RAÍSSA SANT’ANA BUENO
CULTURA MISTA DE KEFIR NO DESENVOLVIMENTO DE
BEBIDA FERMENTADA NÃO ALCOÓLICA DE PITAIA
(Hylocereus polyrhizus)
Londrina
2018
RAÍSSA SANT’ANA BUENO
CULTURA MISTA DE KEFIR NO DESENVOLVIMENTO DE
BEBIDA FERMENTADA NÃO ALCOÓLICA DE PITAIA
(Hylocereus polyrhizus)
Dissertação apresentada ao Programa de Pós-
Graduação em Ciência de Alimentos, nível
mestrado, da Universidade Estadual de
Londrina, como requisito parcial à obtenção do
Título de Mestre em Ciência de Alimentos.
Orientadora: Profª. Drª. Wilma Aparecida
Spinosa.
Coorientadora: Profª. Drª. Karla Bigetti
Guergoletto.
Londrina
2018
Dados Internacionais de Catalogação-na-Publicação (CIP)
B928c Bueno, Raíssa Sant'Ana.
Cultura mista de Kefir no desenvolvimento de bebida fermentada não alcoólica de
pitaia (Hylocereus polyrhizus / Raíssa Sant'Ana Bueno. - Londrina, 2018.
84 f.: il.
Orientador: Wilma Aparecida Spinosa.
Coorientador: Karla Bigetti Guergoletto.
Dissertação (Mestrado em Ciência de Alimentos) - Universidade Estadual de
Londrina, Centro de Ciências Agrárias, Programa de Pós-Graduação em Ciência de
Alimentos, 2018.
Inclui bibliografia.
1. Bebidas fermentadas - Teses. 2. Pitaia - Teses. 3. Antioxidantes - Teses. 4. Suco
de maçã - Teses. I. Spinosa, Wilma Aparecida. II. Guergoletto, Karla Bigetti. III.
Universidade Estadual de Londrina. Centro de Ciências Agrárias. Programa de Pós-
Graduação em Ciência de Alimentos. IV. Título.
CDU 663.1
RAÍSSA SANT’ANA BUENO
CULTURA MISTA DE KEFIR NO DESENVOLVIMENTO DE BEBIDA
FERMENTADA NÃO ALCOÓLICA DE PITAIA (Hylocereus
polyrhizus)
Dissertação apresentada ao Programa de Pós-
Graduação em Ciência de Alimentos, nível
mestrado, da Universidade Estadual de
Londrina, como requisito parcial à obtenção do
Título de Mestre em Ciência de Alimentos.
BANCA EXAMINADORA
____________________________________
Orientadora: Profª. Drª. Wilma Aparecida
Spinosa
Universidade Estadual de Londrina - UEL
____________________________________
Profª. Drª. Neusa Fátima Seibel
Universidade Tecnológica Federal do Paraná -
UTFPR
____________________________________
Profª. Drª. Joice Sifuentes dos Santos
Universidade Norte do Paraná - UNOPAR
Londrina, 18 de abril de 2018.
À minha família e ao meu namorado, pelo
amor incondicional, carinho, incentivo,
compreensão e por sempre me apoiarem em
minhas decisões.
Dedico
AGRADECIMENTOS
À Deus por sempre me dar força e coragem para buscar meus
objetivos e enfrentar todos os desafios, por me conceder sabedoria na escolha dos
melhores caminhos e não me deixar desistir mesmo nos momentos mais difíceis.
À Profª. Drª. Wilma Aparecida Spinosa e à Profª. Drª. Karla Bigetti
Guergoletto pela amizade, orientação, confiança e por transmitirem todos os seus
conhecimentos em prol do meu desenvolvimento pessoal e profissional. Minha
admiração, respeito e gratidão.
Aos membros da banca examinadora, pela disponibilidade de
participar e pelas contribuições acerca desta dissertação.
Aos docentes do Departamento de Ciência e Tecnologia de Alimentos
pelos ensinamentos e pela dedicação em suas disciplinas e no dia-a-dia, sempre
dispostos a sanar dúvidas, e aos técnicos dos laboratórios pelo auxílio durante a rotina
nos laboratórios.
Ao laboratório de Desenvolvimento de Instrumentação e Automação
Analítica (DIA – UEL), e em especial à Profª. Drª. Suzana Lucy Nixdorf, Lycio
Watanabe e Tiago Madeira pelo auxílio com as análises cromatográficas.
Ao Laboratório Multiusuário de Análise de Materiais e Moléculas
(LAMM – UEL/FINEP) pelas análises de espectrometria de massas.
Ao produtor Ivan Freitas Junior (Sítio Rancho Verde, Assis/SP) pelo
fornecimento da matéria-prima.
À Universidade Estadual de Londrina, pela infraestrutura e facilidades
proporcionadas.
Ao Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico
(CNPq) pelo apoio financeiro que foi fundamental para o desenvolvimento deste
trabalho.
À toda minha família e em especial à minha mãe Genir pelo amor e
carinho, pelo exemplo de força e por me dar a oportunidade de estudar e seguir uma
profissão.
Ao meu namorado pelo amor, carinho, apoio e compreensão diários,
por estar sempre presente mesmo à distância me incentivando e fortalecendo.
À todas as amizades feitas durante o período do mestrado, em
especial aos que participaram quase que diariamente da minha rotina tornando meus
dias mais alegres e divertidos: Jéssica, Isadora, Jamile, Camila, Fernanda, Carolina,
Rebeca, Ana Clara, José Renato, Daniel e Matheus.
A todos que, de alguma forma, contribuíram de forma direta ou indireta
para a realização deste trabalho.
“Toda conquista começa com
a decisão de tentar.“
(Gail Devers)
BUENO, Raíssa Sant’Ana. Cultura mista de Kefir no desenvolvimento de bebida
fermentada não alcoólica de pitaia (Hylocereus polyrhizus). 2018. 84 f.
Dissertação (Mestrado em Ciência de Alimentos) – Universidade Estadual de
Londrina, Londrina, 2018.
RESUMO
A pitaia é uma fruta exótica que tem ganhado espaço no mercado brasileiro pelas
suas características sensoriais e suas propriedades nutracêuticas, e algumas
pesquisas relatam a presença de compostos bioativos relacionados à atividade
antioxidante. O desperdício pós-colheita de frutas gera prejuízos que podem ser
minimizados através do desenvolvimento de novos produtos e processamentos,
sendo a fermentação um deles. Diversos produtos fermentados do tipo conservas,
derivados lácteos e bebidas alcoólicas e não alcoólicas representam uma parcela da
oferta de produtos no mercado de alimentos e bebidas. Uma alternativa para a
produção de bebidas fermentadas não alcoólicas é o uso da cultura mista de kefir,
constituída por bactérias láticas, acéticas e leveduras que fermentam leite, água
açucarada ou sucos de frutas resultando em bebidas com sabor ácido, refrescante,
ligeiramente carbonatada, de baixo teor alcoólico e acético. Visando diversificar o
consumo de pitaia (Hylocereus polyrhizus), diminuir suas perdas pós-colheita e
agregar valor ao fruto, o objetivo do trabalho foi caracterizar os frutos de pitaia e
utilizá-los, juntamente com suco integral de maçã, para desenvolver bebidas não
alcoólicas fermentadas por cultura mista de kefir, caracterizando-as e avaliando sua
aceitação sensorial e sua estabilidade ao armazenamento sob temperatura de
refrigeração (7ºC) durante 28 dias. A caracterização da pitaia mostrou que esta pode
ser considerada uma fruta de baixo valor energético, com alto conteúdo de água e
fibras e com elevada atividade antioxidante. A produção das formulações FC
(controle – água e açúcar mascavo), F1 (água, açúcar mascavo e polpa de pitaia) e
F2 (água, açúcar mascavo, polpa de pitaia e suco integral de maçã) ocorreu em
duas etapas de fermentação, à 25ºC, durante 24 horas cada uma. Todas as
formulações apresentaram teor alcoólico inferior à 0,5% e foram classificadas como
não alcoólicas. A adição de polpa de pitaia em F1 e de polpa de pitaia e suco
integral de maçã em F2 aumentou significativamente o teor de sólidos solúveis
totais, a acidez, o teor alcoólico, o teor de fenólicos totais e a atividade antioxidante,
e aportou fibra alimentar total. A adição de suco integral de maçã aumentou
significativamente o teor de fenólicos totais e atividade antioxidante em F2, mas não
influenciou nas notas de aceitação sensorial, tendo os avaliadores aceitado
igualmente as formulações F1 e F2 em todos os atributos. Durante os 28 dias de
armazenamento das formulações F1 e F2, em ambas houve redução de sólidos
solúveis totais e pH, e aumento na acidez e no teor alcoólico, demonstrando que a
temperatura de 7ºC não foi suficiente para inibir totalmente a fermentação.
Palavras-chave: Atividade antioxidante. Caracterização. Sensorial. Maçã.
Armazenamento.
BUENO, Raíssa Sant’Ana. Mixed culture of kefir in the development of
nonalcoholic fermented beverage of pitaia (Hylocereus polyrhizus). 2018. 84 p.
Dissertation (Master’s degree in Food Science) – Universidade Estadual de
Londrina, Londrina, 2018.
ABSTRACT
Pitaia is an exotic fruit that has gained space in the brazilian market due to its
sensorial characteristics and its nutraceutical properties, and some studies report the
presence of bioactive compounds related to the antioxidant activity. The post-harvest
waste of fruits generates losses that can be minimized through the development of
new products and processes, with fermentation being one of them. Several
fermented products of the canned type, dairy products and alcoholic and non-
alcoholic beverages represent a portion of the product supply in the food and
beverage market. An alternative for the production of non-alcoholic fermented
beverages is the use of the mixed culture of kefir, consisting of lactic and acetic
bactéria and yeast that ferment milk, sugary water or fruit juices resulting in acidic,
refreshing, slightly carbonated, low alcohol and acetic. In order to diversify the
consumption of pitaia (Hylocereus polyrhizus), to reduce its post-harvest losses and
to add value to the fruit, the objective of the work was to characterize the fruits of
pitaia and to use them, together with whole apple juice, to develop non-alcoholic
beverages fermented by mixed culture of kefir, characterizing them and evaluating
their sensory acceptance and their stability to storage under refrigeration temperature
(7ºC) for 28 days. The characterization of the pitaia showed that this can be
considered a fruit of low energetic value, with high content of water and fibers and
with high antioxidant activity. The production of the FC (control – water and brown
sugar), F1 (water, brown sugar and pitaia pulp) and F2 (water, brown sugar, pitaia
pulp and whole apple juice) formulations occurred in two fermentation steps at 25ºC
for 24 hours each. All formulations had an alcohol content lower than 0.5% and were
classified as non-alcoholic. The addition of pitaia pulp in F1 and pitaia pulp and whole
apple juice in F2 significantly increased the total soluble solids content, acidity,
alcohol content, total phenolic content and antioxidant activity, and provided dietary
fiber total. The addition of whole apple juice significantly increased the total phenolic
content and antioxidant activity in F2, but did not influence the sensory acceptance
scores, and the evaluators also accepted the F1 and F2 formulations in all attributes.
During the 28 days of storage of the formulations F1 and F2, in both there was a
reduction of total soluble solids and pH, and increase in acidity and alcohol content,
demonstrating that the temperature of 7ºC was not enough to totally inhibit the
fermentation.
Keywords: Antioxidant activity. Characterization. Sensory. Apple. Storage.
LISTA DE ILUSTRAÇÕES
CAPÍTULO 1
Figura 1. Planta de pitaia (A) Pitaia de casca vermelha; (B) Pitaia de casca
amarela ...................................................................................................... 22
Figura 2. Pitaias (A) Hylocereus undatus: casca vermelha e polpa branca;
(B) Hylocereus costarricenses: casca vermelha e polpa vermelha;
(C) Selenicereus megalanthus: casca amarela e polpa branca ................. 23
Figura 3. Grãos de kefir cultivados em (A) leite e (B) água e açúcar ........................ 35
Figura 4. Fluxograma de produção de kefir de água ................................................ 36
LISTA DE TABELAS
CAPÍTULO 1
Tabela 1. Características físico-químicas de Hylocereus sp. encontradas na
literatura .................................................................................................... 26
CAPÍTULO 2
Tabela 1. Composição centesimal de polpa de pitaia (Hylocereus polyrhizus) ......... 51
Tabela 2. Parâmetros físico-químicos de polpa de pitaia (Hylocereus
polyrhizus) ................................................................................................. 52
Tabela 3. Perfil de açúcares e ácidos orgânicos presentes em polpa de pitaia
(Hylocereus polyrhizus) ............................................................................. 53
Tabela 4. Teor de fenólicos totais e atividade antioxidante em polpa de pitaia
(Hylocereus polyrhizus) ............................................................................. 53
CAPÍTULO 3
Tabela 1. Parâmetros físico-químicos das formulações FC (água e açúcar
mascavo), F1 (água, açúcar mascavo e polpa de pitaia) e F2
(água, açúcar mascavo, polpa de pitaia e suco integral de maçã) ............ 66
Tabela 2. Análise comparativa de aceitação sensorial entre as formulações
F1 (água, açúcar mascavo e polpa de pitaia) e F2 (água, açúcar
mascavo, polpa de pitaia e suco integral de maçã) ................................... 69
Tabela 3. Parâmetros físico-químicos das formulações F1 (água, açúcar
mascavo e polpa de pitaia) e F2 (água, açúcar mascavo, polpa de
pitaia e suco integral de maçã) armazenadas sob refrigeração
(7ºC) durante 28 dias ................................................................................ 71
Tabela 4. Teor alcoólico, fenólicos totais e atividade antioxidante das
formulações F1 (água, açúcar mascavo e polpa de pitaia) e F2
(água, açúcar mascavo, polpa de pitaia e suco integral de maçã)
armazenadas sob refrigeração (7ºC) durante 28 dias ............................... 73
LISTA DE ABREVIATURAS E SIGLAS
ABTS 2,2′-azino-bis-3-ethylbenzthiazoline-6-sulfonic acid
ADP Adenosina difosfato
ATP Adenosina trifosfato
BOD Demanda bioquímica de oxigênio
CLAE Cromatografia líquida de alta eficiência
DPPH Radical 2,2–diphenyl-1-picrylhydrazyl
EAG Equivalente em ácido gálico
EDTA Ácido etilenodiamino tetra-acético
FAT Fibra alimentar total
FRAP Poder antioxidante de redução do ferro
SST Sólidos solúveis totais
UV Radiação ultravioleta
SUMÁRIO
1. INTRODUÇÃO GERAL ................................................................................ 16
2. OBJETIVOS ................................................................................................. 17
2.1 Objetivo geral .............................................................................................. 17
2.2 Objetivos específicos ................................................................................. 18
3. REFERÊNCIAS ............................................................................................ 18
CAPÍTULO 1 – Revisão Bibliográfica ..................................................................... 22
1.1 Pitaia ............................................................................................................ 22
1.2 Radicais livres e estresse oxidativo ......................................................... 27
1.3 Antioxidantes .............................................................................................. 28
1.4 Fermentação ............................................................................................... 31
1.5 Bebidas não alcoólicas .............................................................................. 33
1.5.1 Bebidas não alcoólicas fermentadas ........................................................ 33
1.6 Cultura mista de kefir ................................................................................. 35
2. Referências ................................................................................................. 38
CAPÍTULO 2 – Caracterização físico-química, perfil de açúcares e
ácidos orgânicos, fenólicos totais e atividade
antioxidante de pitaia .................................................................... 46
1. Introdução ................................................................................................... 47
2. Material e Métodos ..................................................................................... 48
2.1 Matéria-prima .............................................................................................. 48
2.2 Metodologia científica ................................................................................ 49
3. Resultados e Discussão ............................................................................ 50
4. Conclusão54
5. Referências ................................................................................................. 54
CAPÍTULO 3 – Aceitação, caracterização e estudo da estabilidade ao
armazenamento sob refrigeração de bebidas não
alcoólicas de pitaia e maçã fermentadas por cultura
mista de kefir .................................................................................. 58
1. Introdução ................................................................................................... 59
2. Material e Métodos ..................................................................................... 61
2.1 Material ........................................................................................................ 61
2.2 Métodos ....................................................................................................... 62
2.2.1 Formulação das bebidas ............................................................................ 62
2.2.2 Análises físico-químicas ............................................................................ 62
2.2.3 Análises microbiológicas .......................................................................... 64
2.2.4 Análise de aceitação sensorial .................................................................. 64
2.2.5 Análise estatística ...................................................................................... 65
3. Resultados e Discussão ............................................................................. 65
3.1 Análises físico-químicas ............................................................................ 65
3.2 Análise de aceitação sensorial .................................................................. 68
3.3 Estabilidade ao armazenamento sob refrigeração (7ºC) ......................... 69
4. Conclusão ................................................................................................... 74
5. Referências ................................................................................................. 74
CONCLUSÃO GERAL .............................................................................................. 78
ANEXOS ................................................................................................................... 79
ANEXO 1 – TERMO DE CONSENTIMENTO LIVRE E ESCLARECIDO NA
FORMA DE CONVITE PARA OS AVALIADORES ............................... 79
ANEXO 2 – FICHA DE AVALIAÇÃO SENSORIAL .................................................. 81
ANEXO 3 – CROMATOGRAMAS ............................................................................ 82
ANEXO 4 – INFORMAÇÕES: SUCO INTEGRAL DE MAÇÃ ................................... 84
16
1. INTRODUÇÃO GERAL
Ao longo dos anos, um número crescente de relatórios tem
confirmado que o consumo de frutas e vegetais frescos podem proteger contra
algumas doenças crônicas causadas pelo estresse oxidativo, tais como doenças
cardiovasculares (REDDY & KATAN, 2004; VOKO et al., 2003) e diferentes tipos de
câncer (FRYDOONFAR et al., 2003; HAKIMUDDIN et al., 2004; LARSSON et al.,
2004). Isto é atribuído principalmente aos seus constituintes antioxidantes,
especialmente vitamina C, carotenoides, compostos fenólicos, flavonoides, taninos e
antocianidinas, que são conhecidos por possuir a capacidade de eliminar os radicais
livres e inibir a peroxidação (SIMIRGIOTIS & SCHMEDA-HIRSCHMANN, 2010).
Dentre as frutas atualmente em expansão no mercado, encontram-se
as diversas espécies de pitaia. A espécie Hylocereus undatus passou a ser cultivada
no Brasil na década de 1990 na região de Catanduva, Estado de São Paulo, e na
década de 2000 outras espécies do mesmo gênero foram introduzidas, como
Hylocereus polyrhizus e a chamada pitaia nativa do Brasil ou pitaia do Cerrado,
Selenicereus setaceus (NUNES et al., 2014). Embora estejam em expansão no
mercado mundial de frutas exóticas, com qualidade nutricional e sensorial, no Brasil a
maioria dos estudos estão relacionados aos aspectos agronômicos.
O desperdício de frutas e vegetais pós-colheita gera prejuízos (DIAS
et al., 2003), e para evitá-los ou minimizá-los há a necessidade de desenvolver novos
produtos e processamentos. Uma opção é a fermentação, um método usado para
conservação de alimentos desde períodos em que técnicas de refrigeração não eram
disponíveis. Diversos produtos fermentados do tipo conservas, derivados lácteos e
bebidas alcoólicas e não alcoólicas representam uma parcela da oferta de produtos
no mercado de alimentos e bebidas (KATZ, 2003; CIA, 2012).
O processo de fermentação agrega características sensoriais e/ou
funcionais ao produto final e que são bem aceitas pelo consumidor. Apesar da
conservação do alimento fermentado ser importante do ponto de vista econômico, o
fator de prevalência no consumo é a qualidade sensorial. Estes produtos podem ter
características ácidas, alcoólicas ou láticas (KATZ, 2003; CIA, 2012). Os produtos da
fermentação lática e alcoólica estão presentes em alimentos triviais do público
consumidor, como iogurte, pão, cerveja e vinho. Já o ácido acético produzido na
fermentação acética é principalmente segmentado no vinagre. Este tem um consumo,
17
no Brasil, considerado pequeno quando comparado com outros países (KATZ, 2003;
KATZ, 2012; MCGEE, 2004).
