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OTIMIZAÇÃO E AVALIAÇÃO DA
PRESENÇA DO SORBATO DE POTÁSSIO E
DAS EMBALAGENS SOBRE O DOCE DE
GOIABA DURANTE O ARMAZENAMENTO
CAMILA CARVALHO MENEZES
2008
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CAMILA CARVALHO MENEZES
OTIMIZAÇÃO E AVALIAÇÃO DA PRESENÇA DO SORBATO DE
POTÁSSIO E DAS EMBALAGENS SOBRE O DOCE DE GOIABA
DURANTE O ARMAZENAMENTO
Dissertação apresentada à Universidade Federal de
Lavras, como parte das exigências do Programa de
Pós-Graduação Stricto Sensu em ciências dos
Alimentos, para obtenção do título de “Mestre”.
Orientadora
Prof
a
. Soraia Vilela Borges
LAVRAS
MINAS GERAIS – BRASIL
2008
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Ficha Catalográfica Preparada pela Divisão de Processos Técnicos da
Biblioteca Central da UFLA
Menezes, Camila Carvalho.
Otimização e avaliação da presença de sorbato de potássio e das
embalagens sobre o doce de goiaba durante o armazenamento / Camila
Carvalho Menezes. – Lavras : UFLA, 2008.
145 p. : il.
Dissertação (Mestrado) – Universidade Federal de Lavras, 2008.
Orientador: Soraia Vilela Borges.
Bibliografia.
1. Doce de goiaba. 2. Sorbato de potássio. 3. Embalagens. 4.
Armazenamento. 5. Otimização. I. Universidade Federal de Lavras. II.
Título.
CDD – 664.153
CAMILA CARVALHO MENEZES
OTIMIZAÇÃO E AVALIAÇÃO DA PRESENÇA DO SORBATO DE
POTÁSSIO E DAS EMBALAGENS SOBRE O DOCE DE GOIABA
DURANTE O ARMAZENAMENTO
Dissertação apresentada à Universidade Federal de
Lavras, como parte das exigências do Programa de
Pós-Graduação Stricto Sensu em ciências dos
Alimentos, para obtenção do título de “Mestre”.
Aprovada em 16 de abril de 2008
Prof
a
. Fabiana Queiroz Ferrua UFLA
Prof. José Guilherme Lembi Ferreira Alves UFLA
Prf. Luiz Carlos de Oliveira Lima UFLA
Prof
a
. Soraia Vilela Borges
UFLA
(Orientadora)
LAVRAS
MINAS GERAIS – BRASIL
Aos meus avós, Guiomar e Vitor
Azarias, pelo exemplo, apoio e
carinho incondicional.
OFEREÇO
À minha mãe, ao Giovanni e ao meu irmão por
estarem sempre ao meu lado e por serem as pessoas
mais importantes da minha vida.
DEDICO
AGRADECIMENTOS
À Universidade Federal de Lavras e ao Departamento de Ciência dos
Alimentos, pela oportunidade e contribuição à minha formação acadêmica.
Ao CNPq, pela concessão da bolsa de estudos e À FAPEMIG, pelo
apoio financeiro ao Projeto Processo no. EDT-2414/05.
À FRUTILAVRAS, pela colaboração e participação neste projeto.
À professora Soraia, pela amizade, por confiar em mim e ter contribuído
para o meu crescimento acadêmico e profissional.
Aos professores João de Deus, Fabiana, Ana Carla e Marcelo pela
amizade, co-orientação e ajuda nos momentos mais difíceis.
Aos funcionários do DCA, pela amizade e convívio, especialmente a
Sandra, Tina, Tânia, Cidinha, Rafaela e Talita pela disponibilidade em auxiliar e
ensinar.
Aos colegas da Planta Piloto de Processamento de Produtos Vegetais,
em especial, ao Fabiano, Gerson e as minhas companheiras, Letícia, Carol,
Karina, Cristiane e Marcela, meus sinceros agradecimentos, pois foram
essenciais.
À Joelma, por ter sido, acima de tudo, amiga.
Aos meus amigos do Laboratório de Grãos e Cereais, Anderson,
Janyelle, Lara, Kelen, Fausto, Juliano, Elizandra e Gustavo, pelo ombro amigo,
pelas trocas de experiências e pelos momentos agradáveis que serão
inesquecíveis.
Aos meus familiares e amigos, por sempre estarem torcendo por mim.
Às colegas de república, pelo carinho e companhia.
Enfim, a todos que, direta ou indiretamente, contribuíram e torceram
pela concretização deste trabalho, muito obrigada.
SUMÁRIO
Página
RESUMO GERAL................................................................................ i
GENERAL ABSTRACT...................................................................... iii
CAPÍTULO 1: Otimização e avaliação da interferência do sorbato de
potássio e das embalagens sobre de doce de goiaba (Psidium guava,
l.) durante o armazenamento.................................................................
1
INTRODUÇÃO GERAL...................................................................... 2
REFERENCIAL TEÓRICO................................................................. 4
2.1 Goiaba............................................................................................. 4
2.2 Doce de goiaba................................................................................ 7
2.3 Componentes e aditivos.................................................................. 9
2.3.1 Açúcar.......................................................................................... 9
2.3.2 Acidez e pH.................................................................................. 10
2.3.3 Pectina.......................................................................................... 11
2.3.4 Sorbato de potássio...................................................................... 13
2.4 Embalagens..................................................................................... 14
2.5 Determinação da vida de prateleira................................................. 17
3 Referências bibliográficas.................................................................. 20
CAPÍTULO 2: Caracterização física e físico-química de diferentes
formulações de doce de goiaba (Psidium guajava, L) da variedade
Pedro Sato.............................................................................................
25
1 Resumo............................................................................................... 26
2 Abstract.............................................................................................. 27
3 Introdução.......................................................................................... 28
4 Material e métodos............................................................................. 30
4.1 Delineamento experimental e análise dos resultados...................... 30
4.2 Processamento dos doces................................................................ 31
4.3 Análises físico-químicas................................................................. 33
4.4 Análise de Perfil de Textura (TPA)................................................ 34
4.5 Análise de cor.................................................................................. 34
4.6 Cálculo do rendimento.................................................................... 35
5 Resultados e discussões...................................................................... 36
6 Conclusões......................................................................................... 50
7 Referências bibliográficas.................................................................. 51
CAPÍTULO 3: Otimização de doce de goiaba (Psidium guava, L.)
utilizando teste de aceitação, metodologia de superfície de resposta e
mapa de preferência..............................................................................
55
1 Resumo............................................................................................... 56
2 Abstract.............................................................................................. 57
3 Introdução.......................................................................................... 58
4 Material e métodos............................................................................. 60
4.1 Delineamento experimental............................................................ 60
4.2 Processamento dos doces................................................................ 60
4.3 Teste de aceitação........................................................................... 63
4.4 Análise estatística dos resultados.................................................... 66
4.4.1 Metodologia de Superfície de Resposta....................................... 66
4.4.2 Análise de Componentes Principais e Mapa de Preferência........ 66
5 Resultados e discussões...................................................................... 69
5.1 Caracterização dos consumidores................................................... 69
5.2 Otimização por Metodologia de Superfície de Resposta...............
5.3 Análise de Componentes Principais e Mapa de Preferência...........
70
73
6 Conclusão.......................................................................................... 78
7 Referências bibliográficas................................................................. 79
CAPÍTULO 4: Influência da embalagem e do sorbato de potássio
sobre as alterações físicas, físico-químicas e microbiológicas de
doce de goiaba (Psidium guajava, L) em massa..................................
83
1 Resumo............................................................................................. 84
2 Abstract............................................................................................. 85
3 Introdução......................................................................................... 86
4 Material e métodos............................................................................ 89
4.1 Delineamento experimental............................................................ 89
4.2 Processamento dos doces................................................................ 89
4.3 Análises físico-químicas................................................................. 92
4.4 Análise de Perfil de Textura (TPA)................................................ 92
4.5 Análise de cor.................................................................................. 93
4.6 Análises microbiológicas................................................................ 93
4.7 Análise estatística............................................................................ 94
5 Resultados e discussões...................................................................... 95
6 Conclusões......................................................................................... 104
7 Referências bibliográficas.................................................................. 105
CAPÍTULO 5: alterações sensoriais durante o armazenamento de
doce em massa de goiaba (psidium guava, l.): influência da
embalagem e do sorbato de potássio.....................................................
111
1 Resumo............................................................................................... 112
2 Abstract.............................................................................................. 113
3 Introdução.......................................................................................... 114
4 Material e Métodos............................................................................ 116
4.1 Delineamento experimental............................................................ 116
4.2 Processamento dos doces................................................................ 116
4.3 Análises microbiológicas................................................................ 119
4.4 Teste de aceitação........................................................................... 119
4.5 Análises microestruturais................................................................ 120
4.6 Análises físico-químicas................................................................. 121
4.7 Análise de Perfil de Textura (TPA)................................................ 121
4.8 Análise estatística............................................................................ 122
5 Resultados e discussões...................................................................... 125
6 Conclusões......................................................................................... 142
8 Referências bibliográficas.................................................................. 143
RESUMO GERAL
MENEZES, Camila Carvalho. Otimização e avaliação da presença do sorbato
de potássio e das embalagens sobre o doce de goiaba durante o
armazenamento. 2008. 145 p. Dissertação (Mestrado em Ciências dos
Alimentos) – Universidade Federal de Lavras, Lavras, MG
*
.
O doce de goiaba em massa é um produto muito apreciado na região de Minas
Gerais, porém, estudos apontam que a maior parte de sua produção é feita sem
nenhuma padronização e controle de qualidade e, em muitos casos, pode-se
dizer que os doces são produzidos de maneira até mesmo rudimentar. Diante de
uma região com grande potencial para o desenvolvimento da fruticultura e a
goiaba (Psidium guajava, L.) sendo um fruto climatérico que apresenta alta
perecibilidade, uma das formas de agregar valor ao fruto é investir no
desenvolvimento tecnológico da produção e conservação durante o
armazenamento do doce obtido pelo processamento da goiaba. Este trabalho foi
realizado com o objetivo de estabelecer padrões de qualidade para o doce de
goiaba. Na etapa de otimização da formulação, avaliou-se o efeito da
concentração de sorbato de potássio, concentração de ácido cítrico e relação
polpa/açúcar sobre as características físicas, físico-químicas e sensoriais do doce
de goiaba. No estudo de vida de prateleira da formulação otimizada, analisaram-
se a interferência da adição de sorbato de potássio e das embalagens de
polipropileno, metálicas e de filmes de celofane sobre a qualidade do doce em
massa de goiaba, durante o armazenamento, por meio da avaliação física, físico-
química, microestrutural, microbiológica e sensorial. Os resultados indicaram
que a concentração de sorbato de potássio entre 0,05 e 0,1 % teve pouca
influência sobre as respostas físicas, físico-químicas e sensoriais analisadas,
sendo a relação polpa/açúcar e a concentração de ácido cítrico as variáveis mais
relevantes no processo de otimização. Durante o estudo de vida de prateleira,
tanto os doces com sorbato de potássio, como os sem sorbato permaneceram
estáveis microbiologicamente. Durante o armazenamento, o teste de aceitação e
a análise microestrutural mostraram que presença do sorbato de potássio
potencializou o processo de cristalização dos doces, interferindo negativamente
na preferência dos consumidores. Após o 3
o
mês, houve influência das
embalagens sobre a estabilidade dos doces, ocorrendo maior cristalização de
açúcar e menores porcentagens de preferência atribuídas aos doces revestidos
em filme de celofane, os quais apresentam maior permeabilidade ao vapor de
*
Comitê orientador: Profa. Dra. Soraia Vilela Borges – DCA/UFLA (Orientadora),
Profa. Dra. Fabiana Queiroz Ferrua – DCA/UFLA (Co-orientadora) e Prof. Marcelo
Ângelo Cirillo – DEX/UFLA (Co-orientador).
i
água e ao oxigênio. Assim, para o armazenamento do doce de goiaba em massa
de goiaba, quanto menor a permeabilidade do material de embalagem, maior a
estabilidade do produto, sendo as embalagens metálicas as que garantem maior
estabilidade. A adição de sorbato de potássio não é viável para potencializar a
conservação do doce de goiaba em massa durante 5 meses de armazenamento
por provocar alterações físicas indesejáveis nesse tipo de produto (cristalização).
ii
GENERAL ABSTRACT
MENEZES, Camila Carvalho. Optimization and evaluation of the presence of
potassium sorbate and packages on guava preserve during storage. 2008.
145p. Dissertation (Master in Food Science) – Federal University of Lavras,
Lavras, MG, Brazil
*
.
Guava preserve is a much enjoyed product in the region of Minas Gerais, but
studies have pointed out that much of its production is done without any kind of
quality control and, in a great deal of cases, it can be said that the preserves are
produced in an even rudimentary manner. In the face of a region of great
potential for the development of fruit culture and the guava (Psidium guajava,
L) being a climacteric fruit which presents a high perishability, one of the
manners of adding value to the fruit is to invest on the technological
development of both production and conservation during storage of the preserve
obtained by guava processing. This work was conducted with the purpose of
establishing quality standards for guava preserve. In the optimization step of the
formulation, the effect of the concentration of potassium sorbate, concentration
of citric acid and pulp/sugar ratio on the physical, physicochemical and sensorial
characteristics of guava preserve was evaluated. In the shelf life study of the
optimized formulation, the interference of the addition of potassium sorbate and
of the polypropylene, metal and cellophane film packages on the quality of
guava preserve during storage through the physical, physicochemical,
microstructural, microbiologic and sensorial evaluation was investigated. The
results showed that the concentration of potassium sorbate between 0.05 and 0.1
% had little influence on the physical, physicochemical and sensorial responses
studied, the pulp/sugar ratio and concentration of citric acid being the most
relevant variables in optimization process. During the shelf-life study, both the
preserves with potassium sorbate and the ones without sorbate remained
microbiologically stable. During storage, the acceptance test and microstructural
analysis showed that presence of potassium sorbate potentiated the
crystallization process of the preserves, interfering negatively on the consumers’
preference. After the third month, there was an influence of the packages,
increased crystallization and decreased percentages of preference ascribed to the
cellophane film-wrapped preserves, which showed a greater permeability to
water vapor and oxygen. So, to the guava preserve storage, the poorer
permeability of the wrapping material the higher the product stability, the metal
*
Guidance Committee: Profa. Dra. Soraia Vilela Borges – DCA/UFLA (Adviser), Profa.
Dra. Fabiana Queiroz Ferrua – DCA/UFLA (Co-adviser) e Prof. Dr. Marcelo Ângelo
Cirillo – DEX/UFLA (Co-adviser).
iii
packages being those warrant longer stability. Addition of potassium sorbate is
not viable to potentiate the guava preserve conservation during five-month
storage for provoking undesirable physical changes in the type of product
(crystallization).
iv
CAPÍTULO 1
OTIMIZAÇÃO E AVALIAÇÃO DA PRESENÇA DO SORBATO DE
POTÁSSIO E DAS EMBALAGENS SOBRE O DOCE DE GOIABA
DURANTE O ARMAZENAMENTO
1 INTRODUÇÃO GERAL
O Brasil é um país tropical que tem um grande potencial para investir e
proporcionar o crescimento da fruticultura em sua produção agrícola. O maior
obstáculo para a comercialização da maioria das frutas é o padrão climatérico de
respiração que muitas delas apresentam. Isso faz com elas entrem em
senessência rapidamente dificultando a distribuição in natura em mercados
distantes.
O Brasil é um dos três maiores produtores mundiais de goiaba (Psidium
guajava, L), sendo que a mais cultivada neste país é a cultivar Pedro Sato, é a
preferida no mercado nacional (Azzoline et al., 2005). Devido à sua alta
perecibilidade e à sua grande aceitação quando utilizada para produção de
polpas, sucos, doces e geléias, a maior parte da produção é destinada à indústria.
O estado de Minas Gerais é conhecido por suas tradições culinárias e
seus doces de frutas ocupam destaque por serem muito apreciados. O estudo
realizado por Ferraz et al. (2002), porém, mostraram que, apesar da uma forte
presença das agroindústrias no estado de Minas Gerais, essas são, em sua maior
parte, de pequeno porte e a produção é, na maioria das vezes, sem nenhuma
padronização e controle de qualidade, dificultando a introdução desses produtos
em novos mercados, principalmente, em mercados externos. Além disso, a
pesquisa mostra que a maior parte das goiabas destinadas à indústria são para a
produção de doce de goiaba em massa, indicando uma preferência dos
consumidores por este tipo de produto.
A literatura é extremamente rica quando se trata de estudos sobre a
qualidade de geléias de frutas. Talvez seja porque esse produto é elaborado a
partir do extrato (suco) das frutas e por muito tempo essa porção da fruta ocupou
lugar de status no mercado. A atual preocupação com o destino de resíduos
2
agroindustriais, juntamente com a preferência dos consumidores pelo doce de
goiaba em massa acarreta o investimento em estudos que, também,
proporcionem padrões de qualidade para esse tipo de produto.
Assim, o objetivo deste trabalho foi otimizar a formulação do doce de
goiaba e avaliar a influência do sorbato de potássio e utilização de diferentes
embalagens sobre a qualidade da formulação otimizada durante o
armazenamento.
Os objetivos específicos foram:
- Avaliar o efeito da concentração de sorbato de potássio, concentração de ácido
cítrico e razão polpa/açúcar sobre as características físicas e físico-químicas do
doce de goiaba.
- Otimizar a formulação de doce de goiaba através das respostas sensoriais dos
consumidores obtidas pelo teste de aceitação utilizando RSM, ACP e Mapa de
Preferência.
- Avaliar a interferência da adição de sorbato de potássio e das embalagens de
polipropileno, metálicas e de filmes de celofane sobre as características físicas e
físico-químicas e a qualidade sensorial do doce em massa de goiaba (Psidium
guajava, L.) durante o armazenamento.
3
2 REFERENCIAL TEÓRICO
2.1 Goiaba
A goiaba (Psidium guajava, L.) é originária da região tropical das
Américas e foi disseminada para as diferentes regiões do mundo (Lemos et al.,
1995). Constitui-se uma das mais importantes matérias-primas para as indústrias
de sucos, polpas e néctares (Rathore, 1996).
O Brasil é um dos três maiores produtores mundiais de goiaba (Psidium
guajava, L), sendo a de maior produção neste país a cultivar Pedro Sato, devido
à preferência no mercado nacional (Azzoline et al., 2005). A maior parte da
produção é absorvida pela indústria (Instituto de Economia Agrícola, 2002).
As cultivares de goiabeira, destinadas à produção de frutos para consumo
in natura, devem ter frutos com polpa de coloração preferencialmente branca, de
tamanho médio ou grande, ovais, com poucas sementes, firmes e doces,
(Gonzaga Neto et al., 1990). As cultivares para fins industriais devem produzir
frutos de tamanho médio, redondos, com polpa vermelha, espessa e não muito
aquosa, com pouca semente, teor de sólidos solúveis entre 8,0 a 12,0 ºBrix,
valores de pH entre 3,8 a 4,3 e acidez titulável entre 0,35% e 0,63% de ácido
cítrico.
A Pedro Sato é uma cultivar do grupo vermelho e apresenta frutos
grandes, entre 155 e 282 gramas, em média, com casca bem rugosa, formato
oblongo, polpa rosada, espessa e firme, tendo a cavidade central cheia e com
poucas sementes (Pereira, 1995).
A goiaba apresenta um padrão climático de respiração. No período pós-
colheita, senescem rapidamente, o que impede seu armazenamento por maiores
períodos. Esse aspecto é de fundamental importância, pois dificulta ou até
impossibilita o produtor enviar seus frutos a centros consumidores mais
4
distantes, em face das perdas que ocorrem durante o percurso (Lopes, 1980). A
goiaba colhida em estágio de maturação verde e armazenada em temperatura
ambiente tem no máximo seis dias de vida de prateleira e, quando colhida em
estágio mais avançado de amadurecimento, a vida de prateleira é reduzida para
dois dias. Os principais fatores que depreciam a qualidade pós-colheita da
goiaba é a perda rápida da cor verde, maciez excessiva, incidência elevada de
podridão e perda de turgidez (Jacomino et al., 2001).
De acordo com Jackix (1988), a goiaba é classificada como um fruto rico
em pectina e de acidez média (Tabela 1). Tais características têm grande
importância prática para a obtenção de doce de frutas uma vez a pectina é o
principal componente para a formação do gel e a presença de ácido é atribuída à
menor dissociação das carbonilas livres nas moléculas de pectina, o que diminui
a repulsão intermolecular e favorece a formação de ligações cruzadas, essenciais
para a geleificação (Alikonis, 1979; Glicksman, 1969).
TABELA 1 Classificação de algumas frutas tropicais quanto ao teor de pectina e
acidez.
Pectina Acidez
Fruta
Rica Média Pobre Alta Média Baixa
Abacaxi
X X
Banana
X X
Goiaba
X X
Jabuticaba
X X
Laranja pêra
X X
Limão cidra
X X
Manga espada
X X
Fonte: Jackix (1988).
5
Azzolini et al. (2004), ao estudar estádios de maturação e qualidade pós-
colheita de goiabas Pedro Sato, determinaram as características físicas e
químicas de goiabas em três estádios de maturação, no momento da colheita
(Tabela 2). O aumento da relação entre os teores de sólidos solúveis e acidez
titulável (SST/AT) no estádio 3 de maturação indica que nesse estádio o fruto
apresenta uma menor acidez, porém, o teor de sólidos solúveis aumenta,
indicando maior presença de açúcares que, também, é um componente
importante na elaboração desse tipo de produto.
