PROPRIEDADES FÍSICAS, QUÍMICAS, NUTRICIONAIS E ...§ão_Jennifer_Vieira_N... · Dedico este...
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UNIVERSIDADE FEDERAL DE GOIÁS ESCOLA DE AGRONOMIA JENNIFER VIEIRA PINTO PROPRIEDADES FÍSICAS, QUÍMICAS, NUTRICIONAIS E TECNOLÓGICAS DE FEIJÕES (Phaseolus vulgaris L.) DE DIFERENTES GRUPOS DE COR Goiânia 2016
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UNIVERSIDADE FEDERAL DE GOIÁS
ESCOLA DE AGRONOMIA
JENNIFER VIEIRA PINTO
PROPRIEDADES FÍSICAS, QUÍMICAS, NUTRICIONAIS E
TECNOLÓGICAS DE FEIJÕES (Phaseolus vulgaris L.) DE
DIFERENTES GRUPOS DE COR
Goiânia
2016
JENNIFER VIEIRA PINTO
PROPRIEDADES FÍSICAS, QUÍMICAS, NUTRICIONAIS E
TECNOLÓGICAS DE FEIJÕES (Phaseolus vulgaris L.) DE
DIFERENTES GRUPOS DE COR
Dissertação apresentada à Coordenação do Programa
de Pós-Graduação em Ciência e Tecnologia de
Alimentos, da Escola de Agronomia, da Universidade
Federal de Goiás, como exigência para a obtenção do
título de Mestre em Ciência e Tecnologia de
Alimentos.
Orientador (a): Drª Priscila Zaczuk Bassinello.
Co-orientador (a): Drª Anna Cristina Lanna.
Co-orientador: Dr. Márcio Caliari.
Goiânia
2016
DEDICATÓRIA
Dedico este trabalho à minha filha amada
Milena, ao meu marido Alessandro, à minha
adorável cachorrinha Dandarinha, à minha mãe
Magnólia, às minhas irmãs Keitelane, Kedma e
Janaína, a todos que estiveram ao meu lado nesta
jornada, e em especial, à Drª Priscila Zaczuk
Bassinello, grande incentivadora desse sonho.
AGRADECIMENTOS
À Deus que sempre esteve ao meu lado, por ter me abençoado sempre durante esta
caminhada, me ajudando a superar todos os momentos difíceis, e que me permitiu alcançar mais
essa conquista.
À minha orientadora Drª Priscila Zaczuk Bassinello por toda a dedicação, incentivo nos
estudos, confiança depositada e paciência durante todo esse tempo, sendo fundamental para a
realização desse trabalho e acima de tudo, contribuindo para a minha formação profissional.
Sou imensamente agradecida por ter me recebido como sua orientanda, onde seus conselhos,
sua amizade e todos os nossos momentos maravilhosos serão lembrados para sempre.
À minha co-orientadora Drª Anna Cristina Lanna, da Embrapa Arroz e Feijão, pelos
seus ensinamentos, pelo apoio e pelas palavras de incentivo durante o trabalho.
Ao meu co-orientador Prof. Dr. Márcio Caliari pelo apoio e incentivo durante o trabalho
aqui realizado.
À Embrapa Arroz e Feijão, pelo apoio técnico e financeiro, disponibilidade de amostras,
infraestrutura e todo o apoio necessário para que o trabalho pudesse ser desenvolvido.
Aos funcionários e colegas do Laboratório de Grãos e Sub-produtos, da Embrapa Arroz
e Feijão, Selma, Rosângela, Mauro, Edmar, Suely e Renilda pela ajuda e ensinamentos na
realização das análises, conversas na hora do café, e por todo o apoio durante esses dois anos.
A Universidade Federal de Goiás e ao Programa de Mestrado em Ciência e Tecnologia
de Alimentos, pelo apoio técnico e financeiro, pela infraestrutura, pela oportunidade de
realização do mestrado e a todo o apoio necessário para que o trabalho pudesse ser
desenvolvido.
À agência de fomento à pesquisa, Coordenadoria de Aperfeiçoamento de Pessoal de
Nível Superior (CAPES), pelo apoio técnico e financeiro durante o mestrado.