O consumo de bebidas não alcoólicas tem aumentado no Brasil de
acordo com os dados do último relatório lançado pela Associação Brasileira das
Indústrias de Refrigerantes e de Bebidas Não Alcoólicas (ABIR). Estes dados indicam
que entre os anos de 2010 e 2016 houve um crescimento de 4,7% no consumo per
capita de bebidas não alcoólicas e que o volume de produção destas bebidas cresceu
13,7% neste mesmo período (ABIR, 2016). Estas bebidas, cuja graduação alcoólica
não deve ultrapassar 0,5% (v.v-1) à 20ºC de álcool etílico, são regulamentadas pela
legislação brasileira através do decreto nº 6.871, de 4 de junho 2009, do Ministério da
Agricultura Pecuária e Abastecimento – MAPA (BRASIL, 2009).
A cultura mista de kefir é uma opção para a produção de bebidas não
alcoólicas. É constituída de bactérias láticas, leveduras e algumas bactérias acéticas
que produzem baixo teor de álcool durante a fermentação. Pode ser inoculada em
leite, água açucarada ou sucos de frutas, pois estes contêm água, açúcar, proteínas,
aminoácidos, vitaminas e minerais que, juntos, são um meio adequado e rico para o
crescimento e desenvolvimento dos microrganismos presentes na cultura mista de
kefir. Além disso, a fermentação destes substratos faz com que as bebidas de kefir
apresentem sabor ácido, refrescante, ligeiramente carbonatado, com baixo teor
alcoólico e acético (JIANZHONG et al., 2009; ÖZDEMIR et al., 2015; MARSH et al.,
2013; RANDAZZO et al., 2016).
Frente a isso, e visando diversificar o consumo de pitaia (Hylocereus
polyrhizus), diminuir suas perdas pós-colheita e agregar valor ao fruto, o objetivo do
trabalho foi caracterizar os frutos de pitaia (Hylocereus polyrhizus) e utilizá-las para
desenvolver bebidas não alcoólicas fermentadas por cultura mista de kefir,
caracterizando-as e avaliando sua aceitação sensorial e sua estabilidade ao
armazenamento sob temperatura de refrigeração (7ºC) durante 28 dias.
2. OBJETIVOS
2.1 Objetivo geral
Caracterizar a polpa de pitaia, desenvolver e caracterizar bebidas não
alcoólicas fermentadas por cultura mista de kefir a partir de polpa de pitaia e
suco integral de maçã, e avaliar a estabilidade destas bebidas armazenadas
18
sob temperatura de refrigeração (7ºC).
2.2 Objetivos específicos
Caracterizar a polpa de pitaia quanto à sua composição centesimal (umidade,
cinzas, proteínas, lipídios, carboidratos e fibra alimentar total), seu valor
energético e seus parâmetros físico-químicos (teor de sólidos solúveis totais,
pH, acidez total titulável, perfil de açúcares e ácidos orgânicos, teor de fenólicos
totais e atividade antioxidante);
Desenvolver e caracterizar bebidas não alcoólicas fermentadas por cultura
mista de kefir a partir de polpa de pitaia e suco integral de maçã quanto ao teor
de sólidos solúveis totais, pH, acidez total titulável, fibra alimentar total, perfil
de açúcares e ácidos orgânicos, teor alcoólico, teor de fenólicos totais e
atividade antioxidante;
Avaliar a aceitação sensorial das bebidas;
Avaliar a estabilidade das bebidas armazenadas sob temperatura de
refrigeração (7ºC) durante 28 dias em relação ao teor de sólidos solúveis totais,
pH, acidez total titulável, teor alcoólico, teor de fenólicos totais e atividade
antioxidante.
3. REFERÊNCIAS
ABIR. Associação Brasileira das Indústrias de Refrigerantes e de bebidas não
alcoólicas. Volume de produção e consumo per-capita do mercado brasileiro de
bebidas não alcoólicas dos anos de 2010 a 2016. 2016. Disponível em:
Acesso em:
04/02/2018.
BRASIL. Ministério da Agricultura Pecuária e Abastecimento. Decreto nº 6.871 de 4
de junho de 2009. Regulamenta a lei nº 8.918 de 14 de julho de 1994, que dispõe
sobre a padronização, a classificação, o registro, a inspeção, a padronização e a
fiscalização de bebidas. Diário Oficial da República Federativa do Brasil, Brasília,
p. 20-29, 2009.
CIA, The Culinary Institute of America. The professional chef. 9ª ed. New York:
John Wiley & Sons, 2012.
19
DIAS, D. R.; SCHWAN, R. F.; LIMA, L. C. O. Metodologia para elaboração de
fermentado de cajá (Spondias mombin L.). Ciência e Tecnologia de Alimentos, v.
23, n. 3, p. 342-350, 2003.
FRYDOONFAR, H. R.; MCGRATH, D. R.; SPIGELMAN, A. D. The variable effect on
proliferation of a colon cancer cell line by the citrus fruit flavonoid Naringenin.
Colorectal Disease, v. 5, p. 149–152, 2003.
HAKIMUDDIN, F.; PALIYATH, G.; MECKLING, K. Selective cytotoxicity of a red
grape wine flavonoid fraction against MCF-7 cells. Breast Cancer Research and
Treatment, v. 85, p. 65–79, 2004.
JIANZHONG, Z.; XIAOLI, L.; HANHU, J.; MINGSHENG, D. Analysis of the microflora
in Tibetan Kefir grains using denaturing gradiente gel electrophoresis. Food
Microbiology, v. 26, n. 8, p. 770-775, 2009.
KATZ, S. E. The art of fermentation: an in-depth exploration of essential
concepts and processes from around the world. Burlington: Chelsea Green
Publishing, 2012.
KATZ, S. E. Wild fermentation: the flavor, nutrition, and craft of live-culture
foods. Burlington: Chelsea Green Publishing, 2003.
LARSSON, S. C.; HOLMBERG, L.; WOLK, A. Fruit and vegetable consumption in
relation to ovarian cancer incidence: the Swedish mammography cohort. British
Journal of Cancer, v. 90, p. 2167–2170, 2004.
MARSH, A. J.; O’SULLIVAN, O.; HILL, C.; ROSS, R. P.; COTTER, P. D. Sequence-
based analysis of the microbial composition of water kefir from multiple sources.
FEMS Microbiololy Letters, v. 348, n. 1, p. 79-85, 2013.
MCGEE, H. On food and cooking: the Science na lore of the kitchen. New York:
Scribner, 2004. 896p.
NUNES, E. N.; SOUSA, A. S. B.; LUCENA, C. M.; SILVA, S. M.; LUCENA, R. F. P.;
ALVES, C. A. B.; ALVES, R. E. Pitaia (Hylocereus sp.): uma revisão para o Brasil.
Gaia Scientia, v. 8, n. 1, p. 90-98, 2014.
20
ÖZDEMIR, N.; KÖK-TAS, T.; GUZEL-SEYDIM, Z. Effect of Gluconacetobacter spp.
on Kefir grains and Kefir quality. Food Science and Biotechnology, v. 24, n.1, p.
99-106, 2015.
RANDAZZO, W.; CORONA, O.; GUARCELLO, R.; FRANCESCA, N.; GERMANÀ, M.
A.; ERTEN, H.; MOSCHETTI, G.; SETTANNI, L. Development of new non-dairy
beverages from Mediterranean fruit juices fermented with water kefir microorganisms.
Food Microbiology, v. 54, p. 40-51, 2016.
REDDY, K. S.; KATAN, M. B. Diet, nutrition and the prevention of hypertension and
cardiovascular diseases. Public Health Nutrition, v. 7, p. 167–186, 2004.
SIMIRGIOTIS, M. J.; SCHMEDA-HIRSCHMANN, G. Determination of phenolic
composition and antioxidant activity in fruits, rhizomes and leaves of the white
strawberry (Fragaria chiloensis spp. chiloensis form chiloensis) using HPLC-DAD–
ESI-MS and free radical quenching techniques. Journal of Food Composition and
Analysis, v. 23, p. 545–553, 2010.
VOKO, Z.; HOLLANDER, M.; HOFMAN, A.; KOUDSTAAL, P. J.; BRETELER, M. M.
B. Dietary antioxidants and the risk of ischemic stroke: The Rotterdam Study.
Neurology, v. 61, p. 1273–1275, 2003.
21
A dissertação apresenta-se na forma de 3 capítulos distintos,
descritos abaixo, seguidos da conclusão geral e anexos:
1 – Revisão Bibliográfica: Pitaia; Radicais livres e estresse oxidativo; Antioxidantes;
Fermentação; Bebidas não alcoólicas; Bebidas não alcoólicas fermentadas; Cultura
mista de kefir;
2 – Artigo: Caracterização físico-química, perfil de açúcares e ácidos orgânicos,
fenólicos totais e atividade antioxidante de pitaia;
3 – Artigo: Aceitação, caracterização e estudo da estabilidade ao armazenamento sob
refrigeração de bebidas não alcoólicas de pitaia e maçã fermentadas por cultura mista
de kefir.
22
CAPÍTULO 1 – Revisão Bibliográfica
1.1 Pitaia
A pitaia, pitaya, pitahaya ou fruta-do-dragão, como também é
conhecida, é uma planta originária da América Latina e deriva das plantas epífitas
trepadeiras pertencentes à família Cactaceae (STINTZING et al., 2002). Encontram-
se distribuídas pela Costa Rica, Venezuela, Panamá, Uruguai, Brasil, Colômbia,
México, Estados Unidos, Israel, Malásia e Tailândia (CANTO, 1993; ORTIZ-
HERNÁNDEZ & CARRILLO-SALAZAR, 2012).
A etimologia do termo pitaia, segundo a enciclopédia britânica,
originou-se da palavra pitahaya, o que reportou uma civilização pré-colombiana que
habitava algumas ilhas da América Central, os Tainos, e tem por significado “fruta
escamosa” (NUNES et al., 2014), podendo apresentar casca de coloração vermelha
ou amarela (Figura 1).
Figura 1. Planta de pitaia (A) Pitaia de casca vermelha; (B) Pitaia de casca amarela.
Fonte: A - http://lilliverdi.blogspot.com.br/2012/05/plantio-de-pitaya-video.html;
B - http://antoniolst.net/html/Pitaya.html
Na América Central e do Sul, "pitaya" e "pitahaya" têm o mesmo
significado. No entanto, no México, o termo "pitahaya" é usado para frutas de cactos
epífitos como o Hylocereus, enquanto "pitaya" é usado para frutas de cactos
semelhantes a colunas (ORTIZ-HERNÁNDEZ & CARRILLO-SALAZAR, 2012).
As plantas da família Cactaceae são capazes de tolerar calor e frio
extremos, períodos de estiagem e solos pobres em nutrientes. Esta característica se
deve ao fato de apresentarem, em sua estrutura, modificação do caule para
http://lilliverdi.blogspot.com.br/2012/05/plantio-de-pitaya-video.html
http://antoniolst.net/html/Pitaya.html
23
armazenamento de água, redução ou ausência de folhas, superfícies recobertas com
ceras naturais e abertura noturna dos estômatos para a absorção de dióxido de
carbono (metabolismo CAM), que permite que as mesmas tolerem as mais diferentes
condições (NUNES et al., 2014).
As espécies de pitaia do gênero Hylocereus apresentam diversos
tipos de polimorfismo relacionados à flor, caule e fruto. Estas características podem
ser tão contrastantes que dificultam a identificação taxonômica (ORTIZ-HERNÁNDEZ
& CARRILLO-SALAZAR, 2012).
Há autores que consideram a existência de 14 espécies de
Hylocereus: nove delas foram registradas no México, mas somente quatro são
amplamente encontradas no país (Hylocereus undatus, H. purpussi, H. triangularis, H.
ocamponis). Na Nicarágua é possível encontrar H. costarricensis e, na Colômbia e
Peru, H. megalanthus (também conhecida como Selenicereus megalanthus) (ORTIZ-
HERNÁNDEZ & CARRILLO-SALAZAR, 2012).
Há três espécies de pitaia de valor comercial no mundo: a de casca
vermelha e polpa branca, H. undatus, a de casca vermelha e polpa vermelha, H.
costarricensis, e a de casca amarela, com espinhos e polpa branca, Selenicereus
megalanthus (MENEZES et al., 2015) (Figura 2). A polpa, delicada e suculenta,
apresenta grande número de sementes pequenas e macias (NERD et al., 1999).
Figura 2. Pitaias (A) Hylocereus undatus: casca vermelha e polpa branca; (B)
Hylocereus costarricensis: casca vermelha e polpa vermelha; (C) Selenicereus
megalanthus: casca amarela e polpa branca.
Fonte: A - http://pr.olx.com.br/regiao-de-curitiba-e-paranagua/jardinagem-e-construcao/muda-de-
pitaya-vermelha-76168139
B - http://dicasdieta.com.br/beneficios-da-pitaya/
C - http://www1.folha.uol.com.br/revista/rf0912200705.htm
No México e na América Central, diversas espécies de Hylocereus
são cultivadas em pomares familiares utilizando tecnologia básica, enquanto que
http://pr.olx.com.br/regiao-de-curitiba-e-paranagua/jardinagem-e-construcao/muda-de-pitaya-vermelha-76168139
http://pr.olx.com.br/regiao-de-curitiba-e-paranagua/jardinagem-e-construcao/muda-de-pitaya-vermelha-76168139
http://dicasdieta.com.br/beneficios-da-pitaya/
http://www1.folha.uol.com.br/revista/rf0912200705.htm
24
países como Israel, Malásia, Tailândia e Estados Unidos utilizam tecnologia avançada
resultando em altos rendimentos. Em Israel chega-se a colher 40 toneladas de frutos
por hectare de plantação (ORTIZ-HERNÁNDEZ & CARRILLO-SALAZAR, 2012).
A demanda por frutas exóticas por parte dos consumidores tem
aumentado, movimentando este mercado até então desconhecido e/ou pouco
cultivado no Brasil, como é o caso da pitaia (ANDRADE et al., 2008).
Do ponto de vista nutricional, a pitaia (Hylocereus sp.) é rica em
vitaminas e fibras que auxiliam no processo digestivo, previnem o câncer de cólon, o
diabetes, neutralizam substâncias tóxicas e ajudam a reduzir os níveis de colesterol e
a hipertensão arterial. Em Taiwan, os diabéticos utilizavam a fruta como um substituto
alimentar do arroz e como fonte de fibra dietética (NUNES et al., 2014; ZAINOLDIN &
BABA, 2009). Destaca-se também pelo seu sabor e pela textura da polpa com sua
grande quantidade de sementes, lembrando o kiwi (Actinidia deliciosa), e pelas
especulações sobre seu conteúdo de compostos bioativos, sobretudo pigmentos e
compostos fenólicos (NUNES et al., 2014).
A partir da polpa e da casca da pitaia pode-se extrair pectina e
pigmentos naturais utilizando tecnologias domésticas ou industriais. Dentre os
pigmentos encontram-se as betalaínas, localizadas principalmente nos vacúolos das
plantas, e que se dividem em dois grupos distintos: betacianinas e betaxantinas
(ORTIZ-HERNÁNDEZ & CARRILLO-SALAZAR, 2012; WYBRANIEC et al., 2007; CAI
et al., 2005). Sua cor vermelho-violeta pode ser atribuída às betacianinas (WU et al.,
2006). Segundo Tenore et al. (2012), as betacianinas são 10 vezes mais abundantes
na casca do que na polpa, entretanto as frações polifenólicas de ambas as partes
foram capazes de inibir a presença de potenciais patógenos, leveduras e fungos, além
de apresentar efeitos benéficos através do consumo diário. Similarmente, Wu et al.
(2006) demonstraram que tanto a polpa quanto a casca da pitaia são ricas em
polifenóis com capacidade antioxidante, entretanto a casca apresenta maior
capacidade de inibir células cancerígenas do tipo melanomas.
Wu et al. (2006) encontraram um teor de flavonoides de 7,21mg de
equivalentes de catequina em 100g de polpa de pitaia vermelha (H. polyrhizus) e
0,77mg de equivalentes de catequina por grama de extrato da polpa. O autor não
encontrou antocianinas na pitaia vermelha. Charoensiri et al. (2009) analisaram polpas
de pitaia branca (H. undatus) e encontraram 1,4mg.100g-1 de beta-caroteno,
25
3,4μg.100g-1 de licopeno e 0,26mg.100g-1 de vitamina E. Wichienchot et al. (2010)
encontraram teores de glicose de 353g.kg-1 e 401g.kg-1 em polpas de H. undatus e H.
polyrhizus, respectivamente, e teores de frutose de 238g.kg-1 e 158g.kg-1,
respectivamente.
Durante o período pré-hispânico, no México, a espécie H. undatus era
usada como alimento devido à suas propriedades terapêuticas diuréticas, contra
doenças cardíacas, desinfetante de feridas e na cura da disenteria. O fruto era
consumido cru ou como matéria-prima para a produção de vinhos, sucos, geleias,
iogurtes, compotas, conservas e outras sobremesas (ORTIZ-HERNÁNDEZ &
CARRILLO-SALAZAR, 2012).
Zainoldin & Baba (2009) avaliaram os efeitos da adição de polpa de
H. undatus e H. polyrhizus em iogurte e concluíram que favoreceu para o aumento da
taxa de fermentação e, consequentemente, do teor de ácido lático, além do aumento
da atividade antioxidante e do teor de fenólicos totais.
O teor de sólidos solúveis nas espécies de Hylocereus tem uma
distribuição não homogênea, sendo o núcleo a parte mais rica em açúcares. Os
sólidos solúveis consistem principalmente de açúcares redutores, mais
especificamente glicose e frutose, com conteúdo variando entre 30 e 55g.L-1, e 4 e
20g.L-1, respectivamente, dependendo da variedade e da cultivar, conforme mostrado
na Tabela 1 (VAILLANT et al., 2005; LE BELLEC, 2003; STINTZING et al., 2003).
De acordo com estudo feito por Wichienchot et al. (2010), as polpas
das espécies H. undatus e H. polyrhizus apresentaram, respectivamente, 8,6 e 9,0%
de oligossacarídeos com potencial prebiótico. O peso molecular dos oligossacarídeos
encontrados na pitaia estava no mesmo intervalo de alguns prebióticos comerciais
como frutooligossacarídeo sintetizado a partir de sacarose, oligofrutose derivada da
hidrólise enzimática da inulina e oligossacarídeo obtido da extração do grão de soja.
As sementes da pitaia contêm um nível elevado de lipídeos funcionais
como, por exemplo, oleico, linoleico e linolênico, e que podem ser utilizadas como uma
nova fonte de óleo essencial (LIM et al., 2010), sendo comparativamente superior aos
óleos de gergelim (Sesamun indicum) e canola (Brassica napu) (ARIFFIN et al., 2009).
26
Tabela 1. Características físico-químicas de Hylocereus sp. encontradas na literatura
*pitaia de casca vermelha e polpa branca **pitaia de casca vermelha e polpa vermelha
Vaillant et al.
(2005)
Le Bellec
(2003)
Stintzing et al.
(2003)
pH 4,3 - 4,7** Não determinado 4,6* / 4,4**
Matéria seca (%) 11,6 - 12,0** Não determinado Não determinado
Acidez total titulável
(g.L-1) 2,4 - 3,0** Não determinado 3,3* / 3,4**
Sólidos solúveis
(ºBrix) 7,1 - 10,7** Não determinado 9,4* / 10,7**
Proteínas (%) Não determinado 1,20* / 1,25** Não determinado
Lipídios (%) Não determinado 1,17* / 1,43** Não determinado
Glicose (g.L-1) 30,0 - 54,0** Não determinado 46,6* / 55,4**
Frutose (g.L-1) 4,0 - 7,0** Não determinado 18,4* / 19,2**
Potássio (mg.L-1) Não determinado Não determinado 3995,0* / 3284,0**
Sódio (mg.L-1) Não determinado Não determinado 33,0* / 733,0**
Magnésio (mg.L-1) Não determinado Não determinado 265,5* / 312,5*
Cálcio (mg.L-1) Não determinado Não determinado 30,6* / 23,2**
Energia (kcal.100 g-1) Não determinado 37,9* / 41,7** Não determinado
Fonte: Vaillant et al. (2005); Le Bellec (2003); Stintzing et al. (2003).
Os frutos são não-climatéricos (ZEE et al., 2004), assim devem estar
no estádio ótimo de amadurecimento comestível à época da colheita e, para que
apresentem maior qualidade, devem ser deixados na planta até atingirem a
composição desejável (CHITARRA & CHITARRA, 2005). O amadurecimento do fruto
da pitaia de casca vermelha se inicia com uma coloração vermelha e termina com a
queda do fruto. Para evitar esta queda, os produtores colhem em um estádio
intermediário (YAH et al., 2008).