TABELA 2 Características físicas e químicas de goiabas ‘Pedro Sato’ em três
estádios de maturação, no momento da colheita.
Estádios de maturação
Índices de maturação
Estádio 1 Estádio 2 Estádio 3
Firmeza (N)
100,80 77,60 46,30
Cor da polpa (Croma)
30,36 33,38 34,57
Sólidos solúveis totais (
o
Brix)
6,90 7,30 7,60
Acidez titulável (% ácido cítrico)
0,60 0,54 0,51
Relação SST/AT
11,60 13,60 15,10
Vitamina C (mg ác. ascórbico.100g
-1
polpa)
30,35 44,47 48,77
Fonte: Azzolini et al. (2004).
6
2.2 Doce de goiaba
Ao fazer um estudo para caracterizar a agroindústria de frutas no estado
de Minas Gerais, Ferraz et al. (2002) fizeram o mapeamento da agroindústria no
Estado mostrando a localização das cidades que possuem agroindústria de frutas,
bem como o número de indústrias e seus produtos, classificados como
suco/polpa e doces em geral, categoria esta que engloba doces em pasta (em
massa e cremoso), frutas cristalizadas, desidratadas e em calda (Figura 1).
FIGURA 1 Mapeamento da agroindústria de frutas em Minas Gerais.
Esse mapeamento mostra a forte presença da agroindústria de doces no
estado de Minas Gerais. Esse ramo de atividade, portanto, pode ser muito
promissor, desde que haja investimentos para melhorar a qualidade de tais
7
produtos, pois, a produção de doces ainda é baseada em métodos tradicionais e
muitas vezes, rudimentares. De acordo com esses autores, o segmento de
produção de doces em pasta, frutas em calda e cristalizadas é caracterizado pelas
micro e pequenas empresas, sendo a grande maioria com capacidade instalada
menor que 500 kg. A maior parte da goiaba utilizada pelas agroindústrias (mais
de 70%) é aproveitada para a produção de doce em massa.
As Normas Técnicas Especiais Relativas a Alimentos e Bebidas, anexas
ao decreto n
o
12.486 de 20 de outubro de 1978, estabelecem: doce em pasta é o
produto resultante do processamento adequado das partes comestíveis
desintegradas de vegetais, com açúcares, com ou sem adição de água, pectina,
ajustador de pH e outros ingredientes e aditivos permitidos por esses padrões até
uma consistência apropriada, sendo finalmente acondicionado de forma a
assegurar a sua perfeita conservação (Associação Brasileira das Indústrias de
Alimentação-ABIA, 1996).
O doce em pasta pode ser simples (uma espécie) ou misto (mais de uma
espécie) quanto ao vegetal empregado. Quanto à consistência pode ser cremoso
(pasta homogênea e mole) ou em massa, de consistência homogênea que
possibilita o corte. A designação do doce em massa é dada pelo nome da fruta
acrescida do sufixo “ada”, quando for elaborado com uma única espécie de fruta,
(Jackix, 1988). Esse mesmo autor declara que a produção de doces em massa
implica no aquecimento da polpa e demais ingredientes por um determinado
tempo, até alcançar uma concentração superior a 70
o
Brix, podendo afetar entre
outras características, a cor, a textura e o sabor do produto final.
8
2.3 Componentes e aditivos
2.3.1 Açúcar
As frutas e hortaliças conservadas pela adição de açúcar estão entre os
produtos mais produzidos no país, tanto industrial como artesanalmente
(Rodrigues et al., 1998).
Na fabricação do doce, o açúcar mais utilizado é a sacarose, e essa, no
final da cocção deve estar na concentração entre 68 a 73 ºBrix (Rauch, 1965),
dependendo do tipo de produto que se quer obter: cremoso ou corte. O açúcar é
adicionado sob forma sólida ou em xarope, sempre proporcional ao teor de
pectina (Gava, 1999).
O tipo de açúcar apresenta importância na elaboração de geléias e,
conseqüentemente, em doces em massa. Na prática, geralmente, adiciona-se
sacarose que é parcialmente hidrolisada durante o processo de cocção do doce.
A baixa inversão da sacarose poderá provocar cristalização, enquanto que a alta
inversão poderá resultar numa granulação de dextrose (glucose) no gel (Gava,
1998).
Devido à acidez e ao aquecimento, sempre ocorre a formação de açúcar
invertido, isto é, a sacarose desdobra-se em glucose e frutose. Essa nova mistura
de sacarose, glucose e frutose têm maior solubilidade que a sacarose pura. A
substituição mínima, para evitar a cristalização, varia com a porcentagem de
sólidos solúveis totais. A porcentagem ótima de açúcar invertido está entre 35%
a 40% dos açúcares totais. Um excesso de açúcares invertidos (ao redor de 50%
dos sólidos totais) provocará a formação de uma massa xaroposa, devido à
formação de pequenos cristais de glucose. Nem sempre é possível obter a
porcentagem desejada de açúcar invertido, durante o processo de cocção, porque
se deseja sempre uma cocção curta para preservar a pectina, o aroma e o sabor
da fruta (Jackix, 1988).
9
Segundo Torrezan (2003), períodos muito longos de cocção podem
causar a caramelização do açúcar, com conseqüente escurecimento do produto,
excessiva inversão da sacarose, perda de aromas, degradação da pectina e gastos
excessivos de tempo e energia. Por sua vez, se a concentração for
excessivamente curta, pode causar pouca ou nenhuma inversão da sacarose e
absorção incompleta do açúcar pela fruta, podendo levar à destruição do gel e
abaixamento da concentração final de sólidos solúveis durante o
armazenamento.
2.3.2 Acidez e pH
A presença de íons H
+
é atribuída à menor dissociação das carbonilas
livres nas moléculas de pectina, o que diminui a repulsão intermolecular e
favorece a formação de ligações cruzadas, essenciais para a geleificação,
(Alikonis, 1979; Glicksman, 1969). Dessa forma, a adição de acidulantes tem
por finalidade abaixar o pH para obter-se geleificação adequada e realçar o
aroma natural da fruta (Jackix, 1988). De acordo com Mororó (1999), devido à
goiaba se tratar de uma fruta com pH variando de 3,7 a 4,7 e teor médio de
pectina, faz-se necessária a adição desses componentes, sugerindo a adição de
0,25% e 0,50% de ácido cítrico e pectina, respectivamente, para a obtenção de
doce em massa de goiaba.
O ácido enrijece as fibras da rede, mas a alta acidez afeta elasticidade,
deixando-a muito dura e a baixa acidez a enfraquece. Muitas frutas são ricas em
pectina e ácido sendo essas mais indicadas para geléias e doces em massa
(Jackix, 1988).
Dos acidulantes, os ácidos cítrico, fosfórico e láctico são os mais
utilizados em alimentos. O primeiro, devido à alta solubilidade e ao efeito
tamponante, favorece a estabilidade dos produtos finais, sendo bastante utilizado
em geléias, doces em massa e frutas em calda (Torrezan, 2003).
10
Albuquerque (1997) verificou em seus estudos que o tempo de
geleificação, num determinado intervalo, é diretamente proporcional ao pH.
Assim a temperatura de geleificação, é inversamente proporcional ao pH, sendo
que abaixo do intervalo de pH entre 2,5 e 3,1 a força do gel é constante, mas
decresce rapidamente à medida que o pH aumenta.
2.3.3 Pectina
Polímeros de carboidrato são ingredientes funcionais importantes em
muitos produtos alimentícios incluindo pudins, mousses, geléias e compotas
(Mao et al., 2001).
Um aspecto importante dos carboidratos e, também, das proteínas é a sua
capacidade de geleificação (Fennema, 1993). A indústria usa esses diferentes
biopolímeros para produzir géis com variadas características texturais, de
aparência e de ponto de gel. Esses fatores de geleificação são determinados pelo
tipo do biopolímero, condição química e interação com outros ingredientes
alimentares (Barbut & Foegeding, 1993).
Segundo Gava (1998) a proporção da pectina varia consideravelmente de
um tecido para outro, de uma espécie para outra e com a maturação da planta.
As frutas maduras, geralmente, possuem menos pectina. O percentual de pectina
existente é importante porque a fruta, sendo rica nesse composto, fornece ao
doce um rendimento entre 60-100% e sendo pobre, menor que 60%.
Frutas ricas em pectina, como a maçã e outras cítricas, têm, por si
mesmas, excelentes poderes geleificantes. Os conteúdos em pectina, açúcar e
acidez definem o equilíbrio, fora do qual não se forma gel (Belitz & Grosch,
1988). As frutas pobres em pectina só formam gel se forem muito ácidas ou se o
conteúdo final de açúcar for alto. Pelo contrário, se o conteúdo em pectina é
elevado, menor a quantidade do açúcar para formar gel.
11
Com um aumento na concentração de pectina, a interação pectina-
pectina desempenha um papel importante nas propriedades da solução. No
processo do gelatinização há uns mecanismos substancialmente diferentes entre
pectinas de baixos e elevados graus de metoxilação (Thakur et al., 1997). Em
pectinas com baixo grau de metoxilação, a gelatinização resulta de ligações
iônicas, através de uma ponte do cálcio entre dois grupos carboxílicos, que
pertencem a cadeias diferentes no contato próximo, para dar forma a uma
estrutura que tem muita afinidade pelo cálcio. Em pectina com elevado grau de
metoxilação, a ligação das pectinas envolve contribuições de ligações de
hidrogênio e interações hidrofóbicas entre os grupos metil do éster nas diferentes
moléculas. Conseqüentemente, as propriedades do gel são fortemente
dependentes do grau de metoxilação. As propriedades dos géis são, também,
dependentes da adição dos solutos tais como açúcares e polióis, que modificam
as interações hidrofóbicas entre as macromoléculas através da mudança no
solvente utilizado (Matsue & Miyawaki, 2000).
Segundo Brandão & Andrade (1999) as pectinas de alto grau de
metoxilação possuem considerável poder geleificante e são amplamente usadas
na geleificação de sucos de frutas para a obtenção de geléias. A presença de
cadeias laterais, principalmente, com unidades de arabinose e galactose, afeta
significativamente as propriedades funcionais das pectinas, tais como
solubilidade, geleificação, formação de filme e propriedades reológicas, além de
favorecer a agregação em soluções concentradas. Pectinas com alto grau de
metoxilação geleificam em meio ácido, em presença de altas concentrações de
um co-soluto, geralmente sacarose. Esse processo de geleificação é complexo,
havendo, ainda, divergência sobre seu mecanismo.
No processamento a vácuo, a pectina pode ser adicionada no começo do
processo, mas no caso de concentradores operados à pressão atmosférica, a
adição da pectina deve ocorrer da metade para o final do processo de cocção.
12
Para ser adicionada no concentrador, a pectina deve estar dissolvida. Para a
dissolução, mistura-se uma parte de pectina para quatro partes de açúcar e
adiciona-se gradativamente água a 65
o
C a 70
o
C, com alta agitação mecânica,
para formação de uma solução homogênea. A concentração máxima em peso de
pectina nessa solução deve ser de 4%, para facilitar sua inteira dissolução
(Torrezan, 2003).
2.3.4 Sorbato de potássio
Alimentos como sucos, compotas e geléias são geralmente conservados
pela aplicação da combinação de obstáculos tais como a redução do pH, a
redução da atividade de água pela adição de solutos, tratamento térmico e o uso
dos conservantes (Battey et al., 2002).
Os aditivos conservadores ou preservadores são substâncias que
retardam os processos de deterioração de produtos alimentícios, protegendo-os
contra a ação de microrganismos ou de enzimas proporcionando, também, a
dilatação do período de vida útil do alimento (Evangelista, 2005).
O ácido sórbico ou seus sais de potássio ou cálcio são muito efetivos,
principalmente, contra crescimento de fungos (fungistático). Em fungos,
leveduras e em bactérias com reação positiva de catalase, o ácido sórbico inativa
as desidrogenases, enzimas necessárias ao metabolismo de carboidratos e ácidos
graxos (Gava, 1998).
O sorbato de potássio é visto como um conservante com baixa toxicidade
para mamíferos, ocasiona menor sensação de sabor residual e é mais eficiente
como inibidor do crescimento de leveduras do que o benzoato de sódio
(Praphailong & Fleet, 1997).
De acordo com Thakur et al. (1994) no estado seco e cristalino, o ácido
sórbico é estável e nenhuma degradação ocorre mesmo se armazenado em
temperatura ambiente por muito tempo. Em solução ou em alimentos, entretanto,
13
ele sofre autoxidação durante o armazenamento, formando carbonos e outros
compostos. Muitos fatores (como pH, temperatura, embalagem, atividade de
água e composição do alimento) influenciam nesta estabilidade. A degradação
do ácido sórbico está associada ao desenvolvimento de cor em alimentos.
Acetaldeído e β-carboxilacroleína têm sido relatados ser os maiores produtos de
degradação de ácido sórbico em soluções aquosas. A β-carboxilacroleína
encontrada é responsável pela indução de cor pelo sorbato em alimentos quando
reage com aminoácidos e proteínas para formar pigmentos. O ácido sórbico
degrada, principalmente, por autoxidação, sendo o empacotamento a vácuo em
filmes ou lâminas impermeáveis, processos sugeridos para reduzir essa
degradação e assegurar uma vida de prateleira adequada para alimentos
preservados com sorbato.
Alexandre et al. (2004) ao analisar o processo de conservação do açaí,
por meio de métodos combinados, verificaram que, quando não houve adição de
sorbato de potássio, alta concentração de sacarose foi necessária para a
conservação do açaí e que essa pode ser diminuída na presença de sorbato de
potássio, não interferindo na aceitação do produto.
Falcó et al. (1993) verificaram a influência de métodos combinados para
a conservação de doce obtido, a partir de resíduos de morangos e concluíram que
o sorbato de potássio é mais efetivo que o benzoato de sódio para a inibição dos
microrganismos estudados (Arpergillus ochraceus e Penicillium italicum), mas o
Arpergillus ochraceus é mais resistente à ação do sorbato de porássio.
2.4 Embalagens
Todo alimento processado ou não deve ser preservado por uma
embalagem que, além da função protetora, pode ter funções de propaganda e
facilitar seu manuseio no processamento, armazenamento e uso pelo
consumidor. A natureza do material da embalagem deve, principalmente,
14
atender critérios de preservação e apresentação do produto (Bobbio & Bobbio,
1992).
As embalagens devem evitar alteração das características sensoriais do
produto, além de satisfazer as necessidades de marketing, custo, disponibilidade,
entre outras (Bureau & Multon, 1998).
As pequenas fábricas de geléias e doces fazem o envasamento em
embalagens plásticas (potes e sacos termossoldáveis), papel celofane, caixas de
madeira, vidro, dentre outros que facilitam bastante o trabalho de
empacotamento em caixas, para o armazenamento e distribuição dos produtos.
As embalagens plásticas são usadas, praticamente, para todos os tipos de
alimentos, especialmente em doces e geléias. Além disso, esse tipo de
embalagem confere ao produto baixo custo, boa impermeabilidade. Podem ser
transparentes, utilizar impressão gráfica e aceitam bem etiquetas adesivas para
fixação da marca (Mororó, 1999).
O celofane foi um dos primeiros filmes plásticos biodegradáveis
utilizados (obtido a partir do xantato de celulose), material flexível, transparente
e com boas propriedades mecânicas, porém, sensível à umidade (Jenkins &
Harrington, 1991). Desde a introdução dos polímeros sintéticos na produção de
embalagens, em 1950, as vendas de celofane chegaram a cair 90%. Esse filme é
obtido através da dissolução de fibras de madeira, tratadas quimicamente,
convertidas em filme, é extremamente transparente, apresenta boas
características de rigidez e transformabilidade, é biodegradável e tem discreta
barreira à passagem de gases, custo elevado, peso notável (massa volumétrica de
1,44g/cm
3
), não é termossoldável e é extremamente sensível à umidade, que o
deforma e o torna ainda mais permeável. Segundo Sacharow & Griffin (1970) a
permeabilidade ao vapor de água do celofane varia de 1,0630-
1,9840kg/m
2
/10000/24h a 760mmHg, 37,78
o
C e 90% de umidade relativa. Seu
emprego, muito difundido nos anos 60-70, hoje está em pleno desuso devido ao
15
surgimento dos filmes plásticos como polietileno, polipropleno e PVC, que são
de baixo custo e com propriedades de barreira a água e mecânicas superiores
(Man & Jones, 1997; Baruffaldi & Oliveira, 1998).
O polipropileno é obtido pela polimerização do propileno, é mais rígido,
resistente e leve que o polietileno. É mais difícil de ser soldado pelo calor do que
o polietileno, necessitando de 10-15
o
C a mais (Gava, 1999). Apresenta razoável
resistência ao atrito, boa ao calor e ao ataque de ácidos e bases, baixa
permeabilidade ao vapor de água e média ao oxigênio. Está entre os principais
plásticos usados na embalagem de alimentos no Brasil (Bobbio & Bobbio,
1992). Sua permeabilidade ao vapor de água, reportada por Sacharow & Griffin
(1970), foi de 0,1860kg/m
2
/10000/24h a 760 mmHg, 37,78
o
C e 90% de umidade
relativa.
As embalagens metálicas possuem boas características de
impermeabilidade a gases e vapores orgânicos e são largamente utilizadas no
acondicionamento de produtos derivados de frutas pela sua alta resistência
mecânica e térmica, requisitos necessários às embalagens destinadas a produtos
termoprocessados (Anjos et al., 2003). Verifica-se, entretanto, que o material
metálico é vulnerável à corrosão, dependendo das suas características e das
condições de estocagem como, por exemplo, devido à presença do ácido cítrico.
Essas substâncias atuam como aceleradores de corrosão do estanho e do ferro da
folha-de-flandres e da folha cromada, materiais usualmente empregados na
fabricação das embalagens metálicas. Para a minimização das reações de
interação entre o material metálico e o produto, as embalagens metálicas são
revestidas internamente por um verniz orgânico, compatível com o tipo de
produto a ser acondicionado. O revestimento orgânico aplicado deverá, assim,
impedir qualquer ocorrência de reações de interação entre o material metálico e
o produto, que poderão provocar alterações sensoriais e redução de sua vida útil.
Essa proteção, conferida pelo verniz, nem sempre é efetiva uma vez que o
16
revestimento orgânico poderá apresentar porosidade e permitir uma maior
interação na interface produto/material metálico (Anjos et al., 2003).
De acordo com Falcó et al. (1993), tradicionalmente, os doces
concentrados são envasados em latas, sendo um limitante para a produção atual
devido ao alto custo do material da embalagem.
Policarpo et al. (2007) analisando as mudanças físicas, químicas e
microbiológicas do doce de umbu verde, durante o armazenamento sob
temperatura de 33
o
C e umidade relativa de 88%, determinaram que, apesar da
estabilidade microbiológica de todos os tratamentos, durante o armazenamento,
houve um comprometimento da estabilidade química do produto,
especificamente relacionada à embalagem de celofane devido à maior
permeabilidade do material da embalagem. Eles concluíram que a utilização das
embalagens de polipropileno para esse tipo de produto devem ser recomendadas
quando armazenados sob essas condições de temperatura e umidade.
2.5 Alterações durante o armazenamento
Os alimentos, quer industrializados ou não, mantêm constante atividade
biológica, manifestada por alterações de natureza química, física, microbiológica
ou enzimática e levam à deterioração da qualidade. Essa se caracteriza pela
inaptidão dos produtos para consumo humano, como resultado da existência de
contaminação microbiana ou insetos, da perda de certos atributos específicos,
como cor, sabor, textura e viscosidade (Cabral & Fernandes 1980).
A estabilidade é uma característica extremamente desejável em
alimentos. Ao adquirir um produto, o consumidor deseja que a sua qualidade
seja mantida pelo maior tempo possível, tanto do ponto de vista microbiológico,
quanto sensorial. Os alimentos, contudo, são formados por diversos
componentes que estão sujeitos às variações do ambiente e, conseqüentemente, a
17
uma série de alterações que podem resultar na perda de qualidade e até na
completa deterioração desses materiais (Leite et al., 2005).
A maior parte dos alimentos existe em um estado de não-equilíbrio
amorfo, que pode ser definido como uma falta de organização das moléculas,
sendo o oposto ao estado cristalino, o qual se caracteriza pelo melhor arranjo da
estrutura. Esses materiais são geralmente metaestáveis ou instáveis (estado
gomoso), de modo que seu estado físico e suas propriedades físico-químicas
mudam de comportamento, durante as etapas de processamento, estocagem,
distribuição e consumo (Roos, 1995; Slade & Levine, 1991). A concentração de
frutas, embora reduza a disponibilidade de água e aumente sua durabilidade,
provoca mudanças estruturais nos carboidratos solúveis (açúcares), como o alto
grau de amorfismo, tornando o produto altamente higroscópico e sensível a
alterações físicas, químicas e microbiológicas, as quais prejudicam sua aceitação
pelo consumidor (Teran-Ortiz, 2004).
