AOCS, 2009), cujos resultados foram expressos em porcentagem. b) Cinzas, determinadas por análise gravimétrica utilizando 3 g da amostra. Utilizaram-se três cadinhos que foram secos em estufa e logo após tarados, em seguida adicionou-se a amostra, pesou-se e foi realizada uma carbonização prévia, em bico de Bunsen, até a formação de carvão. Posteriormente foi feito uma calcinação em forno tipo mufla a 550°C por aproximadamente 8 horas, conforme método Ba 5a-49 da AOCS (2009), sendo os resultados expressos em porcentagem. c) Lipídios, determinados por extração com éter de petróleo numa faixa de temperatura entre 40 e 60°C utilizando extrator Soxhlet por 6 horas, de acordo com o método Ba 3-38 da AOCS (2009) e a quantificação foi realizada por análise gravimétrica expressa em porcentagem. d) Proteína bruta e nitrogênio total, obtidos por meio da análise de Kjeldahl, onde as amostras da polpa (0,1 g) foram submetidas à digestão, destilação e titulação, sendo o teor de proteínas totais, expresso em %, segundo método 984.13 da Association of Official Analytical Chemists (AOAC, 2005), utilizando o fator 6,08 calculado a partir do perfil de 56 aminoácidos da polpa de buriti obtido por Manhães (2007), cujos resultados obtidos foram expressos em porcentagem. e) Carboidratos, obtidos por diferença, subtraindo-se de 100% as porcentagens de umidade, lipídios, proteínas e cinzas, sendo os resultados expressos em porcentagem. f) Valor calórico, calculado utilizando os fatores de correção de 4 kcal/g para os teores de proteínas e carboidratos, e 9 kcal/g para lipídios, segundo o método de Merril e Watt (1973). Os resultados obtidos foram expressos em kcal/100 g da amostra. 4.3.2 Análises nos óleos e cremes vegetais a) Ácidos graxos livres (AGL), obtidos de acordo com o método Ca 5a-40 da AOCS (2009), onde 7,0 g das amostras do óleo de buriti foram dissolvidos em 75 mL de solução de álcool etílico 95% neutralizada com solução de hidróxido de sódio 0,1 M. A titulação foi realizada em titulador potenciométrico (marca Metrohm, modelo 794 Basic Titrino) tendo como titulante uma solução de hidróxido de sódio (NaOH). Os resultados foram expressos em percentual de ácido oleico. b) Índice de peróxidos (IP), realizado com o uso do titulador potenciométrico (marca Metrohm, modelo 794 Basic Titrino) de acordo com o método Cd 8b-90 da AOCS (2009). As amostras de 2,5 g foram pesadas e dissolvidas em 50 mL de solução de ácido acético com iso- octano na proporção 3:2 (v:v), depois acrescentou-se 0,5 mL de iodeto de potássio saturado e colocou-se no escuro por 1 minuto. A seguir, foram adicionados 30 mL de água destilada e titulou-se usando o tiossulfato de sódio, 0,01 M. Realizou-se paralelamente um ensaio em branco. Os resultados foram expressos em meq/kg. 57 c) Dienos conjugados (DC), pesou-se 0,01 g do óleo de buriti e diluiu-se com iso-octano (2,2,4-trimetilpentano) em um balão volumétrico de 10 mL. A leitura da absorbância foi realizada utilizando um espectrofotômetro (marca Shimadzu, modelo UV mini 1240) no comprimento de onda de 233nm, de acordo com o método Ti 1a-64 da AOCS (2009) obedecendo a lei de Lambert-Beer (HARRIS, 2005), na qual valor da absorbância deve estar entre 0,2 e 0,8. Os resultados foram expressos em porcentagem. d) Índice de saponificação (IS), este índice é inversamente proporcional ao peso molecular médio dos ácidos graxos dos triacilgliceróis presentes e foi calculado pelo método Cd 3a-94 (AOCS, 2009) a partir da composição de ácidos graxos. Os resultados foram expressos em mg de KOH/g. e) Índice de iodo (II), determinado segundo o método Cd 1c-85 proposto pela AOCS (2009), por meio da composição de ácidos graxos. Os resultados foram expressos em g de I2/100 g. f) Índice de refração (IR), realizado de acordo com o método Cc 7-25 da AOCS (2009). A leitura foi feita na escala que resulta diretamente o índice de refração absoluto a 40°C, utilizando refratômetro de Abbé (marca MLW, modelo UH 4). A calibração foi realizada com água destilada, cujo índice de refração a 20ºC é de 1,3330. g) Compostos polares totais (CPT), obtidos utilizando o leitor de compostos polares (marca Testo, modelo 270) onde as amostras do óleo de buriti foram previamente aquecidas a 100ºC ± 5ºC. Logo após, o sensor do equipamento foi submerso na amostra e a leitura do teor de compostos polares totais foi feita no display do instrumento (URIARTE; GUILLÉN, 2010). Os resultados foram expressos em porcentagem. 