Caracterização química e bioquímica de goiabas armazenadas sob refrigeração e atmosfera modificada

Chemical and biochemical caracterization of guavas stored under refrigeration and modified atmosphere

CIÊNCIA E TECNOLOGIA DE ALIMENTOS

Mariana Texeira Rodrigues Vila^I; Luiz Carlos de Oliveira Lima^II; Eduardo Valério de Barros Vilas Boas^II; Ellen Toews Doll Hojo^I; Luiz José Rodrigues^III; Nélio Ranieli Ferreira de Paula^III

^IMestre – Departamento de Ciência dos Alimentos/DCA – Universidade Federal de Lavras/UFLA – Cx. P. 3037 – 37200-000 – Lavras, MG – [e-mail], [e-mail], [e-mail]

^IIDoutor, Professor Associado – Departamento de Ciência dos Alimentos/DCA – Universidade Federal de Lavras/UFLA – Cx. P. 3037 – 37200-000 – Lavras, MG – [e-mail], [e-mail]

^IIIMestre – Laboratório de Biotecnologia – Universidade Estadual do Sudoeste de Bahia – Escola de Agronomia, Estrada do Bem Querer, Km 4 – 45035-510 – Vitória da Conquista, BA – [e-mail]

RESUMO

O presente trabalho objetivou avaliar o uso de biofilmes de fécula de mandioca na manutenção da qualidade pós-colheita de goiabas 'Pedro Sato'. As frutas foram imersas nas concentrações de 2, 3 e 4% de fécula de mandioca e armazenadas sob refrigeração (9±1ºC e 90±5% UR), durante 20 dias. O biofilme, nas concentrações de 3 e 4%, de fécula de mandioca foi efetivo em retardar o amadurecimento de goiabas proporcionando maior teor de açúcares não-redutores e de vitamina C, menor teor de açúcares totais, açúcares redutores, pectina solúvel, percentual de solubilização e menor atividade de pectinametilesterase e poligalacturonase. A aplicação de biofilme de fécula de mandioca, na superfície de goiabas (Psidium guajava L.), apresentou-se como uma alternativa viável à sua conservação.

Termos para indexação:Psidium guajava, armazenamento, filmes comestíveis, pós-colheita, caracterização química e bioquímica.

ABSTRACT

The objective of the present work was to evaluate the use of cassava starch biofilms in the maintenance postharvest quality of guavas 'Pedro Sato'. The fruits were soakked in the concentrations of 2, 3 and 4% of cassava starch and stored under refrigeration (9±1º C and 90±5% RH) for 20 days. The biofilm at the concentration of 3 and 4% of cassava starch was more effective in delaying the ripening of guavas promoting higher levels of non-reducing sugars and vitamin C content and lower concentation of total and reducing sugars, soluble pectin content, percentage of solubilization, pectinmetylesterase and polygalacturonase activity. Application of biofilms on to guavas fruit (Psidium guajava L.) surface presents itself as a viable alternative in their conservation.

Index terms:Psidium guajava, stored, edible coating, postharvest, chemical and biochemical caracterization.

INTRODUÇÃO

A goiaba (Psidium guajava L.) é uma fruta de origem tropical que apresenta intensa atividade metabólica, tornando-se altamente perecível, entrando em senescência rapidamente após o amadurecimento. Logo, é extremamente importante a adoção de técnicas que venham minimizar o seu intenso metabolismo, visando a redução de perdas pós-colheita e a ampliação do período de conservação, proporcionando a comercialização de frutas de excelente qualidade, tanto sensorial quanto nutricional, especialmente para o consumo in natura.

Para tanto, existem vários métodos de conservação destacando-se, além da refrigeração, a atmosfera modificada, amplamente utilizada na preservação da qualidade produtos vegetais, contribuindo para o decréscimo de perdas pós-colheita, através da redução da atividade metabólica e da perda de água, melhorando seu aspecto comercial.

O uso de ceras como modificador da atmosfera, apesar de ser efetivo na conservação de frutos e hortaliças, apresenta o inconveniente de deixar efeito residual sobre os mesmos, além ter um custo elevado (OLIVEIRA, 1996). Em contrapartida, o estudo do envolvimento de frutas e hortaliças em biofilmes comestíveis, tem sido, então, uma alternativa para promover a atmosfera modificada.

A fécula de mandioca tem sido citada como a matériaprima mais adequada na elaboração de biofilmes comestíveis por formar películas resistentes e transparentes, eficientes barreiras à perda de água, proporcionando bom aspecto e brilho intenso, tornando frutas e hortaliças comercialmente atrativas e, não sendo tóxica, pode ser ingerida juntamente com o produto. O biofilme de fécula de mandioca é facilmente removido com água e apresenta-se como um produto comercial de baixo custo (CEREDA et al., 1995).

