Upload
duongdiep
View
215
Download
1
Embed Size (px)
Citation preview
COMPOSIÇÃO QUÍMICA DO CULTIVAR DE AVEIA (Avena sativa L.)IAC 7 E INFLUÊNCIA DO PROCESSAMENTO TÉRMICO SOBRE
SUAS CARACTERÍSTICASl
Roberta Marins de sN, Alicia de FRANCISC03, Fernando c.T. SOARES4
RESUMO
A estabilização e tostagem da aveia (Avena sativa L.), realizada após o descascamento durante seu processamentoindustrial para o consumo humano, visa inativar enzimas que causam rancidez. A aveia é submetida ao calor, entre 90 e100°C, com umidade não inferior a 12%. Este tratamento possivelmente tem alguma influência sobre as característicasfísicas e químicas da aveia. Os objetivos deste trabalho foram obter a composição química do cultivar de aveia IAC 7 eavaliar as possíveis mudanças causadas pela estabilização e tostagem. Para avaliação de suas características químicas, asamostras foram retiradas do silo de estocagem e descascadas em laboratório, e para determinar a influência do processamento, as amostras foram retiradas da linha de produção após a etapa de descascamento e após a estabilização etostagem. A composição química do cultivar mostrou-se comparável à média internacional, com maior teor de lipídiose menor teor de cinzas do que a média nacional, 9,07g/100g e l,74g/100g, respectivamente. Considerando o processamento, houve diferença significativa (Tukey, p<O,OS) apenas em relação ao conteúdo protéico, sendo que a aveia innatura apresentou os maiores teores, com 17,9Sg/100g, contra 17,S7g/l00g para aveia tostada.
PALAVRAS-CHAVE: Aveia; Proteína; ~-glucanas;Processamento; Estabilização; Tostagem.
SUMMARY
CHEMICAL COMPOSITION OF IAC 7 OATS (Avena sativa 1.)
AND INFLUENCE of THERMAL PROCESSING ON ITS CHARACTERISTICS
Oat (Avena sativa L.) stabilization and toasting take place after hulling during the industrial processing for human consumption, the main purpose being to inactivate the enzymes responsible for rancidity. Oats are heated between 90 and 100°C witha moisture levei of no less than 12%. It is possible that this short thermal processing may have some influence on the chemicaland physical characteristics of the oats. The main objectives of this study were to determine the chemical composition ofcultivar IAC 7 and to evaluate any possible changes caused by the thenrial processo Samples hulled in the laboratory wereused to determine the initial chemical composition. To evaluate the influence of thermal processing, the samples were takendirectly from the processing line afier hulling (in natura) and after toasting (toasted). The chemical composition of IAC 7 wasshown to be comparable to the international average, with higher lipid and lower ash contents than the Brazilian average,9.07g/100g and 1.74g/100g, respectively. Concerning the influence of processing, there was a signifiqrnt difference (Tukey,p<O.OS) only for the protein content, where oats in natura presented higher values with 17.9Sg/l00g against 17.57g/100g forthe toasted oats.
KEY WORDS: Oats; Protein; ~-glucan;Thermal processing; Stabilization; Toasting.