Aos professores e funcionários da Universidade Federal de Goiás, que de uma forma ou
de outra contribuíram para a realização deste trabalho, em especial ao Prof. Dr. Cláudio
Cardoso, pelos seus ensinamentos nos momentos de Estágio Docência. Obrigada pela
oportunidade concedida!
Aos professores da banca examinadora, por reservarem um pouco do seu tempo na
correção e avaliação deste trabalho.
À professora Drª Solange Guidolin Canniatti Brazaca, do Departamento de
Agroindústria, Alimentos e Nutrição da Escola Superior de Agricultura Luiz de Queiroz
(ESALQ), da Universidade de São Paulo pelo auxílio e parceria nas análises de taninos e
digestibilidade protéica.
Ao Ms. Ivã Matsushige, analista do Laboratório de Análises Agroambientais, da
Embrapa Arroz e Feijão, pelo auxílio e parceria nas análises de minerais.
Ao Dr. Ronoel Luiz de Oliveira Godoy, pesquisador do Laboratório de Cromatografia
Líquida, da Embrapa Agroindústria de Alimentos, pelo auxílio e parceria nas análises de perfil
de aminoácidos.
Ao Dr. Edy Sousa de Brito, pesquisador do Laboratório Multiusuário de Química de
Produtos Naturais, da Embrapa Agroindústria Tropical, pelo auxílio e parceria nas análises
cromatográficas de compostos fenólicos – kaempferol.
Aos colegas do Laboratório de Química de Proteínas do Instituto de Ciências
Biológicas, da Universidade Federal de Goiás, Drª Karla Batista, Ms. Maurício Cruz e Profª.
Drª. Kátia Flávia Fernandes, pelo apoio nas análises de inibidores de tripsina e α-amilase.
À minha amiga e maior incentivadora desse sonho, Nathalie Alcantara Ferreira, pelos
momentos de descontração, broncas e elogios, contribuindo com seus ensinamentos e conselhos
para a minha formação profissional. Obrigada por me aturar por tanto tempo!
Às minhas amigas Amanda Cunha, Marília Pacheco, Anielle Vilane, Giselle de Oliveira,
Fernanda do Vale e Ana Paula Nobre pelos momentos de descontração, carinho, desabafo e
amizade em todos esses anos. Amo vocês!
À minha Mãe Magnólia Vieira de Sousa por acreditar em mim em todos os momentos,
pelas nossas brigas, pelas palavras de conforto e colo nos momentos difíceis, pelos momentos
de alegria, por estar ali sempre que precisei. Enfim, por tudo... Te amo demais!
Às minhas irmãs Janaína, Kedma, Keitelane e ao meu irmão Cleber pelo apoio,
compreensão e ajuda, por estarem sempre dispostos a ouvir, me incentivar e por confiarem em
mim. Amo vocês!
A toda a minha família, em especial ao meu pai Cleber dos Santos Pinto, que sempre
me ajudou financeiramente, me apoiou nas minhas decisões e me incentivou a estudar. Acima
de tudo, eu o amo muito!
Ao meu marido Alessandro Antunes de Sousa Filho pelo amor concedido nas horas em
que eu mais precisei, pelos momentos de carinho, por me incentivar a não desistir, pelas
palavras de conforto quando eu ficava desanimada, e por cuidar tão bem de mim e da nossa
filha Milena. Te amo!
À minha filha Milena Vieira Antunes, meu melhor presente de Deus, pelos momentos
de prazer, por cada olhar de carinho, por cada sorriso sem esperar nada em troca, por me tornar
uma nova mulher e por me ensinar que eu posso sempre mais. Amo você minha pérola!
À minha adorável cachorrinha Dandarinha por ser minha companheira de todas as horas,
pelos momentos de brincadeiras, alegrias e descontração, e pelo carinho concedido quando
sempre precisei.
E a todos os demais que direta ou indiretamente contribuíram para a realização deste
trabalho. Vocês foram essenciais!
“O sucesso é construído à noite!