Em estudo de análise sensorial, Yah et al. (2008) relataram que a
pitaia tem maior aceitabilidade quando colhida entre 29 e 31 dias após a antese
(abertura das flores) e apresenta uma vida útil de 1, 2 e 3 semanas quando
armazenada em temperaturas de 20, 14 e 6ºC, respectivamente (NERD et al., 1999).
As espécies do gênero Hylocereus são fonte potencial na área de
alimentos, medicina e produção industrial. Podem ser processadas por congelamento,
27
concentração, desidratação, fermentação, tratamento térmico ou conservação
química. Apesar de apresentar tal potencial, se faz necessário realizar pesquisas tanto
sobre seu comportamento sob diversas condições climáticas quanto sobre sua
fisiologia e o efeito do nitrogênio e outros nutrientes na fotossíntese líquida e no seu
crescimento, para entender melhor as doenças e o controle de pragas durante a
propagação das plantas, a produção dos frutos e a vida dos frutos pós-colheita
(ORTIZ-HERNÁNDEZ & CARRILLO-SALAZAR, 2012).
1.2 Radicais livres e estresse oxidativo
O termo radical livre refere-se a qualquer átomo ou molécula que
possui um ou mais elétrons desemparelhados nos orbitais externos. Isto o torna
altamente reativo, podendo reduzir ou oxidar qualquer composto que esteja próximo
de sua órbita para tornar-se estável. Desta maneira, apresenta uma função oxidante
ou redutora de elétrons para poder estabilizar-se (SHAMI & MOREIRA, 2004).
Há muitos radicais livres conhecidos como, por exemplo, hidroxila
(OH●), oxigênio singleto (1O2), monóxido de nitrogênio (NO●), dióxido de nitrogênio
(NO2
●), e superóxido (O2
●-). Este último pode ser considerado o mais comum e
abundante nas células (SALVADOR & HENRIQUES, 2004).
Os radicais livres são produzidos continuamente durante os
processos metabólicos (no citoplasma, nas mitocôndrias ou na membrana) ou através
de fontes exógenas (radiações gama e ultravioleta, medicamentos, dieta, cigarro e
poluentes ambientais) e atuam como mediadores realizando a transferência de
elétrons nas reações bioquímicas (BIANCHI & ANTUNES, 1999; SHAMI & MOREIRA,
2004).
Estas reações são comuns em sistemas biológicos e alimentícios.
Uma pequena quantidade de radicais livres é necessária para a manutenção da vida,
entretanto sua produção excessiva pode causar diversos danos nas células. Nos
alimentos ela pode ser tanto benéfica quanto deletéria, neste último caso pode causar
a degradação de lipídeos, vitaminas e pigmentos, resultando na perda de valor
nutricional e desenvolvimento de sabor indesejável (SHAMI & MOREIRA, 2004;
DAMORADAN et al., 2010).
O aumento na velocidade de produção de radicais livres, a diminuição
nos níveis de enzimas antioxidantes ou uma combinação de ambas as condições
28
resulta num processo de estresse oxidativo. Este processo está ligado ao
aparecimento de doenças como arterosclerose, diabetes, mal de Alzheimer, câncer,
desordens neurológicas, envelhecimento, entre outras (SALVADOR & HENRIQUES,
2004).
1.3 Antioxidantes
Os compostos antioxidantes podem ser definidos como qualquer
substância que, quando presente em baixas concentrações em um meio com
substrato oxidável, atrasa ou inibe a oxidação deste substrato. Podem ser enzimáticos
ou não-enzimáticos e encontram-se localizados no organismo, seja dentro das células
ou na circulação sanguínea, e nos alimentos (SHAMI & MOREIRA, 2004).
No sistema enzimático estão presentes as enzimas antioxidantes
superóxido-dismutase, glutationa-peroxidase e as catalases, que são capazes de
bloquear a iniciação da oxidação, ou seja, as enzimas que removem os radicais livres.
No sistema não-enzimático destacam-se alguns minerais (cobre, manganês, zinco,
selênio e ferro), vitaminas (A, C e E), carotenoides (beta-caroteno, licopeno e luteína),
bioflavonoides (genisteína e quercetina) e taninos (catequinas), que interagem com
as espécies radicalares e são consumidas durante a reação (SHAMI & MOREIRA,
2004; MOREIRA & MANCINI-FILHO, 2004).
Os antioxidantes podem ser classificados em primários e secundários.
Os primários, que incluem os compostos fenólicos, atuam interrompendo a reação
através da doação de elétrons ou hidrogênio aos radicais livres, convertendo-os em
produtos termodinamicamente estáveis e/ou reagindo com os radicais livres. Os
secundários atuam retardando a etapa de iniciação da auto-oxidação por diferentes
mecanismos que incluem complexação de metais, como é o caso do ácido cítrico e
do EDTA; sequestro de oxigênio, como é o caso do ácido ascórbico e do sulfito;
decomposição de hidroperóxidos para formar espécie não radical, absorção da
radiação ultravioleta ou desativação de oxigênio singleto (BERTOLDI, 2006; ANGELO
& JORGE, 2007).
Os compostos fenólicos compreendem uma grande classe de
metabólitos secundários de plantas e são derivados de reações de defesa contra
agressões do ambiente. Vão desde compostos de estrutura simples, como os ácidos
fenólicos, até polifenóis mais complexos, como os flavonoides, somando mais de
29
8.000 estruturas fenólicas conhecidas. Ocorrem principalmente na forma conjugada,
com um ou mais resíduos de açúcares ligados à hidroxila, sendo a glicose o resíduo
de açúcar mais comum presente, mas também são encontrados ácidos orgânicos,
aminas orgânicas, lipídios e outros fenóis. Por possuírem inúmeras atividades
biológicas, vem sendo estudados por contribuírem na manutenção de uma vida
saudável associada a uma dieta de consumo de frutas e vegetais (CHEYNIER, 2012;
BRAVO, 1998).
Na família dos compostos fenólicos largamente distribuídos na
natureza e que são encontrados geralmente em todo reino vegetal tem-se os
flavonoides (antocianinas, flavonóis e seus derivados), ácidos fenólicos (ácidos
benzóico, cinâmico e seus derivados) e cumarinas (ANGELO & JORGE, 2007).
O maior grupo de fenóis de plantas, os flavonoides, são compostos
de baixo peso molecular que geralmente ocorrem ligados a moléculas de açúcar. Os
flavonoides estão divididos em antocianinas, que são moléculas de pigmento
vermelho, azul e roxo; e antoxantinas, que incluem flavonóis, flavonas, flavanóis e
isoflavonas, que são moléculas incolores ou variam de brancas a amarelas (KING &
YOUNG, 1999).
Os flavonóis são os flavonoides mais amplamente distribuídos e são
representados por diversos compostos, dentre eles a quercetina, o kaempferol e a
miricetina, considerados os mais comuns. A quercetina é um constituinte fenólico
principal das plantas e é considerado, quantitativamente, o flavonoide dietético mais
importante (KING & YOUNG, 1999).
Os flavanóis dietéticos, como a catequina e a epicatequina, ocorrem
na forma combinada ou como polímeros de tanino condensados em frutas,
leguminosas e grãos. Os ácidos gálico e elágico podem formar polímeros hidrolisáveis
que também dão origem aos taninos, e estes são encontrados em bagas e nozes. Os
taninos são compostos de alto peso molecular que reagem com as proteínas da boca,
causando uma adstringência (KING & YOUNG, 1999).
As isoflavonas são encontradas quase que exclusivamente na família
das leguminosas e ocorrem em quantidades elevadas apenas na soja. São estáveis
ao calor, ligeiramente solúveis em água e muito solúveis em álcool. As principais
isoflavonas são a genisteína e daidzeína (KING & YOUNG, 1999).
30
Os ácidos fenólicos incluem os ácidos hidroxibenzoico e
hidroxicinâmico. Os dois principais ácidos hidroxibenzoicos dietéticos são os ácidos
elágico e gálico, que geralmente ocorrem como taninos. Já os principais ácidos
hidroxicinâmicos da dieta são o cafeico e o ferúlico, que são sensíveis ao calor (KING
& YOUNG, 1999).
Os flavonoides têm mostrado uma importante atividade antioxidante
contra os radicais superóxido, hidroxila e peróxido lipídico, baseando-se
principalmente nas propriedades redutoras de seus grupos hidroxil e na relação
estrutural entre diferentes partes da sua estrutura química (BENAVENTE-GARCÍA,
2000).
A capacidade antioxidante de cada composto fenólico não é
semelhante ou apresenta o mesmo grau de eficácia em relação a cada um dos
radicais mencionados, ela depende dos diferentes mecanismos de ação de cada caso
em particular e é determinada por uma combinação destes elementos estruturais.
Portanto, compostos fenólicos presentes em maior concentração não são
necessariamente os que possuem o maior poder antioxidante das amostras
(BENAVENTE-GARCÍA, 2000).
Os compostos fenólicos possuem também efeitos antimicrobianos e
os polifenóis apresentam diversas atividades biológicas como antioxidante,
antienvelhecimento, anticâncer, anti-inflamatória, antiesclerose, proteção
cardiovascular, melhoria na função endotelial, bem como na inibição da angiogênese,
e atividade de proliferação celular (DU et al., 2011; BOYER & LIU, 2004; HAN et al.,
2007). Devido a isso, extratos de frutas e vegetais têm sido incorporados em várias
formulações de alimentos, principalmente suplementos alimentares e filmes
comestíveis, tanto pelas suas propriedades antioxidantes e sua eficácia contra alguns
agentes patogênicos de origem alimentar, mas também como conservantes
alimentares (DU et al., 2011; ELFALLEH et al., 2011).
Durante o processamento e armazenamento de alimentos, os
compostos fenólicos das plantas são convertidos em uma variedade de produtos que
contribuem para a qualidade do alimento, juntamente com os compostos originais da
planta, caracterizando seu aroma e sabor (CHEYNIER, 2012).
A constante preocupação em proporcionar aos consumidores
produtos de alta qualidade levou à adoção de medidas que permitem limitar o
31
fenômeno de oxidação durante o processamento e a armazenagem dos produtos
alimentícios. Exemplos destas medidas são a escolha de processos que limitem as
operações de arejamento, utilização de matérias-primas isentas de pró-oxidantes,
adição de antioxidantes, armazenamento a baixas temperaturas e em atmosfera
inerte, e utilização de embalagens impermeáveis e opacas que abrigam contra
radiação UV (SILVA et al., 1999).
Existem vários métodos de avaliação da atividade antioxidante em
alimentos, tais como DPPH e ABTS, cujo mecanismo de reação está em reduzir
radicais, e FRAP, que mede a capacidade de redução do ferrro (WU et al., 2006).
1.4 Fermentação
O processo fermentativo compreende um conjunto de reações
enzimaticamente controladas que degradam uma molécula orgânica em compostos
mais simples, liberando energia. O processo inicia-se com a ativação da glicose, que
recebe em reações sucessivas dois fosfatos energéticos fornecidos por duas
moléculas de ATP (adenosina trifosfato) que se transformam em ADP (adenosina
difosfato). A glicose, por sua vez, se transforma em gliceraldeído 1,3-difosfato. Ao
final, cada gliceraldeído é transformado em ácido pirúvico e o rendimento é de duas
moléculas de ATP para cada molécula de glicose degradada (CORAZZA et al., 2001).
As fermentações alcoólica e lática partem da degradação da glicose
que, posteriormente, será convertida em etanol, com desprendimento de CO2 pela
ação de leveduras na fermentação alcoólica, e em ácido lático, pela ação de bactérias
láticas na fermentação lática. A fermentação acética se dá posteriormente à alcoólica,
quando as bactérias acéticas presentes transformarão o etanol e o CO2 produzidos
em ácido acético e água (LEHNINGER, 2014).
O objetivo da fermentação é de transformar matérias-primas em
produtos de alto valor agregado. Ao utilizar-se microrganismos para este fim, estes
consumirão a matéria-prima como substrato a fim de promover seu crescimento e
desenvolver suas atividades metabólicas. Desta forma, conhecer e identificar os
microrganismos presentes é essencial para compreender o processo de fermentação
(FARNWORTH, 2008).
O conhecimento a respeito dos microrganismos começou em 1680,
quando Antony Van Leeuwenhock demonstrou a existência de microrganismos
32
através do uso de microscópios. Na metade do século 19, Louis Pasteur também
contribuiu significativamente no entendimento do processo de fermentação, provando
que existiam muitos tipos de fermentações e estabelecendo o papel dos
microrganismos em cada uma delas (FARNWORTH, 2008).
A fermentação lática é realizada pelas bactérias láticas, que
compreendem um grupo composto por vários gêneros como, por exemplo,
Streptococcus, Leuconostoc, Pediococcus, Lactobacillus, Enterococcus, Lactococcus
e Paralactobacillus. Estes gêneros apresentam algumas características em comum:
são gram-positivos, geralmente imóveis, não produzem esporos, quase sempre
catalase-negativo e anaeróbios aerotolerantes. Uma importante diferença dentre os
subgrupos das bactérias láticas são os produtos formados durante a fermentação dos
carboidratos: enquanto um grupo, denominado “homofermentativo”, produz ácido
lático como único ou principal produto, o outro grupo, denominado
“heterofermentativo”, produz etanol, CO2 e lactato em quantidades equimolares
(MADIGAN et al., 2014; JAY, 2005). Em geral, são mesofílicas, mas em situações
específicas podem crescer em temperaturas baixas (5°C) ou altas (45°C). A maioria
das linhagens cresce em pH 4-4,5. São pouco proteolíticas e lipolíticas e requerem
aminoácidos pré-formados, purina, pirimidina e vitaminas do complexo B para seu
crescimento (JAY, 2005).
As leveduras, responsáveis pela fermentação alcoólica, utilizam
como fonte de carbono para seu desenvolvimento açúcares facilmente assimiláveis
como glicose, frutose, manose, galactose, maltose, lactose hidrolisada, entre outros.
A sacarose também pode ser utilizada pois será hidrolisada a glicose e frutose antes
de ser transportada para o interior da célula. As leveduras possuem,
predominantemente, as vitaminas do complexo B, constituindo assim uma excelente
fonte destas vitaminas para a nutrição humana e animal. Na fermentação, as
leveduras fornecem aminoácidos e vitaminas, alteram o pH, liberam etanol e
produzem CO2. São menos estudadas que as bactérias, apesar de fornecerem
ambiente para o crescimento destas e produzirem metabólitos que contribuem para o
sabor das bebidas (CARNEIRO, 2010).
O processo de fermentação de alimentos e bebidas datam desde a
antiguidade até os dias atuais e apresenta importância tecnológica e sensorial.
33
Imagina-se que a arte da fermentação tenha se originado no subcontinente indiano,
antes da civilização do Vale do Indo (FARNWORTH, 2008; RAY et al., 2016).
Evidências arqueológicas indicam que o processo de fermentação de
alimentos foi descoberto acidentalmente há mais de mil anos e desconfia-se de que a
primeira fermentação tenha ocorrido durante a estocagem de leite em excesso,
resultando num produto fermentado no dia seguinte (FARNWORTH, 2005;
FARNWORTH, 2008).
As transformações em um determinado alimento, resultantes da
fermentação, ocorrem tanto na aparência quanto nas propriedades físico-químicas.
Permitem a conservação dos alimentos durante a entressafra ou aumentam a vida de
prateleira de produtos perecíveis. Atualmente, há mais de 5.000 tipos de alimentos
fermentados que são consumidos em todo o mundo (RAY et al., 2016).
Depois da secagem, a fermentação é o mais antigo método de
conservação dos alimentos. Este método se tornou popular com o desenvolver das
civilizações não somente pelo seu poder de conservação, mas também por conceder
aos alimentos uma variedade de sabores e outras sensações sensoriais. Aos poucos,
as pessoas têm descoberto os valores nutricionais e terapêuticos de alimentos e
bebidas fermentadas, tornando-as cada vez mais populares (FARNWORTH, 2008).
1.5 Bebidas não alcoólicas
Segundo a Associação Brasileira das Indústrias de Refrigerantes e de
Bebidas Não Alcoólicas – ABIR, o mercado de bebidas não alcoólicas é categorizado
em refrigerantes, sodas, refrescos, sucos, néctares, sucos tropicais, energéticos,
isotônicos, água de coco, chás prontos para beber, preparado sólido para refresco,
preparado líquido para refresco, bebida láctea e bebida à base de soja (ABIR, 2011).
Os dados do último relatório lançado pela ABIR referente ao consumo
de bebidas não alcoólicas no Brasil entre os anos de 2010 e 2016, indicam que houve
um crescimento de 4,7% no consumo per capita no decorrer destes 6 anos, e que o
volume de produção destas cresceu 13,7% neste mesmo período (ABIR, 2016).
1.5.1 Bebidas não alcoólicas fermentadas
Durante a Idade Média, o desenvolvimento de alimentos e bebidas
fermentadas dependia da disponibilidade de matéria-prima, das condições ambientais
34
e da preferência sensorial da população local. Ao longo do tempo, muitos destes
produtos passaram a ser produzidos em larga escala na indústria (FARNWORTH,
2008).
A fermentação do leite, um dos procedimentos mais antigos
empregados para a sua conservação, deixou de servir apenas como método de
conservação e transformou-se numa maneira de ampliar a gama de produtos lácteos
(BALLUS et al., 2010). Nesta gama encontram-se os queijos, leites fermentados,
bebidas lácteas e iogurtes, sendo este último, sem dúvidas, o produto fermentado de
leite mais conhecido e consumido no mundo (RANDAZZO et al., 2016).
Entretanto, tem sido observado um aumento na procura por bebidas
funcionais de origem não láctea devido, principalmente, ao vegetarianismo, à
intolerância à lactose e alergia à proteína do leite (DONGMO et al., 2016). Desta
forma, produtos fermentados à base de cereais e frutas têm ganhado cada vez mais
atenção.
A Turquia é um país que mantêm tradicionais bebidas fermentadas
não alcoólicas, como Shalgam Juice, que é uma bebida turva de coloração vermelha
e suavemente ácida, amplamente consumida nas cidades de Adana, Hatay, Icel,
Istambul, Ankara e Izmir. Esta bebida é obtida pela fermentação de uma mistura de
nabo, farinha de cenoura, sal e água. A Hardalyie é obtida pela fermentação de uvas
e popular da região da Marmara, na Turquia. A Boza, uma bebida viscosa, de
coloração amarelo pálida e sabor doce ou azedo, amplamente consumida na Turquia,
Bulgária e em alguns outros países da Península Balcânica, é obtida pela fermentação
de milho, trigo e farinha de arroz (ALTAY et al., 2013).
Outra bebida fermentada não alcoólica conhecida é o Kombucha,
obtida pela fermentação de chá açucarado com uma cultura mista de leveduras e
bactérias acéticas que formam uma película celulósica denominada “fungo do chá”.
As leveduras fermentam o açúcar produzindo etanol, que é oxidado a ácido acético
pelas bactérias acéticas, das quais as principais encontradas no Kombucha foram K.
xylinus, A. aceti, A. pasteurianus e G. oxydans. Diversos gêneros de leveduras
também foram identificados na bebida, tais como Saccharomyces, Candida,
Torulospora, Koleckera, Schizosaccharomyces, Zygosaccharomyces, Brettanomyces,
Pichia, Mycotorula e Mycoderma (GOMES et al., 2018).
35
Produtos a partir de suco de frutas fermentados por cultura mista de
kefir também têm se mostrado uma ótima opção para o mercado de bebidas
fermentadas não lácteas e com baixo teor alcoólico, como avaliou Randazzo et al.
(2016) utilizando sucos de maçã, uva, kiwi, romã, pêra e marmelo.
1.6 Cultura mista de kefir
O grão de kefir é uma matriz polissacarídeo-proteína de forma
irregular, apresenta textura viscosa e firme e sua cor varia de branca a amarela (Figura
3), com diâmetro entre 3 e 30 milímetros (MIGUEL et al., 2010).
Figura 3. Grãos de kefir cultivados em (A) leite e (B) água e açúcar.