1 Recebido para publicação em 18/08/1998. Aprovado para publicação em 17/12/1998.2 Estudante de Mestrado em Ciência dos Alimentos - Departamento de Ciência e Tecnologia de Alimentos - Universidade Federal deSanta Catarina - UFSC - Caixa Postal 6093 - Trindade - Florianópolis, Se, CEP 88036-971 - Email: [email protected] PhD, Professor orientador - Departamento de Ciência e Tecnologia de Alimentos - Universidade Federal de Santa Catarina - UFSC Rod. Admar Gonzaga, 1346 - Itacorubi, Florianópolis, SC, CEP 88034-001 - Tel: (048) 334-4888, FAX: (048) 331-9943 - Email:[email protected] Estudante de graduação em Engenharia de Alimentos, Bolsista de Iniciação Científica - Departamento de Engenharia Química e deAlimentos - Universidade Federal de Santa Catarina - UFSC - Email: [email protected]
ec no/., Campinas, 1(1,2): 53-58, jan/dez.1998--~~
53
Braz. J. Food Technol., Campinas, 1(1,2): 53-58, jan/dez. 1998
1. INTRODUÇÃO
A aveia (Avena sativa L.) é um cereal de excelentevalor nutricional. Seu teor e qualidade protéica sãobem superiores aos demais cereais, com composiçãode aminoácidos relativamente constante, independente de variação no conteúdo protéico (LOCKHART,HURT, 1986). Tem também maior porcentagem de lipídios que a maioria dos cereais (LOCKHART,HURT,1986, YOUNGS,1986). Seu óleo, em grandeconcentração e distribuído por todo o grão, destacase nutricionalmente por sua razão favorável entreácidos graxos poliinsaturados e saturados, pelo seualto conteúdo de ácidos oléico e linoléico, vitaminase por suas propriedades antioxidantes(KAHLON,1989). Dentre os carboidratos não-amiláceos merece destaque seu teor de fibras dietéticas, eprincipalmente sua concentração de (3-glucanas, fibras solúveis com importantes propriedades físicas efisiológicas (LOCKHART, HURT, 1986, MÁLKKI etai.,1992, MILLER et ai., 1993).
Recentemente, nos Estados Unidos, o FDA (Foodand Drug Administration) regulou a rotulagem de alimentos contendo quantidade suficiente de (3-glucanas com afirmações de que seu consumo pode reduzir o risco de doenças cardíacas (FDA, 1997). O benefício mais evidente do consumo de aveia para a saúde humana é sua eficiência no controle dos níveis decolesterol sérico em indivíduos com hipercolesterolemia, além de seus efeitos na regulação da glicose sangüínea. Estes benefícios são quase inteiramente atribuídos às (3-glucanas (ANDERSON, BRIDGES, 1993,FDA, 1997, MÁLKKI et ai., 1992, MacDONALD etai.,1992), porém os lipídios, vitaminas e proteínas daaveia também podem estar envolvidas (MacOONALDet ai., 1992).
O cultivar JAC 7 (ou IORN 163/83) foi desenvolvido pelo Instituto Agronômico de Campinas em seleções realizadas na Estação Experimental de CapãoBonito, em linhagens e cultivares do ensaio Internacional de Avaliação da Resistência da Aveia às Ferrugens - International Oat Rust Nursery (IORN, 1983)(INSTITUTO AGRONÔMICO, 1983). Este cultivarvem sendo utilizado amplamente pela indústria alimentícia, na produção de flocos, farelo, farinha e biscoitos. Apresenta um rendimento industrial satisfatório e até o presente momento não foram encontradas informações publicadas referentes às suas características químicas.
A aveia, de maneira geral, é processada de acordocom o fluxograma da Figura 1. Este cereal tem umalto conteúdo de lipídios e durante o descasque ascamadas externas do grão são levemente danificadas, aumentando a produção de ácidos graxos livres,causando rancidez (DEANE, COMMERS, 1986). Esta
54
reação é catalisada por lipases (EC 3.1.1.3) (YOUNGS, 1986). O processo de estabilização e tostagem érealizado logo após o descascamento, visando inativar estas enzimas. No processamento, a aveia é submetida ao calor, entre 90 e 100°C por alguns minutos,com umidade não inferior a 12% (DEANE, COMMERS, 1986, DORN, 1989).
I RECEBIMENTO E LIMPEZA PRELIMINAR I1
I LIMPEZA E CLASSIFICAÇÃO I1
I DESCASCAMENTO I•
I ESTABILIZAÇÃO E TOSTAGEM II
+ +I FLOCAGEM I I CORTE I• 1
C FLOCOS #1 I FLOCAGEM I-L
FLOCOS I MOAGEM I-L -L -L
MÉDIOS FINOS FARELO FARINHA
FIGURA 1. Fluxograma de processamento da aveia.
Alguns trabalhos mostram que os tratamentos térmicos com aumento de umidade, tais como autoclavageme resfriamento (SIEVERT, POMERANZ, 1989), microondas (SVANBERG et aI., 1997) e panificação (RANHOTRA, GELROTH, 1988) podem causar mudanças nascaracterísticas físico-químicas de grãos e farinhas, principalmente em relação ao teor de fibras totais.