Durante o dia você faz o que todos fazem. Não conheço ninguém que conseguiu realizar seu
sonho, sem sacrificar feriados e domingos pelo menos uma centena de vezes. Da mesma
forma, se você quiser construir uma relação amiga com seus filhos, terá que se dedicar a isso,
superar o cansaço, arrumar tempo para ficar com eles, deixar de lado o orgulho e o
comodismo. Se quiser um casamento gratificante, terá que investir tempo, energia e
sentimentos nesse objetivo. O sucesso é construído à noite! Durante o dia você faz o que
todos fazem. Mas, para obter resultado diferente da maioria, você tem que ser especial. Se
fizer igual a todo mundo, obterá os mesmos resultados. Não compare à maioria, pois
infelizmente ela não é modelo de sucesso. Se você quiser atingir uma meta especial, terá que
estudar no horário em que os outros estão tomando chope com batatas fritas. Terá de planejar,
enquanto os outros permanecem à frente da televisão. Terá de trabalhar enquanto os outros
tomam sol à beira da piscina. A realização de um sonho depende de dedicação. Há muita
gente que espera que o sonho se realize por mágica. Mas toda mágica é ilusão. A ilusão não
tira ninguém de onde está. Ilusão é combustível de perdedores. Quem quer fazer alguma
coisa, encontra um meio. Quem não quer fazer nada, encontra uma desculpa.”
Roberto Shinyashiki
Propriedades físicas, químicas, nutricionais e tecnológicas de feijões
(Phaseolus vulgaris L.) de diferentes grupos de cor
RESUMO
Objetivou-se caracterizar propriedades físicas, químicas, tecnológicas, nutricionais e funcionais
de feijões de diferentes grupos de cor, a fim de alimentar o banco de dados da Embrapa Arroz
e Feijão, contribuindo com informações úteis à comunidade científica e indústrias de alimentos.
Feijões carioca (Pérola – “PER” e BRS Estilo – “ETL”), preto (BRS Esteio – “EST” e IPR
Uirapuru – “IPR”) e especial (BRS Agreste – “AGR” e BRS Pitanga – “PIT”) foram cultivados
em Junho (inverno/2014), em Santo Antônio de Goiás-GO, e analisados quanto à/ao: peso de
100 grãos, tamanho, esfericidade, cor, umidade, aw e densidade. Farinhas foram analisadas
quanto à/ao: granulometria, cor, índice de absorção e solubilidade em água, capacidade de
retenção de óleo, propriedades espumantes, emulsificantes, estabilizantes, propriedades de
pasta, teor de kaempferol, composição centesimal, minerais, perfil de aminoácidos,
digestibilidade proteica in vitro, e fatores antinutricionais. Grãos pretos apresentaram-se mais
leves, e carioca, mais pesados. Grãos de “PER” apresentaram maior comprimento e da cultivar
“AGR”, maior esfericidade; ”ETL” tendeu a grãos mais claros; ”PIT”, “IPR” e “EST”, mais
escuros. Farinhas de “EST” e “IPR” tiveram maior uniformidade; “ETL”, “PER” e “AGR”
apresentaram farinhas mais claras e amareladas; farinha do “IPR” apresentou maiores valores
de absorção de água; “EST”, maiores valores de absorção de óleo; a da “PIT”, melhor
solubilidade; a da “AGR”, maior formação de espuma (pH 2,5); a do “IPR”, maior viscosidade
máxima. Grãos da “PIT” apresentaram maior concentração de kaempferol; “PIT” e “PER”,
maiores teores protéicos; “EST”, mais lipídeos; e “AGR”, mais carboidratos. Todas as farinhas
tiveram altos teores de minerais. Feijões pretos apresentaram maiores teores de aminoácidos
essenciais e não essenciais, seguidos dos feijões especiais e carioca; “EST” teve o menor Escore
de Aminoácidos Essenciais (EAE) (1,20), e “ETL”, maior EAE (1,40); “EST”, menor
digestibilidade proteica; feijões carioca e especiais, maiores teores de ácido fítico; “PIT”
apresentou maior razão molar (fitato:ferro) e “AGR”, maior razão molar (fitato:zinco); “PER”,
menores teores de taninos; “IPR”, menores teores de inibidores de tripsina e “PIT”, maior
inibição de α-amilase. Os feijões especiais apresentaram ótimas características físicas,
químicas, tecnológicas, nutricionais e funcionais, podendo ser utilizados como matéria prima
na elaboração de novos produtos pela indústria alimentícia.