De acordo com Hartel (1993), os dois fatores que afetam a cristalização
de produtos alimentícios durante o armazenamento são temperatura e umidade
relativa. Produtos como doces em massa com grande concentração de açúcar são
altamente higroscópicos, atraindo facilmente a água presente no ar (White &
Cakebread, 1966). A absorção de água reduz a concentração do xarope de
açúcar, abaixa a temperatura de transição vítrea e, eventualmente, resulta em
cristalização de açúcar que é uma característica indesejável que deprecia a
qualidade desse tipo de produto. Assim, embalagens impermeáveis ao vapor de
água são requeridas para proteger a superfície em contato com a umidade do
ambiente.
Assis et al. (2007), ao avaliarem o processamento e estabilidade de
geléia de caju armazenadas a 28
o
C durante 120 dias de armazenamento,
determinaram que, apesar da estabilidade do pH durante o armazenamento, os
açúcares não- redutores diminuíram, enquanto os açúcares redutores
18
aumentaram. Tal característica é importante para a manutenção da qualidade do
produto, uma vez que a proporção de açúcares redutores e não-redutores está
diretamente ligada à estabilidade das propriedades físicas desse tipo de produto
(Jackis, 1888). Apesar dessas alterações químicas, a avaliação sensorial mostrou
boa aceitação global da geléia de caju ao final de 120 dias de armazenamento.
A sinérese, ou seja, a exudação do líquido contido no gel é outro
fenômeno que ocorre tipicamente nesse tipo de produto e está relacionada com a
alta acidez ou a baixa concentração de pectina e a utilização de temperaturas de
cocção elevadas (Rauch, 1965).
Policarpo et al. (2007) determinaram que existe influência das
embalagens (celofane e polipropileno) e da adição de pectina e glicose sobre a
estabilidade química e física de doce em massa de umbu armazenado durante 90
dias. A adição de pectina e glicose determinou uma melhoria da textura,
especificamente em relação à firmeza e à gomosidade. A embalagem de
polipropileno proporcionou maior estabilidade química devido à sua menor
permeabilidade em relação ao celofane.
19
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24
CAPÍTULO 2
CARACTERIZAÇÃO FÍSICA E FÍSICO-QUÍMICA DE
DIFERENTES FORMULAÇÕES DE DOCE DE GOIABA (PSIDIUM
GUAJAVA, L.) DA CULTIVAR PEDRO SATO
1 RESUMO
MENEZES, Camila Carvalho. Caracterização física e físico-química de
diferentes formulações de doce de goiaba (Psidium guajava L.) da cultivar Pedro
Sato In: ______. Otimização e avaliação da presença do sorbato de potássio
e das embalagens sobre o doce de goiaba durante o armazenamento. 2008.
Cap. 2, p. 25-54. Dissertação (Mestrado em Ciência dos Alimentos) –
Universidade Federal de Lavras, Lavras, MG
*
.
A vida útil de doces pode ser estendida com a utilização de conservantes e
outros métodos combinados de conservação. O objetivo desse trabalho foi
verificar o efeito da concentração de sorbato de potássio, concentração de ácido
cítrico e razão polpa/açúcar sobre as características físicas e físico-químicas de
formulações de doce de goiaba. Foi utilizado um planejamento fatorial 2
3
completo com 3 pontos centrais. Modelos lineares foram ajustados para
descrever as respostas em função dos fatores significativos. Resultados
mostraram que a concentração de sorbato de potássio teve pouca influência
sobre as respostas analisadas, exceto para o pH; a razão polpa/açúcar e a
concentração de ácido cítrico são as variáveis mais relevantes nesse processo.
Para obter doces firmes e de maior rendimento é necessário o aumento da
concentração de ácido cítrico e da diminuição da razão polpa/açúcar.
Palavras-chave: frutas, processamento, qualidade.
*
Comitê orientador: Profa. Dra. Soraia Vilela Borges – DCA/UFLA (Orientadora),
Profa. Dra. Fabiana Queiroz Ferrua – DCA/UFLA (Co-orientadora) e Prof. Marcelo
Ângelo Cirillo – DEX/UFLA (Co-orientador).
26
2 ABSTRACT
MENEZES, Camila Carvalho. Physical and physical-chemical characterisation
of different formulations of guava preserve (Psidium guajava, L.) made from
Pedro Sato cultivar. In: ______. Optimization and evaluation of the presence
of potassium sorbate and packages on guava preserve during storage. 2008.
Chap. 2, p. 25-54. Dissertation (Master in Food Science) – Universidade Federal
de Lavras, Lavras, MG
*
.
The shelf life of preserves can be extended by the use of preservatives and other
combined preservation methods. The objective of the present study was to verify
the effects of potassium sorbate and citric acid concentrations and the pulp:sugar
ratio on the physical and physical-chemical characteristics of guava preserve
formulations. A complete 2
3
factorial design was used with 3 central points.
Linear models were fitted to describe the responses as a function of the
significant factors. The results showed that the potassium sorbate concentration
had little effect on the responses analysed, except for the pH; the pulp/sugar ratio
and the citric acid concentration are the variables most relevant to this process.
The citric acid concentration and the pulp:sugar ratio must be increased to obtain
firm preserves and greater yield.
Keywords: fruits, processing, quality.
*
Guidance Committee: Profa. Dra. Soraia Vilela Borges – DCA/UFLA (Adviser), Profa.
Dra. Fabiana Queiroz Ferrua – DCA/UFLA (Co-adviser) e Prof. Dr. Marcelo Ângelo
Cirillo – DEX/UFLA (Co-adviser).
27
3 INTRODUÇÃO
O Brasil é um dos três maiores produtores mundiais de goiaba (Psidium
guajava, L.) e a cultivar Pedro Sato é a preferida no mercado nacional (Azzoline
et al., 2005). Constitui um dos frutos de maior importância nas regiões
subtropicais e tropicais, não só devido ao seu elevado valor nutritivo, mas pela
excelente aceitação do consumo "in natura", pela sua grande aplicação
industrial, como também porque pode se desenvolver em condições adversas de
clima (Gongatti Netto et al., 1996).
Em termos de mercado brasileiro, a goiabada ou doce em massa de
goiaba é um dos produtos industrializados de fruta mais consumidos pela classe
média baixa e pela faixa de menor poder aquisitivo da sociedade (Peçanha et al.,
2006). A goiabada ou doce em massa de goiaba deve ter cor característica do
produto, variando de vermelho amarelado a vermelho amarronzado, odor e sabor
característicos, lembrando a goiaba, aparência gelatinosa e sólida, permitindo
corte (Mori et al., 1998).
Os doces em massa são resultantes do processamento adequado das
partes comestíveis dos vegetais, adicionados de açúcares, água, pectina (0,5 a
1,5% em relação à polpa), ajustador de pH (3 a 3,4), além de outros ingredientes
e aditivos permitidos até alcançar a consistência adequada, assegurando
estabilidade ao produto. Após o processamento, os doces devem ser
devidamente embalados e armazenados em condições ambientais (Jackix, 1988;
Associação Brasileira das Indústrias de Alimentação, 2001). De acordo com
Albuquerque (1997), fatores intrínsecos, como o grau de esterificação da pectina
e o pH do doce e fatores extrínsecos como: pré-processamento de fruta,
temperatura de cocção, tamanho da embalagem, tempo e temperatura de
28
geleificação, além da ordem na colocação dos ingredientes afetam o processo de
fabricação de geléias e doces, por conseguinte, a qualidade do produto final.
Do ponto de vista microbiológico, os doces artesanais, conforme a
embalagem e condições de processamento e armazenamento, tem uma vida útil
que pode variar de 6 meses a 1 ano (Tfouni & Toledo, 2002), a qual pode ser
prolongada pela adição de ácido sórbico e seus sais que têm boa atuação na faixa
de pH de 4,0 a 6,0 (Jay, 1996).
De acordo com a Resolução DRC nº 34, de 09 de março de 2001
(BRASIL, 2001), por meio das Tabelas de Aditivos Intencionais, o limite
máximo fixado de adição de conservadores é de 0,10% (m/m em relação à
polpa) para ácido sórbico e seus sais de sódio, potássio e cálcio. Para
acidulantes, o ácido cítrico deve ser utilizado em quantidade suficiente para o
efeito desejado.
Visando estabelecer padrões de qualidade para o doce de goiaba, esse
trabalho teve como objetivo avaliar o efeito da concentração de sorbato de
potássio, concentração de ácido cítrico e razão polpa/açúcar sobre as
características físicas e físico-químicas do doce de goiaba.
29
4 MATERIAL E MÉTODOS
4.1 Delineamento experimental e análise dos resultados
Foi utilizado um planejamento fatorial 2
3
completo (níveis ± 1) com
adição de 3 pontos centrais (nível 0), totalizando 11 ensaios (Tabela 1). Após a
obtenção dos resultados, utilizou-se a metodologia de superfície de resposta
(Box & Draper, 1987) para avaliar o efeito das concentrações de sorbato de
potássio e ácido cítrico em relação à polpa e razão polpa/açúcar (variáveis
independentes) sobre as variáveis respostas pH, acidez titulável (AT), açúcares
não redutores (ANR), açúcares redutores (AR), atividade de água (a
w
),
rendimento (RE), cor L*, cor a*, firmeza (FI), coesividade (CO), elasticidade
(EL), adesividade (AD) e fraturabilidade (FR).
Com a finalidade de avaliar o efeito dos fatores, estimou-se o modelo
linear, incluindo o efeito de interação de acordo com a equação 1.
0112233121213132323
Y x x x xx xx xx
β
ββ β β β β
=+ + + + + + +
ε
(1)
Onde βn são os coeficientes de regressão, Y é a resposta em questão (pH,
AT, ANR, AR, a
w
, RE, cor L, cor a*, FI, CO, EL, AD e FR), x
1
, x
2
e x
3
são as
variáveis independentes codificadas (concentração de ácido cítrico, concentração
de sorbato de potássio e razão polpa/açúcar) e ε o erro experimental. O critério
utilizado para aceitar o modelo proposto foi dado pelo alto valor do coeficiente
de determinação (R
2
), sendo este assumido como um valor superior a 70%,
permitindo inferir que o modelo explica uma elevada porcentagem da
variabilidade total. Analisou-se a significância das estimativas dos coeficientes
com o intuito de verificar qual fator teve melhor contribuição para o ajuste do
modelo considerando um nível de significância de 5%.
30
TABELA 1 Delineamento experimental para os ensaios de elaboração de doce
de goiaba.
Variáveis codificadas Variáveis reais
Ensaios
X
1
X
2
x
3
X
1
(%) X
2
(%) X
3
(m/m)
1
+1 +1 +1 0,50 0,10 60/40
2
+1 +1 -1 0,50 0,10 50/50
3
+1 -1 +1 0,50 0,00 60/40
4
+1 -1 -1 0,50 0,00 50/50
5
-1 +1 +1 0,00 0,10 60/40
6
-1 +1 -1 0,00 0,10 50/50
7
-1 -1 +1 0,00 0,00 60/40
8
-1 -1 -1 0,00 0,00 50/50
9
0 0 0 0,25 0,05 55/45
10
0 0 0 0,25 0,05 55/45
11
0 0 0 0,25 0,05 55/45
x
1
= concentração de ácido cítrico
x
2
= concentração de sorbato de potássio
x
3
= razão polpa/açúcar
4.2 Processamento dos doces
Foram empregadas goiabas maduras da cultivar Pedro Sato, em estádio
avançado de maturação, adquiridas de produtores da Associação dos
Fruticultores de Lavras (FRUTILAVRAS), safra 2007, sendo armazenadas sob
refrigeração até seu processamento. No fluxograma apresentado pela Figura 1,
estão demonstradas as etapas de elaboração do doce. Os frutos foram lavados em
água corrente, sanitizados em solução de hipoclorito de sódio a 200 mg.L
-1
por
15 minutos, selecionados, branqueados para a inativação das enzimas
31
responsáveis pelo escurecimento enzimático (100
o
C, por 5 minutos),
acondicionados em sacos de polietileno de baixa densidade e congelados a -18
o
C
para posterior processamento dos doces de goiaba. Para determinar o binômio
tempo x temperatura utilizado no branqueamento, realizou-se a análise de
atividade da peroxidade, segundo Matsumo & Uritane (1972). O tratamento
térmico a 100
o
C por 5 minutos foi suficiente para inativação total dessa enzima
que, por ser uma das enzimas de maior estabilidade térmica presente em frutas e
vegetais, é muito utilizada como indicador de branqueamento e outros
processamentos térmicos envolvendo tais alimentos (Whitaker, 1972).
Lavagem em água corrente
Sanitizaçao – hipoclorito de sódio a 200mg.L
-1
por 15minutos
Seleção e preparo
Branqueamento – 100
o
C por 5 minutos
Congelamento (- 18
o
C)
Descongelamento (± 5
o
C)
Despolpamento
Cocção
Ponto – 73
o
Brix
Embalagem
1
o
) polpa + açúcar;
2
o
) sorbato de potássio;
3
o
) pectina + ácido cítrico.
Lavagem em água corrente
Sanitizaçao – hipoclorito de sódio a 200mg.L
-1
por 15minutos
Seleção e preparo
Branqueamento – 100
o
C por 5 minutos
Congelamento (- 18
o
C)
Descongelamento (± 5
o
C)
Despolpamento
Cocção
Ponto – 73
o
Brix
Embalagem
1
o
) polpa + açúcar;
2
o
) sorbato de potássio;
3
o
) pectina + ácido cítrico.
FIGURA 1 Fluxograma de elaboração do doce de goiaba.
32
Nesse processo experimental foram utilizadas 9 formulações distintas,
conforme Tabela 1. As goiabas congeladas por 3 dias foram descongeladas em
geladeira (± 5
o
C) no dia anterior ao despolpamento e despolpadas em
despolpadeira elétrica (peneira de diâmetro de 0,6 mm). Os ingredientes
utilizados foram: açúcar tipo cristal (comercial), ácido cítrico monoidratado
(grau comercial NUCLEAR), pectina cítrica de alto grau de metoxilação (grau
comercial VETEC) e sorbato de potássio (grau comercial VETEC). O doce foi
processado em tacho aberto de aço inoxidável, após adição da polpa e do açúcar.
A pectina (0,5% em relação à polpa em todos os tratamentos) e o ácido cítrico
foram incorporados ao doce ao final do processo de cocção para evitar a
degradação da pectina devido à acidez e à alta temperatura. O sorbato de
potássio foi adicionado ao doce dissolvido em uma porção de polpa (em média,
quatro partes de polpa para uma de sorbato) quando o doce apresentou
concentração em torno de 50
o
Brix. As diferentes formulações dos doces (Tabela
1) permaneceram sob cocção até atingirem um teor de sólidos solúveis de
73
o
Brix. Após o término do processo, os doces foram armazenados em potes de
polipropileno e o enchimento foi feito à quente. Os doces foram resfriados à
temperatura ambiente.
4.3 Análises físico-químicas
O pH foi determinado em potenciômetro digital, segundo Instituto
Adolfo Luz (1985). A acidez titulável foi realizada segundo técnica descrita pela
Association of Official Analitical Chemistry (1992) e expressa em equivalente
de ácido cítrico por 100g da amostra. Os teores de açúcares redutores e açúcares
não-redutores foram analisados pelo método de Somogy, adaptado por Nelson
(AOAC, 1992). A atividade de água foi determinada utilizando-se equipamento
Aqualab (Decagon modelo 3 TE). As amostras, aproximadamente 5g, foram
dispostas em recipientes plásticos e as leituras foram realizadas em temperatura
33
controlada de 25,0 ± 0,3
o
C. As determinações foram feitas em triplicata no dia
seguinte ao processamento do doce.
4.4 Análise de Perfil de Textura (TPA)
A TPA foi realizada utilizando um analisador de textura TA.TX2i Stable
Micro Systems, (Goldaming, England), com sonda cilíndrica de acrílico de
fundo chato (Ø = 6mm) e tempo, distância, velocidades de pré-teste, teste e pós-
teste de 5s, 20mm, 4mm/s, 2mm/s e 4mm/s, respectivamente. As leituras foram
realizadas nas amostras dentro da embalagem de polipropileno 5,5 cm de altura
e 9 cm de diâmetro, uma vez que não foi possível modelá-las, pois algumas
formulações não atingiram ponto de corte. Os resultados obtidos da curva força
x tempo foram calculados pelo Software Texture Expert Versão 1.22. Os
parâmetros analisados foram: firmeza, coesividade, elasticidade, adesividade e
fraturabilidade. Os resultados expressos são médias de oito determinações.
4.5 Análise de cor
A cor dos doces foi determinada de acordo com a metodologia proposta
por Giese (1996). Os valores de L e a* foram determinados com aparelho
colorímetro Minolta modelo CR 400, trabalhando com D
65
(luz do dia) e usando-
se os padrões CIELab: em que L varia de 0 (preto) a 100 (branco), a* varia do
verde (-) ao vermelho (+). Os valores de b* também foram obtidos, porém, não
foram avaliados, pois, de acordo com Padula & Rodriguez-Amaya (1987), no
caso da goiaba, que tem como cor predominante o vermelho, em razão da grande
quantidade de licopeno presente nesta fruta, o valor a* é muito mais
representativo da cor que o b*.
34
4.6 Cálculo do rendimento
O rendimento dos doces foi calculado em relação à quantidade de polpa
pela equação 2.
% R = (Pf x 100)/Pi (eq.2)
Onde:
% R = porcentagem de rendimento do doce
Pi = massa da polpa (kg)
Pf = massa do doce após o processamento (kg)
35
5 RESULTADOS E DISCUSSÕES
As respostas para as análises físico-químicas, físicas e o rendimento dos
doces, encontram-se sumarizadas na Tabela 2.
TABELA 2 Médias das análises físico-químicas, físicas e de rendimento dos
doces de goiaba.
Ensaios
Respostas
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11
pH
3,61 3,67 3,43 3,45 4,19 4,26 4,08 4,12 3,98 3,79 3,87
Acidez titulável
(g ac. Cítrico.100g
-1
)
0,92 0,68 0,94 0,77 0,51 0,42 0,51 0,43 0,51 0,62 0,70
Açúcares não redutores
(g.100g
-1
)
61,3 67,8 56,3 65,5 66,9 71,8 66,7 71,5 66,7 64,4 66,2
Açúcares redutores
(g.100g
-1
)
22,2 17,3 24,3 21,8 15,7 12,7 14,4 13,8 15,8 17,4 15,9
Atividade de água (a
w
)
0,75 0,68 0,76 0,71 0,75 0,68 0,74 0,75 0,75 0,71 0,73
Rendimento (%)
99,0 137,3 99,5 138,7 100,0 136,3 100,5 138,7 112 117 116,7
Cor L*
35,4 32,0 36,4 29,2 37,6 27,4 32,1 27,4 32,9 33,6 33,8
Cor a*
10,9 11,3 11,5 11,5 10,3 13,5 10,8 14,2 10,8 11,7 10,6
Firmeza (g)
509,5 280,5 397,9 266,2 65,9 36,3 46,1 35,9 402,7 235,0 349,8
Coesividade
0,34 0,35 0,36 0,36 0,65 0,74 0,68 0,75 0,38 0,40 0,38
Elasticidade
19,97 19,63 20,00 19,73 19,81 19,87 19,82 19,88 19,88 19,67 19,85
Adesividade (g.s)
-868 -593 -583 -530 -348 -203 -269 -214 -789 -574 -732
Fraturabilidade (g)
747,2 335,9 611,0 358,2 47,4 0,0 42,3 0,0 400,2 329,7 441,2
Os modelos de regressão em nível de 5% de significância foram
estabelecidos a partir dos resultados experimentais das variáveis estudadas. Nos
modelos completos, eliminaram-se os coeficientes não significativos, obtendo-se
36
os modelos ajustados com o emprego de variáveis codificadas (Tabela 3). A
adequabilidade dos modelos completos pode ser verificada pelos coeficientes de
determinação (R
2
), que explicam entre 70% a 98% da variância total das
respostas. Em razão desses resultados, os modelos completos foram usados para
predizer o comportamento das respostas no intervalo de variação estudado,
sendo que as variáveis independentes que não aparecem nos gráficos de
superfície foram fixadas nos seus respectivos pontos centrais.
A adição de ácido cítrico, como esperado, reduziu o pH (Figura 2a) e
aumentou a acidez (Figura 2b) dos doces. Nascimento et al. (2002) adicionando
suco de maracujá em doces em massa de casca de maracujá, obtiveram pH
próximos a 3,6. Similarmente, Wille et al. (2004), em seu estudo para
desenvolver uma tecnologia para fabricação de doce em massa com araçá-pêra,
fruta muito ácida, necessitaram corrigir o pH com frutas pouco ácidas para
valores de 3,1 a 3,6 a fim de obter um gel de boa consistência. O aumento da
razão polpa/açúcar, ou seja, o aumento da adição de polpa também exerceu um
efeito positivo em relação à acidez titulável dos doces (Figura 2b) que pode ter
sido em decorrência da acidez titulável de goiabas da cultivar Pedro Sato em
estádio avançado de maturação ser em torno de 0,51% de ácido cítrico (Azzolini
et al., 2004).
A adição de sorbato de potássio aumentou o pH dos doces (Figura 2a),
tornando o produto menos ácido. Segundo Padilla-Zakour & Anderson (1998), a
adição de sorbato de potássio no alimento, normalmente, ocasiona um aumento
do pH em aproximadamente 0,1 a 0,5 unidades de pH dependendo da quantidade
adicionada, pH do meio e tipo de produto. A relação entre o pH e a dissociação
das moléculas de ácido sórbico é diretamente proporcional, ou seja, quanto
menor o pH, menor o número de ácidos dissociados (Sofos & Busta, 1981) e,
portanto, o pH tende a se elevar.