É possível que o processo de estabilização e tostagem também tenha alguma influência sobre as características físico-químicas da aveia. ZHANG et aI.(1997), em trabalho que simulou o processamento utilizado na indústria, relataram que tratamentos térmicos podem afetar significativamente as propriedades reológicas da aveia, que têm importância nutricional e funcional. CAMIRE, FLINT (1991) mostraramque, em aveia, a extrusão aumentou significativamente o teor de fibras totais (polissacarídeos não-amiláceos) e a capacidade de hidratação.
Algumas das ações propostas pelo grupo de trabalho Composição de Alimentos, apresentadas no XVCongresso da SBCTA (Sociedade Brasileira de Ciência e Tecnologia de Alimentos) para médio e longoprazos são: a obtenção de dados analíticos em alimentos; estudos da variabilidade de micronutrientese fibras em função de cultivares, condições de cultivo, e processamento; influência do processamentoindustrial em nutrientes; pesquisa da composição de
não nutrientes específicos com função fisiológica, comofibra e amido resistente, principalmente em alimentosvegetais regionais (LAJOLO, MENEZES, 1997).
O presente trabalho teve como objetivos obter a composição do cultivar de aveia IAC 7 e avaliar se suascaracterísticas químicas são alteradas pelo tratamentode estabilização e tostagem realizado durante o processamento.
2. MATERIAL E MÉTODOS
2.1 Matéria-prima
Para este estudo foi utilizado o cultivar de aveia(Avena sativa L.) IAC 7 (IORN 163/83). As amostrasforam fornecidas pela "SL Cereais e Alimentos Ltda.",Paraná, provenientes das safras de 1997 e 1998.
Para avaliação das características químicas do cultivar, utilizaram-se 6 amostras dos grãos de aveia (retiradas do silo de estocagem da indústria em intervalos de no mínimo 1 mês entre cada amostragem), queforam descascadas em laboratório (Moinho CODEMA - 50g de amostra/7barr/60seg).
Para verificar a influência da estabilização e tostagem sobre suas características químicas, as amostrasforam retiradas da linha de produção (Figura 1) apósa etapa de descascamento (amostra in natura) e apósa estabilização e tostagem (amostra tostada). Foramutilizados três lotes de cada amostra, sendo que nummesmo dia eram retiradas uma amostra antes e outraapós o tratamento térmico, em intervalos de no mínimo 1 mês entre cada amostragem.
2.2 Preparo das amostras
As amostras foram acondicionadas sob congela-
mento (-18°C), para minimizar a deterioração por açãoenzimática ou microbiológica. Posteriormente, forammoídas em moinho de bancada (Cyclone Sample MilI/modelo 3010-019- Udy Corporation) contendo peneira de O,5mm. As farinhas foram estocadas tambémsob congelamento (-18°C) até sua utilização.
2.3 Métodos
Os teores de umidade, lipídios, proteína (N x 6,25),cinzas, fibra dietética total, solúvel e insolúvel e 13glucanas foram determinados de acordo com os métodos oficiais da AACC (American Association ofCereal Chemists) (AACC, 1996), em triplicata paracada amostra. Os teores de amido foram determinados por diferença.
2.4 Análise estatística
O delineamento experimental foi inteiramente casualizado e os resultados foram avaliados utilizando-se estatística descritiva para todos os parâmetros.Foi aplicado o teste de Homocedasticidade para verificar se as variâncias eram iguais através de Hartley,para poder aplicar análise de variância e· a comparação de médias através do teste de Tukey. No caso devariâncias diferentes, utilizou-se um teste não-paramétrico, o teste de Mann-Whitney. Todos os testes foram realizados ao nível de 5% de probabilidade(P<O,05) (DAGNELIE, 1973).
3. RESULTADOS E DISCUSSÃO
Na Tabela 1 estão apresentados os dados referentes à composição média do cultivar IAC7.
TABELA 1. Composição do cultivar IAC 7. Média (g/lOOg), desvio-padrão, mínimo e máximo (g/100g).