Palavras-chave: Feijão, Propriedades físico-químicas, Propriedades tecnológicas, Perfil
viscoamilográfico, Compostos fenólicos, Fatores antinutricionais.
Physical, chemical, nutritional and technological properties of beans
(Phaseolus vulgaris L.) from different color groups
ABSTRACT
We aimed to characterize the physical, chemical, technological, nutritional and functional
properties of beans from different color groups in order to feed the Embrapa Rice and Beans
database, contributing with useful information to the scientific community and food industries.
Carioca (Pérola - "PER" and BRS Estilo - "ETL"), black (BRS Esteio - "EST" and IPR Uirapuru
- "IPR") and special beans (BRS Agreste - "AGR" and BRS Pitanga - "PIT") were grown in
June (winter / 2014) in Santo Antônio de Goiás -GO, and analyzed for: the 100-seed weight,
size, sphericity, color, moisture, water activity and density. Flours were analyzed for:
granulometry, color, water absorption and solubility index, oil retention capacity, foam
properties, emulsifiers, stabilizers, paste properties, kaempferol content, proximal composition,
minerals, amino acid profile, protein in vitro digestibility and anti-nutritional factors. Black
grains were lighter, and carioca, heavier. Grains of "PER" presented greater length and "AGR",
greater sphericity; "ETL" tended to lighter grains; "PIT", "IPR" and "EST", darker. Flours of
"EST" and "IPR" had greater uniformity; "ETL", "PER" and "AGR" presented lighter and more
yellow flours; the "IPR" flour showed higher values of water absorption; "EST", higher values
of oil absorption; the "PIT", better solubility; AGR, higher foaming (pH 2.5); the "IPR", the
higher maximum viscosity. Grains of "PIT" presented higher concentration of kaempferol;
"PIT" and "PER", higher protein levels; "EST" had more lipids; and "AGR", more
carbohydrates. All flours had high mineral contents. Black beans showed higher levels of
essential and non-essential amino acids, followed by special and carioca beans; "EST" had the
lowest Essential Amino Acid Score (EAS) (1.20), and "ETL", highest EAS (1.40); "EST",
lower protein digestibility; carioca and special beans, higher levels of phytic acid; "PIT" showed
higher molar ratio (phytate: iron) and "AGR", higher molar ratio (phytate: zinc); "PER", lower
tannin contents; "IPR", lower levels of trypsin inhibitors and "PIT", greater inhibition of α-
amylase. The specialty beans presented excellent physical, chemical, technological, nutritional
and functional characteristics, and can be used as ingredients of new products by the food
industry.
Keywords: Beans, Physicochemical properties, Technological properties, Viscoamylographic
profile, Phenolic compounds, Anti-nutritional Factors.
SUMÁRIO
CAPÍTULO 1 ........................................................................................................................... 15
1 INTRODUÇÃO ................................................................................................................... 15
2 REVISÃO DE LITERATURA ............................................................................................ 18
2.1 Feijão ................................................................................................................................. 18
2.2 Produção e consumo de feijão ........................................................................................... 19
2.3 Aspectos nutricionais ........................................................................................................ 21
2.4 Digestibilidade proteica in vitro ........................................................................................ 23
2.5 Compostos antinutricionais ............................................................................................... 25
2.5.1 Inibidores de proteases ................................................................................................. 26
2.5.2 Inibidores de α-amilases ............................................................................................... 27
2.5.3 Ácido fítico .................................................................................................................... 28
2.5.4 Taninos ......................................................................................................................... 30
2.6 Antioxidantes ..................................................................................................................... 32
2.6.1 Compostos fenólicos ..................................................................................................... 34
2.7 Propriedades tecnológicas ................................................................................................. 37
2.7.1 Absorção de água e óleo ............................................................................................... 38
2.7.2 Propriedades espumantes ............................................................................................. 39
2.7.3 Propriedades emulsificantes e estabilizantes ............................................................... 41
2.8 Uso e propriedades das farinhas de feijões ....................................................................... 41
3 REFERÊNCIAS ................................................................................................................... 44
4 OBJETIVOS ........................................................................................................................ 63
4.1 OBJETIVO GERAL .......................................................................................................... 63