58 h) Estabilidade oxidativa (EO), realizada utilizando o método Cd 12b-92 da AOCS (2009), com o uso do instrumento Rancimat (marca Metrohm, modelo 873). Transferiu-se 3 g das amostras de óleo para tubos de reação e 60 mL de água destilada nos recipientes contendo o eletrodo e aqueceu-se à temperatura de 110ºC com fluxo de ar de 20 L/h. Os resultados da curva de condutividade elétrica x tempo (período de indução) foram expressos em horas. i) Composição em ácidos graxos, para a esterificação das amostras utilizou-se o método de metilação a frio, Ce 2-66 da AOCS (2009), onde os ésteres metílicos dos ácidos graxos presentes nos óleos foram obtidos. Pesou-se 0,1 g de óleo, filtrado em sulfato de sódio anidro, em tubo de ensaio. Após, adicionou-se 3 mL de n-hexano e 0,5 mL de solução de hidróxido metanólico de potássio 0,5 N. Em seguida, agitou-se vigorosamente por 1 minuto em vortex e centrifugou-se por 5 minutos a 3.000 rpm. A determinação da composição em ácidos graxos foi realizada de acordo com o método Ce 1-62 (AOCS, 2009), em cromatógrafo gasoso (marca Varian Inc., modelo 3900), com detector de ionização de chama, injetor split e amostrador automático. Condições de análise: coluna capilar de sílica fundida (marca Varian Inc., modelo CP-Sil 88, Microsorb) de 60 m de comprimento, com diâmetro interno de 0,25 mm e espessura do filme de 0,20 μm. A programação de temperatura da coluna foi iniciada em 90°C por 4 minutos, aquecida a 10°C/min até 195°C e mantida em isoterma durante 16 min. As temperaturas utilizadas no injetor e no detector foram 230 e 250°C, respectivamente. O gás de arraste foi o hidrogênio com velocidade linear de 30 mL/min. Os ácidos graxos foram identificados pela comparação dos tempos de retenção de padrões puros de ésteres metílicos de ácidos graxos com os componentes separados das amostras e a quantificação foi feita por 59 normalização de área. Utilizou-se como padrão uma mistura composta de 37 ésteres metílicos de ácidos graxos (marca Supelco) de C4:0 a C24:1, com pureza entre 99,1 e 99,9%. Os resultados foram expressos em porcentagem. j) Composição em triacilgliceróis, obtida por meio de uma distribuição randômica utilizando programa computacional desenvolvido por Antoniosi Filho, Mendes e Lanças (1995). Grupos com concentração total de triacilgliceróis menor que 1% foram ignorados. Os resultados foram expressos em porcentagem. k) Carotenoides totais (CT), determinados de acordo com o método de Porim, descrito por Lin, Sue e Al (1995) e Pawlowicz et al. (2013), onde se pesou 0,01 g do óleo de buriti extraído por prensagem e 0,007 g do óleo de buriti artesanal, obedecendo a Lei de Lambert-Beer, cujas amostras foram dissolvidas em 10 mL de hexano e posteriormente as absorbâncias foram lidas utilizando um comprimento de onda de 446 nm em um espectrofotômetro (marca Shimadzu, modelo UV mini 1240). Os resultados foram expressos em mg de β-caroteno/kg. l) Teor de fitosteróis, a saponificação foi realizada conforme a metodologia de Duchateau et al. (2002). Para realização da saponificação primeiramente preparou-se uma solução de 3 mg/mL de β-colestanol em terc-butil-metil-éter, com grau de pureza para fins cromatográfico, denominada de padrão interno (PI). Em seguida, pesou-se aproximadamente 0,5 g de óleo em um tubo de ensaio com tampa de rosca, adicionou-se 100 µL do padrão interno e 1 mL de solução alcóolica de hidróxido de potássio. Logo após, homogeneizou-se em vortex a solução por 10 segundos e colocou-se em banho-maria a 70ºC por 50 minutos, homogeneizando a cada 5 minutos em vortex. Adicionou-se 1 mL de água destilada e 5 