Média4 Oesvio- Mínimo Máximopadrão
Umidade 5,96 1,59 4,14 8,30
Lipídios 9,07 0,91 8,18 10,82
Proteína 17,76 0,25 17,31 18,04
Cinzas 1,74 0,14 1,52 1,88
Amido 53,57 1,38 51,70 55,56
FOT' 11,91 0,93 10,96 13,58
FOl 2 5,88 0,81 4,86 7,02
FOS 3 6,02 0,95 4,30 6,76
[3-glucanas 5,05 0,31 4,72 5,46
1.2.3: Fibra dietética total, insolúvel e solúvel, respectivamente.4: n=6
Braz. J. Fooa Technol., Campinas, 1(1,2): 53-58, jan/dez.1998'---------------- 55
Comparando com dados da literatura (LAPVETELÃINEN, ARO, 1994, LOCKHART, HURT, 1986, MILLERet aI., 1993, PETERSON, BRINEGAR, 1986), o teor protéico e o de lipídios do cultivar IAC7 estão dentro damédia internacional para cultivares domésticos, que sesitua entre 15 e 20 g/100g para proteína e de 5,0 a 9,Og/100g para lipídios. Com relação ao teor de ~-glucanas,
este se mostrou dentro da média de 3,7 a 5,Og/100g,encontrada por outros pesquisadores, em estudos comcultivares canadenses (MILLER et aI., 1993).
Em amplo estudo realizado anteriormente, foramavaliados doze cultivares recomendados pela Comissão Brasileira de Pesquisa de Aveia, de três locais decultivo em dois anos consecutivos. A aveia nacionalapresentou, em média, 17,04g/100g de proteína bruta,6,84g/100g de lipídios, 2,19g/100g de cinzas e 4,89g/100g de ~-glucanas(COSTA BEBER, 1996).
De acordo com os dados da Tabela 1, o cultivar IAC 7mostrou-se, em média, semelhante ou até superior emalguns parâmetros à média dos cultivares nacionais,com destaque para seu teor de lipídios superior e teorde cinzas inferior. Para justificar estas diferenças, seriam necessários estudos mais amplos em relação principalmente ao local e ambiente de cultivo.
A composição química da aveia, considerando o estado de processamento, in natura e tostada, está apresentada na Tabela 2.
Através do teste de Homocedasticidade (Teste deHartley), verificou-se que, em nível de 5% de probabilidade, as variâncias para os parâmetros avaliados eramdiferentes. Utilizaram-se, então, um teste não-paramétrico, de Mann-Whitney, para comparação das medianas, e análise de variância e teste Tukey para comparação de médias, com 5% de probabilidade.
TABELA 2. Composição do cultivar JAC 7, in natura e tostada. Média ± desviopadrão (g/100g).
ln natura* Tostada*
Umidade 6,30±0,78 5,63±2,32
Lipídios 9,47±1,18 8,67±0,44
Proteína 17,95±0,08 17,57±0,23
Cinzas 1,74±0,10 1,74±O,19
Amido 53,02±1,37 54,12±1,39
FDT1 11,55±0,93 12,27±0,77
FDI2 5,63±1,40 6,14±0,53
FDS3 5,93±1,53 6,12±1,18
~-glucanas 5,01±0,36 5,11 ±0,32
1.2,3: Fibra Dietética Total, Insolúvel e Solúvel, respectivamente.
*: n = 3
Os resultados dos testes estatísticos, paramétrico(ANOVA e teste Tukey) e não-paramétrico (teste deMann-Whitney) (Tabela 3), mostram diferença estatisticamente significativa em nível de probabilidade
de 5%, apenas para o parâmetro proteína, sendo quea aveia in natura apresentou maior média, com17,95±0,08g/l00g, contra 17,57±0,23g/100g para aaveia tostada.
56 Bfaz. J. Food Technol., Campinas, 1(1,2): 53-58, jan 'dez. 1998-----------------"
TABELA 3. Média e mediana (g/lOOg) dos parâmetros avaliados da aveiaIAC 7, in natura e tostada, e testes de comparação (Tukey e Mann Whitney).