Fonte: http://emagrecerdevez.com/kefir-a-bebida-abencoada
É constituído por uma cultura mista composta principalmente de
bactérias láticas (Lactobacillus, Lactococcus, Leuconostoc e Streptococcus spp.) e
leveduras (Kluyveromyces, Saccharomyces e Torula), além de algumas bactérias
acéticas (Acetobacter e Gluconacetobacter) (JIANZHONG et al., 2009; ÖZDEMIR et
al., 2015; MARSH et al., 2013). Esta variedade de microrganismos encontrada no grão
de kefir representa uma comunidade simbiótica (GORŠEK & TRAMŠEK, 2008).
A fermentação dos grãos de kefir resulta em uma bebida funcional
denominada kefir (ÖZDEMIR et al., 2015), cujo nome origina-se da palavra turca
“keyif” e significa “bons sentimentos” (OTLES & CAGINDI, 2003).
A aplicação da fermentação dos grãos de kefir para a produção desta
bebida vem sendo empregada há séculos em muitos países, especialmente na
Europa Oriental. Entretanto, muitos estudos indicam também um grande potencial de
aplicação em panificação, produção de polissacarídeos e de outras bebidas
http://emagrecerdevez.com/kefir-a-bebida-abencoada
36
fermentadas a partir da mistura de soro de leite e extrato de uva passa (GORŠEK &
TRAMŠEK, 2008).
O cultivo cuidadoso dos grãos faz com que eles se multipliquem,
ocorrendo inicialmente um aumento de tamanho dos grãos e posteriormente uma
subdivisão em novos grãos que mantém o mesmo equilíbrio microbiológico dos grãos
de origem. O crescimento médio diário dos grãos é de 5% quando cultivados em leite
e 45% quando cultivados em água (SANTOS et al., 2012). A Figura 4 mostra o
fluxograma de produção do kefir de água.
Figura 4. Fluxograma de produção de kefir de água.
Fonte: Santos et al. (2012) – adaptado.
O leite ou a água com açúcar mascavo devem ser pasteurizados e
resfriados à temperatura ambiente, para em seguida inocular, adicionando 5% de
grãos de kefir no substrato de preferência (SANTOS et al., 2012).
Os grãos de kefir podem ser inoculados em diferentes tipos de leite:
vaca, cabra e ovelha, sendo o primeiro o mais comumente usado. Os grãos promovem
diferentes fermentações com produção de numerosos componentes como ácido
lático, ácido acético, CO2, álcool e compostos aromáticos, que são responsáveis pelas
características sensoriais particulares do kefir: efervescência, gosto ácido, amargo e
refrescante (OTLES & CAGINDI, 2003).
Quando os grãos são inoculados para fermentar suco de frutas,
melaço ou solução açucarada, o produto obtido é chamado de kefir açucarado, kefir
de água ou tibico. Os sucos de frutas contêm água, açúcar, proteínas, aminoácidos,
37
vitaminas e minerais que, juntos, são um meio adequado e rico para o crescimento e
desenvolvimento dos microrganismos presentes nos grãos. Além disso, a
fermentação destes substratos faz com que as bebidas de kefir apresentem sabor
ácido, refrescante, ligeiramente carbonatado, com baixo teor alcoólico e acético
(RANDAZZO et al., 2016).
A variação na composição da cultura mista dos grãos de kefir pode
causar variações na composição e nas características sensoriais do produto final, o
kefir. Detalhes como a origem dos grãos, a proporção de inoculação e/ou as técnicas
de produção são fatores que podem influenciar nesta variação (ÖZDEMIR et al.,
2015).
O kefir contém vitaminas do complexo B, K, minerais como cálcio,
magnésio e fósforo, e aminoácidos essenciais que ajudam o corpo na regulação e
manutenção das suas funções renais, hepáticas e do sistema nervoso, além de conter
também proteínas completas e de fácil digestão. Os benefícios de seu consumo na
dieta são inúmeros, tendo sido um objeto de estudo que apresentou atividade
antitumoral e antimicrobiana in vitro contra uma ampla variedade de bactérias gram-
negativas, gram-positivas e alguns fungos (OTLES & CAGINDI, 2003).
Um estudo sobre métodos de preservação dos grãos de kefir
demonstrou que grãos armazenados à -20ºC durante 120 dias apresentaram o mesmo
perfil de microrganismos e produziram um kefir com as mesmas características
reológicas, acidez e conteúdo de CO2 do que um kefir produzido por grãos que não
haviam sido congelados. Os grãos armazenados nestes mesmos 120 dias à 4ºC e
utilizados na inoculação de leite produziram um kefir de qualidade inferior. A
liofilização dos grãos de kefir também tem sido uma opção de armazenamento desta
cultura mista para seu posterior uso no processo industrial (FARNWORTH, 2008).
O kefir é considerado um produto probiótico e, além do seu valor
nutricional, uma série de alegações de saúde tem sido feitas a respeito dele. Dentre
elas, estão os efeitos antineoplásticos, imunomodulador e digestivo (MIGUEL et al.,
2010). Um probiótico é definido pela Agência Nacional de Vigilância Sanitária
(ANVISA) através da Resolução RDC nº 2, de 07 de janeiro de 2002, como
microrganismos vivos capazes de melhorar o equilíbrio microbiano intestinal
produzindo efeitos benéficos à saúde do indivíduo (BRASIL, 2002).
38
No Brasil, os grãos de kefir são utilizados de maneira informal e
caseira, inoculando-os em leite, água açucarada ou sucos (MIGUEL et al., 2010). Os
grãos cultivados em leite são compostos por um complexo heteropolissacarídeo
denominado kefirano, enquanto que os cultivados em água com açúcar mascavo são
compostos por dextrano (ZANIRATI, 2012).
O país apresenta grande diversidade climática, com temperaturas
frias no sul, médias no sudeste e quentes no norte e nordeste. Os grãos de kefir têm
sido adaptados a estas áreas devido a um processo de propagação contínua,
entretanto o impacto que o clima, o meio ambiente e os métodos de cultivo exercem
sobre suas características permanece obscuro. Embora existam informações sobre
grãos de kefir irlandeses, taiwaneses, russos, turcos e europeus, não há muitos
relatos sobre a caracterização microbiana de grãos de kefir brasileiros (MIGUEL et al.,
2010).
No Brasil, o kefir está regulamentado apenas à fermentação do leite,
não havendo legislação para kefir de água. Segundo a Instrução Normativa nº 46 do
Ministério da Agricultura, Pecuária e Abastecimento (MAPA), publicada em 23 de
outubro de 2007, “kefir” é um leite fermentado cuja fermentação se realiza com cultivos
ácido-láticos elaborados com grãos de kefir, Lactobacillus kefiri e espécies dos
gêneros Leuconostoc, Lactococcus e Acetobacter, com produção de ácido lático,
etanol e dióxido de carbono. Os grãos de kefir são constituídos por leveduras
fermentadoras de lactose (Kluyveromyces marxianus) e leveduras não fermentadoras
de lactose (Saccharomyces omnisporus, Saccharomyces cerevisae e Saccharomyces
exiguus), Lactobacillus casei, Bifidobaterium spp. e Streptococcus salivarius subsp
thermophilus (BRASIL, 2007).
2. Referências
ABIR. Associação Brasileira das Indústrias de Refrigerantes e de bebidas não
alcoólicas. BNA Brasil Relatório 2011: consumo de todas as bebidas comerciais
2005-2010. 2011. Disponível em: Acesso em: 25/08/2016.
ABIR. Associação Brasileira das Indústrias de Refrigerantes e de bebidas não
alcoólicas. Volume de produção e consumo per-capita do mercado brasileiro de
bebidas não alcoólicas dos anos de 2010 a 2016. 2016. Disponível em:
39
Acesso em:
04/02/2018.
ALTAY, F.; KARBANCIOGLU-GÜLER, F.; DASKAYA-DIKMEN, C.; HEPERKAN, D.
A review on traditional Turkish fermented non-alcoholic beverages: Microbiota,
fermentation process and quality characteristics. International Journal of Food
Microbiology, v. 167, p. 44-56, 2013.
ANDRADE, R. A.; MARTINS, A. B. G.; SILVA, M. T. H. Development of seedlings of
red pitaya (Hylocereus undatus Haw) in different substrate volumes. Acta
Scientiarum Agronomy, v. 30, supl., p. 697-700, 2008.
ANGELO, P. M.; JORGE, N. Compostos fenólicos em alimentos - uma breve revisão.
Revista do Instituto Adolfo Lutz, v. 66, n. 1, p. 1-9, 2007.
ARIFFIN, A. A.; BAKAR, J.; TAN, C. P.; RAHMAN, R. A. Essential fatty acids of
pitaya (dragon fruit) seed oil. Food Chemistry, v. 114, p. 561-564, 2009.
BALLUS, C. A.; KLAJN, V. M.; CUNHA, M. F.; OLIVEIRA, M. L.; FIORENTINI, A. M.
Aspectos científicos e tecnológicos do emprego de culturas probióticas na
elaboração de produtos lácteos fermentados: revisão. Boletim do Centro de
Pesquisa de Processamento de Alimentos, v. 28, n. 1, p. 85-96, 2010.
BENAVENTE-GARCÍA, O.; CASTILLO, J.; LORENTE, J.; ORTUÑO, A.; DEL RIO, J.
A. Antioxidant activity of phenolics extracted from Olea europaea L. leaves. Food
Chemistry, v. 68, p. 457-462, 2000.
BERTOLDI, M. C. Atividade antioxidante in vitro da fração fenólica, das
oleorresinas e do óleo essencial de pimenta rosa (Schinus terebinthifolius
Raddi). 2006. 116p. Dissertação (Mestrado em Ciência e Tecnologia de Alimentos) –
Universidade Federal de Viçosa, Viçosa, 2006.
BIANCHI, M. L. P.; ANTUNES, L. M. G. Radicais livres e os principais antioxidantes
da dieta. Revista de Nutrição, v. 12, n. 2, p. 123-130, 1999.
BOYER, J.; LIU, R. H. Apple phytochemicals and their health benefits. Nutrition
Journal, v. 3, p. 1–15, 2004.
40
BRASIL. Agência Nacional de Vigilância Sanitária. Resolução RDC nº 2, de 07 de
janeiro de 2002. Regulamento Técnico de Substâncias Bioativas e Probióticos
Isolados com Alegação de Propriedades Funcional e ou de Saúde. Diário Oficial da
União, Brasília, 2002.
BRASIL. Ministério da Agricultura Pecuária e Abastecimento. Instrução Normativa nº
46 de 23 de outubro de 2007. Regulamento Técnico de Identidade e Qualidade de
Leites Fermentados. Diário Oficial da União, Brasília, 2007.
BRAVO, L. Polyphenols: Chemistry, Dietary Sources, Metabolism, and Nutritional
Significance. Nutrition Reviews, v. 56, n. 11, p. 317–333, 1998.
CAI, Y-Z.; SUN, M.; CORKE, H. Characterization and application of betalain
pigments from plants of the Amaranthaceae. Food Science & Technology, v. 16, p.
379-376, 2005.
CANTO, A. R.; ALBARADO, J. C. G.; SANTAROSA, M. G. G.; RAMOS, C. J.;
GARCÍA, M. C. M.; HERNÁNDEZ, L. J. P.; LAZO, V. R.; MEDINA, L. R.;
RODRÍGUEZ, R. R.; TORRES, E. T.; GARCÍA, S. V.; ELOÍSA, E. Z. El cultivo de
pitahaya em Yucatán. UACh y Gobierno del estado de Yucatán, 1993.
CARNEIRO, R. P. Desenvolvimento de uma cultura iniciadora para produção de
kefir. 2010. 143p. Dissertação (Mestrado em Ciência de Alimentos) – Universidade
Federal de Minas Gerais, Belo Horizonte, 2010.
CHAROENSIRI, R.; KONGKACHUICHAI, R.; SUKNICOM, S.; SUNGPUAG, P. Beta-
carotene, lycopene, and alpha-tocopherol contents of selected Thai fruits. Food
Chemistry, v. 113, p. 202-207, 2009.
CHEYNIER, V. Phenolic compounds: from plants to foods. Phytochemistry
Reviews, v. 11, p. 153-177, 2012.
CHITARRA, M. I. F.; CHITARRA, A. B. Pós-colheita de frutas e hortaliças:
fisiologia e manuseio. 2ª ed. rev. e ampl. Lavras: UFLA, 2005. 785p.
CORAZZA, M. L.; RODRIGUES, D. G.; NOZAKI, J. Preparação e caracterização do
vinho de laranja. Química Nova, v. 24, n. 4, p. 449-452, 2001.
41
DAMORADAN, S.; PARKIN, K. L.; FENNEMA, O. Química de Alimentos de
Fennema. 4ª ed. Porto Alegre: Artmed, 2010. 900p.
DONGMO, S. N.; PROCOPIO, S.; SACHER, B.; BECKER, T. Flavor of lactic acid
fermented malt based beverages: Current status and perspectives. Trends in Food
Science & Technology, v. 54, p. 37-51, 2016.
DU, W-X.; OLSEN, C. W.; AVENA-BUSTILLOS, R. J.; FRIEDMAN, M.; MCHUGH, T.
H. Physical and antibacterial properties of edible films formulated with apple skin
polyphenols. Journal of Food Science, v. 76, p. 149–155, 2011.
ELFALLEH, W.; TLILI, N.; NASRI, N.; YAHIA, Y.; HANNACHI, H.; CHAIRA, N.;
YING, M.; FERCHICHI, A. Antioxidant capacities of phenolic compounds and
tocopherols from Tunisian pomegranate (Punica granatum) fruits. Journal of Food
Science, v. 76, p. 707–713, 2011.
FARNWORTH, E. R. Handbook of Fermented Functional Foods, 2ª ed. Ed. CRC
Press, 2008.
FARNWORTH, E. R. Kefir – a complex probiotic. Food Science and Technology
Bulletin: Functional Foods, v. 2, p. 1-17, 2005.
GOMES, R. J.; BORGES, M. F.; ROSA, M. F.; CASTRO-GÓMEZ, R. J. H.;
SPINOSA, W. A. Acetic acid bactéria in the food industry: systematics,
characteristics and applications. Food Technology and Biotechnology, v. 56, n. 2,
2018.
GORŠEK, A.; TRAMŠEK, M. Kefir grains production – An approach for volume
optimization of two-stage bioreactor system. Biochemical Engineering Journal, v.
42, p. 153-158, 2008.
HAN, X.; SHEN, T.; LOU, H. Dietary polyphenols and their biological significance.
International Journal of Molecular Sciences, v. 8, p. 950–988, 2007.
JAY, J. M. Microbiologia de alimentos. 6ª ed. Porto Alegre: Artmed, 2005. 712p.
JIANZHONG, Z.; XIAOLI, L.; HANHU, J.; MINGSHENG, D. Analysis of the microflora
in Tibetan kefir grains using denaturing gradiente gel electrophoresis. Food
Microbiology, v. 26, n. 8, p. 770-775, 2009.
42
KING, A.; YOUNG, G. Characteristics and occurrence of phenolic phytochemicals.
Journal of the American Dietetic Association, v. 99, n. 2, p. 213–218, 1999.
LE BELLEC, F. La pitaya (Hylocereus sp.) en culture de diversification a l’ile de la
reunion. Institut National d’horticulture, France, 55p., 2003. Disponível em:
Acesso em: 22/08/2016.
LEHNINGER, A. L.; NELSON, D. L.; COX, M. M. Lehninger – Princípios de
Bioquímica. 6ª ed. São Paulo: Ed. Artmed, 2014. 1298p.
LIM, H. K.; TAN, C. P.; KARIM, R.; ARIFFIN, A. A.; BAKAR, J. Chemical composition
and DSC thermal properties of two species of Hylocereus cacti seed oil: Hylocereus
undatus and Hylocereus polyrhizus. Food Chemistry, v. 119, p. 1326-1331, 2010.
MADIGAN, M. T.; MARTINKO, J. M.; BENDER, K. S.; BUCKLEY, D. H.; STAHL, D. A.
Brock Biology of Microorganisms. 14ª ed. Boston: Pearson, 2014. 1032p.
MARSH, A. J.; O’SULLIVAN, O.; HILL, C.; ROSS, R. P.; COTTER, P. D. Sequence-
based analysis of the microbial composition of water kefir from multiple sources.
FEMS Microbiololy Letters, v. 348, n. 1, p. 79-85, 2013.
MENEZES, T. P.; RAMOS, J. D.; LIMA, L. C. O.; COSTA, A. C.; NASSUR, R. C. M.
R.; RUFINI, J. C. M. Características físicas e físico-químicas de pitaia vermelha
durante a maturação. Semina: Ciências Agrárias, v. 36, n. 2, p. 631-644, 2015.
MIGUEL, M. G. C. P.; CARDOSO, P. G.; LAGO, L. A.; SCHWAN, R. F. Diversity of
bacteria present in milk kefir grains using culture-dependent and culture-independent
methods. Food Research International, v. 43, p. 1523-1528, 2010.
MOREIRA, A. V. B.; MANCINI-FILHO, J. Influência dos compostos fenólicos de
especiarias sobre a lipoperoxidação e o perfil lipídico de tecidos de ratos. Revista de
Nutrição, v. 17, n. 4, p. 411-424, 2004.
NERD, A.; GUTMAN, F.; MIZRAHI, Y. Ripening and postharvest behaviour of fruits of
two Hylocereus species (Cactaceae). Postharvest Biology and Technology, v. 17,
p. 39-45, 1999.
43
NUNES, E. N.; SOUSA, A. S. B.; LUCENA, C. M.; SILVA, S. M.; LUCENA, R. F. P.;
ALVES, C. A. B.; ALVES, R. E. Pitaia (Hylocereus sp.): uma revisão para o Brasil.
Gaia Scientia, v. 8, n. 1, p. 90-98, 2014.
ORTIZ-HERNÁNDEZ, Y. D.; CARRILLO-SALAZAR, J. A. Pitahaya (Hylocereus
spp.): a short review. Comunicata Scientiae, v. 3, n. 4, p. 220-237, 2012.
OTLES, S.; CAGINDI, O. Kefir: A probiotic dairy-composition, nutritional and
therapeutic aspects. Pakistan Journal of Nutrition, v. 2, n. 2, p. 54-59, 2003.
ÖZDEMIR, N.; KÖK-TAS, T.; GUZEL-SEYDIM, Z. Effect of Gluconacetobacter spp.
on kefir grains and kefir quality. Food Science and Biotechnology, v. 24, n.1, p. 99-
106, 2015.
RANDAZZO, W.; CORONA, O.; GUARCELLO, R.; FRANCESCA, N.; GERMANÀ, M.
A.; ERTEN, H.; MOSCHETTI, G.; SETTANNI, L. Development of new non-dairy
beverages from Mediterranean fruit juices fermented with water kefir microorganisms.
Food Microbiology, v. 54, p. 40-51, 2016.
RAY, M.; GHOSH, K.; SINGH, S.; MONDAL, K. C. Folk to functional: an explorative
overview of rice-based fermented foods and beverages in India. Journal of Ethnic
Foods, v. 3, p. 5-18, 2016.
SALVADOR, M.; HENRIQUES, J. A. P. Radicais livres e a resposta celular ao
estresse oxidativo. 1ª ed. Canoas: Ed. da ULBRA, 2004. 204p.
SANTOS, F. L.; SILVA, E. O.; BARBOSA, A. O.SILVA, J. O. Kefir: uma nova fonte
alimentar funcional? Diálogos & Ciência, v. 27, online, 2012. Disponível em:
Acesso
em: 18/02/2017.
SHAMI, N. J. I. E.; MOREIRA, E. A. M. Licopeno como agente antioxidante. Revista
de Nutrição, v. 17, n. 2, 2004.
SILVA, F. A. M.; BORGES, M. F. M.; FERREIRA, M. A. Métodos para avaliação do
grau de oxidação lipídica e da capacidade antioxidante. Química Nova, v. 22, n. 1,
p. 94-103, 1999.
44
STINTZING, F. C.; SCHIEBER, A.; CARLE, R. Betacyanins in fruits from red-purple
pitaya, Hylocereus polyrhizus (Weber) Britton & Rose. Food Chemistry, v. 77, p.
101-106, 2002.
STINTZING, F. C.; SCHIEBER, A.; CARLE, R. Evaluation of colour properties and
chemical quality parameters of cactus juices. European Food Research and
Technology, v. 216, n. 4, p. 303-331, 2003.
TENORE, G. C.; NOVELLINO, E.; BASILE, A. Nutraceutical potential and
antioxidante benefits of red pitaya (Hylocereus polyrhizus) extracts. Journal of
Functional Foods, v. 4, p. 129-136, 2012.