37
TABELA 3 Equações de regressão com variáveis codificadas, significância e
coeficientes de determinação dos modelos completos para as
respostas das análises físico-químicas, físicas e de rendimento dos
doces de goiaba.
Resposta Modelo estimador Prob > F R
2
pH
3,86 – 0,3108x
1
+ 0,0808x
2
0,0000 0,9779
Acidez titulável
(g ac. cítrico.100g
-1
)
0,64 + 0,1783x
1
+ 0,0725x
3
0,0000 0,9363
Açúcares não redutores (g.100g
-1
)
65,89 – 3,1808x
1
– 3,2208x
3
0,0003 0,9790
Açúcares redutores (g.100g
-1
)
17,37 + 3,6325x
1
+ 1,3833x
3
0,0024 0,9577
Atividade de água (a
w
)
0,72 + 0,0223x
3
0,0000 0,8354
Rendimento (%)
117,79 – 19,0000x
3
0,0000 0,9854
Cor L*
32,54 + 3,2007x
3
0,0000 0,8736
Cor a*
11,56 – 1,7270x
3
+ 1,5320x
1
x
3
0,0000 0,8672
Firmeza (g)
238,70 + 158,7396x
1
0,0010 0,8318
Coesividade
0,49 – 0,1740x
1
0,0000 0,8480
Elasticidade
19,82 0,0000 0,7698
Adesividade (g.s)
-518,56 – 192,4680x
1
0,0016 0,7012
Fraturabilidade (g)
296,84 + 245,3244x
1
0,0006 0,9354
x
1
= concentração de ácido cítrico (%); x
2
= concentração de sorbato de potássio
(%); e x
3
= razão polpa/açúcar.
38
(a)
(b)
FIGURA 2 Superfícies de respostas para pH e acidez titulável (AT) dos doces de
goiaba.
39
O aumento da quantidade de açúcar e a redução de ácido utilizado nas
formulações elevaram os teores açúcares não-redutores (Figura 3a). Em relação
aos açúcares redutores, a menor concentração de sacarose ou maior teor de polpa
e maior acidez, promoveu um tempo de cocção prolongado, permitindo uma
maior inversão dos mesmos (Figura 3b) com conseqüente aumento dos açúcares
redutores. Estudando o aproveitamento da polpa de umbu verde como
alternativa para a produção de doces em massa com a utilização da proporção
polpa:sacarose de 1:1, Policarpo et al. (2003) determinaram que a sacarose não
esteve presente nos doces, pois, foi hidrolisada em meio ácido (pH = 3,0) e sob
aquecimento. No presente estudo, ao final da cocção, a presença de sacarose foi
maior do que a de glucose, significando um menor grau de hidrólise neste
processo, o que é desejável para estabilidade física do doce. Segundo Jackix
(1988), a porcentagem ótima de açúcar invertido está entre 35 a 40% dos
açúcares totais. Um excesso de açúcares invertidos (50% dos sólidos totais)
poderá resultar numa granulação de dextrose (glucose) no gel e a baixa inversão
da sacarose poderá provocar cristalização. O aumento da concentração do ácido
cítrico provocou uma elevação no teor de açúcares redutores (Figura 3b) e uma
redução no teor de açúcares não-redutores (Figura 3a), confirmando que houve
inversão da sacarose durante o processo de cocção.
40
(a)
(b)
FIGURA 3 Superfícies de respostas para açúcares não-redutores (ANR) e
açúcares redutores (AR) dos doces de goiaba.
41
Os doces que apresentaram maior porcentagem de açúcar em suas
formulações resultaram em maior rendimento (Figura 4a), pois, a concentração
de açúcar é um dos fatores que interfere na determinação do teor de sólidos
solúveis estabelecido para indicar o término do processo de cocção, sendo esse
resultado compatível com o de Albuquerque (1997) ao determinar em seus
estudos que o tempo de geleificação é inversamente proporcional à concentração
de açúcar. Assim, o aumento da adição de açúcar acarreta um menor tempo de
cocção e menor evaporação de água.
A atividade de água diminuiu com o aumento da adição de açúcar
(Figura 4b), pois, esse composto é altamente higroscópico, assim diminui o teor
de água livre no alimento, a qual é utilizada para as reações deteriorativas.
Torrezan et al. (1999), ao estudar o efeito da adição de solutos e ácidos em polpa
de goiaba também verificaram que quanto maior a adição de sacarose, menor a
atividade de água do sistema. Resultado semelhante foi relatado por Soares
Júnior et al. (2003) e Policarpo et al. (2003) que avaliaram as características de
doces em massa de manga e de umbu verde, respectivamente. De acordo com
Franco & Landgraf (1996), a umidade relativa de doces de frutas é de 70 a 80%
ou a
w
0,7 a 0,8. Assim, no processo de otimização do doce de goiaba é desejável
que a atividade de água (a
w
) encontre-se entre esses limites para garantir uma
boa estabilidade física e microbiológica, evitando o crescimento de
microrganismos e reações de escurecimento não enzimático.
42
(a)
(b)
FIGURA 4 Superfícies de respostas para o rendimento e atividade de água (a
w
)
dos doces de goiaba.
43
O aumento da porcentagem de açúcar ou a diminuição da adição de
polpa, também contribuiu para uma diminuição da luminosidade dos produtos
(Figura 5a) que, provavelmente, foi em decorrência de um maior escurecimento
não enzimático como caramelização e reação de Maillard. De acordo com
Maltini et al. (2003), existe uma relação direta entre a ocorrência da reação de
Maillard (escurecimento não enzimático) e a atividade de água de alimentos de
origem vegetal, sendo esta ocorrência benéfica, ou não, dependendo da
característica final desejável para o produto. Em muitos casos tem sido
observado um escurecimento máximo em atividade de água entre 0,3 e 0,7.
Em relação ao parâmetro de croma a*, as análises mostraram um efeito
linear negativo da razão polpa/açúcar (Tabela 3). Como já citado anteriormente,
a maior concentração de polpa proporciona um maior tempo e temperatura de
cocção, aos quais podem influenciar na degradação dos pigmentos carotenóides
(licopeno) predominantes no produto que são responsáveis pela coloração
vermelha. Viguera et al. (1999), em seus estudos sobre a influência do
processamento sobre a cor de geléia de morango, determinaram que existe uma
relação direta entre o aumento do tempo e a temperatura de cocção sobre a
degradação da antocianina (pigmento polimérico responsável pela coloração
vermelha do morango). Shi et al. (2003) também observaram que, embora a
estabilidade do licopeno até 100
o
C (Sato et al. 2006), maiores temperaturas
podem isomerizar e oxidar estes carotenóides, diminuindo a cor vermelha.
Apesar de não apresentar-se significativo a P ≤ 0,05 o coeficiente de regressão
atribuído ao parâmetro linear para a variável ácido cítrico apresenta-se negativo
(-0,8833) (Figura 5b), mostrando uma tendência desse fator sobre a diminuição
da cor vermelha que pode também estar associada à degradação do licopeno pela
diminuição do pH do meio. O efeito positivo da interação binária entre a
concentração de ácido cítrico e da razão polpa/açúcar, porém proporcionou um
aumento da coloração vermelha que, possivelmente, está relacionada à
44
influência associada desses fatores com a ruptura das membranas, liberando o
licopeno e realçando a cor (Thompsom et al., 2000; Dewanto et al., 2002).
(a)
(b)
FIGURA 5 Superfícies de respostas para parâmetros de cor L e a* dos doces de
goiaba.
45
A adição de ácido cítrico teve influência sobre a firmeza dos doces,
sendo que quanto maior a adição de ácido, maior a firmeza (Figura 6a). Soares
Júnior et al. (2003), ao estudarem os perfis texturométricos de pares de amostras
de doce de manga com teores de sólidos solúveis, de polpa e de pectina iguais
observaram resultado semelhante. Esse fato pode ser atribuído à menor
dissociação das carbonilas livres nas moléculas de pectina, o que diminui a
repulsão intermolecular e favorece a formação de ligações cruzadas, essenciais
para a formação do gel (Alikonis, 1979; Glicksman, 1969). Segundo Evangeliou
et al. (2000), o xarope de glucose tem maior interação com a pectina, o que
favorece a obtenção de géis mais rígidos por ligações intermoleculares de
pectina. Assim, como no presente trabalho a adição de ácido cítrico aumentou os
valores de açucares redutores, esse fato também pode ter contribuído para
aumentar a firmeza dos doces. Resultados similares foram obtidos por Martins et
al. (2007) e Policarpo et al. (2003). Raphaelides et al. (1996) observaram que
monossacarídeos e suas misturas com sacarose formam géis mais rígidos que
dissacarídeos.
Com o aumento da firmeza dos doces ocasionada pela adição de ácido
cítrico também houve um aumento da fraturabilidade (Figura 6b). Os ensaios 6 e
8 (ambos com 50% de polpa e ausência de ácido cítrico) não apresentaram pico
no primeiro ciclo de compressão que indicasse fratura dos doces. Segundo Tang
et al. (1995), um gel que se fratura muito facilmente no ciclo de compressão é
considerado mais quebradiço que o que rompe depois. Sendo assim, quanto
maior a dureza do doce, maior a fratura ocasionada.
A redução de ácido cítrico levou ao aumento tanto da coesividade, como
da adesividade (Figuras 6c e 6d) dos doces de goiaba. Um gel mais liso e mais
difícil de desmanchar na boca, quando o produto é degustado, apresenta menor
coesividade. Ao contrário do que acontece quando o gel é mais maciço e
facilmente rompível.
46
(a)
(b)
FIGURA 6 Superfícies de respostas para o Perfil de Textura (firmeza,
fraturabilidade, coesividade e adesividade) dos doces de goiaba.
(...continua...)
47
FIGURA 6, Cont.
(c)
(d)
48
Nenhuma das variáveis independentes estudadas apresentou influência
significativa sobre a elasticidade dos doces, sendo esse um parâmetro que mede
o quanto a estrutura original de uma amostra retorna após uma compressão
original (Smewing, 2001). A elasticidade média dos doces estudados foi de
19,83.
49
6 CONCLUSÕES
Os resultados indicam que a concentração de sorbato de potássio entre
0,05 e 0,1 % teve pouca influência sobre as respostas analisadas, exceto para o
pH durante o processo de otimização. A razão polpa/açúcar e a concentração de
ácido cítrico foram as variáveis mais relevantes nesse processo. Para obter doces
firmes e de maior rendimento é necessário o aumento da concentração de ácido
cítrico (0,5%) e diminuição da razão polpa/açúcar (50/50).
50
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1366, nov./dez. 2004.
54
CAPÍTULO 3
OTIMIZAÇÃO DE DOCE DE GOIABA (Psidium guajava, L.)
UTILIZANDO TESTE DE ACEITAÇÃO, METODOLOGIA DE
SUPERFÍCIE DE RESPOSTA E MAPA DE PREFERÊNCIA
1 RESUMO
MENEZES, Camila Carvalho. Otimização de doce de goiaba (Psidium guava,
L.) utilizando teste de aceitação, metodologia de superfície de resposta e mapa
de preferência. In: ______. Otimização e avaliação da presença do sorbato de
potássio e das embalagens sobre o doce de goiaba durante o
armazenamento. 2008. Cap. 3, p. 55-81. Dissertação (Mestrado em Ciência dos
Alimentos) – Universidade Federal de Lavras, Lavras, MG
*
.
A determinação da aceitação pelo consumidor é parte crucial do processo de
desenvolvimento ou melhoramento de produtos. Este estudo objetivou otimizar a
formulação do doce de goiaba, através das respostas sensoriais dos
consumidores obtidas pelo teste de aceitação. As análises dos resultados foram
realizadas a partir da análise de superfície de resposta, análise de componentes
principais e mapa de preferência. A metodologia de superfície de resposta, por si
só, não foi suficiente para encontrar uma formulação ótima para a elaboração do
doce de goiaba. Por meio da análise de componentes principais e do mapa de
preferência, verificou-se maior aceitabilidade dos tratamentos com maior teor de
açúcar e de ácido cítrico, sendo essa influenciada pela doçura, aparência e
textura dos doces.
Palavras-chave: teste de aceitação, componentes principais, mapa de
preferência, superfície de resposta.
*
Comitê orientador: Profa. Dra. Soraia Vilela Borges – DCA/UFLA (Orientadora), Prof.
Dr. João de Deus Souza Carneiro – DCA/UFLA (Co-orientador), Prof. Dr. Marcelo
Ângelo Cirillo – DEX/UFLA (Co-orientador) e Prof. Dra. Ana Carla Márquez Pinheiro
– DCA/UFLA (Co-orientadora).
56
2 ABSTRACT
MENEZES, Camila Carvalho. Optimization of guava preserve (Psidium guava,
L.) utilizing an acceptance test, response surface methodology and preference
map. In: ______. Optimization and evaluation of the presence of potassium
sorbate and packages on guava preserve during storage. 2008. Chap. 3, p.55-
81. Dissertation (Master in Food Science) – Universidade Federal de Lavras,
Lavras, MG
*
.
The determination of the acceptance by the consumer is a vital part of the
process of development or improvement of products. This study aimed to
optimize the formulation of guava preserve through the sensorial responses of
consumers obtained by acceptance test. The analyses of the results were
performed from the response surface analysis, main component analysis and
preference map. The response surface methodology, by itself, was not enough to
find a optimum formulation for the making of guava preserve. By means of the
main component analysis and preference map, increased acceptability of the
treatments with a higher content of sugar and citric acid was found, this being
influenced by sweetness, appearance and texture of the preserves.
Key words: acceptance test, main components, preference map, response
surface.
*
Guidance Committee: Profa. Dra. Soraia Vilela Borges – DCA/UFLA (Adviser), Prof.
Dr. João de Deus Souza Carneiro – DCA/UFLA (Co-adviser), Prof. Dr. Marcelo Ângelo
Cirillo – DEX/UFLA (Co-adviser) e Profa. Dra. Ana Carla Márquez Pinheiro –
DCA/UFLA (Co-adviser).
57
3 INTRODUÇÃO
O Brasil é um dos três maiores produtores mundiais de goiaba (Psidium
guajava, L.). A goiaba mais cultivada neste país é a cultivar Pedro Sato que é a
preferida no mercado nacional (Azzoline et al., 2005).
A goiabada ou doce em massa de goiaba deve ter cor característica do
produto, variando de vermelho amarelado a vermelho amarronzado, odor e sabor
característicos que lembrem a goiaba, aparência gelatinosa e sólida, permitindo
corte (Mori et al., 1998).
A determinação da aceitação pelo consumidor é parte crucial no
processo de desenvolvimento ou melhoramento de produtos (Chaves &
Sproesser, 1993). Em indústrias alimentícias modernas, há muito tempo, têm
sido utilizados testes sensoriais com consumidor em projetos para o
desenvolvimento de novos produtos e na otimização de processos existentes
(Galvez et al., 1990; Mudahar et al., 1990, Bastos et al., 1991; Chang et al.,
1998; Floros & Chinnan, 1988).
Para analisar os resultados, existem várias metodologias estatísticas. A
metodologia de superfície de resposta (RSM) é utilizada como modelo das
respostas dos consumidores, gerando equações preditivas com correlações entre
a resposta do consumidor e as variáveis estudadas no processo. Essas equações
preditivas (modelos) podem ser usadas para otimizar processos e para estimar a
expectativa da resposta dos consumidores para combinações de fatores não
diretamente testados (Moskowitz, 1994).
Os dados da aceitação podem ser analisados por técnicas estatísticas
univariadas, assumindo-se o critério de que a aceitabilidade dos consumidores
seja homogênea, o que implica que os valores obtidos desta forma podem não
refletir a média real. Por esta razão, a variabilidade individual dos dados deve,
58
também, ser considerada e a estrutura dos dados analisados (Cardello & Faria,
2000). Tais análises podem ser realizadas pelo método estatístico denominado
Mapa de Preferência. Schlich (1995) define “Mapa de Preferência” como um
conjunto de procedimentos estatísticos, baseados em análises de componentes
principais (ACP), análise de agrupamentos e regressão polinomial múltipla, que
auxiliam na verificação da aceitabilidade de um produto. Qualquer tipo de
indústria, onde a percepção sensorial humana de produtos esteja envolvida,
poderá usar essa técnica.
Ferreira (1996) define a ACP como a explicação da estrutura de
covariâncias por meio de poucas combinações lineares das variáveis originais e
com objetivo de reduzir a dimensão original e de facilitar a interpretação das
análises reduzidas.
Normalmente, na construção de mapas de preferência externos, a nota
hedônica dos consumidores é conjuntamente analisada com o resultado da
análise descritiva dos produtos feita por provadores treinados ou instrumentos
(análises químicas, físicas e físico-químicas). Em alguns estudos, entretanto, os
consumidores são chamados a avaliar atributos sensoriais (Ferreira et al., 2003;
Mori et al., 1998). Como consumidores são, na maioria das vezes, pouco
precisos e viesados, tais dados são geralmente pouco valorizados. Consegue-se,
contudo, uma redução considerável no custo da pesquisa com tal procedimento
(Lanchote, 2007).
Este estudo objetivou otimizar a formulação de doce de goiaba através
das respostas sensoriais dos consumidores obtidas pelo teste de aceitação
utilizando RSM, ACP e Mapa de Preferência.
59
4 MATERIAL E MÉTODOS
4.1 Delineamento experimental
Foi utilizado um planejamento fatorial 2
3
completo (níveis ± 1) e 3
repetições no ponto central (nível 0). A razão polpa/açúcar e as concentrações de
ácido cítrico e sorbato de potássio em relação à polpa foram estabelecidas como
variáveis independentes. Os níveis de variação das variáveis independentes
foram estabelecidos de acordo com dados da literatura e de pré-testes realizados
(Tabela 1).
TABELA 1 Variáveis independentes e níveis de variação.
Níveis de variação
Variáveis independentes
-1 0 +1
Ácido cítrico (%)
0,00 0,25 0,50
Sorbato de potássio (%)
0,00 0,05 0,10
Polpa/açúcar (g/g)
50/50 55/45 60/40
4.2 Processamento dos doces
Foram empregadas goiabas maduras da cultivar ‘Pedro Sato’, em estádio
avançado de maturação, adquiridas de produtores da Associação dos
Fruticultores de Lavras (FRUTILAVRAS), safra 2007, sendo armazenadas sob
refrigeração (± 5
o
C) até seu processamento. Os ingredientes utilizados foram:
açúcar tipo cristal (comercial), ácido cítrico monoidratado (grau comercial
NUCLEAR), pectina cítrica de alto grau de metoxilação (grau comercial
60
VETEC) e sorbato de potássio (grau comercial VETEC). No fluxograma,
apresentado na Figura 1, estão demonstradas as etapas de elaboração do doce.
Lava
g
em em á
g
ua corrente
Sanitizaçao
–
hipoclorito de sódio a 200ppm por 15minutos
Sele
ç
ão e preparo
Branqueamento
–
100
o
C por 15 minutos
Con
g
elamento
(
-18
o
C
)
Descongelamento (± 5
o
C)
Despolpamento
Cocção
Ponto
–
73
o
Brix
Embala
g
em
1
o
) polpa + açúcar;
2
o
) sorbato de potássio;
3
o
)
p
ectina + ácido.
FIGURA 1 Fluxograma de produção do doce de goiaba.
Os frutos foram lavados em água corrente, sanitizados em solução de
hipoclorito de sódio a 200mg.L
-1
por 15 minutos, selecionados, branqueados
para a inativação das enzimas responsáveis pelo escurecimento enzimático
61
(100
o
C, por 5 minutos), acondicionados em sacos de polietileno de baixa
densidade e congelados a -18
o
C para posterior processamento dos doces de
goiaba. Para determinar o binômio tempo x temperatura utilizado no
branqueamento, realizou-se a análise de atividade da peroxidade, segundo
Matsumo & Uritane (1972). O tratamento térmico a 100
o
C por 5 minutos foi
suficiente para inativação total dessa enzima que, por ser uma das enzimas de
maior estabilidade térmica presente em frutas e vegetais, é muito utilizada como
indicador de branqueamento e outros processamentos térmicos envolvendo tais
alimentos (Whitaker, 1972).
As goiabas congeladas por 3 dias foram descongeladas em geladeira
(±5
o
C), no dia anterior ao despolpamento e despolpadas em despolpadeira
elétrica (peneira de diâmetro de 0,6mm). O doce foi processado em tacho aberto
de aço inoxidável, após adição da polpa e do açúcar. A pectina (0,5% em relação
à polpa em todos os tratamentos) e o ácido cítrico foram incorporados ao doce
ao final do processo de cocção para evitar a degradação da pectina devido à
acidez e à alta temperatura. O sorbato de potássio foi adicionado ao doce
dissolvido em uma porção de polpa (em média, quatro partes de polpa para uma
de sorbato) quando o doce apresentou concentração em torno de 50
o
Brix. As
diferentes formulações dos doces (Tabela 2) permaneceram sob cocção até
atingirem um teor de sólidos solúveis de 73
o
Brix. Após o término do processo,
os doces foram armazenados em potes de polipropileno, sendo que o enchimento
foi feito à quente. Os doces foram resfriados à temperatura ambiente.
62
TABELA 2 Tratamentos dos doces de goiaba.