mL de n-hexano. Agitou-se vigorosamente e 60 transferiu-se a camada orgânica para outro tubo de ensaio contendo sulfato de sódio anidro. Esta operação foi repetida mais duas vezes com 5 e 4 mL de n-hexano. As fases orgânicas foram combinadas, homogeneizadas e deixadas em repouso até ficarem límpidas. Durante todo o procedimento, o tubo de ensaio foi coberto com papel alumínio para evitar degradação dos fitosteróis pela ação da luz. Para a determinação do teor de fitosteróis foi utilizado o método Ch 6-91 da AOCS (2009) com adaptações. A análise foi realizada em cromatografia gasosa (marca Shimadzu, modelo Plus-2010), com detector de ionização de chama, injetor split e amostrador automático. Condições de análise: coluna capilar de sílica fundida (marca Shimadzu, modelo Restek RTX 5) de 30 m de comprimento, com diâmetro interno de 0,25 mm e espessura do filme de 0,25 µm. A programação de temperatura da coluna foi iniciada em 100°C por 2 minutos, aquecida a 15°C/min até 260°C e mantida em isoterma durante 35 minutos. As temperaturas utilizadas no injetor e no detector foram 280 e 320°C, respectivamente. O gás de arraste utilizado foi o hidrogênio com velocidade linear de 40 mL/min. Os fitosteróis foram identificados por comparação com o tempo de retenção dos padrões puros analisados nas mesmas condições das amostras. A quantificação de cada isômero foi realizada por padronização interna com base nas áreas dos picos, utilizando padrões, campesterol, estigmasterol, β-sitosterol e estigmastanol (marca Supelco) com grau de pureza de 99, 95, 98 e 97,4%, respectivamente. Os teores de fitosteróis individuais foram expressos mg/kg. m) Teor de tocoferóis, determinado utilizando o método da Ce 8- 89 da AOCS (2009). A análise foi realizada por cromatografia líquida de alta eficiência (CLAE) da marca Varian Inc., modelo 210-263, com detector de fluorescência. Condições de análise: coluna de aço inox empacotada com sílica (Microsorb 100 Si, marca Varian Inc.) de 250 x 4,6 mm com 61 poro de 0,5 μm e comprimento de onda de excitação em 290 nm e de emissão em 330 nm. A separação cromatográfica foi realizada por eluição isocrática de fase móvel constituída de n-hexano:álcool isopropílico (95,5:0,5 v/v) com fluxo de 1,2 mL/min. Os tocoferóis foram identificados por comparação com o tempo de retenção dos padrões puros analisados nas mesmas condições das amostras. A quantificação de cada isômero foi realizada por padronização externa com base nas áreas dos picos, utilizando padrões de α-, β-, γ- e δ-tocoferol (marca Supelco) com grau de pureza de 99,9, 98,0, 99,4 e 99,6%, respectivamente. A média dos teores de tocoferóis individuais foi expressa em mg/kg. n) Conteúdo de gordura sólida (CGS), análise realizada de acordo com o método Cd 16b-93 da AOCS (2009) utilizando um analisador de Ressonância Magnética Nuclear (marca BrucKer, modelo Minispec NMS 120). Primeiramente, fundiu-se a amostra, em seguida, colocou-se 3 mL da amostra fundida nos 7 tubos do RMN no suporte de alumínio e transferiu-se ao banho estabilizado à 0ºC por cerca de 60 minutos e então distribuiu-se cada tubo no banho nas temperaturas 10, 20, 25, 30, 35, 40 e 45ºC por cerca de 30 minutos. Logo após, fez-se a leitura no analisador. Os resultados do conteúdo de gordura sólida foram dados em porcentagem. o) Análises microbiológicas, realizadas em uma amostra em triplicata do creme vegetal após as 48 h da cristalização completa de acordo com os métodos do Compendium of Methods for the Microbiological Examination of Foods (APHA, 2001). Sendo: contagem de coliformes totais a 35 e 45ºC; contagem padrão de microrganismos mesófilos aeróbios, de Staphylococcus aureus, de bolores e leveduras e presença de Salmonella sp. 62 p) Análise sensorial afetiva, primeiramente, o projeto foi aprovado pelo Comitê de Ética em pesquisa do IBILCE/UNESP (parecer nº 1.894.592, Anexo 1). O Termo de Consentimento Livre e Esclarecido foi entregue aos avaliadores e preenchido antes do início da análise (Anexo 2). Participaram 137 avaliadores, dentre