VAILLANT, F.; PEREZ, A.; DAVILA, I.; DORNIER, M.; REYNES, M. Colorant and
antioxidante properties of red-purple pitahaya (Hylocereus sp.). Fuits, v. 60, n.1, p.
3-12, 2005.
WICHIENCHOT, S.; JATUPORNPIPAT, M.; RASTALL, R. A. Oligosaccharides of
pitaya (dragon fruit) flesh and their prebiotic properties. Food Chemistry, v. 120, p.
850-857, 2010.
WU, L-C.; HSU, H-W.; CHEN, Y-C.; CHIU, C-C.; LIN, Y-I.; HO, J. A. Antioxidant and
antiproliferative activities of red pitaya. Food Chemistry, v. 95, p. 319-327, 2006.
WYBRANIEC, S.; NOWAK-WYDRA, B.; MITKA, K.; KOWALSKI, P.; MIZRAHI, Y.
Minor betalains in fruits of Hylocereus species. Phytochemistry, v. 68, p. 251-259,
2007.
YAH, A. R. C.; PEREIRA, S. S.; VELOZ, C. S.; SAÑUDO, R. B.; DUCH, E. S.
Cambios físicos, químicos y sensoriales en frutos de pitahaya (Hylocereus undatus)
durante su desarrollo. Revista de Fitotecnia Mexicana, v. 31, n. 1, p. 1-5, 2008.
ZAINOLDIN, K. H.; BABA, A. S. The effect of Hylocereus polyrhizus and Hylocereus
undatus on physicochemical, proteolysis, and antioxidant activity in yogurt.
International Journal of Biological, Biomolecular, Agricultural, Food and
Biotechnological Engineering, v. 3, n. 12, 2009.
ZANIRATI, D. F. Caracterização de bactérias láticas da microbiota de grãos de
kefir cultivados em leite ou água com açúcar mascavo por metodologias
45
dependentes e independentes de cultivo. 2012. 77p. Dissertação (Mestrado em
Genética) – Universidade Federal de Minas Gerais, Belo Horizonte, 2012.
ZEE, F.; YEN, C. R.; NISHINA, M. Pitaya: dragon fruit, strawberry pearl. Fruits e
Nuts, v. 9, n. 2, p. 1-3, 2004.
46
CAPÍTULO 2 – Caracterização físico-química, perfil de açúcares e ácidos
orgânicos, fenólicos totais e atividade antioxidante de pitaia
Resumo
Hylocereus polyrhizus é uma variedade de pitaia que está em grande expansão no
mercado de frutas exóticas. No entanto, ainda são escassos os estudos de
caracterização desta fruta. Assim, o objetivo deste trabalho foi caracterizar a polpa de
pitaia quanto à sua composição centesimal, valor energético, teor de sólidos solúveis
totais, pH, acidez, perfil de açúcares e ácidos orgânicos, teor de fenólicos totais e
atividade antioxidante. A polpa de pitaia apresentou 88,11% de umidade, 0,58% de
cinzas, 0,58% de proteínas, 0,20% de lipídios, 8,00% de carboidratos, 2,53% de fibra
alimentar total, valor energético de 36,12kcal.100g-1, sólidos solúveis totais de
11,92ºBrix, pH 4,90, acidez em ácido málico de 0,25g.100g-1, 45,24g.L-1 de glicose,
10,02g.L-1 de frutose, 2,89g.L-1 de ácido málico, 1,18g.L-1 de ácido succínico, 0,33g.L-
1 de ácido cítrico, 0,03g.L-1 de ácido lático, teor de fenólicos totais de
149,32mgEAG.100g-1 e atividade antioxidante de 10,15mMFe+2.100g-1. A pitaia pode
ser considerada uma fruta de baixo valor energético e elevada atividade antioxidante,
com alto conteúdo de água e fibras, características interessantes para consumo in
natura. Além disso, apresenta teor de sólidos solúveis totais entre 8-14ºBrix, podendo
também ser aproveitada pela indústria de polpas e sucos.
Palavras-chave: Hylocereus polyrhizus, fruta, polpa, fibra alimentar total.
Abstract
Hylocereus polyrhizus is a variety of pitaia that is in great expansion in the exotic fruit
market. However, the characterization studies of this fruit are still scarce. The objective
of this work was to characterize the pitaia pulp in terms of its centesimal composition,
energetic value, total soluble solids content, pH, acidity, sugars and organic acid
content, total phenolic content and antioxidant activity. Pitaia pulp presented 88.11%
moisture, 0.58% ash, 0.58% protein, 0.20% lipid, 8.00% carbohydrate, 2.53% total
dietary fiber, energy value of 36,12kcal.100g-1, total soluble solids of 11,92ºBrix, pH
4.90, acidity in malic acid of 0.25g.100g-1, 45,24g.L-1 of glucose, 10.02g.L-1 of fructose,
2.89g.L-1 of malic acid, 1.18g.L-1 of succinic acid, 0.33g.L-1 of citric acid, 0.03g.L-1 of
lactic acid, total phenolic content of 149.32mgEAG.100g-1 and antioxidant activity of
47
10,15mMFe+2.100g-1. Pitaia can be considered a fruit of low energetic value and high
antioxidant activity, with high content of water and fibers, interesting characteristics for
in natura consumption. In addition, it has a total soluble solids content between 8-
14ºBrix and can also be used by the pulp and juice industry.
Keywords: Hylocereus polyrhizus, fruit, pulp, total dietary fiber.
1. Introdução
A pitaia é uma planta originária da América Latina e deriva das plantas
epífitas trepadeiras pertencentes à família Cactaceae. São plantas de manejo simples
e de baixo custo, capazes de tolerar calor e frio extremos, baixa disponibilidade
hídrica, períodos de estiagem e solos pobres em nutrientes, podendo ser cultivadas
em solos pedregosos, arenosos e maciços rochosos (JUNQUEIRA et al., 2010;
NUNES et al., 2014).
Há diversas espécies denominadas “pitaia”, dentre as quais podem
ser citadas a Hylocereus undatus (casca vermelha e polpa branca), Hylocereus
polyrhizus (casca vermelha e polpa vermelha), Selenicereus megalanthus (casca
amarela e polpa branca) e Selenicereus setaceus (casca vermelha e polpa branca,
também conhecida como “pitaia do cerrado”). As espécies de pitaia apresentam
diversos tipos de polimorfismo relacionados à flor, caule e fruto, e estas características
podem ser tão contrastantes que dificultam a identificação taxonômica (JUNQUEIRA
et al., 2010; ORTIZ-HERNÁNDEZ & CARRILLO-SALAZAR, 2012).
A polpa da pitaia é delicada e suculenta e apresenta grande número
de sementes pequenas e macias que contêm um nível elevado de lipídeos funcionais
e podem ser utilizadas como uma nova fonte de óleo essencial, sendo
comparativamente superior aos óleos de gergelim (Sesamun indicum) e canola
(Brassica napu) (ARIFFIN et al., 2009; LIM et al., 2010).
Segundo Silva et al. (2011), com a abertura comercial, o mercado
mundial de frutas tem-se tornado mais competitivo e aberto a novidades, como as
frutas exóticas, principalmente devido às divulgações da mídia sobre os benefícios do
consumo de frutas, destacando-as como alimento saudável, balanceado, funcional e
diversificado, com suas cores, formatos, aromas e sabores.
Do ponto de vista nutricional, a pitaia é rica em vitaminas (B1, B2, B3,
C, E), betacaroteno, licopeno, polifenóis, potássio, magnésio e fibras que auxiliam no
48
processo digestivo, previnem o câncer de cólon, o diabetes, neutralizam substâncias
tóxicas e ajudam a reduzir os níveis de colesterol e a hipertensão arterial. Em Taiwan,
as pessoas portadoras de síndrome metabólica como o diabetes utilizavam a fruta
como um substituto alimentar do arroz e como fonte de fibra dietética (ZAINOLDIN &
BABA, 2009; ABREU et al., 2012; NUNES et al., 2014).
A coloração vermelho-violeta da pitaia de polpa vermelha (Hylocereus
polyrhizus) pode ser atribuída às betacianinas (WU et al., 2006), que são dez vezes
mais abundantes na casca do que na polpa (TENORE et al., 2012). Entretanto, tanto
a polpa quanto a casca da pitaia são ricas em polifenóis com capacidade antioxidante,
sendo que a casca apresenta maior capacidade de inibir células cancerígenas do tipo
melanomas (WU et al., 2006). As frações polifenólicas de ambas as partes também
foram capazes de inibir a presença de potenciais patógenos, leveduras e fungos, além
de apresentar efeitos benéficos através do consumo diário (TENORE et al., 2012).
O conhecimento dos parâmetros físico-químicos dos alimentos é de
grande importância para a avaliação do potencial da matéria-prima a ser utilizada no
preparo de alimentos, bem como para o conhecimento do seu valor nutricional
(CHISTÉ et al., 2009). Embora os frutos de pitaia estejam em expansão no mercado
mundial de frutas exóticas, com qualidade nutricional e sensorial, no Brasil a maioria
dos estudos estão relacionados aos aspectos agronômicos. Diante disso, o objetivo
do trabalho foi caracterizar a polpa de pitaia (Hylocereus polyrhizus) em relação a
composição centesimal e características físico-químicas, e avaliar o perfil de
açúcares, ácidos orgânicos, teor de fenólicos totais e atividade antioxidante presentes
nesta fruta para incentivar seu consumo in natura e processada no mercado nacional.
2. Material e Métodos
2.1 Matéria-prima
Os frutos de pitaia de casca vermelha e polpa vermelha da espécie
Hylocereus polyrhizus foram adquiridos de produtor da cidade de Assis/SP
(22°39′40″S, 50°23′58″W, altitude de 560m, clima subtropical úmido), na safra de
dezembro 2016/abril 2017, colhidos 30 dias após a floração em janeiro/2017. Os frutos
foram higienizados por imersão em solução aquosa de hipoclorito de sódio à 200mg.L-
1 durante 15 minutos e em seguida enxaguados em água corrente e secos à
temperatura ambiente. As polpas foram separadas da casca manualmente e
49
homogeneizadas juntamente com as sementes em liquidificador industrial (BERMAR,
BM43NR, Brasil), separadas em sacos de polietileno e congeladas à -18ºC até o
momento das análises.
2.2 Metodologia científica
As análises de composição centesimal foram realizadas de acordo
com metodologias da AOAC (2012): umidade por secagem em estufa à 105ºC até
peso constante; cinzas por incineração em mufla à 550°C até peso constante;
proteínas pelo método de Kjeldahl; lipídios pelo método de extração com éter de
petróleo em aparelho de Soxhlet; e fibra alimentar total (FAT) pelo método enzimático-
gravimétrico. A porcentagem de carboidratos foi calculada por diferença (100% menos
as porcentagens de umidade, proteínas, lipídios, cinzas e fibra alimentar total) e o
valor energético multiplicando os valores de proteínas, lipídios e carboidratos pelos
fatores 4, 9 e 4kcal/g, respectivamente, segundo BRASIL (2003).
As análises de caracterização físico-química foram realizadas de
acordo com metodologias da AOAC (2012): sólidos solúveis totais (SST) em
refratômetro digital (Mettler Toledo, LiquiPhysics™ Excellence RM40, Brasil); pH em
potenciômetro digital (GEHAKA, PG2000, Brasil); e acidez em ácido málico por
titulometria com NaOH 0,1M até pH 8,2-8,4.
A identificação e quantificação dos açúcares glicose, frutose e
sacarose foi realizada através de cromatografia líquida de alta eficiência (CLAE), com
água ultra-pura como fase móvel, utilizando cromatógrafo Shimadzu com bomba de
alta pressão (LC-20AT), injetor automático (SIL-20AC HT) com volume de injeção
ajustado para 20μL, detector por índice de refração (RID-10A), forno de coluna (CTO-
20A) mantido à temperatura constante de 85ºC, módulo de controle (CBM-20A) e
coluna de troca iônica Aminex HPX-87P (7,8x300mm na forma iônica Pb+2, Biorad,
CA, EUA). A aquisição de dados e a integração dos picos cromatográficos foram
realizados com o auxílio do software LC Solutions (PAULI et al., 2011).
A identificação e quantificação dos ácidos orgânicos málico, cítrico,
lático e succínico foi realizada através de cromatografia líquida de alta eficiência
(CLAE) com solução tampão de fosfato de sódio 25mM, com pH ajustado para 2,4 na
vazão de 1,0mL.min-1, utilizando cromatógrafo Shimadzu com bomba de alta pressão
(LC-20AT), injetor automático (SIL-20AC HT) com volume de injeção ajustado para
50
20μL, detector por índice de refração (RID-10A), detector de arranjo de fotodiodos
(SPD-M20A), forno de coluna (CTO-20A) mantida à temperatura constante de 30ºC,
módulo de controle (CBM-20A) e coluna cromatográfica Shiseido CapCell Pak 5μ C18
MG (250x4,6mm). A detecção foi realizada simultaneamente nos detectores de índice
de refração (RID-10A) e arranjo de fotodiodos (SPD-M20A), programado em
comprimento de onda fixo de 215nm e no modo de varredura de 200 a 400nm. A
aquisição e processamento dos dados foram realizados com o auxílio do software LC
Solutions (REUTER, 2015).
O teor de fenólicos totais foi determinado segundo Swain & Hills
(1959), a leitura realizada em espectrofotômetro (Thermo ScientificTM, GENESYS 10S
UV-Vis, Alemanha) a um comprimento de onda de 760nm e os resultados expressos
em mgEAG.100g-1. A atividade antioxidante foi determinada pelo método de redução
do ferro (FRAP) segundo Benzie & Strain (1996), a leitura realizada em
espectrofotômetro (Thermo ScientificTM, GENESYS 10S UV-Vis, Alemanha) a um
comprimento de onda de 595nm e os resultados expressos em mMFe+2.100g-1. O
extrato para análise de fenólicos totais e atividade antioxidante foi preparado utilizando
acetona 50% como solução extratora segundo método descrito por Wu et al. (2006).
As análises foram realizadas em triplicata e a partir dos dados obtidos
foram determinados as médias e o desvio padrão por meio do programa estatístico
Sisvar®.
3. Resultados e Discussão
Os resultados de composição centesimal estão apresentados na
Tabela 1. Os valores obtidos para umidade e cinzas condizem com estudos realizados
por Abreu et al. (2012) e Sato et al. (2014), que encontraram valores de 85,52 e
87,03% de umidade e 0,36 e 0,69% de cinzas, respectivamente. Desta maneira, a
pitaia pode ser considerada uma fruta de alto conteúdo de água, estando acima de
frutas comumente consumidas no Brasil como abacaxi (86,30%), maracujá (82,90%)
e uva Itália (85,00%) (UNICAMP, 2011).
O teor de proteínas foi inferior à 1,12% encontrado por Sato et al.
(2014) e 1,06% encontrado por Abreu et al. (2012), entretanto, segundo Le Bellec et
al. (2006), o teor de proteínas em polpa de pitaia pode variar entre 0,3 e 1,5%
51
dependendo da metodologia aplicada ou devido à possíveis interferências das
betalaínas, pigmento nitrogenado responsável pela cor.
Tabela 1. Composição centesimal de polpa de pitaia (Hylocereus polyrhizus).
Determinações Média
Umidade (%) 88,11 ± 0,14
Cinzas (%) 0,58 ± 0,01
Proteínas (%) 0,58 ± 0,05
Lipídios (%) 0,20 ± 0,01
FAT (%) 2,53 ± 0,14
Carboidratos (%) 8,00 ± 0,17
Valor energético (kcal.100g-1) 36,12 ± 0,59
FAT: fibra alimentar total.
O presente estudo encontrou teor de lipídios próximo ao teor de 0,21%
encontrado por Sato et al. (2014). O teor de FAT foi superior ao encontrado por este
mesmo autor, que obteve média de 1,92g.100g-1, e superior também a frutas
usualmente consumidas no Brasil como maçã Fuji (1,30g.100g-1), mamão Papaia
(1,00g.100g-1), laranja pêra (0,80g.100g-1), e banana nanica (1,90g.100g-1)
(UNICAMP, 2011). A Food and Drug Administration (FDA) recomenda o consumo de
25g de fibra alimentar total por dia em uma dieta de 2.000 calorias, portanto o consumo
de 100g de pitaia in natura fornece cerca de 10% do recomendado. Os benefícios da
ingestão de fibras estão relacionados à absorção da glicose, ao combate de doenças
cardiovasculares, obesidade e doenças do cólon.
Na Tabela 2 encontram-se os resultados dos parâmetros físico-
químicos analisados. O teor de SST encontrado neste estudo foi superior ao
encontrado por Stintzing et al. (2003) e inferior ao encontrado por Lima et al. (2013),
cujos valores foram de 10,70 e 13,90ºBrix, respectivamente. Frutas maduras, em
geral, apresentam teores de SST entre 8 e 14ºBrix e podem ser consideradas frutas
doces, uma vez que a medida de ºBrix apresenta correlação positiva com o teor de
açúcar. Teores elevados são vantajosos para a indústria de polpas e bebidas
adoçadas, uma vez que dispensa ou reduz a necessidade de adição de açúcar
durante o processamento, o que reduz consideravelmente o custo de processamento
(AULENBANCH & WORHINGTON, 1974; CHITARRA & CHITARRA, 2005).
52
Tabela 2. Parâmetros físico-químicos de polpa de pitaia (Hylocereus polyrhizus).
Determinações Média
SST (ºBrix) 11,92 ± 0,06
pH 4,90 ± 0,08
Acidez em ác. málico (g.100g-1) 0,25 ± 0,01
SST: sólidos solúveis totais.
O pH está entre os valores encontrados por Vaillant et al. (2005) e
Cordeiro et al. (2015), de 4,70 e 5,32, respectivamente. A pitaia pode ser classificada
como um fruto de baixa acidez (pH>4,5), e frutos desta natureza requerem um maior
cuidado pós-colheita, pois estão sujeitos à multiplicação microbiana tanto de espécies
patogênicas quanto de espécies deteriorantes (FRAZIER & WESTHOFF, 1988).
Cordeiro et al. (2015) encontrou valor de acidez de 0,29g.100g-1 em
ácido málico, o ácido majoritário presente em pitaias, valor próximo ao obtido neste
estudo.
A identificação e quantificação dos açúcares e ácidos orgânicos
presentes na pitaia estão descritos na Tabela 3. A sacarose não foi detectada e,
portanto, os açúcares presentes na pitaia se resumem a glicose e frutose e seus
valores estão na mesma faixa dos valores encontrados por Stintzing et al. (2003) e
Vaillant et al. (2005). Estes autores encontraram 55,40 e 45,00g.L-1 para glicose e
19,20 e 4,00g.L-1 para frutose, respectivamente. Pode-se perceber uma diferença
entre os resultados destes autores, a qual se mostra ainda mais acentuada para a
frutose, entretanto os teores de açúcares e ácidos orgânicos podem variar durante o
processo de maturação devido à oxidação dos ácidos durante o processo de
respiração ou até mesmo quando são convertidos em açúcares (CHITARRA &
CHITARRA, 2005). Por este motivo também é possível identificar diferença entre os
teores de ácido málico e cítrico, que foram maiores no estudo de Stintzing et al. (2003),
e no teor de ácido lático, que foi maior neste trabalho, além da presença de ácido
succínico que não foi detectado por Stintzing et al. (2003). A presença de ácidos
orgânicos é muito importante pois estão diretamente ligados ao sabor e aroma
característicos das frutas.
53
Tabela 3. Perfil de açúcares e ácidos orgânicos presentes em polpa de pitaia
(Hylocereus polyrhizus).
Determinações Média
Sacarose (g.L-1) ND
Glicose (g.L-1) 45,24 ± 0,48
Frutose (g.L-1) 10,02 ± 0,12
Ác. málico (g.L-1) 2,89 ± 0,15
Ác. succínico (g.L-1) 1,18 ± 0,05
Ác. cítrico (g.L-1) 0,33 ± 0,01
Ác. lático (g.L-1) 0,03 ± 0,00
ND: não detectado.