Ingredientes
Formulações
Polpa
(%)
Açúcar
(%)
Sorbato de
potássio (%)
Ácido cítrico
(%)
Pectina
(%)
1
60,0 40,0 0,10 0,50 0,50
2
50,0 50,0 0.10 0,50 0,50
3
60,0 40,0 0,00 0,50 0,50
4
50,0 50,0 0,00 0,50 0,50
5
60,0 40,0 0,10 0,00 0,50
6
50,0 50,0 0,10 0,00 0,50
7
55,0 45,0 0,00 0,00 0,50
8
55,0 45,0 0,00 0,00 0,50
9
55,0 55,0 0,05 0,25 0,50
4.3 Teste de aceitação
Setenta e cinco consumidores, residentes na cidade de Lavras – MG e na
sua maioria, estudantes, funcionários ou professores da Universidade Federal de
Lavras responderam a um questionário de recrutamento (Figura 2). De acordo
com os resultados do questionário, foram selecionados 44 consumidores com
base na freqüência de consumo de doce de goiaba para participarem da avaliação
sensorial.
63
QUESTIONÁRIO PARA RECRUTAMENTO
O laboratório de Análise Sensorial do Departamento de Ciências dos Alimentos/UFLA está
realizando uma pesquisa a respeito da qualidade de doces de goiaba. Se você deseja participar dessa
pesquisa, por favor, preencha este questionário e o entregue para responsável pelo projeto.
1. Nome: ____________________________________________________________________
2. Telefone para contato: ________________________________________________________
3. e-mail: ___________________________________________________________________
4. Disponibilidade para realizar os testes (dias da semana e horários):
_____________________________________________________________________________________
_________________________________________________________________________
Sexo: masculino feminino
5. Idade:
20 – 29 30 – 39 40 – 49 50 – 59 60 -69 acima de 70
6. Grau de instrução:
1
o
grau 2
o
grau superior incompleto superior completo pós-graduação
7. Profissão: _____________________________________________________
8. Qual a sua renda familiar mensal?
1 a 5 salários mín. 5 a 10 salários mín. 10 a 20 salários mín.
> 20 salários mín.
9. Quem faz as compras de supermercado na sua casa?
você mesmo outros: _____________________________
10. Qual a freqüência de consumo de doce de goiaba?
Diariamente
1 vez/semana
1 vezes/mês
2 vezes/mês
eventualmente
não consome
FIGURA 2 Questionário para recrutamento dos provadores.
As 11 amostras de doce de goiaba (Tabela 2) foram servidas
monadicamente em três sessões e na forma balanceada para minimizar o efeito
da ordem de apresentação e o efeito que uma amostra exerce na avaliação da
próxima (Walkeling & McFie, 1995), seguindo o delineamento em blocos
completos balanceados. O teste foi realizado em cabines individuais no
Laboratório de Análise Sensorial do Departamento de Ciência dos Alimentos da
64
Universidade Federal de Lavras. Os provadores receberam um cubo com 2x2x2
cm de cada amostra, à temperatura ambiente, em copos plásticos descartáveis
codificados com números de três dígitos.
As amostras foram avaliadas quanto à aceitação em relação aos atributos
de aparência, cor, doçura, gosto de goiaba, textura e impressão global (Figura 3),
utilizando a escala hedônica estruturada de nove pontos, variando entre os
termos hedônicos “desgostei extremamente (escore 1)” e “gostei extremamente
(escore 9)”.
AVALIAÇÃO SENSORIAL DE DOCE EM MASSA DE GOIABA
Nome:_________________________________________Data: _____________
Por favor, avalie segundo a escala abaixo e indique o quanto você gostou ou desgostou do produto em
relação aos atributos aparência, cor, gosto de goiaba, doçura, textura e impressão global. Lave a boca
antes e entre cada amostra.
1 – desgostei extremamente
2 – desgostei muito
Atributos: Amostra nº:
__________
3 – desgostei moderadamente Aparência
4 – desgostei ligeiramente Cor
5 – não gostei nem desgostei Gosto de goiaba
6 – gostei ligeiramente Doçura
7 – gostei moderadamente Textura
8 – gostei muito Impressão global
9 – gostei extremamente
COMENTÁRIOS: _________________________________________________
FIGURA 3 Ficha de avaliação utilizada para o teste de aceitação.
65
4.4 Análise estatística dos resultados
4.4.1 Metodologia de Superfície de Resposta
Para cada tratamento foram avaliadas as variáveis dependentes (escores
de aceitação para os atributos sensoriais) e os dados foram submetidos à análise
de regressão. Foram ajustados os modelos de regressão de primeira ordem,
contendo termos lineares e as interações binárias das três variáveis
independentes (x
1
, x
2
e x
3
). A análise de variância (ANAVA) foi aplicada para
testar a adequação dos modelos, onde se observou a significância da regressão
pelo teste F e pelo coeficiente de determinação (Barros Neto et al., 1995). Para
construir as superfícies de respostas utilizaram-se os modelos lineares completos
e as variáveis independentes que não aparecem nos gráficos de superfície foram
fixadas em seus respectivos pontos centrais.
4.4.2 Análise de Componentes Principais e Mapa de Preferência
As médias dos escores de aceitação em relação aos parâmetros de
aparência, cor, gosto de goiaba, doçura e textura de cada consumidor foram
analisadas por meio da Análise de Componentes Principais (ACP). Para a
realização desse procedimento, os dados foram organizados em uma matriz, em
que as amostras foram dispostas em linhas e a média dos escores de aceitação
em colunas. Optou-se pela matriz de covariância, porque utilizou-se o mesmo
tipo de escala para todos os parâmetros avaliados, não havendo, portanto,
necessidade de padronização das variáveis (Reis et al., 2006).
O Mapa de Preferência foi gerado através do ajuste de uma regressão
polinomial dos escores de aceitação, quanto à impressão global de cada
consumidor individual (Y
i
, i = 1,..., 44), em função das variáveis X
1
e X
2
(componentes principais 1 e 2), utilizando o modelo vetorial, o qual consiste em
uma regressão linear múltipla de Y
i
em X
1
e X
2
como mostra a Equação 1
(Schlich, 1995).
66
11 2 2
ii
i
YabX bX
=
++
(1)
onde:
Y
i
= escore de aceitação quanto à impressão global para o i-ésimo consumidor;
X
1i
= escore do componente principal 1 para o i-ésimo consumidor;
X
2i
= escore do componente principal 2 para i-ésimo consumidor;
a = intercepto;
b
k
= coeficientes de regressão do modelo (k = 1,2).
Determinou-se, também, a preferência (X
1
.X
2
) de cada tratamento por
meio da equação 2, sendo que os resultados obtidos correspondem à
porcentagem de consumidores que preferem o produto (j) com coordenadas X
1j
e
X
2j
sobre o Mapa Sensorial em relação à impressão global.
12
1
12
(.
Pr ( . ) 100*
)
j
j
jj
n
j
j
cXX
ef X X
n
=
=
∑
(2)
onde:
X
1j
= escore do componente principal 1 para o j-ésimo tratamentoi;
X
2j
= escore do componente principal 2 para o j-ésimo tratamento;
n = número de consumidores;
j = número de tratamentos (1,..., 9);
c
i
= coordenada de cada tratamento j em relação à cada consumidor individual,
sendo:
c
j
(X
1j
.X
2j
) = 1, se f
i
(X
1j
.X
2j
) ≥ média geral dos escores obtidos;
c
j
(X
1j
.X
2j
) = 0, se f
i
(X
1j
.X
2j
) < média geral dos escores obtidos.
67
Para facilitar o entendimento e discussão dos resultados, o gráfico de
dispersão das amostras foi plotado sobre o mapa de preferência.
Também foi gerado um gráfico de correlação, por meio da correlação
dos dados de aceitação em relação aos atributos sensoriais de aparência, cor,
doçura, gosto de goiaba e textura com os dois primeiros componentes principais.
Utilizou-se o pacote SensoMineR presente no Programa Estatístico R (R,
2007) para a análise dos resultados (Husson & Lê, 2006).
68
5 RESULTADOS E DISCUSSÕES
5.1 Caracterização dos consumidores
Dos quarenta e quatro provadores que fizeram o teste de aceitação, 73%
eram do sexo feminino, 52% tinham idade entre 20 e 29 anos e 77% possuíam
renda familiar de 1 a 10 salários mínimos. De acordo com a Figura 4, não houve
muita variabilidade em relação ao consumo de doce de goiaba por homens e
mulheres, sendo que 47% das mulheres e 42% dos homens consomem o produto
eventualmente.
FIGURA 4 Freqüência de consumo de doce de goiaba pelos provadores.
69
5.2 Otimização por Metodologia de Superfície de Resposta
Como pode ser visto na Tabela 3, os parâmetros lineares (sorbato de
potássio e ácido cítrico) e as interações ácido cítrico x polpa/açúcar e sorbato de
potássio x polpa/açúcar influenciaram significativamente (P ≤ 0,05) na
aceitabilidade das amostras em relação ao atributo (variável dependente) gosto
de goiaba.
Nos demais atributos sensoriais não se observou efeito significativo dos
parâmetros, ou seja, a variação dos fatores concentração de ácido cítrico,
concentração de sorbato de potássio e razão polpa/açúcar e suas interações não
influenciaram na aceitação da aparência, cor, gosto de goiaba, doçura e textura.
O efeito linear do ácido cítrico para a variável dependente gosto de goiaba, de
natureza negativa, indica uma redução nessa variável dentro dos limites de
adição de ácido cítrico estudados nesse experimento, contribuindo para a
diminuição da aceitabilidade pelo gosto de goiaba. O contrário acontece com a
variável sorbato de potássio. Possivelmente, a aceitação das amostras em relação
ao atributo gosto de goiaba no doce seja atribuída ao aumento do pH e pela
diminuição da acidez dos tratamentos, pois, nota-se que a adição de sorbato de
potássio no alimento, normalmente, ocasiona um aumento do pH em
aproximadamente 0,1 a 0,5 unidades de pH dependendo da quantidade, pH e
tipo de produto (Padilla-Zakour & Anderson, 1998).
70
TABELA 3 Estimativa dos efeitos e dos coeficientes de regressão para
avaliação das variáveis aparência, cor, gosto de goiaba, doçura,
textura e impressão global das variáveis codificadas.
Atributos sensoriais Fator Efeito Coeficiente de regressão P
Média 6,72 6,72 0,00
Ácido 0,28 0,14 0,15
Sorbato 0,12 0,06 0,45
Polpa/açúcar -0,08 -0,04 0,60
Ácido *Sorbato 0,24 0,12 0,19
Ácido*Polpa/Açúcar -0,18 -0,09 0,31
Aparência
Sorbato*Polpa/Açúcar -0,10 -0,05 0,55
Média 6,93 6,93 0,00
Ácido -0,34 -0,17 0,08
Sorbato 0,14 0,07 0,37
Polpa/açúcar -0,12 -0,06 0,43
Ácido *Sorbato 0,04 0,02 0,79
Ácido*Polpa/Açúcar 0,10 0,05 0,55
Cor
Sorbato*Polpa/Açúcar -0,24 -0,12 0,18
Média 6,79 6,79 0,00
Ácido -0,18 -0,09 0,00
Sorbato 0,12 0,06 0,01
Polpa/açúcar 0,04 0,02 0,17
Ácido *Sorbato 0,04 0,02 0,17
Ácido*Polpa/Açúcar 0,12 0,06 0,01
Gosto de goiaba
Sorbato*Polpa/Açúcar -0,20 -0,10 0,02
Média 6,69 6,69 0,00
Ácido -0,14 -0,07 0,47
Sorbato 0,20 0,10 0,33
Polpa/açúcar 0,10 0,05 0,59
Ácido *Sorbato 0,16 0,08 0,41
Ácido*Polpa/Açúcar -0,20 -0,10 0,33
Doçura
Sorbato*Polpa/Açúcar -0,24 -0,12 0,25
Média 6,56 6,56 0,00
Ácido 0,58 0,29 0,07
Sorbato 0,06 0,03 0,81
Polpa/açúcar -0,24 -0,12 0,34
Ácido *Sorbato 0,32 0,16 0,23
Ácido*Polpa/Açúcar -0,50 -0,25 0,10
Textura
Sorbato*Polpa/Açúcar -0,18 -0,09 0,48
Média 6,71 6,71 0,00
Ácido 0,10 0,05 0,69
Sorbato 0,12 0,06 0,65
Polpa/açúcar -0,04 -0,02 0,86
Ácido *Sorbato 0,20 0,10 0,45
Ácido*Polpa/Açúcar -0,30 -0,15 0,26
Impressão global
Sorbato*Polpa/Açúcar -0,10 -0,05 0,72
71
As formas das curvas de níveis da Figura 5 indicam a possível existência
de um ponto estacionário fora da região experimental (outlier). Assim, uma
simples análise visual poderia ocasionar uma interpretação indesejável, sendo
necessária a aplicação de outra metodologia estatística para encontrar um valor
ótimo mais próximo dos limites da região experimental (como o método Ridge).
Em virtude dessa ocorrência e, juntamente com os resultados não significativos
das estimativas da maioria dos parâmetros do modelo de superfície de resposta
(Tabela 3), optou-se, nesse trabalho, por utilizar a técnica de estatística
multivariada de análise de componentes principais e mapa de preferência para
otimizar as condições ideais para a elaboração do doce de goiaba levando-se em
consideração os escores individuais de cada consumidor.
(a)
FIGURA 5 Superfície de contorno para a variável “gosto de goiaba”. As
variáveis que não apareceram nos gráficos foram fixadas nos seus
respectivos pontos centrais. (...continua...)
72
FIGURA 5, Cont.
(b)
5.3 Análise de Componentes Principais e Mapa de Preferência
Observa-se na Figura 6 que os dois componentes obtidos explicam,
aproximadamente, 87% da variação total. Esse resultado revela que a
representação dos dados em um gráfico de duas dimensões está adequada, pois,
87% variação total dos dados de aceitação, quanto aos atributos sensoriais de
aparência, cor, gosto de goiaba, doçura e textura é explicada pelos dois
primeiros componentes principais.
73
Com
p
onente
p
rinci
p
al 2
(
42
,
21%
)
Componente principal 1 (45,93%)
Componente principal 1 (45,93%)
Com
p
onente
p
rinci
p
al 2
(
42
,
21%
)
FIGURA 6 Análise de componentes principais e círculo de correlação referente
aos escores de aceitação dos 9 tratamentos de doce de goiaba.
*Tratamento 9: média dos valores de aceitação obtidas pelos tratamentos 9, 10 e
11.
74
A separação espacial dos tratamentos plotada sobre o mapa de
preferência (Figura 7) mostrou que o tratamento 2 foi o preferido em relação à
impressão global, uma vez que se encontra na região de preferência em que
cerca de 80% dos provadores consideram que a amostra apresentou escores de
aceitação acima da média. Assim, podemos verificar que os consumidores
preferiram o doce com maior concentração de açúcar e de ácido.
Componente principal 2 (42,21%)
Componente principal 1 (45,93%)
FIGURA 7 Mapa de preferência dos 9 tratamentos de doce de goiaba.
*Tratamento 9: média dos valores de aceitação obtidas pelos tratamentos 9, 10 e
11.
75
O círculo de correlação (Figura 6) indicou que a aceitação do tratamento
2 foi mais influenciada pelos atributos sensoriais de doçura, aparência e textura.
Isso também pode ser verificado ao analisar as médias dos escores de aceitação
(Tabela 4) que mostram que o tratamento 2 obteve uma média de notas em
relação à doçura, aparência e textura compreendidas entre 7 e 8, ou seja, entre os
termos hedônicos “gostei moderadamente” e “gostei muito” e os demais
tratamentos tiveram suas médias entre 6 (gostei ligeiramente) e 7 (gostei
moderadamente).
TABELA 4 Médias dos escores de aceitação do doce de goiaba em massa em
relação à aparência, cor, doçura, gosto de goiaba e textura.
Médias dos escores de aceitação* atribuídos aos tratamentos
Atributos
sensoriais
T1 T2 T3 T4 T5 T6 T7 T8 T9
Aparência
6,77 7,39 6,73 6,66 6,66 6,43 6,64 6,68 6,45
Cor
6,66 7,09 6,86 6,50 7,02 7,34 7,00 7,14 6,61
Doçura
6,43 7,07 6,61 6,16 6,91 6,55 6,82 6,57 6,73
Gosto de
goiaba
6,75 6,82 6,82 6,43 6,80 7,05 6,91 6,80 6,73
Textura
6,41 7,50 6,36 6,77 6,16 5,93 6,45 6,18 6,48
* de 44 consumidores.
Os resultados mostram que, apesar do tratamento 2 ter sido preferido
pelos consumidores, os demais também obtiveram boa aceitação uma vez que
seus respectivos escores de aceitação encontraram-se compreendidos entre 6
76
(gostei ligeiramente) e 7 (gostei moderadamente) em todos os atributos de
aceitação avaliados (Tabela 4).
De acordo com Yukinori et al. (2004), a funcionalidade da pectina é
dependente do tamanho molecular, do grau de metoxilação, pH e força iônica.
Assim, os doces que não tiveram adição de ácido (5,6,7 e 8) não atingiram ponto
de corte, confirmando a importância desse aditivo para adequar o pH do doce,
permitindo uma boa atuação da pectina para a formação do gel. Apesar de não
apresentar significativo a P ≤ 0,05, o coeficiente de regressão atribuído ao
parâmetro linear para a variável ácido cítrico apresenta-se positivo (Tabela 3),
mostrando uma tendência desse fator sobre o aumento da aceitabilidade em
relação à textura. Os demais tratamentos (1, 3, 4, 5, 6, 7, 8 e 9) apresentaram
porcentagem de preferência abaixo (entre 30% e 50%) da preferência atribuída
ao tratamento 2 (80%) de acordo com o Mapa de Preferência (Figura 7).
77
6 CONCLUSÃO
Neste estudo, a metodologia de superfície de resposta, por si só, não foi
suficiente para encontrar uma formulação ótima para a elaboração do doce de
goiaba. Por meio do mapa de preferência e do círculo de correlação, verificou-se
maior aceitabilidade dos tratamentos com maior teor de açúcar e de ácido
cítrico, sendo essa influenciada pela doçura, aparência e textura dos doces.
78
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81
82
CAPÍTULO 4
INFLUÊNCIA DA EMBALAGEM E DO SORBATO DE POTÁSSIO
SOBRE AS ALTERAÇÕES FÍSICAS, FÍSICO-QUÍMICAS E
MICROBIOLÓGICAS DE DOCE DE GOIABA (Psidium guajava, L) EM
MASSA
1 RESUMO
MENEZES, Camila Carvalho. Influência da embalagem e do sorbato de potássio
sobre as alterações físicas, físico-químicas e microbiológicas de doce de goiaba
(Psidium guajava, L) em massa. In: ______. Otimização e avaliação da
presença do sorbato de potássio e das embalagens sobre o doce de goiaba
durante o armazenamento. 2008. Cap. 4, p. 83-109. Dissertação (Mestrado em
Ciência dos Alimentos) – Universidade Federal de Lavras, Lavras, MG
*
.
A elaboração de doces através do processamento de frutas é uma alternativa
promissora para a sua conservação pelo fato de proporcionar um sabor
agradável, com o aumento da doçura, e permitir uma boa conservação do
produto por tempo prolongado. Diante da busca por qualidade e maior
durabilidade de doces de frutas, o objeto do trabalho foi avaliar a interferência
da adição de sorbato de potássio e das embalagens de polipropileno, metálicas e
de filmes de celofane sobre a qualidade por meio das características físicas,
físico-químicas e microbiológicas do doce em massa de goiaba (Psidium
guajava L.) durante o armazenamento. As análises físicas, físico-químicas e
microbiológicas mostraram que os diferentes tipos de embalagens não
interferiram na estabilidade do doce de goiaba em massa até o 5
o
mês de
armazenamento, sendo o tempo, o fator que mais influenciou na qualidade do
doce quando armazenado em temperatura e umidade de 19,6
o
C e 76,2%,
respectivamente. O sorbato de potássio ocasionou um aumento do teor de
sólidos solúveis e diminuição da atividade de água.
Palavras-chave: doce de goiaba, armazenamento, sorbato de potássio,
embalagens.
*
Comitê orientador: Profa. Dra. Soraia Vilela Borges – DCA/UFLA (Orientadora),
Profa. Dra. Fabiana Queiroz Ferrua – DCA/UFLA (Co-orientadora) e Prof. Marcelo
Ângelo Cirillo – DEX/UFLA (Co-orientador).
84
2 ABSTRACT
MENEZES, Camila Carvalho. Influence of the package and potassium sorbate
on the physical, physicochemical and microbiological alterations of guava
preserve (Psidium guajava, L) in mass. In: ______. Optimization and
evaluation of the presence of potassium sorbate and packages on guava
preserve during storage. 2008. Chap. 4, p.83-109. Dissertation (Máster in Food
Science) – Universidade Federal de Lavras, Lavras, MG, Brazil
*
.
Preserve making through fruit processing is an promising alternative to its
conservation for providing a agreeable taste with the increase of sweetness and
allow a good conservation of the product for prolonged times. Before the search
for both quality and longer durability of fruit preserves, the objective of this
work was to evaluate the interference of adding potassium sorbate and metal
prolypropylene packages and cellophane films on the quality of the physical,
physicochemical and microbiological characteristics of guava preserve (Psidium
guajava, L) during storage. The physical, physicochemical and microbiological
characteristics showed that the different kinds of packages did not interfere in
the stability of guava preserve till the 5th months of storage, time being the
factor which most influenced the quality of the preserve when stored at
temperature of 19,6
o
C and humidity of 76.2%. Potassium sorbate brought about
increased content of soluble solids and decreased water activity.