A obtenção do biofilme (película) de fécula de mandioca baseia-se no princípio da geleificação do amido, que ocorre acima de 70º C, com excesso de água. A fécula gelatinizada que se obtém, quando resfriada, forma películas devido às suas propriedades de retrogradação. Na retrogradação, pontes de hidrogênio são formadas e o material disperso volta a se organizar em macromoléculas, originando uma película (OLIVEIRA, 2000).

Portanto, a fécula de mandioca pode representar uma alternativa potencial à elaboração de biofilmes a serem usados na conservação de frutas.

O objetivo deste trabalho foi avaliar o uso de biofilme de fécula de mandioca, em diferentes concentrações, na manutenção da qualidade pós-colheita de goiabas 'Pedro Sato', armazenadas a 9± 1ºC e 90± 5% UR.

MATERIAL E MÉTODOS

As goiabas foram colhidas no município de Vista Alegre do Alto SP, situado na latitude 21º 10'S e longitude 48º 21'W, nas primeiras horas da manhã, selecionadas e transportadas, imediatamente, ao Laboratório de Pós-colheita de Frutas e Hortaliças do Departamento de Ciência dos Alimentos/UFLA, em Lavras - MG.

As goiabas cv. Pedro Sato foram selecionadas quanto ao tamanho, cor e ausência de injúrias, proporcionando maior uniformidade, totalizando 300 frutos com peso médio de 152g ± 15g, diâmetro transversal e longitudinal de 6,62 ± 0,34 e 7, 68 ± 0,26 cm, respectivamente, e coloração da casca verde. Foram imersas em solução de hipoclorito de sódio a 200 mg.L^-1 (cloro livre) pH 7,0 por 15 minutos. Em seguida, o excesso de solução foi drenado e os frutos secos ao ar, em temperatura ambiente. Os frutos foram recobertos com biofilme de fécula de mandioca, deixando uma parcela sem recobrimento, constituindo-se o tratamento controle.

O biofilme foi preparado a partir da suspensão da fécula de mandioca comercial em 2 L de água destilada. Para se obter as concentrações propostas do biofilme, utilizaram-se as seguintes quantidades de fécula de mandioca: 0% biofilme (controle); 2% biofilme–40g ; 3% biofilme 60g ; 4% - 80g (material seco). As suspensões foram aquecidas à 70ºC, com agitação constante, até a geleificação da fécula, o que ocorreu entre 15 a 20 min, aproximadamente, e em seguida, deixada em repouso até resfriamento à temperatura ambiente (25ºC). As frutas foram imersas por 1 minuto e colocadas em bancadas, até secarem naturalmente. As goiabas foram acomodadas em bandejas de poliestireno e armazenadas em câmara refrigerada a 9± 1ºC e 90± 5% UR.

As variáveis analisadas foram: açúcares totais (AT), redutores (AR) e não redutores (ANR) extraídos pelo método Lane-Enyon, citado pelo AOAC (1992) e doseamento segundo a técnica de Somogyi, adaptada por Nelson (1944); pectina total (PT) e solúvel (PS), extraídas de acordo com McCready & McComb (1952), e determinadas colorimetricamente pela reação do carbazol, seguindo a técnica Bitter & Muir (1962). O percentual de solubilização foi obtido através da equação % solubilização: PS/PT x 100; a atividade da enzima pectinametilesterase (PME) foi determinada de acordo com a técnica descrita por Jen & Robinson (1984), utilizando-se como substrato uma solução de pectina cítrica a 1% em NaCl 0,2 N, pH 7,0, à temperatura ambiente. A unidade de atividade enzimática (UAE) foi definida como sendo a quantidade de enzima capaz de catalizar a desmetilação de pectina correspondente ao consumo de 1 nanomol de NaOH, por minuto, nas condições do ensaio; a atividade da enzima poligalacturonase (PG) foi determinada segundo Markovic et al. (1975), e consistiu na hidrólise de substâncias pécticas e doseamento de grupos redutores, através da técnica de Somogyi, adaptada por Nelson (1944). A unidade de atividade enzimática (UAE) foi definida como a quantidade de enzima capaz de catalisar a formação de nanomol de açúcar redutor, por minuto de polpa, nas condições do ensaio e teor de ácido ascórbico determinado por colorimetria com 2,4 dinitrofenilhidrazina (STROHECKER & HENNING, 1967).