A Tabela 4 apresenta os resultados obtidos para fenólicos totais e
atividade antioxidante. Wu et al. (2006) e Abreu et al. (2012) analisaram o teor de
fenólicos totais em pitaia e obtiveram valores de 42,40 e 124,55mgEAG.100g-1,
respectivamente. Esta diferença pode ser justificada pelo fato de a composição
fenólica das frutas variar de acordo com fatores genéticos e ambientais, além de poder
modificar-se por meio de reações de oxidação durante o processamento e
armazenamento (ROBARDS et al., 1999). A pitaia deste estudo apresentou de uma a
três vezes mais fenólicos totais quando comparada aos dois estudos citados, sendo
também cerca de três vezes superior à banana (51mgEAG.100g-1), cinco vezes
superior ao mamão papaia (28mgEAG.100g-1) e duas vezes superior à laranja
(75mgEAG.100g-1) analisados por Lim et al. (2007).
Tabela 4. Teor de fenólicos totais e atividade antioxidante em polpa de pitaia
(Hylocereus polyrhizus).
Determinações Média
Fenólicos totais (mgEAG.100g-1) 149,32 ± 2,82
Atividade antioxidante (mMFe+2
.100g-1) 10,15 ± 0,57
Vaillant et al. (2005) atribuíram a alta atividade antioxidante da pitaia
vermelha ao seu alto conteúdo de compostos fenólicos e betacianinas. Na literatura
são escassos os trabalhos de avaliação da atividade antioxidante em pitaias pelo
método FRAP expressando os resultados em µM Fe+2, entretanto pode-se afirmar que
a atividade antioxidante da pitaia neste estudo foi cerca de seis vezes maior do que
54
em amora (1,72mMFe+2.100g-1), sete vezes maior do que em uva (1,33mMFe+2.100g-
1), oitenta e quatro vezes maior do que em maçã (0,12mMFe+2.100g-1) e vinte vezes
maior do que no kiwi (0,50mMFe+2.100g-1) de acordo com estudo realizado por Araya
et al. (2006) também pelo método FRAP.
4. Conclusão
A pitaia de polpa vermelha (Hylocereus polyrhizus) apresenta
características físico-químicas e nutricionais aceitáveis para o consumo in natura,
destacando-se pelo seu alto teor de fibras e atividade antioxidante, e seu baixo valor
energético. Por apresentar elevado teor de sólidos solúveis totais, também é uma
alternativa promissora para a indústria de polpas e sucos, garantindo assim uma maior
aplicabilidade da fruta e gerando alternativas para consumo e comercialização.
5. Referências
ABREU, W. C.; LOPES, C. O.; PINTO, K. M.; OLIVEIRA, L. A.; CARVALHO, G. B.
M.; BARCELO, M. F. P. Características físico-químicas e atividade antioxidante total
de pitaias vermelha e branca. Revista do Instituto Adolfo Lutz, v.71, n.4, p.656-
661, 2012.
AOAC. Association of Official Analytical Chemists International. Official Methods of
Analysis of AOAC International. 19ª ed. Arlington, 2012.
ARAYA, L. H.; CLAVIJO, R. C.; HERRERA, C. Capacidade antioxidante de frutas y
verduras cultivados en Chile. Archivos Latinoamericanos de Nutrición, v.56, n.4,
p.361-365, 2006.
ARIFFIN, A. A.; BAKAR, J.; TAN, C. P.; RAHMAN, R. A. Essential fatty acids of
pitaya (dragon fruit) seed oil. Food Chemistry, v.114, p.561-564, 2009.
AULENBACH, B. B.; WORTHINGTON, J. T. Sensory evaluation of muskmelon: Is
soluble solids content a good quality index? Hort-Science, v.9, p.136–137, 1974.
BENZIE, I. F. F.; STRAIN, J. J. The ferric reducing ability of plasma (FRAP) as a
measure of “antioxidant power”: the FRAP assay. Analytical Biochemistry, v.239,
p.70-76, 1996.
55
BRASIL. Agência Nacional de Vigilância Sanitária. Resolução RDC nº 360, de 23 de
dezembro de 2003. Regulamento Técnico sobre Rotulagem Nutricional de Alimentos
Embalados, tornando obrigatória a rotulagem nutricional. Diário Oficial da União,
Brasília, 2003.
CHISTÉ, R. C.; FARIA, L. J. G.; LOPES, A. S.; MATTIETTO, R. A Características
físicas e físico-químicas da casca de mangostão em três períodos da safra. Revista
Brasileira de Fruticultura, v.31, n.2, p.416-422, 2009.
CHITARRA; M. I. F.; CHITARRA, A. B. Pós-colheita de frutos e hortaliças:
fisiologia e manuseio. 2ª ed. rev. e ampl. Lavras: UFLA, 2005.
CORDEIRO, M. H. M.; SILVA, J. M.; MIZOBUTSI, G. P.; MIZOBUTSI, E. H.; MOTA,
W. F. Caracterização física, química e nutricional da pitaia-rosa de polpa vermelha.
Revista Brasileira de Fruticultura, v.37, n.1, p.20-26, 2015.
FRAZIER, W. C.; WESTHOFF, D. C. Food microbiology. 4ª ed. Nova Iorque:
McGraw-Hill, 1988. 539p.
JUNQUEIRA, K. P.; FALEIRO, F. G.; BELLON, G.; JUNQUEIRA, N. T. V.;
FONSECA, K. G.; LIMA, C. A.; SANTOS, E. C. Variabilidade genética de acessos de
pitaya com diferentes níveis de produção por meio de marcadores RAPD. Revista
Brasileira de Fruticultura, v.32, n.3, p.840-846, 2010.
LE BELLEC, F.; VAILLANT, F.; IMBERT, E. Pitahaya (Hylocereus spp.): a new fruit
crop, a market with a future. Fruits, v.61, n.4, p.237-250, 2006.
LIM, H. K.; TAN, C. P.; KARIM, R.; ARIFFIN, A. A.; BAKAR, J. Chemical composition
and DSC thermal properties of two species of Hylocereus cacti seed oil: Hylocereus
undatus and Hylocereus polyrhizus. Food Chemistry, v.119, p.1326-1331, 2010.
LIM, Y. Y.; LIM, T. T.; TEE, J. J. Antioxidant properties of several tropical fruits: A
comparative study. Food Chemistry, v.103, p.1003-1008, 2007.
LIMA, C. A.; FALEIRO, F. G.; JUNQUEIRA, N. T. V.; COHEN, K. O.; GUIMARÃES,
T. G. Características físico-químicas, polifenóis e flavonoides amarelos em frutos de
espécies de pitaias comerciais e nativas do cerrado. Revista Brasileira de
Fruticultura, v.35, n.2, p.565-570, 2013.
56
NUNES, E. N.; SOUSA, A. S. B.; LUCENA, C. M.; SILVA, S. M.; LUCENA, R. F. P.;
ALVES, C. A. B.; ALVES, R. E. Pitaia (Hylocereus sp.): uma revisão para o Brasil.
Gaia Scientia, v.8, n.1, p.90-98, 2014.
ORTIZ-HERNÁNDEZ, Y. D.; CARRILLO-SALAZAR, J. A. Pitahaya (Hylocereus
spp.): a short review. Comunicata Scientiae, v.3, n.4, p.220-237, 2012.
PAULI, E. D.; CRISTIANO, V.; NIXDORF, S. L. Método para determinação de
carboidratos empregado na triagem de adulterações do café. Química Nova, v.34,
n.4, p.689–694, 2011.
REUTER, W. M. Analysis of organic acids in fruit juices by HPLC and UV
detection. Perkin Elmer, 2015. Disponível em:
Acesso
em: 10/09/2015.
ROBARDS, K.; PRENZLER, P. D.; TUCKER, G.; SWATSITANG, P.; GLOVER, W.
Phenolic compounds and their role in oxidative processes in fruits. Food Chemistry,
v.66, p.401-436, 1999.
SATO, S. T. A.; RIBEIRO, S. C. A.; SATO, M. K.; SOUZA, J. N. S. Caracterização
física e físico-química de pitayas vermelhas (Hylocereus costaricensis) produzidas
em três municípios paraenses. Journal of Bioenergy and Food Science, v.1, n.2,
p.46-56, 2014.
SILVA, J. A. A.; GRIZOTTO, R. K.; MIGUEL, F. B.; BÁRBARO, I. M. Caracterização
físico-química de frutos de clones de doviális (Dovyalis abyssinica Warb). Revista
Brasileira de Fruticultura, v.33, p.466-472, 2011.
STINTZING, F. C.; SCHIEBER, A.; CARLE, R. Evaluation of colour properties and
chemical quality parameters of cactus juices. European Food Research and
Technology, v.216, n.4, p.303-331, 2003.
SWAIN, T.; HILLS, W.E. The phenolic constituents of Punnus domestica. The
quantitative analysis of phenolic constituents. Journal of the Science of Food and
Agriculture, v.19, p.63-68, 1959.
57
TENORE, G. C.; NOVELLINO, E.; BASILE, A. Nutraceutical potential and
antioxidante benefits of red pitaya (Hylocereus polyrhizus) extracts. Journal of
Functional Foods, v.4, p.129-136, 2012.
UNICAMP - UNIVERSIDADE ESTADUAL DE CAMPINAS. Tabela brasileira de
composição de alimentos - TACO. 4ª ed. rev. e ampl. Campinas:
UNICAMP/NEPA, 2011. 161 p. Disponível em:
Acesso em: 23/08/2017.
VAILLANT, F.; PEREZ, A.; DAVILA, I.; DORNIER, M.; REYNES, M. Colorant and
antioxidante properties of red-purple pitahaya (Hylocereus sp.). Fuits, v.60, n.1, p.3-
12, 2005.
WU, L-C.; HSU, H-W.; CHEN, Y-C.; CHIU, C-C.; LIN, Y-I.; HO, J. A. Antioxidant and
antiproliferative activities of red pitaya. Food Chemistry, v.95, p.319-327, 2006.
ZAINOLDIN, K. H.; BABA, A. S. The effect of Hylocereus polyrhizus and Hylocereus
undatus on physicochemical, proteolysis, and antioxidant activity in yogurt.
International Journal of Biological, Biomolecular, Agricultural, Food and
Biotechnological Engineering, v.3, n.12, 2009.
58
CAPÍTULO 3 – Aceitação, caracterização e estudo da estabilidade ao
armazenamento sob refrigeração de bebidas não alcoólicas de pitaia e maçã
fermentadas por cultura mista de kefir.
Resumo
O objetivo deste trabalho foi desenvolver, caracterizar e estudar a estabilidade ao
armazenamento sob refrigeração de bebidas tipo kefir obtidas pela fermentação de
polpa de pitaia e suco integral de maçã. A fermentação das formulações FC (água e
açúcar mascavo), F1 (água, açúcar mascavo e polpa de pitaia) e F2 (água, açúcar
mascavo, polpa de pitaia e suco integral de maçã) ocorreu em duas etapas, à 25ºC,
durante 24 horas cada uma, e o estudo da estabilidade foi realizado à temperatura de
refrigeração (7ºC) durante 28 dias com análises no tempo inicial e a cada 7 dias. A
adição de polpa de pitaia em F1 e de polpa de pitaia e suco integral de maçã em F2
aumentou (p≤0,05) o teor de sólidos solúveis totais, a acidez, o teor alcoólico, o teor
de fenólicos totais e a atividade antioxidante, e aportou fibra alimentar total. A adição
de suco integral de maçã aumentou (p≤0,05) o teor de fenólicos totais e atividade
antioxidante em F2, mas não influenciou nas notas de aceitação sensorial. A
fermentação de polpa de pitaia, com ou sem adição de suco integral de maçã, pela
cultura mista de kefir produziu uma bebida não alcoólica e aceita pelos avaliadores.
Após 28 dias de estocagem, F1 e F2 apresentaram, respectivamente, redução de 6,3
e 5,3% no teor de sólidos solúveis totais, 9,2 e 5,3% no pH, 30% no teor de fenólicos
totais, e aumento de 2,7 e 1,8 vezes na acidez e 2,5 e 1,9 vezes no teor alcoólico,
demonstrando que a temperatura de 7ºC não foi suficiente para inibir totalmente os
microrganismos.
Palavras-chave: Hylocereus polyrhizus, fermentação, estocagem, atividade
antioxidante, sensorial.
Abstract
The objective of this work was to develop, characterize and study the storage stability
under refrigeration of kefir beverages obtained by the fermentation of pitaia pulp and
whole apple juice. The fermentation of the FC (water and brown sugar), F1 (water,
brown sugar and pitaia pulp) and F2 (water, brown sugar, pitaia pulp and whole apple
juice) occurred in two steps at 25ºC for 24 hours each, and the stability study was
59
performed at refrigeration temperature (7ºC) for 28 days with analyzes at the initial time
and every 7 days. The addition of pitaia pulp in F1 and pitaia pulp and whole apple
juice in F2 increased (p≤0.05) the total soluble solids content, acidity, alcohol content,
total phenolic content and activity antioxidant, and provided total dietary fiber. The
addition of whole apple juice increased (p≤0.05) the total phenolic content and
antioxidant activity in F2, but did not influence the sensory acceptance scores. The
fermentation of pitaia pulp, with or without addition of whole apple juice, by the mixed
culture of kefir produced a non-alcoholic beverage and accepted by the evaluators.
After 28 days of storage, F1 and F2 presented, respectively, a reduction of 6.3 and
5.3% in the total soluble solids content, 9.2 and 5.3% in the pH, 30% in total phenolic
content, and 2.7 and 1.8 fold increase in acidity and 2.5 and 1.9 times the alcohol
content, demonstrating that the temperature of 7ºC was not sufficient to totally inhibit
the microorganisms.
Keywords: Hylocereus polyrhizus, fermentation, storage, antioxidant activity, sensory.
1. Introdução
A pitaia é uma fruta potencial na área alimentícia, medicinal e de
produção industrial, podendo ser processada de diversas maneiras, dentre elas pela
fermentação. É uma fruta pertencente à família Cactaceae que se encontra distribuída
pela Costa Rica, Venezuela, Panamá, Uruguai, Brasil, Colômbia, México, Estados
Unidos, Israel, Malásia e Tailândia. Acredita-se também que o Brasil seja um dos
centros de origem desta planta (ORTIZ-HERNÁNDEZ & CARRILLO-SALAZAR, 2012;
JUNQUEIRA et al., 2010). É rica em vitaminas e fibras que auxiliam no processo
digestivo, previnem o câncer de cólon, o diabetes, neutralizam substâncias tóxicas e
ajudam a reduzir os níveis de colesterol e a hipertensão arterial (LIM et al., 2010;
WICHIENCHOT et al., 2010; NUNES et al., 2014).
Dentre as diversas espécies de pitaia, a Hylocereus polyrhizus se
destaca pela sua polpa vermelha que apresenta oligossacarídeos com potencial
prebiótico, pelo seu sabor e textura devido à presença de grande quantidade de
sementes com elevado nível de lipídeos funcionais, e pelas especulações sobre seu
conteúdo de compostos bioativos, sobretudo pigmentos e compostos fenólicos (LIM
et al., 2010; WICHIENCHOT et al., 2010; NUNES et al., 2014).
60
A combinação de frutas para o desenvolvimento de bebidas mistas
tem se sobressaído devido às características diferenciadas que apresentam,
melhorando a aceitação sensorial dos produtos pela combinação de diferentes
aromas e sabores, e incrementando sua composição quanto aos compostos de
interesse para a saúde, em especial os nutrientes e a capacidade antioxidante
(CARVALHO et al., 2017). A maçã é uma matéria-prima de interesse para a produção
de bebidas mistas devido ao seu conteúdo de fenóis que influencia nestas
características sensoriais, bem como na formação de certos aromas e na
transparência das bebidas. Há estudos que somam mais de 50 compostos voláteis
encontrados em maçã, dentre eles álcoois, ácidos, ésteres, cetonas, lactonas,
aldeídos e outras moléculas complexas que resultam do metabolismo secundário de
plantas (SIMÕES et al., 2009).
Tem sido observado um aumento na procura por bebidas funcionais
de origem não láctea devido, principalmente, ao vegetarianismo, à intolerância à
lactose e alergia à proteína do leite (DONGMO et al., 2016). Desta forma, produtos
fermentados à base de cereais e frutas têm ganhado cada vez mais atenção, sendo
também uma alternativa para o prolongamento da vida útil e aumento do valor
agregado do alimento.
Uma alternativa para os produtos fermentados não lácteos é o kefir
de água, produzido pela inoculação de grãos de kefir em diversos substratos. Os grãos
de kefir são constituídos por uma cultura mista de microrganismos em simbiose,
composta principalmente por bactérias láticas (Lactobacillus, Lactococcus,
Leuconostoc e Streptococcus spp.) e leveduras (Kluyveromyces, Saccharomyces e
Torula), além de algumas bactérias acéticas (Acetobacter e Gluconacetobacter)
(JIANZHONG et al., 2009; MARSH et al., 2013; ÖZDEMIR et al., 2015).
Os sucos de frutas são opções ideais para a produção de kefir de
água pois são meios ricos em água, açúcar, proteínas, aminoácidos, vitaminas e
minerais, que juntos fornecem um meio adequado para o desenvolvimento dos
microrganismos presentes nos grãos. A fermentação destes substratos faz com que
as bebidas de kefir apresentem sabor ácido, refrescante, ligeiramente carbonatado,
com baixo teor alcoólico e acético (RANDAZZO et al., 2016).
O kefir de água contém vitaminas do complexo B, K, minerais como
cálcio, magnésio e fósforo, e aminoácidos essenciais que ajudam o corpo na
61
regulação e manutenção das suas funções renais, hepáticas e do sistema nervoso,
além de conter também proteínas completas e de fácil digestão. Os benefícios de seu
consumo na dieta são inúmeros, tendo sido objeto de estudo no qual apresentou
atividade antitumoral e antimicrobiana in vitro contra uma ampla variedade de
bactérias gram-negativas, gram-positivas e alguns fungos (OTLES & CAGINDI, 2003).
Por ser uma bebida com microrganismos vivos que fermentam a
temperaturas próximas de 25ºC, o kefir de água possui uma curta vida de prateleira
se comercializado à temperatura ambiente. Aliado a isso, os consumidores têm se
tornado cada vez mais exigentes na busca de produtos com longa vida de prateleira,
porém sem adição de conservantes. Surge, então, a necessidade de estudar métodos
de conservação para prolongar a vida de prateleira do produto e, neste âmbito, a
cadeia do frio se torna uma das alternativas.
Devido aos numerosos efeitos positivos do kefir, bem como dos
vegetais e frutas na saúde humana, este trabalho teve como objetivo desenvolver,
caracterizar e estudar a estabilidade ao armazenamento sob refrigeração de bebidas
tipo kefir obtidas pela fermentação de polpa de pitaia e suco integral de maçã a fim de
obter novas opções de bebidas fermentadas não lácteas e não alcoólicas.
2. Material e Métodos
2.1 Material
Os frutos de pitaia de casca vermelha e polpa vermelha da espécie
Hylocereus polyrhizus foram adquiridos de produtor da cidade de Assis/SP
(22°39′40″S, 50°23′58″W, altitude de 560m, clima subtropical úmido), na safra de
dezembro 2016/abril 2017, colhidos 30 dias após a floração em janeiro/2017. Os frutos
foram higienizados por imersão em solução aquosa de hipoclorito de sódio à 200mg.L-
1 durante 15 minutos e em seguida enxaguados em água corrente e secos à
temperatura ambiente. As polpas foram separadas da casca manualmente e
homogeneizadas juntamente com as sementes em liquidificador industrial (BERMAR,
BM43NR, Brasil), separadas em sacos de polietileno e congeladas à -18ºC até o
momento da produção das bebidas.
O suco integral de maçã (do bemTM, Rio de Janeiro, Brasil), água
mineral sem gás (Cristal Premium, Maringá, Brasil) e açúcar mascavo (Água do Cedro,
Itambaraca, Brasil) foram adquiridos no comércio de Londrina/PR.
62
2.2 Métodos
2.2.1 Formulação das bebidas
Para a formulação das bebidas, utilizou-se solução açucarada
(6g.100mL-1) de água mineral sem gás e açúcar mascavo esterilizada em autoclave
(121ºC por 15 minutos), e polpa de pitaia e suco integral de maçã (do bemTM)
pasteurizados (65ºC por 30 minutos).
A partir de testes preliminares foram escolhidas 2 formulações,
acrescidas de uma formulação controle: FC, F1 e F2. A formulação controle (FC)
continha somente água e açúcar mascavo na concentração de 6g.100mL-1; F1
continha 6g.100mL-1 de açúcar mascavo e 25g.100mL-1 de polpa de pitaia; e F2
continha 6g.100mL-1 de açúcar mascavo, 25g.100mL-1 de polpa de pitaia e 5g.100mL-
1 de suco integral de maçã com o objetivo de melhorar o aroma e o sabor da bebida.