4.2 OBJETIVOS ESPECÍFICOS ............................................................................................ 63
CAPÍTULO 2 (Artigo Científico 1) ......................................................................................... 64
Caracterização da qualidade física de feijões (Phaseolus vulgaris L.) de diferentes grupos de
cor, e as propriedades funcionais e tecnológicas de suas farinhas ........................................... 64
RESUMO ................................................................................................................................. 64
ABSTRACT ............................................................................................................................. 65
1 Introdução ............................................................................................................................ 66
2 Material e Métodos .............................................................................................................. 69
3 Resultados e Discussão ........................................................................................................ 81
4 Conclusão ........................................................................................................................... 109
5 Referências ......................................................................................................................... 111
CAPÍTULO 3 (Artigo Científico 2) ....................................................................................... 122
Avaliação da qualidade nutricional e características antinutricionais de feijão (Phaseolus
vulgaris L.) de diferentes grupos de cor ................................................................................. 122
RESUMO.... ........................................................................................................................... 122
ABSTRACT ........................................................................................................................... 123
1 Introdução .......................................................................................................................... 124
2 Material e Métodos ............................................................................................................ 126
3 Resultados e Discussão ...................................................................................................... 136
4 Conclusão ........................................................................................................................... 156
5 Referências ......................................................................................................................... 157
CONCLUSÃO GERAL ......................................................................................................... 167
15
CAPÍTULO 1
1 INTRODUÇÃO
O feijão comum (Phaseolus vulgaris L.), pertencente à família Fabaceae, que
compreende as leguminosas, está entre os alimentos mais antigos, remontando aos primeiros
registros da história da humanidade (LAJOLO; GENOVESE; MENEZES, 1996). Eram
cultivados no antigo Egito e na Grécia, sendo também cultuados como símbolo da vida
(EMBRAPA, 2010).
É um produto tradicional na alimentação da população brasileira, principalmente para
as classes de baixa renda, sendo considerada cultura de grande importância econômica, social,
nutricional e funcional (RIOS; ABREU; CORRÊA, 2003; FAO, 2013). Em termos de
produção, o Brasil foi considerado, em 2015, o terceiro maior produtor mundial, respondendo
por 11% da produção, atrás de Índia (14%) e Myanmar (13%) e à frente dos Estados Unidos
(4%), da China, do México (4%) e da Tanzânia (3%), por exemplo. O Brasil é considerado o
maior produtor e consumidor mundial da espécie Phaseolus vulgares (FAO, 2015). Sua
produção, na safra 2015/2016, apresentou aumento de 2,2% em relação a anterior, na qual a
estimativa de produção para a safra 2014/2015 foi de 3,18 milhões de toneladas (CONAB,
2016).
O feijão é consumido em diversos países, sendo que o continente americano corresponde
a 43,2 % do consumo deste grão (EMBRAPA, 2010). O consumo médio de feijão no Brasil,
segundo dados do Instituto Brasileiro de Geografia e Estatística (2011), é de 182,9 g/hab/dia e,
aproximadamente, 67 kg/hab/ano de feijão preparado, existindo preferências de cor e tipo de
grão, com maior consumo na zona rural do que na zona urbana (IBGE, 2011). Além disso, essa
grande variedade de cores, tamanhos e formas das sementes são consideradas características
que influenciam a preferência dos consumidores por determinada variedade (CARNEIRO et
al., 2005).
Esta leguminosa representa fonte de diversos nutrientes, devido seu alto conteúdo
proteico, elevado teor de lisina, fibra alimentar, carboidratos complexos, e a presença de
vitaminas do complexo B, sendo utilizada como alternativa em substituição a carnes e outros
alimentos proteicos (LAJOLO; GENOVESE; MENEZES, 1996; RIOS; ABREU; CORRÊA,
2003). Da mesma forma, o feijão apresenta, ainda, outros componentes que tornam seu
consumo mais vantajoso e benéfico para a saúde, como a presença de minerais, principalmente,
16
ferro e zinco (USDA, 2012, GEPTS et al., 2008; ABREU, 2005), bem como a elevada
quantidade de compostos fenólicos com atividade antioxidante encontrados nos cotilédones e,
principalmente, em seus tegumentos, estando relacionados à redução do risco de
desenvolvimento de câncer, além de apresentar atividade anti-inflamatória (OOMAH; CORBE;
BALASUBRAMANIAN, 2010).