O delineamento experimental adotado foi inteiramente casualizado (DIC), compondo um esquema fatorial 4 x 5, em que se estudou a concentração do biofilme de fécula de mandioca (0%, 2%, 3% e 4%) e os períodos de armazenamento (0, 5, 10, 15, 20 dias), respectivamente. A parcela experimental foi composta por 5 frutos, correspondente a uma bandeja e foram utilizadas 3 repetições. Os resultados observados, para cada variável, foram submetidos a análises de variância e às médias de aplicação de biofilme, quando significativas, comparadas pelo teste de Tukey, a 5% de probabilidade. Para a descrição das variáveis, em função dos períodos de armazenamento, foram feitas análises de regressão e os modelos de regressão polinomial foram selecionados, observando a significância do teste F, para cada modelo e seus respectivos coeficientes de determinação.

RESULTADOS E DISCUSSÃO

A análise de regressão detectou aumento linear no conteúdo de açúcares solúveis totais (AST), em todos os tratamentos, durante o armazenamento (Figura 1). Entretanto, os frutos envolvidos com os biofilmes com 3 e 4% de fécula de mandioca apresentaram esta evolução menos acentuada, sendo tais tratamentos efetivos na manutenção dos teores de AST, proporcionando as menores médias na polpa das goiabas, a partir do 10º dia de armazenamento (Tabela1), sugerindo que, nos frutos dos demais tratamentos, houve um metabolismo mais intenso.

Chitarra & Chitarra (1990) relatam que, aumento nos teores de AST, pode ocorrer por causa da hidrólise de amido, desidratação dos frutos e degradação de polissacarídeos da parede celular.

A análise de regressão evidenciou um aumento linear no teor de açúcares redutores (AR), em todos os tratamentos, com o armazenamento (Figura 2). Entretanto, a associação da atmosfera modificada com refrigeração promoveu menor evolução desse processo, mostrando melhor conservação das goiabas, envolvidas em biofilmes com 3 e 4% de fécula de mandioca, observando-se as menores médias de AR, notadamente a partir 10º dia de armazenamento (Tabela 1).

Os frutos do tratamento controle e com aplicação de biofilme com 2% de fécula de mandioca obtiveram maior porcentagem desses açúcares, sugerindo que houve maior conversão dos carboidratos complexos a monossacarídeos, sem contudo haver um consumo acentuado de glucose na cadeia respiratória, neste caso por efeito da refrigeração.

Wills et al. (1983) citam que aumento nos teores de açúcares redutores pode ser devido à maturação de frutos, à perda de água e à hidrólise de polissacarídeos, hemicelulose e substâncias pécticas da parede celular, comuns no processo de amadurecimento.

A análise de regressão evidenciou um aumento linear no teor de açúcares não redutores, com o decorrer do armazenamento, em todos os tratamentos (figura 3). Este comportamento pode indicar que a refrigeração retardou o processo de senescência, principalmente quando associada à atmosfera modificada, não levando à diminuição dos teores de sacarose, ao final do armazenamento. Os biofilmes, nas concentrações com 3 e 4% de fécula de mandioca, proporcionaram uma hidrólise mais lenta da sacarose, na polpa das goiabas, determinada pelas maiores médias (Tabela1), sugerindo efetividade do uso da atmosfera modificada, associada à refrigeração.

Oliveira (2000), avaliando o uso de biofilme de fécula de mandioca em pêssegos, não observou efeito significativo sobre os teores de açúcares não redutores.

O uso de biofilme de fécula de mandioca não teve influência sobre os valores de pectina total. A Figura 4 mostra que houve aumento no teor de pectina total, no início do armazenamento, seguido de decréscimo. Este comportamento pode sugerir uma tendência de síntese e degradação das pectinas, com o amadurecimento (CARVALHO, 1999).

A análise de regressão demonstrou aumento, com ajuste quadrático, no teor de pectina solúvel e porcentagem de solubilização, com o decorrer do armazenamento, em todos os tratamentos (Figura 5 e 6). Entretanto, os frutos do tratamento controle e aqueles envolvidos em biofilme com 2% de fécula de mandioca, apresentaram maior evolução dos seus teores, indicando que o amaciamento da polpa, para estes, foi mais intensa.

Os biofilmes com 3 e 4% de fécula de mandioca determinaram, no 10º dia de armazenamento, as menores médias de pectina solúvel e da relação PS/PT; a partir do 15º dia, o biofilme a 4% de fécula de mandioca manteve os melhores resultados, o que foi evidenciado pelas menores médias de pectina solúvel e, por conseguinte, da porcentagem de solubilização péctica (Tabela 1). O biofilme com 4% de fécula de mandioca, formou uma película mais coesa em volta dos frutos, promovendo uma modificação da concentração de gases do metabolismo respiratório, reduzindo o metabolismo dos frutos, e, por conseguinte, capaz de minimizar, com maior eficiência, a degradação de substâncias pécticas, possibilitando a contenção da firmeza, ocasionando atraso nos processos naturais do amadurecimento - a saber - o amaciamento da polpa.