A fermentação foi realizada em duas etapas, conforme descrito abaixo.
Primeira etapa: os grãos de kefir foram inoculados na proporção de
5g.100mL-1 à solução de água açucarada (previamente resfriada à temperatura
ambiente) em frascos reagentes de vidro identificados como FC, F1 e F2, que foram
mantidos à 25ºC durante 24 horas em incubadora BOD (TECNAL®, Brasil). Ao final da
primeira etapa, os grãos foram filtrados em peneiras e o líquido fermentado transferido
para garrafas FC, F1 (contendo polpa de pitaia pasteurizada) e F2 (contendo polpa de
pitaia e suco integral de maçã pasteurizados).
Segunda etapa: as garrafas foram mantidas à 25ºC durante 24 horas
em incubadora BOD (TECNAL®, Brasil). Esta etapa foi realizada em garrafas de vidro
âmbar com tampa tipo flip-top para preservar a gaseificação natural produzida na
segunda fermentação.
Ao final da segunda etapa, as garrafas foram armazenadas sob
refrigeração (7ºC) durante 28 dias para o estudo da estabilidade, com análises no
tempo inicial e a cada 7 dias.
2.2.2 Análises físico-químicas
As análises foram realizadas de acordo com metodologias da AOAC
(2012): sólidos solúveis totais (SST) em refratômetro digital (Mettler Toledo,
LiquiPhysics™ Excellence RM40, Brasil), pH em potenciômetro digital (GEHAKA,
63
PG2000, Brasil), acidez em ácido málico por titulometria com NaOH 0,1 M até pH 8,2-
8,4, e fibra alimentar total (FAT) pelo método enzimático-gravimétrico.
A identificação e quantificação dos açúcares glicose, frutose e
sacarose foi realizada através de cromatografia líquida de alta eficiência (CLAE), com
água ultra-pura como fase móvel, utilizando cromatógrafo Shimadzu com bomba de
alta pressão (LC-20AT), injetor automático (SIL-20AC HT) com volume de injeção
ajustado para 20μL, detector por índice de refração (RID-10A), forno de coluna (CTO-
20A) mantido à temperatura constante de 85ºC, módulo de controle (CBM-20A) e
coluna de troca iônica Aminex HPX-87P (7,8x300mm na forma iônica Pb+2, Biorad,
CA, EUA). A aquisição de dados e a integração dos picos cromatográficos foram
realizados com o auxílio do software LC Solutions (PAULI, 2011).
A identificação e quantificação dos ácidos orgânicos lático, succínico,
acético, málico e cítrico foi realizada através de cromatografia líquida de alta eficiência
(CLAE) com solução tampão de fosfato de sódio 25mM, com pH ajustado para 2,4 na
vazão de 1,0mL.min-1, utilizando cromatógrafo Shimadzu com bomba de alta pressão
(LC-20AT), injetor automático (SIL-20AC HT) com volume de injeção ajustado para
20μL, detector por índice de refração (RID-10A), detector de arranjo de fotodiodos
(SPD-M20A), forno de coluna (CTO-20A) mantida à temperatura constante de 30ºC,
módulo de controle (CBM-20A) e coluna cromatográfica Shiseido CapCell Pak 5μ C18
MG (250x4,6mm). A detecção foi realizada simultaneamente nos detectores de índice
de refração (RID-10A) e arranjo de fotodiodos (SPD-M20A), programado em
comprimento de onda fixo de 215nm e no modo de varredura de 200 a 400nm. A
aquisição e processamento dos dados foram realizados com o auxílio do software LC
Solutions (REUTER, 2015).
Para a análise do teor alcoólico, as amostras foram diluídas em tubos
Falcon na proporção 1:5 (v:v) em água ultrapura, agitados em vortex até completa
homogeneização e centrifugadas em centrífuga (Eppendorf, Centrifuge 5804R,
Alemanha) à 5.000rpm durante 10 minutos. O sobrenadante foi recolhido e analisado
por Cromatografia Gasosa acoplado à Espectrometria de Massas em cromatógrafo
GCMS (Shimadzu, QP2010 Plus, Japão) com amostrador automático de acordo com
Bagewadi et al. (2016). GC-MS foi equipado com coluna capilar Rtx-5MS (dimensões
30mx0,25mm), intervalo de varredura de 0,5s e varredura de massas entre 40-
500m/z. A temperatura da coluna foi mantida a 50ºC durante 1 minuto e, em seguida,
64
foi aumentada a taxas de 20ºC a cada minuto até atingir temperatura final de 280ºC.
A temperatura do injetor foi mantida a 250ºC e utilizou-se hélio como gás de arraste,
com volume de injeção de 1µL. O espectrômetro de massas foi operado com ionização
por impacto de elétrons (70eV). Foi construída uma curva padrão utilizando etanol
absoluto diluído em água ultrapura e os resultados foram expressos em mL.100mL-1.
O teor de fenólicos totais foi determinado segundo Swain & Hills
(1959), a leitura realizada em espectrofotômetro (Thermo ScientificTM, GENESYS 10S
UV-Vis, Alemanha) a um comprimento de onda de 760nm. Foi construída uma curva
padrão utilizando ácido gálico e os resultados foram expressos em mgEAG.100mL-1.
A atividade antioxidante foi determinada pelo método de redução do ferro (FRAP)
segundo Benzie & Strain (1996), a leitura realizada em espectrofotômetro (Thermo
ScientificTM, GENESYS 10S UV-Vis, Alemanha) a um comprimento de onda de
595nm. Foi construída uma curva padrão utilizando sulfato de ferro (II) e os resultados
foram expressos em mMFe+2.100mL-1. O extrato para análise de fenólicos totais e
atividade antioxidante foi preparado utilizando acetona 50% como solução extratora
segundo método descrito por Wu et al. (2006).
2.2.3 Análises microbiológicas
As bebidas F1 e F2, que posteriormente seriam avaliadas
sensorialmente, foram analisadas microbiologicamente para verificar se estavam
dentro dos padrões microbiológicos para alimentos exigidos pela Agência Nacional de
Vigilância Sanitária (ANVISA) através da Resolução RDC nº 12, de 02 de janeiro de
2001. Foram realizadas análises de Coliformes a 45ºC e Salmonella spp. segundo
metodologia de Silva et al. (2010).
2.2.4 Análise de aceitação sensorial
A análise foi realizada após a aprovação do Comitê de Ética em
Pesquisa Envolvendo Seres Humanos (CEP) da Universidade Estadual de Londrina
(nº do parecer: 1.748.247). As bebidas F1 e F2 foram submetidas à análise sensorial
através de teste de aceitação por 100 avaliadores não treinados, dos quais 54% eram
mulheres, 87% tinham idade entre 18 e 29 anos, 83% conheciam a pitaia mas somente
50% já haviam experimentado a fruta. Os avaliadores receberam as duas
formulações, em ordem aleatória de apresentação, em taças de plástico codificadas
contendo um volume aproximado de 50mL de cada bebida à temperatura de
65
refrigeração (7ºC), e preencheram fichas de avaliação sensorial informando o quanto
gostaram ou desgostaram de cada formulação numa escala hedônica que variava de
9 (gostei extremamente) a 1 (desgostei extremamente) em relação aos atributos cor,
aroma, sabor e textura.
2.2.5 Análise estatística
As análises foram realizadas em triplicata e as médias foram
submetidas à análise de variância e de comparação de médias utilizando o software
Statistica 8.0. Para a comparação das médias, utilizou-se o teste t em nível de 5% de
significância para a análise de aceitação sensorial e o teste de Tukey em nível de 5%
de significância para as demais análises.
3. Resultados e Discussão
3.1 Análises físico-químicas
Os resultados obtidos para os parâmetros físico-químicos estão
listados na Tabela 1. As três formulações diferiram entre si (p≤0,05) em relação ao
teor de SST, pH e acidez. Esse comportamento era esperado, uma vez que a adição
de fruta aporta açúcares e ácidos que irão influenciar diretamente nos sólidos solúveis
e na acidez, respectivamente. Características semelhantes foram encontradas por
Randazzo et al. (2016) em kefir de vários tipos de frutas cujo teor de SST variou entre
5,87 e 9,97ºBrix, pH entre 3,48 e 4,11, e acidez entre 0,19 e 1,28g.100mL-1. Corona
et al. (2015) produziu kefir de melão e de morango com teor de SST (3,83 e 2,47ºBrix)
abaixo do encontrado neste trabalho e acidez acima (0,53 e 0,88g.100mL-1). Conclui-
se que estes parâmetros físico-químicos das bebidas são muito particulares e variam
de acordo com a fruta utilizada, não seguindo um padrão.
Tendo em vista que as frutas possuem um alto teor de fibras, as
bebidas de frutas terão seu teor de fibra alimentar total (FAT) relacionado com a
concentração de fruta contida nelas. De fato, somente as formulações F1 e F2,
aquelas que receberam adição de frutas, apresentaram teor de FAT. No entanto, a
quantidade de suco integral de maçã adicionado à F2 não foi suficiente para provocar
uma mudança significativa no teor de FAT (p>0,05) em relação à F1.
66
Tabela 1. Parâmetros físico-químicos das formulações FC (água e açúcar mascavo),
F1 (água, açúcar mascavo e polpa de pitaia) e F2 (água, açúcar mascavo, polpa de
pitaia e suco integral de maçã).
FC F1 F2
SST (ºBrix) 5,85 ± 0,04c 8,61 ± 0,01b 9,14 ± 0,01a
pH 4,81 ± 0,02a 4,26 ± 0,02b 4,19 ± 0,03c
Acidez em ác. málico
(g.100mL-1)
0,04 ± 0,00c 0,20 ± 0,01b 0,25 ± 0,01a
FAT (g.100mL-1) ND 1,68 ± 0,14a 1,85 ± 0,17a
Sacarose (g.L-1) 38,23 ± 4,76a ND ND
Glicose (g.L-1) 1,77 ± 0,15b 29,17 ± 1,41a 25,72 ± 0,87a
Frutose (g.L-1) 2,78 ± 0,01b 15,75 ± 0,88a 15,12 ± 0,47a
Ácido lático (g.L-1) 0,15 ± 0,01b 1,12 ± 0,07a 1,05 ± 0,01a
Ácido succínico (g.L-1) ND 0,28 ± 0,02a 0,26 ± 0,04a
Ácido acético (g.L-1) 0,18 ± 0,03a 0,24 ± 0,05a 0,20 ± 0,03a
Ácido málico (g.L-1) ND 0,13 ± 0,01a 0,16 ± 0,01a
Ácido cítrico (g.L-1) 0,01 ± 0,00c 0,06 ± 0,01a 0,04 ± 0,00b
Teor alcoólico (g.100mL-1) 0,03 ± 0,00b 0,22 ± 0,04a 0,25 ± 0,04a
Fenólicos totais
(mgEAG.100mL-1)
5,12 ± 0,64c 42,08 ± 2,25b 62,01 ± 0,72a
Atividade antioxidante
(mMFe+2.100mL-1)
1,07 ± 0,02c 2,49 ± 0,14b 3,19 ± 0,15a
Médias seguidas de letras iguais na mesma linha não diferem entre si pelo teste de Tukey em nível de
5% de significância.
ND: não detectado.
A Food and Drug Administration (FDA) recomenda o consumo de 25g
de fibra alimentar total por dia em uma dieta de 2.000 calorias, portanto o consumo de
100mL das bebidas F1 ou F2 forneceria cerca de 7% da recomendação diária. A
ingestão de fibras beneficia o aparelho digestivo agindo sobre a absorção da glicose,
combatendo doenças cardiovasculares, obesidade e doenças do cólon.
As três formulações partiram da adição de 6% de açúcar mascavo,
que foi totalmente hidrolisada à glicose e frutose durante a fermentação nas
formulações F1 e F2, e parcialmente hidrolisada na formulação controle (FC). A
67
hidrólise, uma das etapas do processo de transformação da glicose em etanol e gás
carbônico, ocorre pela atividade da enzima invertase presente nas leveduras
(MAGALHÃES et al., 2010), e a hidrólise incompleta em FC indica que possivelmente
o desenvolvimento das leveduras durante a fermentação nesta formulação tenha sido
mais lento do que nas demais. As formulações F1 e F2, que foram adicionadas de
frutas, possivelmente apresentaram maior disponibilidade de nutrientes como
minerais e vitaminas, que são fatores que podem auxiliar na ação enzimática do
metabolismo das leveduras, e por isso tiveram um melhor desempenho em relação à
FC (WARD, 1991).
As formulações F1 e F2 não diferiram significativamente entre si
(p>0,05) em relação à glicose e à frutose, mas diferiram de FC cuja concentração de
glicose e frutose foi cerca de 15 e 5 vezes inferior, respectivamente. A frutose e a
glicose estão naturalmente presentes nas frutas e, consequentemente, em seus
sucos, o que justifica a maior concentração destes compostos nas formulações F1 e
F2.
A síntese de ácidos é atribuída à ação microbiana na metabolização
dos açúcares presentes na bebida. A glicólise produz o ácido pirúvico e a partir da sua
decomposição podem ser formados ácidos como o lático, o succínico, o málico e o
cítrico (HUTKINS, 2006). Já a formação do ácido acético se dá pela oxidação do etanol
pelas bactérias heterofermentativas do gênero Acetobacter, pois possuem as enzimas
álcool desidrogenase, que é capaz de converter o etanol em acetaldeído, e aldeído
desidrogenase, que é capaz de transformar o acetaldeído em ácido acético
(MAGALHÃES et al., 2010; GOMES et al., 2018).
Os ácidos lático e acético são produtos do metabolismo de bactérias
láticas e acéticas, respectivamente, portanto a presença destes ácidos em bebidas
fermentadas pode caracterizar a presença destes microrganismos na fermentação.
Randazzo et al. (2016) e Magalhães et al. (2010) já haviam reportado a presença
destes ácidos em bebidas fermentadas por kefir com e sem frutas, que também foram
detectadas nas três formulações deste estudo.
Com relação ao ácido lático, FC diferiu significativamente (p≤0,05) de
F1 e F2, que apresentaram teor cerca de 7 vezes maior, mas que, no entanto, não
apresentaram diferença significativa (p>0,05) entre si. Nenhuma das três formulações
diferiu significativamente entre si (p>0,05) em relação ao ácido acético.
68
Segundo Puerari et al. (2012), os ácidos cítrico e málico são
comumente encontrados em bebidas fermentadas com frutas e atuam como
conservantes devido às suas propriedades antimicrobianas. O ácido málico foi
detectado somente em F1 e F2 e não diferiu significativamente (p>0,05) entre elas. Já
o ácido cítrico foi detectado nas três formulações, diferindo significativamente (p≤0,05)
entre todas.
O etanol foi detectado nas três formulações, no entanto todas se
enquadraram dentro da legislação brasileira como bebidas não alcoólicas pois
apresentaram teor alcoólico abaixo de 0,5% (BRASIL, 2009). Não houve diferença
significativa (p>0,05) entre F1 e F2, mas ambas diferiram de FC que foi pelo menos 7
vezes menor. Esta baixa produção de etanol em FC pode estar relacionada com o
desenvolvimento mais lento das leveduras na fermentação, que são as principais
responsáveis pela produção de etanol em kefir (MAGALHÃES et al., 2010).
Os compostos fenólicos compreendem uma grande classe de
metabólitos secundários de plantas, possuem inúmeras atividades biológicas e têm
sido estudados por contribuírem na manutenção de uma vida saudável associada a
uma dieta de consumo de frutas e vegetais. Além disso, também possuem atividade
antioxidante pois reagem com radicais livres, estabilizando-os (CHEYNIER, 2012). A
adição de frutas nas bebidas contribuiu para o aumento tanto do teor de fenólicos
totais quanto da atividade antioxidante nas formulações F1 e F2 frente à formulação
controle (FC), e a adição de suco integral de maçã foi suficiente para aumentar
significativamente (p≤0,05) o teor de fenólicos totais e a atividade antioxidante da
formulação F2 em relação à F1.
3.2 Análise de aceitação sensorial
Ambas as formulações se enquadraram nos padrões microbiológicos
exigidos pela Agência Nacional de Vigilância Sanitária (BRASIL, 2001), e os produtos
estavam aptos para a realização da análise de aceitação sensorial.
As médias de todos os atributos estão apresentados na Tabela 2.
Todos os atributos apresentaram médias acima de “gostei ligeiramente”, e nenhum
dos atributos apresentou diferença significativa entre F1 e F2, mostrando que ainda
que as duas formulações tenham apresentado diferença significativa no teor de SST,
pH e acidez, que são características que impactam no dulçor e acidez da bebida,
ambas foram igualmente aceitas pelos avaliadores.
69
Tabela 2. Análise comparativa de aceitação sensorial entre as formulações F1 (água,
açúcar mascavo e polpa de pitaia) e F2 (água, açúcar mascavo, polpa de pitaia e suco
integral de maçã).
F1 F2
Cor 8,34 ± 0,95a 8,35 ± 0,89a
Aroma 6,04 ± 1,80a 6,19 ± 1,60a
Sabor 6,37 ± 2,06a 6,55 ± 2,03a
Textura 7,16 ± 1,64a 7,17 ± 1,60a
Médias seguidas de letras iguais na mesma linha não diferem entre si pelo teste t em nível de 5% de
significância.
Os atributos com maiores médias foram a cor, um vermelho-violeta
que pode ser atribuído à presença de betacianinas na polpa da pitaia, com médias
entre “gostei moderadamente” e “gostei extremamente”, e a textura, com médias entre
“gostei regularmente” e “gostei moderadamente”.
Os atributos com menores médias foram o aroma e o sabor, ambos
com médias entre “gostei ligeiramente” e “gostei moderadamente”. Ainda que o suco
integral de maçã tenha sido adicionado para melhorar o sabor e o aroma da bebida
F2, não houve diferença significativa na aceitação desta em relação à formulação sem
suco de maçã (F1). Desta forma, a produção da formulação F1 torna-se uma opção
mais econômica frente à F2, tendo em vista que o suco integral de maçã é uma
matéria-prima que encarece o produto.
Todos os atributos de ambas as formulações apresentaram média
acima das obtidas por Randazzo et al. (2016) em avaliação sensorial de kefir de maçã,
uva, kiwi, romã, marmelo e opúncia, quando foi avaliado o quesito de aceitação global
de cada bebida cuja média máxima foi próxima de 5, referente a “não gostei, nem
desgostei”, utilizando a mesma escala.
3.3 Estabilidade ao armazenamento sob refrigeração (7ºC)
Na Tabela 3 estão apresentados os resultados obtidos para SST, pH
e acidez em ácido málico. No tempo inicial (0 dias), F2 apresentou maior teor de SST,
menor pH e maior acidez em relação à F1. Este resultado é justificado pela presença
de suco de maçã, que aporta açúcares e ácidos orgânicos impactando na doçura e
acidez da bebida.
70
Durante os 28 dias de armazenamento sob refrigeração à 7ºC, a
queda no teor de SST foi gradativa para ambas as formulações, apresentando
diferença significativa (p≤0,05) em relação ao primeiro e último dia de
armazenamento. Esta queda foi mais acentuada em F1, com redução de 6,3%, e
menor em F2, com 5,3%.
Ambas as formulações apresentaram redução do pH ao longo dos 28
dias, sendo a redução em F2 significativa (p≤0,05) somente entre 0 e 7 dias,
mantendo-se constante até o 28º dia. Durante os 28 dias de armazenamento, ambas
as formulações apresentaram pH abaixo de 4,5, característica importante pois garante
estabilidade microbiológica ao produto frente à microrganismos patógenos e
deteriorantes (FRAZIER & WESTHOFF, 1988). Em contrapartida, esta redução do
pH pode afetar sensorialmente o produto. Em relação à acidez, esta foi crescente até
o 14º dia para ambas as formulações, chegando a triplicar em F1 e duplicar em F2,
mas voltando a decair no 21º dia e mantendo-se constante até o 28º dia, já que não
houve diferença significativa (p>0,05) entre o 21 e 28º dia para nenhuma das
formulações.