Parâmetro ln natura Tostada Tukey Mann Whitney
(d.m.s.)' (U)
Umidade Média: 6,30 5,63 0,66 ns
Mediana: 6,67 4,44 3,00 ns
Lipídios Média: 9,47 8,67 0,33 ns
Mediana: 9,00 8,78 3,00 ns
Proteína Média: 17,95 17,57 0,052 *
Mediana: 17,92 17,69 0,00 *
Cinzas Média: 1,74 1,74 0,98 ns
Mediana: 1,72 1,81 4,00 ns
Amido Média: 53,02 54,12 0,38 ns
Mediana: 52,91 54,01 3,00 ns
FDT2 Média: 11,55 12,27 0,40 ns
Mediana: 11,62 12,02 3,00 ns
FDI3 Média: 5,63 6,14 0,50 ns
Mediana: 5,36 5,71 2,00 ns
FDS4 Média: 5,92 6,12 0,83 ns
Mediana: 6,71 6,31 3,00 ns
13-glucanas Média: 5,01 5,10 0,74 ns
Mediana: 4,88 5,01 3,00 ns
ns: não significativo, ao nlvel de 5% de probabilidade pelo teste Mann Whitney para duas amostrasindependentes e Teste Tukey.
• : significativo, ao nlvel de 5% de probabilidade.
1. d.m.s. = diferença mlnima significativa
2.3.': Fibra Dietética Total, Insolúvel e Solúvel, respectivamente.
IAC 7 apresentou padrões comparáveis à média internacional para cultivares domésticos, com destaque parao teor de lipídios. Em relação à composição média daaveia nacional, é importante ressaltar que o cultivar emestudo apresentou teor de lipídios superior e teor decinzas inferior. Para justificar estas diferenças, seriamnecessários estudos mais amplos em relação principalmente ao local e ambiente de cultivo.
Considerando o processamento, houve diferença estatisticamente significativa apenas em relação à proteína da aveia tostada e in natura, sendo que esta últimaapresentou o maior teor, mostrando que o processamentoinfluenciou apenas neste componente, dentre os queforam avaliados.
Estes resultados estão de acordo com outros pesquisadores (LOOKHART et al., 1986), que não encontraram mudanças na composição química de cultivares deaveia após o processamento, havendo apenas alterações na-microestrutura do grão.
Para se obter maiores informações sobre as modificações que a aveia possa sofrer frente aos processos deindustrialização, ainda são necessários estudos em relação a alterações microestruturais e funcionais destecultivar.
4. CONCLUSÕES
A composição do cultivar de aveia (Avena sativa L.)
Campinas, 1(1,2): 53-58, jan/dez.1998 57
AGRADECIMENTOS E CRÉDITOS
Os autores agradecem a: Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) eConselho Nacional de Desenvolvimento Científico eTecnológico (CNPq) pelo pagamento das bolsas deestudo; FUNPESQUISA-UFSC, pelo financiamento doprojeto; "SL Cereais e Alimentos Ltda.", pelo fornecimento das amostras e por favorecer o intercâmbio Indústria/Universidade; e Suely de Souza Costa, pelaimportante colaboração.
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFIAS
AACC - AMERICAN ASSOCIATION OF CEREALCHEMISTS. Approved Methods. St. Paul,Minnesota, 9th ed, 1996.
ANDERSON, J.W, BRIDGES, S.R Hipocholesterolemic effects of oat bran in humans. In: WOOD,P.J. (ed). Oat Bran. St. Paul, Minnessota, EUA:American Association of Cereal Chemists, Inc.,1993. p.139-157.
CAMIRE, M.E., FLINT, S.I. Thermal processing effectson dietary fiber composition and hydration capacity in corn meaI, oat meal, and potato peels.Cereal Chemistry, 68(6):p.645-647, 1991.
COSTA BEBER, R Caracterização Física e Química de Genótipos Brasileiros de Avena sativaL.- Influência Genética e Ambiental. Dissertação (Mestrado em Ciência dos Alimentos) Universidade Federal de Santa Catarina, UFSC,1996.