eles estudantes, servidores e funcionários terceirizados do IFMA, Campus Caxias-MA, com idade entre 14 e 54 anos de ambos os gêneros, predominando os do sexo feminino (64%), sendo 92% não-fumantes. Em seguida, responderam um questionário sobre a frequência com que consomem e quanto gostam ou desgostam de creme vegetal comercializado e do fruto do buriti (Anexo 3). A seguir foram selecionados os avaliadores que gostam e consomem o creme vegetal e o fruto do buriti para participarem do teste afetivo, onde foram entregues a cada consumidor uma amostra de cada creme vegetal espalhado em pão de forma. As médias dos resultados foram comparadas utilizando o teste afetivo laboratorial, aonde os avaliadores avaliaram os cremes vegetais por meio de escala hedônica estruturada de 9 pontos. Também foi aplicado o teste de intenção de compra do creme (SANTOS et al., 2015) (Anexo 4). 4.4 Análises estatísticas As análises foram realizadas em triplicata e os resultados expressos pelo valor médio ± desvio padrão. No intuito de comparar as amostras de óleos de buriti (OBP e OBA), os resultados foram submetidos ao teste t de Student a 5% de significância. Utilizou-se o programa Statistica 7.1 (Statsoft, Tulsa, Oklahoma, Estados Unidos) para os cálculos. Para os resultados obtidos das análises do OBP sob termoxidação, misturas dos óleos e cremes vegetais foram utilizadas médias ± desvio padrão e os dados avaliados pelos métodos de análise de variância 63 (ANOVA) com comparação das médias pelo Teste de Tukey com 95% de confiança, utilizando o XLSTAT 7.5®. 64 5 RESULTADOS E DISCUSSÃO 5.1 Composição centesimal da polpa de buriti O valor nutricional dos alimentos é analisado a partir da quantidade de macronutrientes em 100 g do alimento. A Tabela 6 apresenta os valores dessas substâncias presentes na polpa de buriti analisada e compara com os valores obtidos em outras pesquisas. Tabela 6 – Composição centesimal da polpa de buriti. Análises (%) Polpa de buriti* Carneiro e Mello (2011) Manhães e Sabaa- Srur (2011) Darnet et al. (2011) Brasil (2015a) Umidade 69,15 ± 0,04 54,3 62,9 50,5 79,7 Cinzas 0,69 ± 0,10 0,7 0,9 0,6 0,2 Lipídios 9,40 ± 1,33 18,1 13,8 19,0 8,1 Proteínas 1,87 ± 0,17 1,4 2,1 3,7 1,8 Carboidratos 18,89 25,5 20,3 26,2 10,2 Valor calórico** 167,64 270,5 213,8 290,6 120,9 *Médias ± desvios padrões. ** kcal/100 g O valor de umidade obtido foi maior que os encontrados por Carneiro e Mello (2011), Manhães e Sabaa-Srur (2011) e Darnet et al. (2011). Este macronutriente está diretamente relacionado ao grau de maturação, origem e conservação dos frutos. É de suma importância, pois quanto maior o seu valor, maior a possibilidade de degradação pelo desenvolvimento de micro-organismos. Por outro lado, o baixo percentual de cinzas encontrado para a polpa de buriti (0,69%) foi similar aos resultados obtidos por Carneiro e Mello (2011) e Darnet et al. (2011). 65 Os teores de lipídios, proteínas e carboidratos são de extrema importância nutricional, pois correspondem ao ganho energético nos seres vivos. De acordo com a Tabela 6, observa-se que foram encontrados valores próximos de lipídios e proteínas aos obtidos pelo Ministério da Saúde e resultados divergentes com relação aos obtidos por outros autores para lipídios. Tal fato pode ser em virtude da região de cultivo do fruto, do tipo de clima e solo, temperatura, época de colheita, estádio de maturação do fruto, etc. No Regulamento Técnico sobre ingestão diária recomendada (IDR) de proteínas, vitaminas e minerais, RDC nº 269/2005, a IDR de proteínas para adultos equivale a 50 g (BRASIL, 2005c). Assim, o fruto do buriti pode contribuir nessa ingestão diária. A relação entre os percentuais desses três macronutrientes e seus respectivos fatores de conversão para calorias fornece o valor calórico do alimento para relação de um grama do nutriente por cem gramas do alimento. A Tabela 6 apresenta o valor calórico para o fruto de buriti, considerado uma fonte de energia que contribui na ingestão diária. 