Key words: guava preserve, storage, potassium sorbate, packages.
*
Guidance Committee: Profa. Dra. Soraia Vilela Borges – DCA/UFLA (Adviser), Profa.
Dra. Fabiana Queiroz Ferrua – DCA/UFLA (Co-adviser) e Prof. Dr. Marcelo Ângelo
Cirillo – DEX/UFLA (Co-adviser).
85
3 INTRODUÇÃO
O cultivo da goiaba é um dos mais importantes em países tropicais e
subtropicais. O Brasil é um dos maiores produtores mundiais da fruta, junto a
outros países como o México, o Paquistão e a Índia. O Estado de São Paulo é o
maior produtor de goiaba no país, com 6 mil hectares plantados, o que totaliza
70% da produção nacional. A alta perecibilidade, juntamente com a falta de
disponibilidade de armazenamento durante os meses de pico de processamento
industrial/safra, contribuem para perdas pós-colheita ao redor de 30% (Sato et
al., 2004). Assim, a industrialização de produtos como geléias e doces são uma
boa alternativa para o excedente de produção.
Os doces em massa são resultantes do processamento adequado das
partes comestíveis dos vegetais, adicionados de açúcares, água, pectina (0,5 a
1,5%), ajustador de pH (3 a 3,4), além de outros ingredientes e aditivos
permitidos até alcançar a consistência adequada, assegurando estabilidade ao
produto. Após o processamento, os doces devem ser devidamente embalados e
armazenados nas condições ambientais (Jackix, 1988; Associação Brasileira das
Indústrias de Alimentação, 1996). A goiabada ou doce em massa de goiaba deve
ter cor característica do produto, variando de vermelho amarelado a vermelho
amarronzado, odor e sabor característicos lembrando a goiaba, aparência
gelatinosa e sólida, permitindo corte (Mori et al, 1998).
A vida de prateleira de um produto representa o período em que o
produto permanece em boas condições sensoriais e microbiológicas para o
consumo, sem prejuízos para o paladar ou saúde. Essas condições são
dependentes das transformações físicas, químicas e microbiológicas que
ocorrem durante o armazenamento, as quais dependem da natureza do produto,
dos componentes da mistura, da embalagem e das condições de armazenamento
86
(temperatura, umidade relativa, tempo de armazenamento) (Man & Jones, 1997;
Koskosmanli & Keles, 2000; Kannan & Susheela-Thirumaran, 2004; Wicklund
et al., 2005).
Sucos, compotas e geléias são geralmente conservados pela aplicação da
combinação de obstáculos tais como a redução do pH, a redução da atividade de
água pela adição de solutos, tratamento térmico e o uso dos conservantes (Stiles
Battey et al., 2002).
Do ponto de vista microbiológico, os doces artesanais, conforme a
embalagem e condições de processamento e armazenamento, têm uma vida útil
que pode variar de 6 meses a 1 ano (Tfouni & Toledo, 2002), a qual pode ser
prolongada pela adição de ácido sórbico e seus sais que têm boa atuação na
faixa de pH de 4,0 a 6,0 (Jay, 1996).
O tipo de embalagem no qual o produto é acondicionado, também, pode
influenciar na sua vida útil. As embalagens devem evitar as alterações das
características sensoriais do produto, além de satisfazer as necessidades de
marketing, custo, disponibilidade entre outros. Em casos em que é feito o
acondicionamento à quente do produto, para diminuição da concentração de
oxigênio no espaço livre e da carga microbiana da embalagem, exige-se,
também, do material de embalagem, uma estabilidade térmica e dimensional nas
temperaturas de enchimento. Além desses requisitos a boa hermeticidade do
sistema de fechamento, assegura a manutenção das características do material de
embalagem e evita a recontaminação microbiológica do produto (Jaime et al.,
1998).
A embalagem de celofane é mais econômica, mas é mais permeável à
água do que as poliolefinas como o polipropileno (Morillon et al., 2000); e à luz
(79 a 90% a 800nm) (Lu et al., 2004), do que potes de polipropileno (70% a
800nm) (Alves et al., 2007), talvez, não sendo tão apropriada para doces em
massa (Policarpo et al., 2007). As embalagens metálicas, porém, são totalmente
87
impermeáveis ao vapor de água e o produto contido não sofre influência da
luminosidade.
Diante da busca por qualidade e maior durabilidade de doces de frutas, o
objeto do trabalho foi avaliar a interferência da adição de sorbato de potássio e
das embalagens de polipropileno, metálicas com corpo em folha de flandres,
tampa e fundo em folha cromada com revestimento cromo metálico e de filmes
de celofane sobre a qualidade do doce em massa de goiaba (Psidium guajava, L)
durante o armazenamento.
88
4 MATERIAL E MÉTODOS
4.1 Delineamento experimental
Foi seguido um planejamento fatorial triplo com 2 repetições, cujos
fatores avaliados foram: X
1
: formulações (ausência e presença de sorbato de
potássio); X
2
: embalagens (metálica, polipropileno e celofane); X
3
: tempos de
armazenamento (0, 1, 3 e 5 meses).
4.2 Processamento dos doces
Foram empregadas goiabas maduras da cultivar ‘Pedro Sato’, em estádio
avançado de maturação, adquiridas de produtores da Associação dos
Fruticultores de Lavras (FRUTILAVRAS), safra 2007, armazenadas sob
refrigeração até seu processamento. Os ingredientes utilizados foram: açúcar
tipo cristal (comercial), ácido cítrico monoidratado P.A. (grau comercial
NUCLEAR), pectina cítrica de alto grau de metoxilação (grau comercial
VETEC) e sorbato de potássio (grau comercial VETEC). No fluxograma
apresentado pela Figura 1 estão demonstradas as etapas de elaboração do doce.
Os frutos foram lavados em água corrente, sanitizados em solução de
hipoclorito de sódio a 200 mg.L
-1
por 15 minutos, selecionados, branqueados
para a inativação das enzimas responsáveis pelo escurecimento enzimático
(100
o
C, por 5 minutos), acondicionados em sacos de polietileno de baixa
densidade e congelados a -18
o
C para posterior processamento dos doces de
goiaba. Para determinar o binômio tempo x temperatura, utilizado no
branqueamento, realizou-se a análise de atividade da peroxidade, segundo
Matsumo & Uritane (1972). O tratamento térmico a 100
o
C por 5 minutos foi
suficiente para inativação total dessa enzima que, por ser uma das enzimas de
maior estabilidade térmica presente em frutas e vegetais, é muito utilizada como
89
indicador de branqueamento e outros processamentos térmicos envolvendo tais
alimentos (Whitaker, 1972).
Lavagem em água corrente
Sanitizaçao – hipoclorito de sódio a 200mg.L
-1
por 15minutos
Seleção e preparo
Branqueamento – 100
o
C por 5 minutos
Congelamento (- 18
o
C)
Descongelamento (± 5
o
C)
Despolpamento
Cocção
Ponto – 73
o
Brix
Embalagem
1
o
) polpa + açúcar;
2
o
) sorbato de potássio;
3
o
) pectina + ácido cítrico.
Lavagem em água corrente
Sanitizaçao – hipoclorito de sódio a 200mg.L
-1
por 15minutos
Seleção e preparo
Branqueamento – 100
o
C por 5 minutos
Congelamento (- 18
o
C)
Descongelamento (± 5
o
C)
Despolpamento
Cocção
Ponto – 73
o
Brix
Embalagem
1
o
) polpa + açúcar;
2
o
) sorbato de potássio;
3
o
) pectina + ácido cítrico.
FIGUR
A 1 Fluxograma de produção do doce de goiaba.
As goiabas congeladas por 10 dias, foram descongeladas em geladeira (±
5
o
C) no dia anterior ao despolpamento e despolpadas em despolpadeira elétrica
(peneira de diâmetro de 0,6mm). O doce foi processado em tacho aberto de aço
inoxidável, no qual foi adicionada a polpa e o açúcar. A pectina
(0,5% em
relação à polpa em todos os tratamentos)
e o ácido cítrico foram
90
incorporados ao doce ao final do processo de cocção para evitar a degradação da
pectina devido à acidez e à alta temperatura. O sorbato de potássio foi
adicionado ao doce dissolvido em uma porção de polpa (em média, quatro partes
de polpa para uma de sorbato) quando o doce apresentou concentração em torno
de 50
o
Brix. Os doces permaneceram sob cocção até atingirem um teor de sólidos
solúveis igual a 73
o
Brix.
Após o término do processo, os doces foram embalados em embalagens
de polipropileno (0,190mm de espessura, 9,0mm de diâmetro e 5,5cm de altura),
embalagens metálicas com corpo em folha de flandres (0,189mm de espessura,
9,8mm de diâmetro e 7,0cm de altura), tampa e fundo em folha cromada com
revestimento cromo metálico (0,202mm de espessura) e em filme de celofane
incolor (0,020mm de espessura). O enchimento foi feito à quente. Os doces
foram moldados no filme de celofane com o auxílio das embalagens de
polipropileno que serviram como base até o resfriamento total dos doces. Em
seguida, as embalagens foram devidamente identificadas e armazenadas em
câmara climática com controle de temperatura (19,6
o
C) e umidade relativa (em
torno de 76,2%). Uma vez que o trabalho teve como uma de suas finalidades dar
subsídios para os pequenos produtores da região melhorarem a qualidade de seus
produtos, os valores de temperatura e umidade foram estabelecidos de acordo
com as médias das Normais Climatológicas (1961-1990) de trinta anos da região
de Lavras. Tais dados foram fornecidos pela Estação Climatológica Principal de
Lavras, convênio UFLA/INMET. Apesar da tentativa de padronização da
umidade relativa, durante o estudo, utilizando câmara climática com controle de
temperatura e umidade, o higrômetro revelou uma variação da umidade relativa
entre 76% a 83%.
As formulações analisadas encontram-se na Tabela 1, sendo que cada
uma delas (presença e ausência de sorbato de potássio) foi analisada nos três
tipos de embalagens.
91
TABELA 1 Composição das formulações de doces de goiaba em massa.
Formulações
Componentes
F1 F2
Sorbato de potássio (%)
0 0,1
Relação polpa/açúcar (g/g)
50 50
Ácido cítrico (%)
0,5 0,5
Pectina (%)
0,5 0,5
Sólidos solúveis (
o
Brix)
73 73
4.3 Análises físico-químicas
O pH foi determinado em potenciômetro digital, segundo Instituto
Adolfo Lutz (1985). A acidez titulável foi realizada, segundo técnica descrita
pela Association of Official Analitical Chemistry (1992) e expressa em
equivalente de ácido cítrico por 100g da amostra. Os teores de açúcares totais,
açúcares redutores e açúcares não-redutores foram analisados pelo método
redutométrico de Somoghy, adaptado por Nelson (AOAC, 1992). A
determinação dos sólidos solúveis foi feita por refratometria, de acordo com as
normas analíticas do IAL (1985) e os resultados foram expressos em
o
Brix. A
atividade de água foi determinada utilizando-se equipamento Aqualab (Decagon
modelo 3 TE). As amostras, aproximadamente 5g, foram dispostas em
recipientes plásticos e as leituras foram realizadas em temperatura controlada de
25,0 ± 0,3
o
C. As determinações foram feitas em triplicata.
4.4 Análise de Perfil de Textura (TPA)
A TPA foi realizada utilizando um analisador de textura TA.TX2i Stable
Micro Systems, (Goldaming, England), com sonda cilíndrica de alumínio de
92
fundo chato (Ø = 45mm) e tempo, distância, velocidades de pré-teste, teste e
pós-teste de 5s, 6mm, 2mm/s, 1mm/s e 2mm/s, respectivamente. Para a
realização das leituras as amostras foram cortadas em de cubos 1/1/1cm. Os
resultados obtidos da curva força x tempo foram calculados pelo Software
Texture Expert Versão 1.22. Os parâmetros analisados foram: firmeza,
coesividade, elasticidade, adesividade e fraturabilidade. Os resultados expressos
são médias de oito determinações.
4.5 Análise de cor
A cor dos doces foi determinada de acordo com a metodologia proposta
por Giese (1996). Os valores de L* e a* foram determinados com aparelho
colorímetro Minolta modelo CR 400, trabalhando com D
65
(luz do dia) e usando
os padrões CIELab: em que L* varia de 0 (preto) a 100 (branco), a* varia do
verde (-) ao vermelho (+). Os valores de b* também foram obtidos, porém, não
foram avaliados, pois, de acordo com Padula & Rodriguez-Amaya (1987) no
caso da goiaba, que tem como cor predominante o vermelho, em razão da grande
quantidade de licopeno presente nesta fruta, o valor a* é muito mais
representativo da cor que o b*. Sato et al. (2006) também determinaram em
estudos preliminares que a cor amarela (b*) não apresenta diferença significativa
durante o processamento de goiaba em xarope de sacarose, assim, durante o
estudo este parâmetro não foi determinado.
4.6 Análises microbiológicas
As determinações de Salmonella sp e coliformes totais a 35
o
C foram
realizadas segundo Silva et al. (1997) e para fungos e leveduras utilizou-se a
técnica de diluição seriada em superfície (Sansón, 2000).
93
4.7 Análise estatística
Os resultados foram analisados através da Análise de Variância, na qual
observou-se a significância dos efeitos principais e interações. Utilizou-se,
especificamente, o teste de Scott & Knott para os fatores qualitativos e análise
de Regressão para determinar as alterações dos tratamentos durante a vida de
prateleira (Pimentel-Gomes, 1990). As análises estatísticas foram realizadas com
o auxílio do programa SISVAR (Ferreira, 2000).
94
5 RESULTADOS E DISCUSSÕES
Nas Tabelas 2 e 3, são apresentadas as análises de variância (ANAVA)
com os respectivos níveis de significância, coeficiente de variação e valores
médios para cada variável resposta, obtidos a partir dos resultados experimentais
das análises físico-químicas e físicas, respectivamente.
TABELA 2 Análise de variância com respectivos níveis de significância,
coeficiente de variação e valores médios das variáveis físico-
químicas e químicas dos doces de goiaba.
Níveis de significância
Variáveis
Causas de variação
GL pH AT a
w
SS AÇT AR ANR
Tempo (T)
3 0,1295 0,000* 0,2273 0,0000* 0,000* 0,0013* 0,000*
Sorbato (S)
1 0,9042 0,5617 0,0073* 0,0000* 0,1065 0,2953 0,1944
Embalagens (E)
2 0,3218 0,7194 0,9634 0,9192 0,3892 0,6642 0,2614
T*S
3 0,0986 0,4093 0,9315 0,0000* 0,9155 0,5839 0,8830
T*E
6 0,4675 0,9149 0,9707 0,8234 0,4235 0,9560 0,5925
S*E
2 0,3206 0,5318 0,8058 0,5066 0,0925 0,5743 0,1076
T*S*E
6 0,4218 0,7514 0,9907 0,9375 0,2034 0,6487 0,1596
Erro
24
Total corrigido
47
CV (%)
4,88 4,93 2,69 2,30 11,48 12,74 15,18
Média geral
3,41 0,70 0,77 73,48 45,65 12,66 31,43
* Valor do teste F significativo ao valor nominal de 5% de probabilidade.
AT – acidez titulável; a
w
– atividade de água; SS – sólidos solúveis; AÇT –
açúcares totais; AR – açúcares redutores; ANR – açúcares não redutores.
95
TABELA 3 Análise de variância com respectivos níveis de significância,
coeficiente de variação e valores médios das variáveis de cor e
textura dos doces de goiaba.
Níveis de significância
Variáveis
Causas de variação
GL L* A* FIR COE EL AD FR
Tempo (T)
3 0,0053* 0,000* 0,9811 0,2737 0,3133 0,0175* 0,8934
Sorbato (S)
1 0,1001 0,0503 0,0594 0,3670 0,3767 0,4952 0,1075
Embalagens (E)
2 0,8789 0,8698 0,9455 0,4628 0,1281 0,7971 0,5126
T*S
3 0,9701 0,5032 0,7290 0,8780 0,6382 0,1122 0,9422
T*E
6 0,6564 0,9747 0,9481 0,9798 0,2698 0,8188 0,9832
S*E
2 0,3570 0,8356 0,5862 0,8071 0,3809 0,6777 0,8689
T*S*E
6 0,7045 0,8481 0,9939 0,7072 0,3233 0,7456 0,9040
Erro
24
Total corrigido
47
CV (%)
7,37 14,38 29,15 26,77 6,81 -20,28
50,03
Média geral
34,44 18,73 469,30 0,19 0,87 -211,33
398,17
* Valor do teste F significativo ao valor nominal de 5% de probabilidade.
L* - cor L; a* - cor a; FIR – firmeza; COE – coesividade; EL – elasticidade; AD
– adesividade; FR – fraturabilidade.
Os valores de pH dos doces não variaram durante os 5 meses de vida de
prateleira, assim como não houve interferência significativa a P≤ 0,05 do tipo de
embalagem e da presença do sorbato de potássio e a média do pH dos doces foi
igual a 3,41 (Tabela 1). Policarpo et al. (2007) também verificaram que os
valores de pH dos doces de umbu permaneceram constantes durante o
armazenamento, assim como Assis et al. (2007), em estudos sobre a estabilidade
da geléia de caju durante 120 dias de armazenamento. A estabilidade do ácido
sórbico em sistemas alimentícios é altamente influenciada pelo pH do meio
(Thakur et al. 1994). Gerschenson et al. (1986) relataram que há uma alta
96
degradação do ácido em solução de açúcar com pH entre 3,5 a 4,5. Vidyasagar
& Arya (1983), no entanto, verificaram que, exceto o ácido cítrico e o ácido
málico, todos os outros ácidos exibem efeito catalítico sobre a degradação do
ácido sórbico. Desse modo, o efeito do ácido específico parece ser mais
importante do que o efeito do pH sobre a degradação deste conservante.
Apesar da estabilidade do pH, houve um aumento significativo da acidez
titulável dos doces (Figura 2) durante o armazenamento, concordando com
Nascimento et al. (2002) ao estudarem as alterações físico-químicas durante a
conservação de doce de corte da casca do maracujá.
0
0,1
0,2
0,3
0,4
0,5
0,6
0,7
0,8
0,9
012345
Tempo (meses)
Acidez Titulável (mg de ácido
cítrico/100g)
6
Acidez titulável observada Acidez titulável estimada
y = 0,626 + 0,031x R
2
= 0,948
FIGURA 2 Representação gráfica, equação de regressão e coeficiente de
determinação da acidez titulável em função do tempo de
armazenamento.
97
A presença de sorbato de potássio reduziu a atividade de água dos doces
(Tabela 4). Gliemmo et al. (2006) também determinaram em seus estudos que a
adição de sorbato de potássio em sistemas aquosos modelos provoca uma
redução da atividade de água principalmente na presença de glucose. De acordo
com Thakur et al. (1994), a solubilidade do ácido sórbico em água a 25
o
C é
0,16%, enquanto a de sais derivados é acima de 50%. Devido a essa alta
solubilidade, o sorbato de potássio é a forma preferida para utilização em
alimentos. A a
w
não foi influenciada pelo material de embalagem e tempo de
armazenamento, possivelmente, pelo valor de umidade relativa utilizado no
experimento.
TABELA 4 Efeito do sorbato de potássio sobre a atividade de água do doce de
goiaba em massa.
Sorbato de potássio a
w
(atividade de água)
Ausência
0,7790b
Presença
0,7615a
Médias seguidas pela mesma letra na mesma
coluna são iguais entre si pelo teste de Scott
& Knott (<0,05).
A presença do sal também provocou um aumento no teor de sólidos
solúveis do produto (Figura 3). Esse fato pode ser atribuído ao fenômeno de
sinérese, que é um problema freqüentemente verificado em géis de polpa de
frutas, resultado da liberação da água retida na matriz do gel (Fizman & Duran,
1992; Mouquet et al., 1997; Mouquet et al. 1992).
98
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
0123456
Tempo (meses)
Sólidos Solúveis (
o
Brix)
SS - sem sorbato de potássio (1)
CS - com sorbato de potássio (2)
y
1
= 71,235 – 3,079x + 0,790x
2
R
2
= 0,983
y
2
= 72,955 – 3,626x + 1,243x
2
R
2
= 0,958
FIGURA 3 Representação gráfica, equação de regressão e coeficiente de
determinação do teor de sólidos solúveis em função do tempo de
armazenamento e da presença de sorbato de potássio.
Assim como ocorreu com o teor de sólidos solúveis, observou-se um
aumento da concentração de açúcares totais e, conseqüentemente, de açúcares
redutores e não-redutores no quarto tempo de armazenamento (Tabela 5).
99
TABELA 5 Efeito do tempo sobre os teores de açúcares totais, redutores e não-
redutores do doce de goiaba em massa.
Tempos
(meses)
Açúcares totais
(g/100g)
Açúcares
redutores (g/100g)
Açúcares não-
redutores (g/100g)
0
52,5571 12,6956 37,8386
1
44,1193 13,2262 29,3595
3
34,5675 10,9096 22,1702
5
51,3735 13,7995 35,6612
Médias seguidas pela mesma letra na mesma coluna são iguais entre si pelo teste
de Scott & Knott (<0,05).