A redução da temperatura de produção/fermentação (25ºC) para a
temperatura de refrigeração (7ºC) implica no retardo e/ou inibição da atividade
metabólica dos microrganismos (MADIGAN et al., 2014). No caso da cultura mista de
kefir, uma simbiose de microrganismos onde encontram-se diversos gêneros de
bactérias láticas, acéticas e leveduras, a redução da temperatura até 7ºC não foi
suficiente para inibir totalmente os microrganismos, permitindo que bactérias láticas e
acéticas prosseguissem com seu metabolismo de consumo de açúcares e produção
de ácidos orgânicos, fato que justifica a redução de SST e pH, e aumento da acidez.
Se faz necessário estudos com outros métodos de conservação para verificar qual se
adequa mais a esse tipo de produto.
71
Tabela 3. Parâmetros físico-químicos das formulações F1 (água, açúcar mascavo e polpa de pitaia) e F2 (água, açúcar mascavo,
polpa de pitaia e suco integral de maçã) armazenadas sob refrigeração (7ºC) durante 28 dias.
SST
(ºBrix)
pH
Acidez em ác. málico
(g.100mL-1)
Dias F1 F2 F1 F2 F1 F2
0 8,61±0,01a 9,14±0,01a 4,26±0,02a 4,19±0,03a 0,20±0,01c 0,25±0,01c
7 8,40±0,04b 8,89±0,02b 3,94±0,01b 3,99±0,03b 0,58±0,03ab 0,46±0,02b
14 8,35±0,04b 8,78±0,03c 3,94±0,02b 3,94±0,01b 0,62±0,02a 0,66±0,03a
21 8,20±0,08c 8,76±0,04c 3,92±0,05bc 3,98±0,04b 0,54±0,02b 0,48±0,02b
28 8,07±0,04d 8,66±0,03d 3,87±0,03c 3,97±0,03b 0,53±0,02b 0,45±0,01b
Médias seguidas de letras iguais na mesma coluna não diferem entre si pelo teste de Tukey em nível de 5% de significância.
72
O teor alcoólico, fenólicos totais e a atividade antioxidante das
bebidas estão descritos na Tabela 4. Para F1 e F2 observa-se um aumento de 2,5 e
1,9 vezes no teor alcoólico entre o primeiro e o último dia. O etanol é um produto do
metabolismo de leveduras, sendo assim a temperatura de 7ºC aliada ao pH de 4,0, ao
qual favorece o crescimento destas espécies (MUNIZ et al., 2002), não foi suficiente
para inibir as leveduras presentes na cultura mista de kefir. Desta forma, houve
consumo de açúcares e produção de etanol até o 14º dia. Entre os dias 21 e 28 houve
aumento de 52,8 e 67,9% para F1 e F2, respectivamente, e neste momento F1 deixa
de se caracterizar como uma bebida não alcoólica segundo a legislação brasileira,
uma vez que extrapola o limite de 0,5% de etanol.
Verificou-se uma redução de cerca de 30% no teor de fenólicos totais
para ambas as formulações entre os tempos inicial e final. Os compostos fenólicos
estão diretamente ligados à atividade antioxidante, portanto sua redução impactaria
também na redução da atividade antioxidante. No entanto, este fato foi observado
somente para F2 no mesmo intervalo de tempo, que sofreu redução de 12,5% em sua
atividade antioxidante, enquanto F1 não apresentou diferença significativa entre o
último e o primeiro dia de armazenamento. A redução no teor de fenólicos totais e na
atividade antioxidante pode ser justificada pela degradação de moléculas bioativas
que acarretam na perda de sua bioatividade, bem como pela própria reação entre os
compostos antioxidantes e os radicais livres que porventura tenham sido formados no
produto ao longo do período de armazenamento (RIBEIRO et al., 2014).
73
Tabela 4. Teor alcoólico, fenólicos totais e atividade antioxidante das formulações F1 (água, açúcar mascavo e polpa de pitaia) e F2
(água, açúcar mascavo, polpa de pitaia e suco integral de maçã) armazenadas sob refrigeração (7ºC) durante 28 dias.
Teor alcoólico
(mL.100mL-1)
Fenólicos totais
(mgEAG.100mL-1)
Atividade antioxidante
(mMFe+2.100mL-1)
Dias F1 F2 F1 F2 F1 F2
0 0,22±0,04c 0,25±0,04c 42,08±2,25a 62,01±0,72a 2,49±0,14b 3,19±0,15a
7 0,25±0,03bc 0,26±0,05bc 37,58±0,35ab 44,27±1,18c 2,89±0,03a 3,19±0,11a
14 0,42±0,06ab 0,38±0,01ab 38,00±0,57ab 51,30±2,82b 2,57±0,14b 2,85±0,17ab
21 0,36±0,05bc 0,28±0,03bc 33,74±2,62bc 45,21±0,89c 2,65±0,03ab 2,96±0,15ab
28 0,55±0,03a 0,47±0,01a 29,13±1,68c 41,66±0,81c 2,54±0,04b 2,79±0,03b
Médias seguidas de letras iguais na mesma coluna não diferem entre si pelo teste de Tukey em nível de 5% de significância.
74
4. Conclusão
A adição de polpa de pitaia em F1 e polpa de pitaia e suco integral de
maçã em F2 aumentou significativamente o teor de SST, a acidez, o teor alcoólico, o
teor de fenólicos totais e a atividade antioxidante, além de aportar fibra alimentar total.
A adição de suco integral de maçã não influenciou nas notas da
aceitação sensorial e ambas as formulações foram igualmente aceitas em todos os
atributos.
A fermentação de polpa de pitaia, com ou sem adição de suco integral
de maçã, pela cultura mista de kefir produziu uma bebida não alcoólica e aceita pelos
avaliadores, podendo ser uma alternativa potencial para essa matéria-prima.
A temperatura de refrigeração (7ºC) foi insuficiente para inibir
totalmente os microrganismos, permitindo que estes prosseguissem com seu
metabolismo de consumo de açúcares e produção de álcool e ácidos orgânicos.
5. Referências
AOAC. Association of Official Analytical Chemists International. Official Methods of
Analysis of AOAC International. 19ª ed. Arlington, 2012.
BAGEWADI, Z. K.; MULLA, S. I.; NINNEKAR, H. Z. Purification and characterization
of endo β-1,4-D-glucanase from Trichoderma harzianum strain HZN11 and its
application in production of bioethanol from sweet sorghum bagasse. 3 Biotech,
6(101), 2016.
BENZIE, I. F. F.; STRAIN, J. J. The ferric reducing ability of plasma (FRAP) as a
measure of “antioxidant power”: the FRAP assay. Analytical Biochemistry, v. 239, p.
70-76, 1996.
BRASIL. Agência Nacional de Vigilância Sanitária. Resolução RDC nº 12, de 02 de
janeiro de 2001. Regulamento Técnico Sobre Padrões Microbiológicos Para
Alimentos. Diário Oficial da União, Brasília, 2001.
BRASIL. Ministério da Agricultura Pecuária e Abastecimento. Decreto nº 6.871 de 4
de junho de 2009. Regulamenta a lei nº 8.918 de 14 de julho de 1994, que dispõe
sobre a padronização, a classificação, o registro, a inspeção, a padronização e a
fiscalização de bebidas. Diário Oficial da República Federativa do Brasil, Brasília,
20-29, 2009.
75
CARVALHO, A. V.; MATTIETTO, R. A.; BECKMAN, J. C. Estudo da estabilidade de
polpa de frutas tropicais mistas congeladas utilizadas na formulação de bebidas.
Brazilian Journal of Food Technology, v. 20, p. 1-9, 2017.
CHEYNIER, V. Phenolic compounds: from plants to foods. Phytochemistry Reviews,
v. 11, p. 153-177, 2012.
CORONA, O.; RANDAZZO, W.; ALESSANDRO, M.; GUARCELLO, R.; NICOLA, F.;
ERTEN, H.; MOSCHETTI, G.; SETTANNI, L. Characterization of kefir-like beverages
produced from vegetables juices. LWT - Food Science and Technology, v. 66, p.
572-581, 2016.
DONGMO, S. N.; PROCOPIO, S.; SACHER, B.; BECKER, T. Flavor of lactic acid
fermented malt based beverages: Current status and perspectives. Trends in Food
Science & Technology, v. 54, p. 37-51, 2016.
FRAZIER, W. C.; WESTHOFF, D. C. Food microbiology. 4ª ed. Nova Iorque:
McGraw-Hill, 1988. 539p.
GOMES, R. J.; BORGES, M. F.; ROSA, M. F.; CASTRO-GÓMEZ, R. J. H.;
SPINOSA, W. A. Acetic acid bactéria in the food industry: systematics,
characteristics and applications. Food Technology and Biotechnology, v. 56, n. 2,
2018.
HUTKINS, R. W. Microbiology and technology of fermented foods. Iowa: Blackwell
Publishing, 2006.
JIAZHONG, Z.; XIAOLI, L.; HANHU, J.; MINGSHENG, D. Analysis of the microflora in
Tibetan Kefir grains using denaturing gradiente gel electrophoresis. Food
Microbiology, v. 26, n. 8, p. 770-775, 2009.
JUNQUEIRA, K. P.; FALEIRO, F. G.; BELLON, G.; JUNQUEIRA, N. T. V.; FONSECA,
K. G.; LIMA, C. A.; SANTOS, E. C. Variabilidade genética de acessos de pitaya com
diferentes níveis de produção por meio de marcadores RAPD. Revista Brasileira de
Fruticultura, v. 32, n. 3, p. 840-846, 2010.
LIM, H. K.; TAN, C. P.; KARIM, R.; ARIFFIN, A. A.; BAKAR, J. Chemical composition
and DSC thermal properties of two species of Hylocereus cacti seed oil: Hylocereus
undatus and Hylocereus polyrhizus. Food Chemistry, v. 119, p. 1326-1331, 2010.
76
MADIGAN, M. T.; MARTINKO, J. M.; BENDER, K. S.; BUCKLEY, D. H.; STAHL, D. A.
Brock Biology of Microorganisms. 14ª ed. Boston: Pearson, 2014. 1032p.
MAGALHÃES, K. T.; PEREIRA, G. V. M.; DIAS, D. R.; SCHWAN, R. F. Microbial
communities and chemical changes during fermentation of sugary Brazilian kefir.
World Journal of Microbiology and Biotechnology, v. 26, p. 1241-1250, 2010.
MARSH, A. J.; O’SULLIVAN, O.; HILL, C.; ROSS, R. P.; COTTER, P. D. Sequence-
based analysis of the microbial composition of water kefir from multiple sources. FEMS
Microbiololy Letters, v. 348, n.1, p. 79-85, 2013.
MUNIZ, C. R.; BORGES, M. F.; ABREU, F. A. P.; NASSU, R. T.; FREITAS, C. A. S.
Bebidas fermentadas a partir de frutos tropicais. Boletim do Centro de Pesquisa de
Processamento de Alimentos, v. 20, n. 2, p. 309-322, 2002.
NUNES, E. N.; SOUSA, A. S. B.; LUCENA, C. M.; SILVA, S. M.; LUCENA, R. F. P.;
ALVES, C. A. B.; ALVES, R. E. Pitaia (Hylocereus sp.): uma revisão para o Brasil.
Gaia Scientia, v. 8, n. 1, p. 90-98, 2014.
ORTIZ-HERNÁNDEZ, Y. D.; CARRILLO-SALAZAR, J. A. Pitahaya (Hylocereus spp.):
a short review. Comunicata Scientiae, v. 3, n. 4, p. 220-237, 2012.
OTLES, S.; CAGINDI, O. Kefir: A probiotic dairy-composition, nutritional and
therapeutic aspects. Pakistan Journal of Nutrition, v. 2, n. 2, p. 54-59, 2003.
ÖZDEMIR, N.; KÖK-TAS, T.; GUZEL-SEYDIM, Z. Effect of Gluconacetobacter spp. on
Kefir grains and Kefir quality. Food Science and Biotechnology, v. 24, n. 1, p. 99-
106, 2015.
PAULI, E. D.; CRISTIANO, V.; NIXDORF, S. L. Método para determinação de
carboidratos empregado na triagem de adulterações do café. Química Nova, v. 34, n.
4, p. 689–694, 2011.
PUERARI, C.; MAGALHÃES, K. T.; SCHWAN, R. F. New cocoa pulp-based kefir
beverages: microbiological, chemical composition and sensory analysis. Food
Research International, v. 48, p. 634-640, 2012.
RANDAZZO, W.; CORONA, O.; GUARCELLO, R.; FRANCESCA, N.; GERMANÀ, M.
A.; ERTEN, H.; MOSCHETTI, G.; SETTANNI, L. Development of new non-dairy
77
beverages from Mediterranean fruit juices fermented with water kefir microorganisms.
Food Microbiology, v. 54, p. 40-51, 2016.
REUTER, W. M. Analysis of organic acids in fruit juices by HPLC and UV
detection. Perkin Elmer, 2015. Disponível em
Acesso
em: 10/09/2015.
RIBEIRO, O. A. S.; BOARI, C. A.; FONSECA, C. M.; FIGUEIREDO, S. P.; NEUMANN,
D.; ABREU, L. R. Bebida láctea fermentada formulada com Camellia sinensis. Boletim
do Centro de Pesquisa de Processamento de Alimentos, v. 32, n. 2, p. 289-304,
2014.
SILVA, N.; JUNQUEIRA, V. C. A.; SILVEIRA, N. F. A; TANIWAKI, M. H.; SANTOS, R.
F. S.; GOMES, R. A. R. Manual de métodos de análise microbiológica de
alimentos e água. 4ª ed. São Paulo: Livraria Varela, 2010. 624p.
SIMÕES, D. R. S.; WASZCZYNSKYJ, N.; WOSIACKI, G. Aromas em maçã, suco e
sidra: revisão. Boletim do Centro de Pesquisa de Processamento de Alimentos,
v. 27, n. 1, p. 153-172, 2009.
SWAIN, T.; HILLS, W. E. The phenolic constituents of Punnus domestica. The
quantitative analysis of phenolic constituents. Journal of the Science of Food and
Agriculture, v. 19, p. 63-68, 1959.
WARD, O. P. Biotecnología de la fermentación: principios, procesos y
productos. Zaragoza, Espanha: Ed. Acribia, 1991.
WICHIENCHOT, S.; JATUPORNPIPAT, M.; RASTALL, R. A. Oligosaccharides of
pitaya (dragon fruit) flesh and their prebiotic properties. Food Chemistry, v. 120, p.
850-857, 2010.
WU, L-C.; HSU, H-W.; CHEN, Y-C.; CHIU, C-C.; LIN, Y-I.; HO, J. A. Antioxidant and
antiproliferative activities of red pitaya. Food Chemistry, v. 95, p. 319-327, 2006.
78
CONCLUSÃO GERAL
Os dados obtidos na caracterização da polpa de pitaia (Hylocereus
polyrhizus) demonstram que a fruta apresenta características físico-químicas e
nutricionais relevantes para o consumo in natura, destacando-se pelo seu alto teor de
fibras e atividade antioxidante, e seu baixo valor energético. Além do seu consumo in
natura, também é uma alternativa para a indústria de polpas e sucos, pois apresenta
elevado teor de sólidos solúveis totais.
A fermentação de polpa de pitaia, com ou sem adição de suco integral
de maçã, pela cultura mista de kefir produz uma bebida não alcoólica aceita por
avaliadores, podendo ser uma alternativa potencial para essa matéria-prima. A adição
de polpa de pitaia e de suco integral de maçã aumenta a acidez e o teor de sólidos
solúveis totais, fibra alimentar total, teor alcoólico, fenólicos totais e atividade
antioxidante das bebidas.
O armazenamento à temperatura de refrigeração (7ºC) não é
suficiente para inibir totalmente os microrganismos, permitindo que estes prossigam
com seu metabolismo e causem alterações nos parâmetros físico-químicos das
formulações.
79
ANEXOS
ANEXO 1 – TERMO DE CONSENTIMENTO LIVRE E ESCLARECIDO NA FORMA
DE CONVITE PARA OS AVALIADORES
Prezado(a) Senhor(a):
Gostaríamos de convidá-lo(a) a participar da pesquisa “Cultura mista de Kefir no
desenvolvimento de bebida fermentada não alcoólica de pitaia (Hylocereus polyrhizus)”, a ser
realizada no “Laboratório de Análise Sensorial do Departamento de Ciência e Tecnologia de
Alimentos/UEL, Londrina/PR”. O objetivo da pesquisa é desenvolver uma bebida não alcoólica
a partir de polpa de pitaia fermentada por cultura mista. Sua participação como avaliador é
muito importante e será solicitado que avalie as características de cor, aroma, sabor e textura
em relação a amostra desta bebida. Gostaríamos de esclarecer que sua participação é
totalmente voluntária, podendo o(a) senhor(a) recusar-se a participar, ou mesmo desistir a
qualquer momento sem que isto acarrete qualquer ônus ou prejuízo à sua pessoa.
Informamos ainda que suas informações serão utilizadas somente para os fins desta pesquisa
e serão tratadas com o mais absoluto sigilo e confidencialidade, de modo a preservar a sua
identidade. Informamos que o(a) senhor(a) não pagará e nem será remunerado por sua
participação. A ingestão do produto formulado não traz riscos à saúde, uma vez que a cultura
mista utilizada na fermentação é não patogênica e com boas práticas de produção a bebida
obtida é considerada inócua. Poderá haver cansaço durante a análise sensorial. Caso o(a)
senhor(a) tenha dúvidas ou necessite de maiores esclarecimentos poderá nos contatar (Profª
Wilma Aparecida Spinosa, Departamento de Ciência e Tecnologia de Alimentos/UEL, (43)
3371-4585, wilma.spinosa@uel.br, ou Raíssa Sant’Ana Bueno, (44) 99765-2819,
raissasantanabueno@gmail.com), ou procurar o Comitê de Ética em Pesquisa Envolvendo
Seres Humanos da Universidade Estadual de Londrina, situado junto ao LABESC –
Laboratório Escola, no Campus Universitário, telefone 3371-5455, e-mail: cep268@uel.br.
Este termo deverá ser preenchido em duas vias de igual teor, sendo uma delas, devidamente
preenchida, assinada e entregue ao(à) senhor(a).
Londrina, _____ de _____________de 2017.
80
Pesquisador Responsável
Raíssa Sant’Ana Bueno
Mestrado do curso de pós-graduação em Ciência e Tecnologia de Alimentos.
Eu, ______________________________________________ (nome por extenso),
tendo sido devidamente esclarecido sobre os procedimentos da pesquisa, concordo
em participar voluntariamente da pesquisa descrita acima.
Assinatura:____________________________
Data:___________________
81
ANEXO 2 – FICHA DE AVALIAÇÃO SENSORIAL
Nome: ______________________________________________________ Data:_______
Você está recebendo uma amostra de bebida fermentada a partir de polpa de pitaia. Por
favor, anote o código da amostra e avalie-a em relação aos atributos cor, aroma, textura e
sabor.
(9) Gostei extremamente
(8) Gostei moderadamente
(7) Gostei regularmente
(6) Gostei ligeiramente
(5) Não gostei, nem desgostei
(4) Desgostei ligeiramente
(3) Desgostei regularmente
(2) Desgostei moderadamente
(1) Desgostei extremamente
Amostra Cor Aroma Sabor Textura
Comentários: ____________________________________________________________
82
ANEXO 3 – CROMATOGRAMAS
cromatograma referente à análise de açúcares na pitaia
cromatograma referente à análise de ácidos orgânicos na pitaia
83
cromatograma referente à análise de açúcares nas formulações FC, F1 e
F2
cromatograma referente à análise de ácidos orgânicos nas formulações
FC, F1 e F2
84
ANEXO 4 – INFORMAÇÕES: SUCO INTEGRAL DE MAÇÃ
Lote: 15077-3
Validade: 05/01/2018
Ingredientes: Suco de maçã integral.
INFORMAÇÃO NUTRICIONAL
Porção de 200ml (1 unidade)
Quantidade por porção % VD*
Valor energético 111kcal = 456kJ 6
Carboidratos 27g, dos quais: 9
Açúcares 22g **
Proteínas 0,3g 0
Gorduras totais 0g 0
Gorduras saturadas 0g **
Gorduras trans 0g 0
Fibra alimentar 0g 0
Sódio 0mg 0
* % Valores Diários de referência com base em
uma dieta de 2.000kcal ou 8.400kJ. Seus valores
diários podem ser maiores ou menores,
dependendo de suas necessidades energéticas.
** Valores Diários não estabelecidos.