Assim como neste trabalho, Carvalho (1999) e Lima (2003) observaram, em goiabas, aumento nos teores de pectina solúvel e porcentagem de solubilização, com o avanço da maturação.

A análise de regressão evidenciou, em todos os tratamentos, um aumento na atividade enzimática da pectinametilesterase (PME) e da poligalacturonase (PG), seguido de decréscimos, durante o armazenamento (Figuras 7 e 8). Os frutos, envolvidos em biofilmes com 3 e 4% de fécula de mandioca, apresentaram menor evolução de atividade enzimática, sugerindo que tais concentrações promoveram uma atmosfera modificada, capaz de reduzir o metabolismo das goiabas. A menor atividade enzimática da PME promove a manutenção do grau de esterificação, dificultando a desmetilação do polímero péctico. Conseqüentemente, reduz a ação subseqüente da poligalacturonase, refletindo no controle da degradação das substâncias pécticas, por consegüinte, da solubilização de pectinas e da contenção do amaciamento da polpa da goiaba, conforme observado neste trabalho (Tabela 2).

Independentemente dos tratamentos, o pico na atividade da PG foi observado no 3º período de armazenamento, simultâneo ao pico na atividade da PME (Figura 6 e 7), coincidente com o acréscimo nos valores da pectina solúvel (Figura 5). Esse comportamento mostrou que a PME agiu, desesterificando os ácidos poligalacturônicos, ao mesmo tempo que facilitou a ação hidrolítica da PG. Ainda assim, a pectina continuou sendo solubilizada, após a diminuição da atividade enzimática, indicando que outras enzimas podem estar envolvidas no processo de amaciamento da polpa de goiabas, a saber as celulases e as betagalactosidades (LAZAN & ALI, 1993).

Esse comportamento é condizente com o verificado por Carvalho (1999), em goiabas 'Kumagai', armazenadas sob refrigeração, que também observou picos simultâneos na atividade da PME e PG.

A análise de regressão evidenciou diminuição no conteúdo de vitamina C, com o decorrer do armazenamento, em todos os tratamentos (Figura 9). Os biofilmes, com 3 e 4% de fécula de mandioca, proporcionaram menor evolução do conteúdo de vitamina C, o que pode indicar maior eficiência do biofilme em minimizar a sua perda. Os frutos, envolvidos com biofilme de fécula de mandioca a 3 e a 4%, apresentaram teores médios de vitamina C superiores aos dos frutos dos demais tratamentos, a partir do 5º dia de armazenamento (Tabela 1), proporcionando a manutenção de 80 e 82%, respectivamente do teor de vitamina C, enquanto os tratamentos controle e biofilme, a 2% de fécula de mandioca, proporcionaram 66 e 70%, respectivamente, do teor original de vitamina C, no final do armazenamento.

Diferentemente, Oliveira (1996) não observou efeito do biofilme em goiabas 'Kumagai', sobre o teor de vitamina C, armazenadas em temperatura ambiente.

O armazenamento em temperaturas mais baixas, possivelmente, pode potencializar o efeito da atmosfera modificada no que se refere ao conteúdo de vitamina C, pois sua manutenção é dependente da temperatura e tempo de armazenamento (CARVALHO, 1999).

CONCLUSÃO

A aplicação do biofilme, na concentração de 3 e 4% de fécula de mandioca, foi efetiva na conservação pós-colheita de goiabas 'Pedro Sato', visto que proporcionou maior teor de açúcares não-redutores e de vitamina C, menor teor de açúcares totais, açúcares redutores, pectina solúvel, percentual de solubilização e menor atividade de pectinametilesterase e poligalacturonase.

A aplicação de biofilme, a 3 e 4% de fécula de mandioca, é uma alternativa viável para ampliar o período de conservação de goiabas 'Pedro Sato', armazenadas sob refrigeração.

(Recebido em 3 de maio de 2004 e aprovado em 14 de agosto de 2006)

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Caracterização química e bioquímica de goiabas armazenadas sob refrigeração e atmosfera modificada

Chemical and biochemical caracterization of guavas stored under refrigeration and modified atmosphere

Datas de Publicação

• Publicação nesta coleção
  29 Out 2007
• Data do Fascículo
  Out 2007

Histórico

• Aceito
  14 Ago 2006
• Recebido
  03 Maio 2004