DAGNELIE, P. Estatística - Teoria e métodos II.Publicações Europa-América Ltda., 1973, 535p.
DEANE, D., COMMERS, E. Oat Cleaning and Processing. In: WEBSTER,EH. (ed.). Oats: Chemistry and Technology. St. Paul, Minnesota, EUA:American Association of Cereal Chemists, Inc.,1986, p.371-412.
DORN, V. New machinery in oat milling. Association of operative millers - Bulletin. Julho / 1989.p.5493-5502.
FDA. Food labeling. Hea1th claims: Oats and coronary disease. Federal Register, 62(15):35833601, jan/1997.
INSTITUTO AGRONÓMICO/COORD. DE PESQUISA AGROPECUÁRIA/GOVERNO DO ESTADO DE SÃO PAULO. Cultivar de aveia IAC7 (IORN 163/83). Campinas, [1983?]. Folder dedivulgação.
KAHLON, T.S. Nutritional implications and usesof wheat and oat kernel oi!. Cereal FoodsWorld, 34(10):872-875, 1989.
LAJOLO, EM., MENEZES, E.W Uma análise retros-
pectiva e contextualização da questão. Boletim da Sociedade Brasileira de Ciência e Tecnologia de Alimentos, 31(2):90-92,1997.
LAPVETELÃINEN, A, ARO, T. Protein Composition and Functionality of High-Protein Oat fiourderived from Integrated Starch-Ethanol Processo Cereal Chemistry, 71(2):133-139, 1994.
LOCKHART, H.B., HURT, D. Nutrition of oats. ln:WEBSTER, EH. (ed.). Oats: Chemistry and Technology. St. Paul, Minnesota, EUA: AmericanAssociation of Cereal Chemists, Inc., 1986.p.297-308.
LOOKHART, G., ALBERS, L., POMERANZ, Y. Theeffect of commercial processing on some chemical and physical properties of oat groats.Cereal Chemistry, 63(3):280-282, 1986.
MÃLKKI, Y., MYLLYMÃKI, K., AUTIO, K. et aI. Preparation and properties of oat bran concentrateso Cereal Foods World, 37(9):693-700, 1992.
McDONALD, A, SHINNICK, E, INK, S. Review ofthe effects of oats on human health. ln: BARR,AR (ed.). The changing role of oats in humanand animal nutrition. 4th Int. Oat ConferenceAdelaide, Austrália: Int. Oat Conference Committee, 1992. VolI: p.I-8.
MILLER, S.5., WOOD, P.J., PIETRZAK, L.N., FULCHER, RG. Mixed linkage b-glucan, proteincontent, and kernel weight in Avena species.Cereal Chemistry, 70(2):231-233, 1993.
PETERSON, D.M., BRINEGAR, AC. Oat storageproteins. ln: WEBSTER, EH.(ed.). Oats: Chemistry and Technology. St. Paul, Minnesota,EUA: American Association of Cereal Chemists, Inc., 1986. p.153-203.
RANHOTRA, G., GELROTH, J. Soluble and TotalDietary Fiber in White Bread. Cereal Chemistry,65(2):155-156, 1988.
SIEVERT, D., POMERANZ, Y. Enzyme-resistant starch. I. Characterization and Evaluation byEnzymatic,Thermoanalytical and MicroscopicMethods. Cereal Chemistry, 66(4):342-347, 1989.
SVANBERG, S.J.M., SUORTTI, T., NYMAN,E.M.G.L. Physicochemical changes in DietaryFiber of Green Beans after Repeated Microwave Treatments. Journal of Food Science,62(5):1006-1010, 1997.
YOUNGS, V.L. Oat lipids and lipid-related enzymes. ln: WEBSTER, EH.(ed.).Oats: Chemistryand Technology. St. Paul, Minnesota, EUA:American Association of Cereal Chemists, Inc.,1986. p. 205-226.
ZHANG, D., DOEHLERT, D.C., MOORE, WR Factors Affecting viscosity of slurries of oat groatflours. Cereal Chemistry, 74(6):722-726, 1997.
58 Braz. J. Food Technol., Campinas, 1(1,2): 53-58, jan eZ.1998---~-------------_.....