5.2 Caracterização físico-química dos óleos de buriti As médias das análises físico-químicas realizadas nos óleos de buriti extraído por prensagem a frio (OBP) e artesanal (OBA) constam na Tabela 7. Para os ácidos graxos livres, índice de peróxidos, índice de saponificação, índice de iodo, compostos polares totais e estabilidade oxidativa, o OBP difere estatisticamente do OBA, de acordo com o teste t de Student (p < 0,05). O percentual de ácidos graxos livres do OBP é maior que o do OBA. É possível que tal diferença seja em função do tipo de extração dos óleos, pois o óleo artesanal foi extraído por decantação em recipiente fechado e fosco, evitando entrada de luz, enquanto que o óleo extraído por prensagem foi obtido na presença de luz. Além da colheita, transporte 66 e armazenamento, processo de extração, entre outros fatores, devem ser levados em consideração as reações hidrolíticas que podem se desencadear na presença de enzimas e umidade, presentes na polpa do fruto. Tabela 7 – Análises físico-químicas dos óleos de buriti. Análises OBP OBA Ác. graxos livres (% oleico) 3,52 ± 0,04b 2,46 ± 0,1a Peróxidos (meq/kg) 7,13 ± 0,10b 6,34 ± 0,32a Dienos conjugados (%) 0,23 ± 0,02a 0,22 ± 0,01a Saponificação (mg/g) 194,24 ± 0,03a 194,95 ± 0,07b Iodo (g I2/100 g) 92,50 ± 0,00a 92,87 ± 0,11b Refração (40ºC) 1,4614 ± 0,0004a 1,4620 ± 0,0020a Compostos polares (%) 3,00 ± 0,00a 4,50 ± 0,50b Estabilidade oxidativa (h) 40,70 ± 0,37a 90,54 ± 1,25b Médias seguidas da mesma letra, na linha, não diferem entre si pelo teste t de Student (p < 0,05). O Codex Alimentarius Comission (2009) e a ANVISA (BRASIL, 2005a) estabeleceram 2% como limite máximo para o percentual de ácidos graxos livres em óleos prensados a frio e não refinados. Assim, os óleos analisados apresentam valores superiores ao limite estabelecido, provavelmente em virtude da natureza e qualidade da matéria-prima e, possivelmente, pelas condições de envase e armazenamento para transporte, pois há um aumento na decomposição dos triacilgliceróis com a elevação da temperatura e presença de luz. Observa-se que os óleos de buriti analisados neste estudo apresentam valores superiores ao encontrado por Santos et al. (2013) que foi de 1,5%, e menor do que o obtido por Aquino et al. (2012a), 4,30%. Tais diferenças podem ser devido ao processo de extração, pois 67 os óleos analisados no presente trabalho foram extraídos a frio, enquanto que os dos autores supracitados foram extraídos a quente. O índice de peróxidos avalia o grau de oxidação dos óleos e quando elevado significa deterioração no sabor e odor, devido a formação de compostos que fornecem características de produtos rançosos aos óleos (ARAÚJO, 2015). O Codex Alimentarius Comission (2009) e a ANVISA (BRASIL, 2005a) estabelecem como limite máximo o valor de 15 meq/kg para óleos prensados a frio e não refinados. Observa-se que o OBP tem índice de peróxidos maior que o artesanal (Tabela 7) podendo estar relacionado com a forma de extração, tempo de maturação do fruto, armazenamento, mas, ambos, dentro deste limite estabelecido. Quando comparados com outros estudos, verifica-se que os óleos de buriti apresentaram menores índices de peróxidos em relação aos encontrados por Aquino et al. (2012) e Santos et al. (2013), 14,82 e 7,4 meq/kg, respectivamente, significando melhor qualidade (BRASIL, 2005a), o que pode estar associado aos métodos de extração. Os ácidos dienóicos conjugados são formados pela mudança de posição da dupla ligação nos ácidos graxos poli-insaturados que sofrem peroxidação formando os hidroperóxidos conjugados (RIBEIRO; SERAVALLI, 2014). Para os óleos estudados foram encontrados valores de dienos conjugados de 0,23 e 0,22%, para o OBP e OBA, respectivamente, indicando um bom estado de conservação, ou seja, com baixa degradação por oxidação dos ácidos graxos presentes nos triacilgliceróis. O índice de saponificação está relacionado com o peso molecular médio dos ácidos graxos na molécula do triacilglicerol, onde um valor elevado do índice indica que os ácidos graxos presentes possuem baixo p