Durante os cinco meses de armazenamento, não houve interferências
significativas das embalagens e do sorbato de potássio sobre os parâmetros de
cor. O armazenamento dos doces em câmara climática, sem efeito da
luminosidade, pode ter evitado que as diferentes % de transmissão de luz das
embalagens (Alves et al., 2007) interferissem no processo de conservação. Não
foi possível ajustar um bom modelo aos dados referentes à variação de
luminosidade, durante o armazenamento, uma vez que o número de pontos
estudados (4 tempos) não permitiu ajustar-se um modelo de maior ordem. Mas,
de acordo com as médias apresentadas (Tabela 6) verificou-se uma tendência de
declínio para os valores de luminosidade. Resultados semelhantes foram
encontrados em trabalhos realizados com geléia de morango (Garcia-Viguera et
al., 1999; Wicklund et al., 2005) e com doce em massa de polpa de umbu
(Policarpo et al. 2007).
100
TABELA 6 Médias do valor CIE L* durante os tempos de armazenamento.
Tempos (meses) Cor L*
0
35,7875
1
33,3377
3
34,8892
5
32,8862
O índice de coloração vermelha do doce (a*) aumentou com o tempo
(Figura 4) como no trabalho de Garcia-Viguera et al. (1999) ao determinarem
que a taxa de degradação do valor CIE a* não está sempre correlacionada à taxa
de degradação da antocianina (pigmento) em geléia de morango. Tem sido
demonstrado que a concentração de pigmentos poliméricos aumenta com a
temperatura e tempo de armazenamento e isso tem um importante efeito sobre a
cor de sucos e vinhos vermelhos (Somers, 1971; Adans & Ongley, 1973; Bakker
& Timberlake, 1986; Withy et al., 1993). O efeito positivo do armazenamento
sobre o comportamento da cor vermelha dos doces pode ser atribuído à acidez e
à temperatura por provocarem a ruptura das membranas pelo processo, liberando
o licopeno e realçando a cor (Thompsom et al., 2000; Dewanto et al., 2002; Sato
et al. 2006).
101
0
5
10
15
20
25
30
35
0123456
Tempo (meses)
Cor a*
Cor a* - Médias observadas Cor a* - Médias ajustadas
y = 16,035 – 3,340x +1,167x
2
R
2
= 0,873
FIGURA 4 Representação gráfica, equação de regressão e coeficiente de
determinação da cor a* em função do tempo de armazenamento.
Em relação à textura, apenas a adesividade apresentou um aumento
significativo durante o armazenamento dos doces (Figura 5). A estabilidade dos
demais parâmetros, que foi apontada pela análise de variância a P ≤ 0,05, talvez,
seja atribuída aos elevados valores dos coeficientes de variação (CV). Isso pode
ser devido à dificuldade para manter-se estritamente padronizadas as várias
etapas de produção, durante o processamento, e/ou devido à não conformidade
da metodologia aplicada para realização da análise de perfil de textura. Tais
observações podem ser objetos de estudo em trabalhos posteriores. A Figura 8
ilustra o comportamento da adesividade dos doces durante os cinco meses de
armazenamento. Optou-se por ajustar um modelo linear devido aos valores do
coeficiente de determinação e índice de significância do modelo apresentarem-se
satisfatórios.
Os tratamentos permaneceram microbiologicamente estáveis durante os
150 dias de armazenamento. Os resultados indicaram a ausência de Salmonella
sp e ocorrência não significativa de coliformes totais (<3NMP.g
-1
) e fungos e
102
leveduras (<10UFC.g
-1
). Possivelmente, essa estabilidade se deve às
características intrínsecas do doce de goiaba como baixo pH (pH=3,41), baixa
atividade de água (entre 0,76 e 0,78) e teor de sólidos solúveis elevado (73
o
Brix), além da satisfatória condição sanitária durante o processamento.
-250
-200
-150
-100
-50
0
0123456
Tempo (meses)
Adesividade (g.s)
Adesividade observada Adesividade estimada
y = -232,0653 + 11,1723x R
2
= 0,969
FIGURA 5 Representação gráfica, equação de regressão e coeficiente de
determinação da adesividade em função do tempo de
armazenamento.
103
6 CONCLUSÕES
Os diferentes tipos de embalagens não interferiram na estabilidade do
doce de goiaba em massa até o 5
o
mês de armazenamento, sendo o tempo, o
fator que mais influenciou na qualidade do doce, quando armazenado em
temperatura e umidade de 19,6
o
C e 76,2%, respectivamente. O sorbato de
potássio ocasionou um aumento do teor de sólidos solúveis e diminuição da
atividade de água nos doces; a adesividade aumentou e microbiologicamente os
doces permaneceram estáveis.
104
7 REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS
ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DAS INDÚSTRIAS DE ALIMENTAÇÃO.
Compêndio de legislação dos alimentos. São Paulo, 1996. 2 v.
ADANS, J. B.; ONGLEY, M. J. The degradation of anthocyanins in canned
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pelargonidin 3-glucoside. Journal Food Technology, Wageningen, v. 8, p. 139-
145, 1973.
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ASSOCIATION OF OFFICIAL ANALITICAL CHEMISTRY. Official
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109
110
CAPÍTULO 5
ALTERAÇÕES SENSORIAIS DURANTE O ARMAZENAMENTO DE
DOCE EM MASSA DE GOIABA (PSIDIUM GUAJAVA, L.):
INFLUÊNCIA DA EMBALAGEM E DO SORBATO DE POTÁSSIO
1 RESUMO
MENEZES, Camila Carvalho. Alterações sensoriais durante armazenamento de
doce em massa de goiaba (Psidium guava, L.): influência da embalagem e do
sorbato de potássio. In: ______. Otimização e avaliação da presença do
sorbato de potássio e das embalagens sobre o doce de goiaba durante o ar
mazenamento. 2008. Cap. 5, p. 111-145. Dissertação (Mestrado em Ciências
dos Alimentos) – Universidade Federal de Lavras, Lavras, MG
*
.
A estabilidade é uma característica extremamente desejável em alimentos. Os
consumidores cada vez mais buscam por alimentos de qualidade sensorial e com
maior estabilidade física e microbiológica. Assim, a utilização de métodos
combinados tem grande aplicação na conservação dos alimentos. Nesse trabalho,
o objetivo foi avaliar a interferência da adição de sorbato de potássio e das
embalagens de polipropileno, metálicas e dos filmes de celofane sobre a
qualidade sensorial do doce em massa de goiaba (Psidium guajava, L) durante o
armazenamento. Os dados de aceitação para cada tempo de armazenamento
foram analisados por meio de análise de componentes principais e Mapas de
Preferência. Os dados de aceitação de 50 consumidores foram correlacionados
com dados instrumentais dos seguintes parâmetros físicos e físico-químicos: pH,
açúcares totais, firmeza, adesividade e microscopia ótica. O trabalho mostrou
que até o 5
o
mês de armazenamento, tanto os doces com sorbato de potássio,
como os sem sorbato permaneceram estáveis microbiologicamente. A presença
deste conservante potencializou o processo de cristalização dos doces,
interferindo negativamente na preferência dos consumidores. Para o
armazenamento do doce de goiaba em massa de goiaba, quanto menor a
permeabilidade do material de embalagem, maior a estabilidade do produto,
sendo as embalagens metálicas as que garantem maior estabilidade.
Palavras-chave: armazenamento, sorbato de potássio, embalagens,
cristalização.
*
Comitê orientador: Profa. Dra. Soraia Vilela Borges – DCA/UFLA (Orientadora), Prof.
Dr. João de Deus Souza Carneiro – DCA/UFLA (Co-orientador), Prof. Dr. Marcelo
Ângelo Cirillo – DEX/UFLA (Co-orientador), Prof. Dra. Ana Carla Márquez Pinheiro –
DCA/UFLA (Co-orientadora) e Profa. Dra. Fabiana Queiroz Ferrua – DCA/UFLA (Co-
orientadora).
112
2 ABSTRACT
MENEZES, Camila Carvalho. Sensorial alterations during the storage of guava
preserve (Psidium guava, L.): Influence of the package of of potassium sorbate.
In: ______. Optimization and evaluation of the presence of potassium
sorbate and packages on guava preserve during storage. 2008. Chap. 5, p.
111-145. Dissertation (Master in Food Science) – Universidade Federal Lavras,
Lavras, MG, Brazil
*
.
Stability is one extremely desirable characteristic in foods. Consumers more and
more seek for foods with sensorial quality and with a greater physical and
microbiological stability. Thus, the use of combined methods has a great
application in food conservation. In that work, the objective was to evaluate the
interference of the addition of potassium sorbate and polypropylene, metal
packages and of cellophane films on the sensorial quality of guava preserves
(Psidium guajava, L) during storage. The acceptance data for each storage time
were investigated by means of Principal Components and Preference Maps. The
acceptance data of 50 consumers were correlated with instrumental data of the
following physical and physicochemical parameters: pH, total sugars, firmness,
adhesiveness and optical microscopy. The work showed that till the 5
th
month of
storage, both the preserves with potassium sorbate and those without sorbate
remained microbiologically stable. The presence of this conserver potentiated
the crystallization process of the preserves, interfering negatively on consumers’
preference. To the storage of guava preserve, the poorer the permeability of the
wrapping material the higher the product stability, the metal packages being the
ones warrant the longest stability.
Key words: storage, potassium sorbate, packages, crystallization
*
Guidance Committee: Profa. Dra. Soraia Vilela Borges – DCA/UFLA ((Adviser), Prof.
Dr. João de Deus Souza Carneiro – DCA/UFLA ((Co-adviser), Prof. Dr. Marcelo
Ângelo Cirillo – DEX/UFLA (Co-adviser), Prof. Dra. Ana Carla Márquez Pinheiro –
DCA/UFLA (Co-adviser) e Profa. Dra. Fabiana Queiroz Ferrua – DCA/UFLA (Co-
adviser).
113
3 INTRODUÇÃO
A elaboração de doces através do processamento de frutas é uma
alternativa promissora a sua conservação por proporcionar um sabor agradável,
com o aumento da doçura, e permitir uma boa conservação do produto por
tempo prolongado, (Sato et al., 2004).
A goiabada ou doce em massa de goiaba deve ter cor característica do
produto, variando de vermelho amarelado a vermelho amarronzado, odor e sabor
característicos, lembrando a goiaba, aparência gelatinosa e sólida, permitindo
corte (Mori et al., 1998).
A estabilidade é uma característica extremamente desejável em
alimentos. Ao adquirir um produto, o consumidor deseja que a sua qualidade
seja mantida pelo maior tempo possível, tanto do ponto de vista microbiológico,
quanto sensorial. Os alimentos, no entanto, são formados por diversos
componentes que estão sujeitos às variações do ambiente e, conseqüentemente, a
uma série de alterações que podem resultar na perda de qualidade e até na
completa deterioração desses materiais (Leite et al., 2005). A maior parte dos
alimentos existe em um estado de não-equilíbrio amorfo, que pode ser definido
como falta de organização das moléculas, sendo o oposto ao estado cristalino, o
qual se caracteriza pelo melhor arranjo da estrutura. Esses materiais são
geralmente metaestáveis ou instáveis (estado gomoso), de modo que seu estado
físico e suas propriedades físico-químicas mudam de comportamento durante as
etapas de processamento, estocagem, distribuição e consumo (Roos, 1995; Slade
& Levine, 1991).
As embalagens devem proteger os alimentos quanto às alterações das
características sensoriais do produto, além de satisfazer às necessidades de
marketing, custo, disponibilidade, entre outras. A boa hermeticidade do sistema
114
de fechamento assegura a manutenção das características do material de
embalagem evita a recontaminação microbiológica do produto (Bureau &
Multon, 1998) e diminui a permeabilidade ao vapor de água, favorecendo maior
estabilidade de alimentos com componentes no estado mais higroscópico que o
estado cristalino. Para auxiliar nesse processo de conservação, têm-se os
conservantes como o ácido sórbico e seus sais de potássio (coletivamente
conhecidos como sorbatos) que têm sido usados como agentes antimicrobianos
em uma grande variedade de produtos alimentícios incluindo alimentos de
umidade intermediária (Sofos & Busta, 1981).
Os resultados de testes afetivos (testes com consumidores) vêm,
tradicionalmente, sendo avaliados por análise de variância univariada,
(ANAVA) e testes de comparação de médias, comparando-se a aceitação média
entre produtos (Dantas et al., 2004). Segundo Polignano et al. (1999) essa
análise global, considerando conjuntamente as avaliações de todos os
consumidores, implica em assumir que todos apresentam o mesmo
comportamento, desconsiderando suas individualidades. Cita, ainda, que os
dados podem não estar sendo bem visualizados, a ponto de se perder
informações interessantes sobre diferentes segmentos de mercado. A técnica de
Mapa de Preferência pode solucionar esse problema, além de permitir a
associação da impressão que os consumidores têm de um produto com demais
atributos sensoriais e instrumentais.
O objetivo deste trabalho foi avaliar a interferência da adição de sorbato
de potássio e das embalagens de polipropileno, metálicas e de filmes de celofane
sobre as características físicas e físico-químicas e a qualidade sensorial do doce
em massa de goiaba (Psidium guajava, L.) durante o armazenamento.
115
4 MATERIAL E MÉTODOS
4.1 Delineamento experimental
Foi seguido um planejamento fatorial triplo, cujos fatores avaliados
foram: X
1
: formulações (ausência e presença de sorbato de potássio); X
2
:
embalagens (metálica, polipropileno e celofane); X
3
: tempos de armazenamento
(0, 1, 3 e 5 meses), com 2 repetições.
4.2 Processamento dos doces
Foram empregadas goiabas maduras da cultivar ‘Pedro Sato’ em estádio
avançado de maturação, adquiridas de produtores da Associação dos
Fruticultores de Lavras (FRUTILAVRAS), safra 2007, sendo armazenadas sob
refrigeração (± 5
o
C) até seu processamento. Os ingredientes utilizados foram:
açúcar tipo cristal (comercial), ácido cítrico monoidratado (grau comercial
NUCLEAR), pectina cítrica de alto grau de metoxilação (grau comercial
VETEC) e sorbato de potássio (grau comercial VETEC). No fluxograma
apresentado pela Figura 1, estão demonstradas as etapas de elaboração do doce.
Os frutos foram lavados em água corrente, sanitizados em solução de
hipoclorito de sódio a 200 mg.L
-1
por 15 minutos, selecionados, branqueados
para a inativação das enzimas responsáveis pelo escurecimento enzimático
(100
o
C, por 5 minutos), acondicionados em sacos de polietileno de baixa
densidade e congelados a -18
o
C para posterior processamento dos doces de
goiaba. Para determinar o binômio tempo x temperatura utilizada no
branqueamento, realizou-se a análise de atividade da peroxidade, segundo
Matsumo & Uritane (1972). O tratamento térmico a 100
o
C por 5 minutos foi
suficiente para inativação total dessa enzima que, por ser uma das enzimas de
maior estabilidade térmica presente em frutas e vegetais, é muito utilizada como
116
indicador de branqueamento e outros processamentos térmicos envolvendo tais
alimentos (Whitaker, 1972).
Lavagem em água corrente
Sanitizaçao – hipoclorito de sódio a 200mg.L
-1
por 15minutos
Seleção e preparo
Branqueamento – 100
o
C por 5 minutos
Congelamento (- 18
o
C)
Descongelamento (± 5
o
C)
Despolpamento
Cocção
Ponto – 73
o
Brix
Embalagem
1
o
) polpa + açúcar;
2
o
) sorbato de potássio;
3
o
) pectina + ácido cítrico.
Lavagem em água corrente
Sanitizaçao – hipoclorito de sódio a 200mg.L
-1
por 15minutos
Seleção e preparo
Branqueamento – 100
o
C por 5 minutos
Congelamento (- 18
o
C)
Descongelamento (± 5
o
C)
Despolpamento
Cocção
Ponto – 73
o
Brix
Embalagem
1
o
) polpa + açúcar;
2
o
) sorbato de potássio;
3
o
) pectina + ácido cítrico.
FIGURA 1 Fluxograma de produção do doce de goiaba.
As goiabas congeladas por 10 dias foram descongeladas em geladeira
(±5
o
C), no dia anterior ao despolpamento e despolpadas em despolpadeira
elétrica (peneira de diâmetro de 0,6 mm). O doce foi processado em tacho aberto
de aço inoxidável, após adição da polpa e do açúcar. A pectina e o ácido cítrico
foram incorporados ao doce ao final do processo de cocção, para evitar a
117
degradação da pectina devido à acidez e à alta temperatura. O sorbato de
potássio foi adicionado ao doce, dissolvido em uma porção de polpa (em média,
quatro partes de polpa para uma de sorbato), quando o doce apresentou
concentração em torno de 50
o
Brix. Os diferentes tratamentos (Tabela 1)
permaneceram sob cocção até atingirem um teor de sólidos solúveis de 73
o
Brix.
TABELA 1 Tratamentos (doces de goiaba em massa) avaliados.
Tratamentos
Componentes
T1 T2 T3 T4 T5 T6
Sorbato de potássio (%)
0 0 0 0,1 0,1 0,1
Relação polpa/açúcar (g/g)
50/50 50/50 50/50 50/50 50/50 50/50
Ácido cítrico (%)
0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5
Pectina (%)
0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5
Sólidos solúveis (
o
Brix)
73 73 73 73 73 73
Embalagens
L
P
C
L
P C
L = lata; P = polipropileno; C = celofane.
Após o término do processo, os doces foram embalados em embalagens
de polipropileno (0,190mm de espessura, 9,0mm de diâmetro e 5,5cm de altura),
embalagens metálicas com corpo em folha de flandres (0,189mm de espessura,
9,8mm de diâmetro e 7,0cm de altura), tampa e fundo em folha cromada com
revestimento cromo metálico (0,202mm de espessura) e em filme de celofane
incolor (0,020mm de espessura). O enchimento foi feito à quente. Os doces
foram moldados no filme de celofane, com o auxílio das embalagens de
polipropileno, que serviram como base até o resfriamento total dos doces à
118
temperatura ambiente. Em seguida, as embalagens foram devidamente
identificadas e armazenadas em câmara climática, com controle de temperatura
(19,6
o
C) e umidade relativa (em torno de 76,2%). Uma vez que o trabalho teve
como uma de suas finalidades dar subsídios para os pequenos produtores da
região melhorarem a qualidade de seus produtos, os valores de temperatura e
umidade foram estabelecidos de acordo com as médias das Normais
Climatológicas (1961-1990) de trinta anos da região de Lavras. Tais dados
foram fornecidos pela Estação Climatológica Principal de Lavras, convênio
UFLA/INMET. Apesar da tentativa de padronização da umidade relativa,
durante o estudo, utilizando câmara climática com controle de temperatura e
umidade, o higrômetro revelou uma variação da umidade relativa entre 76% a
83%.
4.3 Análises microbiológicas
As determinações de Salmonella sp e coliformes totais a 35
o
C foram
realizadas segundo Silva et al. (1997) e para fungos e leveduras utilizou-se a
técnica de diluição seriada em superfície (Sansón, 2000).
4.4 Teste de aceitação
Em cada um dos tempos de avaliação dos tratamentos durante o
armazenamento, foram selecionados 50 provadores com base na freqüência de
consumo do produto. Todos os participantes das análises eram residentes na
cidade de Lavras – MG, na sua maioria, estudantes, funcionários ou professores
da Universidade Federal de Lavras e consumiam doce de goiaba pelo menos
eventualmente.
As 6 amostras de doce de goiaba (Tabela 1) foram servidas
monadicamente, em uma única sessão e na forma balanceada para minimizar o
efeito da ordem de apresentação e o efeito que uma amostra exerce na avaliação
119
da próxima (Walkeling & McFie, 1995), seguindo o delineamento em blocos
completos balanceados. O teste foi realizado em cabines individuais no
Laboratório de Análise Sensorial do Departamento de Ciência dos Alimentos da
Universidade Federal de Lavras. Os provadores receberam um cubo com 2x2x2
cm de cada amostra à temperatura ambiente em copos plásticos descartáveis
codificados com números de três dígitos.
As amostras foram avaliadas quanto à aceitação em relação aos atributos
de aparência, cor, doçura, gosto de goiaba, textura, acidez e impressão global
(Figura 2), utilizando a escala hedônica estruturada de nove pontos, variando
entre os termos hedônicos “desgostei extremamente (escore 1)” e “gostei
extremamente (escore 9)”.
Os testes de aceitação foram realizados somente após a leitura dos
resultados das análises microbiológicas, ou seja, sete dias após a incubação das
amostras.
4.5 Análises microestruturais
Para analisar os aspectos microestruturais dos tratamentos dos doces de
goiaba armazenados sob condições ambientais controladas (19,6
o
C e 76,2%
UR), as amostras foram preparadas por esfregaço em lâminas de microscopia,
em triplicata, tomando-se o cuidado para não danificar os cristais de açúcar
(Hough et al., 1990).
Utilizou-se microscópio Olympus BX51 adaptado com sistema de filtro
polarizador Olympus U-POT e sistema para fotomicrografias Olympus C5060-
ADU. As análises foram realizadas no Laboratório de Tecnologia da Madeira do
Departamento de Ciências Florestais – UFLA.
120
AVALIAÇÃO SENSORIAL DE DOCE EM MASSA DE GOIABA
Nome:_________________________________________Data: _____________
Por favor, avalie segundo a escala abaixo e indique o quanto você gostou ou
desgostou do produto em relação aos atributos aparência, cor, gosto de goiaba,
doçura, textura e impressão global. Lave a boca antes e entre cada amostra.
1 – desgostei extremamente
2 – desgostei muito
Atributos: Amostra nº:
__________
3 – desgostei moderadamente Aparência
4 – desgostei ligeiramente Cor
5 – não gostei, nem desgostei Gosto de goiaba
6 – gostei ligeiramente Doçura
7 – gostei moderadamente Textura
8 – gostei muito Acidez
9 – gostei extremamente Impressão global
FIGURA 2 Ficha de avaliação utilizada para o teste de aceitação.
4.6 Análises físico-químicas
O pH foi determinado pelo método potenciométrico em potenciômetro
digital, segundo Instituto Adolfo Lutz (1985). Os teores de açúcares totais foram
analisados pelo método redutométrico de Somoghy, adaptado por Nelson
(Association of Official Analitical chemistry - AOAC, 1992). As determinações
foram feitas em triplicata.
4.7 Análise de Perfil de Textura (TPA)
A TPA foi realizada utilizando um analisador de textura TA.TX2i Stable
Micro Systems, (Goldaming, England), com sonda cilíndrica de alumínio de
fundo chato (Ø = 45mm) e tempo, distância, velocidades de pré-teste, teste e
121
pós-teste de 5s, 6mm, 2mm/s, 1mm/s e 2mm/s, respectivamente. Para a
realização das leituras as amostras foram cortadas em de cubos de 1/1/1 cm. Os
resultados obtidos da curva força x tempo foram calculados pelo Software
Texture Expert Versão 1.22. Os parâmetros analisados foram: firmeza e
adesividade. Os resultados expressos são médias de oito determinações.
4.8 Análise estatística
As médias dos escores de aceitação em relação aos atributos de
aparência, cor, gosto de goiaba, doçura, acidez e textura de cada consumidor e as
médias das determinações instrumentais foram analisadas por meio da Análise
de Componentes Principais (ACP). Para a realização desse procedimento, os
dados foram organizados em uma matriz, em que as amostras foram dispostas
em linhas e a média dos escores de aceitação e das determinações instrumentais
em colunas. A partir dos escores dos componentes principais foram elaborados
os gráficos de dispersão das amostras.
Mapa de Preferência foi gerado através do ajuste de uma regressão
polinomial dos escores de aceitação, quanto à impressão global de cada
consumidor individual (Y
i
, i = 1,..., 50), em função das variáveis X
1
e X
2
(componentes principais 1 e 2), utilizando o modelo vetorial, o qual consiste em
uma regressão linear múltipla de Y
i
em X
1
e X
2
como mostra a Equação 1
(Schlich, 1995).
11 2 2
ii
i
YabX bX=+ +
(1)
em que:
Y
i
= escore de aceitação quanto à impressão global para o i-ésimo consumidor;
X
1i
= escore do componente principal 1 para o i-ésimo consumidor;
X
2i
= escore do componente principal 2 para i-ésimo consumidor;
122
a = intercepto;
b
k
= coeficientes de regressão do modelo (k = 1,2).
Determinou-se, também, a preferência (X
1
.X
2
) de cada tratamento por
meio da equação 2, sendo que os resultados obtidos correspondem à
porcentagem de consumidores que preferem o produto (j) com coordenadas X
1j
e
X
2j
sobre o Mapa Sensorial em relação à impressão global.
12
1
12
(.
Pr ( . ) 100*
jj
jj
n
j
j
cXX
ef X X
n
=
=
∑
)
(2)
em que:
X
1j
= escore do componente principal 1 para o j-ésimo tratamento;
X
2j
= escore do componente principal 2 para o j-ésimo tratamento;
n = número de consumidores;
j = número de tratamentos (1,..., 6);
c
i
= coordenada de cada tratamento j em relação à cada consumidor individual,
sendo:
c
j
(X
1j
.X
2j
) = 1, se f
i
(X
1j
.X
2j
) ≥ média geral dos escores obtidos;
c
j
(X
1j
.X
2j
) = 0, se f
i
(X
1j
.X
2j
) < média geral dos escores obtidos.
Para facilitar o entendimento e discussão dos resultados, o gráfico de
dispersão das amostras foi plotado sobre o mapa de preferência.
Foi gerado, também, um gráfico de correlação através da correlação dos
dados de aceitação quanto aos atributos sensoriais de aparência, cor, doçura,
gosto de goiaba, acidez e textura e os dados instrumentais com os dois primeiros
componentes principais.
123
Utilizou-se o pacote SensoMineR presente no Programa Estatístico R (R,
2007) para a análise dos resultados (Husson & Lê, 2006).
124
5 RESULTADOS E DISCUSSÕES
Os tratamentos permaneceram microbiologicamente estáveis durante os
150 dias de armazenamento. Os resultados indicaram a ausência de Salmonella
sp e ocorrência não significativa de coliformes totais (<3NMP.g
-1
) e fungos e
leveduras (<10UFC.g
-1
). Possivelmente, esta estabilidade se deve às
características intrínsecas do doce de goiaba como baixo pH (pH=3,41), baixa
atividade de água (entre 0,76 e 0,78) e teor de sólidos solúveis elevado (73
o
Brix), além da satisfatória condição sanitária durante o processamento.
Os componentes obtidos na construção dos mapas de preferência
referentes a todos os tempos de armazenamento revelaram boa explicabilidade
dos modelos, pois, pelo menos 78% da variação total dos dados foram
explicadas pelos dois primeiros componentes principais em todos os tempos
(Tabela 2).
TABELA 2 Porcentagem de explicabilidade dos modelos durante o tempo de
armazenamento dos doces de goiaba em massa.
Porcentagem de explicabilidade dos modelos (%)
Componentes principais
Tempo 0 Tempo 1 Tempo 2 Tempo 3
Componente 1
15,00 27,49 23,50 55,45
Componente 2
72,24 57,48 65,02 23,77
Total 87,24 84,97 88,52 78,22
125
A Figura 3 ilustra que, no tempo 0 de armazenamento, os tratamentos
apresentaram-se homogêneos em relação à preferência dos consumidores, em
que 60% a 70% dos consumidores atribuíram notas aos tratamentos 1, 3, 4, 5 e 6
acima da média (6,56), ou seja, as amostra tiveram boa aceitação, porque
receberam notas da maioria dos consumidores acima do termo hedônico “gostei
ligeiramente”.
Componente principal 2 (15%)
Componente principal 1 (72,24%)
1 – com sorbato + lata 4 – sem sorbato + lata
2 – com sorbato + polipropileno 5 – sem sorbato + polipropileno
3 – com sorbato + celofane 6 – sem sorbato + celofane
FIGURA 3 Mapa de preferência das amostras de doce de goiaba no tempo 0 de
armazenamento.
126
Apenas o tratamento 2 (com sorbato de potássio e embalado em pote de
polipropileno) se diferenciou dos demais no tempo 0 de armazenamento (7
dias), pois, somente 30% dos provadores atribuíram-lhe notas acima da média
(6,56).
A Figura 4 indica que a menor preferência pelo tratamento 2 no tempo 0
(7 dias) foi influenciada negativamente por todos os atributos sensoriais
avaliados. Isso, também, pode ser verificado analisando-se as médias dos
escores de aceitação na Tabela 3 que se apresentam inferiores em relação às
médias atribuídas aos demais tratamentos.
127
Componente principal 2 (15%)
Componente principal 1 (72,24%)
Componente principal 2 (15%)
Componente principal 1 (72,24%)
FIGURA 4 Análise de componentes principais e círculo de correlação referente
aos escores de aceitação no tempo 0 de armazenamento dos doces
de goiaba.
128
TABELA 3 Médias dos escores de aceitação e dos dados instrumentais
atribuídas aos tratamentos durante o armazenamento.
Médias dos escores de aceitação* e dos dados instrumentais
referentes aos tratamentos
Tempo de
armazenamento
Atributos
sensoriais / dados
instrumentais
T1 T2 T3 T4 T5 T6
Aparência
6,14 5,74 6,32 6,70 6,64 7,02
Cor
6,14 5,74 6,14 6,70 6,24 6,74
Gosto de goiaba
6,56 5,76 6,82 7,12 6,68 6,88
Doçura
6,54 5,84 6,62 6,68 6,72 6,80
Textura
6,78 5,34 6,68 6,68 6,66 7,06
Acidez
6,66 6,02 6,62 6,44 6,56 6,76
Firmeza (g.s)
549,61 632,47 429,48 416,90 325,47 460,17
Adesividade (g.s)
-268,4 -294,3 -234,2 -211,5 -201,5 -206,0
Açúcares totais
(g/100g)
55,69 57,33 54,06 51,48 51,11 56,51
0
pH
3,31 3,32 3,33 3,32 3,34 3,33
Aparência
6,48 6,56 6,48 6,94 7,06 6,68
Cor
6,28 6,36 6,04 6,66 6,98 6,44
Gosto de goiaba
6,92 6,78 6,60 7,22 7,16 7,34
Doçura
6,88 6,90 6,54 7,10 7,20 7,02
Textura
6,98 6,72 6,24 7,08 7,14 6,86
Acidez
6,94 6,98 6,44 6,90 7,10 6,94
Firmeza (g.s)
614,31 578,72 507,11 458,66 369,75 488,27
Adesividade (g.s)
-259,7 -259,6 -166,0 -257,5 -204,6 -215,8
Açúcares totais
(g/100g)
47,245 50,886 43,197 43,471 41,979 45,666
1 mês
pH
3,52 3,50 3,51 3,46 3,43 3,47
Aparência
6,52 7,26 6,04 7,04 7,10 6,76
Cor
6,36 6,30 6,32 7,03 7,08 6,48
Gosto de goiaba
6,99 6,83 6,53 7,30 7,08 6,93
Doçura
6,85 6,88 6,43 7,09 7,07 6,65
Textura
6,54 7,10 5,46 6,72 6,88 7,02
Acidez
6,85 6,81 6,51 7,05 7,08 6,89
Firmeza (g.s)
481,73 617,18 465,78 472,00 327,23 576,46
Adesividade (g.s)
-213,5 -252,4 -138,0 -223,3 -198,8 -179,7
Açúcares totais
(g/100g)
35,92 35,72 38,29 33,45 28,10 35,74
3 meses
pH
3,52 3,50 3,51 3,46 3,43 3,47
Aparência
6,78 6,76 6,50 7,28 7,14 6,46
Cor
6,44 6,24 6,60 7,40 7,18 6,52
Gosto de goiaba
7,06 6,88 6,46 7,38 7,00 6,52
Doçura
6,82 6,86 6,32 7,08 6,94 6,28
Textura
7,12 6,96 6,60 7,18 7,10 6,72
Acidez
6,76 6,64 6,58 7,20 7,06 6,84
Firmeza (g.s)
430,96 560,19 473,17 487,64 290,48 512,70
Adesividade (g.s)
-187,8 -229,8 -151,1 -233,9 -156,1 -181,7
Açúcares totais
(g/100g)
51,45 48,75 53,72 52,85 51,78 53,59
5 meses
pH
3,54 3,53 3,49 3,49 3,49 3,49
129
Tal ocorrência pode ser explicada uma vez que se observou, após o
resfriamento dos doces de goiaba armazenados nas embalagens de polipropileno,
uma condensação do vapor de água caracterizada pela presença de gotículas de
água sob a tampa da embalagem. Apesar de não ter sido possível observação a
olho nu, em relação às embalagens metálicas (opacas), acredita-se que esse
fenômeno não tenha ocorrido nesse sistema devido à técnica de enchimento e
recravação. Possivelmente, também, houve condensação do vapor de água nos
sistemas em que se empregaram filmes de celofane como material de
embalagem. O celofane é um polímero mais permeável ao vapor de água e aos
gases do que as poliolefinas como o polipropileno (Morillon et al., 2000),
possibilitando a passagem dessa água para o ambiente. Devido à presença de
água na superfície dos doces acondicionados em embalagens de polipropileno,
as moléculas de açúcar podem ter adquirido mobilidade suficiente para se
reestruturarem dando início à formação dos cristais de açúcar.
Com um mês de armazenamento, observou-se uma separação da
distribuição dos tratamentos com sorbato de potássio (30% a 60% de
preferência) e sem sorbato de potássio (70% a 80% de preferência) dentro das
curvas de níveis do mapa de preferência (Figura 5). Nesse tempo de
armazenamento, a média geral das notas atribuídas aos tratamentos igual a 6,97
(entre os escores de aceitação “gostei ligeiramente” e “gostei moderadamente”).
130
Componente principal 2 (27.49%)
Componente principal 1 (57,48%)
1 – com sorbato + lata 4 – sem sorbato + lata
2 – com sorbato + polipropileno 5 – sem sorbato + polipropileno
3 – com sorbato + celofane 6 – sem sorbato + celofane
FIGURA 5 Mapa de preferência das amostras de doce de goiaba no tempo 1 de
armazenamento.
Segundo Vidyasagar & Arya (1984), embora o ácido sórbico e seus sais
sejam estáveis em suas formas secas e puras (McCarthy & Eagler, 1976), em
solução aquosa sofre uma degradação autoxidativa, formando malonaldeído e
outros hidrocarbonados. Estes compostos podem levar a reações de
escurecimento e serem responsáveis por consideráveis mudanças na qualidade e
aceitabilidade de produtos alimentícios. O ácido sórbico e seu sal de potássio são
131
sólidos cristalinos à temperatura ambiente e o sorbato de potássio apresenta
solubilidade em água a 25
o
C superior a 50% (Thakur et al., 1994). Apesar da
elevada temperatura de cocção, possivelmente, o sorbato de potássio dissolveu-
se parcialmente no doce e os cristais remanescentes podem ter potencializado o
fenômeno de nucleação, fazendo com que os doces com sorbato de potássio
“cristalizassem” mais rapidamente. Segundo McCabe et al. (1993), esse
processo de cristalização é constituído de duas etapas: a nucleação e o
crescimento do cristal. Na primeira ocorre uma condensação do material devido
à supersaturação do meio e à colisão das partículas e formação de um núcleo
estável; na segunda verifica-se o aumento em tamanho do cristal. O aumento da
supersaturação do meio estudado ocorreu em virtude da evaporação de parte do
solvente (água) pelo processo de cocção (Hartel, 1993) e pela adição do sorbato
de potássio.
A formação exacerbada dos cristais de açúcares nos doces com sorbato
de potássio foi visível a olho nu, (Figura 6) e a microscopia ótica com luz
polarizada, também, revelou a presença de um maior número de cristais, sendo
esses, aparentemente, de maiores dimensões (Figura 7).
132
(a) (b)
FIGURA 6 Fotografias ilustrando a menor (A) e maior (B) presença de cristais
nos doces de goiaba em massa embalados em potes de
polipropileno com ausência e presença de sorbato de potássio,
respectivamente, no tempo 1 de armazenamento.
A Figura 7C ilustra um núcleo cristalino em desenvolvimento,
mostrando que o processo de crescimento do cristal ainda está ocorrendo no
doce armazenado durante 30 dias. De acordo com Hartel (1993), o crescimento
do cristal é o crescimento do núcleo em volume e massa, devido à adesão das
moléculas de açúcar que incorporam a estrutura cristalina. Nesse fenômeno, há
uma difusão das moléculas provenientes da massa principal da solução em
direção às faces do cristal, propiciando o seu crescimento (Flint, 1966).
A adesividade foi a característica física que mais contribuiu para a
atribuição dos menores escores de aceitação ao tratamento 3 (Figura 8 e Tabela
3). De acordo com Teran-Ortiz (2004) a formação de cristais provoca liberação
de água devido à união das partículas que, após certo tempo, é suficiente para
ocasionar o afastamento de cristais. Essa água disponibilizada permanece na
superfície da amostra, causando pegajosidade.
133
(A)
(B)
(C)
FIGURA 7 Fotomicrografias obtidas por microscopia ótica do doce de goiaba
em massa embalados em potes de polipropileno sem adição (A) e
com adição (B e C) de sorbato de potássio armazenados durante
30 dias. (
_____
80µm).
134
Componente principal 1 (57,48%)
Componente principal 2 (27.49%)
Componente principal 2 (27.49%)
Componente principal 1 (57,48%)
FIGURA 8 Análise de componentes principais e círculo de correlação referente
aos escores de aceitação no tempo 1 de armazenamento dos doces
de goiaba.
135
No terceiro mês de armazenamento, a aceitação dos consumidores em
relação ao tratamento 3 (com sorbato de potássio e embalado em filme de
celofane) continuou apresentando menor aceitação (Figura 9), sendo
influenciada pelos maiores valores de adesividade (Tabela 3 e Figura 10). Em
torno de 30% dos consumidores atribuíram escores hedônicos abaixo da média
(6,64) para o tratamento 3.
Componente principal 2 (23,5%)
Componente principal 1 (65,02%)
1 – com sorbato + lata 4 – sem sorbato + lata
2 – com sorbato + polipropileno 5 – sem sorbato + polipropileno
3 – com sorbato + celofane 6 – sem sorbato + celofane
FIGURA 9 Mapa de preferência das amostras de doce de goiaba no tempo 2 de
armazenamento.
136
Componente principal 1 (65,02%)
Componente principal 2 (23,5%)
Componente principal 2 (23,5%)
Componente principal 1 (65,02%)
FIGURA 10 Análise de componentes principais e círculo de correlação referente
aos escores de aceitação no tempo 2 de armazenamento dos doces
de goiaba.
137
No quinto mês de armazenamento pôde-se verificar uma tendência à
diferenciação da preferência dos tratamentos em relação à embalagem (Figura
11), sendo que os tratamentos embalados em celofane, tanto com adição
(tratamento 3) como sem adição (tratamento 6) de sorbato de potássio foram
menos preferidos em relação aos demais tratamentos, pois, somente 30% dos
consumidores atribuíram-lhes escores hedônicos acima da média geral dos
escores de aceitação (7,05).
Componente principal 2 (23,77%)
Componente principal 1 (55,45%)
1 – com sorbato + lata 4 – sem sorbato + lata
2 – com sorbato + polipropileno 5 – sem sorbato + polipropileno
3 – com sorbato + celofane 6 – sem sorbato + celofane
FIGURA 11 Mapa de preferência das amostras de doce de goiaba no tempo 3
de armazenamento.
138
De acordo com Hartel (1993), os dois fatores que afetam a cristalização
de produtos alimentícios durante o armazenamento são temperatura e umidade
relativa. Produtos como doces em massa com grande concentração de açúcar são
altamente higroscópicos, atraindo facilmente a água presente no ar (White &
Cakebread, 1966). A absorção de água reduz a concentração do xarope de
açúcar, abaixa a temperatura de transição vítrea e, eventualmente, resulta em
cristalização de açúcar. Assim, embalagens são requeridas para proteger a
superfície em contato com a umidade do ambiente. Neste estudo, a maior
permeabilidade ao vapor de água do filme de celofane, em relação aos demais
materiais de embalagens estudados, pode ter ocasionado a absorção de umidade
do ambiente, o que proporcionou maior mobilidade molecular e diminuição da
viscosidade, potencializando a difusão (Bhandari et al., 1997; Roos, 1995) e
resultando no aumento do processo de cristalização.
A influência da maior adesividade determinada nos tratamentos 3 e 6 (-
151,09 g.s e -181,67g.s, respectivamente) (Tabela 3 e Figura 12), em relação à
preferência dos consumidores, reafirma a possível interferência das condições
ambientais sobre a estabilidade dos doces.
As maiores preferências atribuídas aos tratamentos 4 e 5 (70%) foram
influenciadas positivamente pelos atributos de aparência, cor e acidez.
139
Componente principal 1 (55,45%)
Componente principal 2 (23,77%)
Componente principal 2 (23,77%)
Componente principal 1 (55,45%)
FIGURA 12 Análise de componentes principais e círculo de correlação referente
aos escores de aceitação no tempo 3 de armazenamento dos doces
de goiaba.
140
A Figura 13 mostra a formação exacerbada de cristais no doce com
sorbato de potássio, envolvido em filme de celofane, em relação ao embalado
em potes de polipropileno, no tempo 3 de armazenamento. A maior formação de
cristais na superfície dos doces que pode ser observado, atua como barreira para
a troca de vapores d’água entre o ambiente e o interior do doce, evitando a
formação de grandes cristais (arenosidade) no seu interior (Teran-Ortiz, 2004).
(a) (b)
FIGURA 13 Fotografias ilustrando a maior (A) e menor presença (B) de cristais
nos doces de goiaba com sorbato de potássio e embalados em
filme de celofane e em potes de polipropileno, respectivamente,
no tempo 3 de armazenamento.
141
6 CONCLUSÕES
Este trabalho mostrou que, até o 5
o
mês de armazenamento, tanto os
doces com sorbato de potássio, como os sem sorbato permaneceram estáveis
microbiologicamente. A presença desse conservante potencializou o processo de
cristalização dos doces, interferindo negativamente na preferência dos
consumidores. Após o 3
o
mês, houve influência das embalagens sobre a
estabilidade dos doces, ocorrendo maior cristalização e menores porcentagens de
preferência atribuídas aos doces revestidos em filme de celofane. Assim, para o
armazenamento do doce de goiaba, em massa de goiaba, quanto menor a
permeabilidade do material de embalagem, maior a estabilidade do produto,
sendo as embalagens metálicas as que garantem maior estabilidade.
142
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