Apesar de tais vantagens, os feijões podem apresentar algumas características
indesejáveis que limitam sua aceitabilidade ou seu valor nutricional, tais como a presença de
fatores antinutricionais, e o baixo valor nutricional de suas proteínas, tendo em vista que não
possui todos os aminoácidos essenciais em quantidades significativas (RAMÍREZ-
CÁRDENAS; LEONEL; COSTA, 2008). No caso do feijão, os fatores antinutricionais – fitatos,
inibidores de protease, polifenóis (taninos) e inibidores da α-amilase – reduzem a atividade de
algumas enzimas, a ação biológica de diversos compostos químicos e a absorção de metabólitos
(BATISTA; PRUDÊNCIO; FERNANDES, 2010). Já em relação ao baixo valor nutricional de
suas proteínas, essa deficiência é suprida pela ingestão de feijão juntamente com arroz, na qual
esta mistura é considerada a principal fonte proteica da alimentação, suprindo os aminoácidos
essenciais e apresentando digestibilidade protéica ao redor de 80 % (PIRES et al., 2006).
A Embrapa Arroz e Feijão e uma extensa rede de parceiros lançam, periodicamente,
cultivares (variedades) de arroz e de feijão, oferecendo ao produtor rural brasileiro opções de
cultivo mais produtivas, com melhor qualidade de grãos para as indústrias e que apresentem
características culinárias desejadas pelos consumidores nacionais e internacionais (EMBRAPA
ARROZ E FEIJÃO, 2014). A qualidade do grão de feijão é um parâmetro de grande
importância durante a colheita e o armazenamento, pois estas etapas podem interferir em seu
valor nutricional e na aceitabilidade do produto pelo consumidor (EMBRAPA, 2003). Dessa
forma, a qualidade do grão influencia no lançamento de uma nova cultivar, onde cultivares de
boa qualidade visam melhores lucros e perspectivas para a indústria alimentícia.
Na industrialização, o feijão, a partir do recebimento, passa por operações de limpeza,
classificação, seleção e empacotamento (FAO, 2013). Segundo Ferraz (1993), o conhecimento
sobre determinadas características físicas e químicas dos grãos é de extrema importância e
necessário no processamento de alimentos, pois auxilia, principalmente, na elaboração de
projetos econômicos e eficientes, e na obtenção de grãos de qualidade. Diante do exposto, sabe-
se que estudos relacionados à composição nutricional e importantes características físicas,
químicas e tecnológicas de feijões encontram-se escassos na literatura, assim mais estudos
podem auxiliar na elaboração de novos produtos, empregando-se o feijão como matéria prima,
17
tanto principal, quanto secundária, buscando sempre alternativas que correspondam às
exigências dos consumidores, bem como auxiliar na redução dos fatores antinutricionais.
Estudos sobre diferentes cultivares e grupos comerciais de feijão podem contribuir para
futuras pesquisas relacionadas aos grãos, bem como para a produção de diversos produtos
alimentícios. Dessa forma, objetiva-se com o presente trabalho caracterizar as propriedades
físicas, químicas, nutricionais e tecnológicas de feijões de diferentes grupos de cor, a fim de
incrementar e qualificar o portfólio de cultivares da Embrapa Arroz e Feijão, contribuindo com
informações úteis à comunidade científica e às indústrias de alimentos.
18
2 REVISÃO DE LITERATURA
2.1 Feijão
O feijoeiro comum é uma planta herbácea, pertencente à família Fabaceae, que
compreende as leguminosas, sub-família Faboideae, gênero Phaseolus e espécie Phaseolus
vulgaris L. (SANTOS e GAVILANES, 2006). Trata-se da espécie mais importante, dentro das
cinco mais cultivadas do gênero, por ser a mais antiga e a mais cultivada nos cinco continentes
(CEPEF, 2001). Essa leguminosa era cultivada no antigo Egito e na Grécia, sendo também
cultuada como símbolo da vida (LAJOLO; GENOVESE; MENEZES, 1996; EMBRAPA,
2010). Teve origem na América Central e na América do Sul, de onde surgiu grande variedade
de grãos de diferentes cores, formas e tamanhos (GEPTS e DEBOUCK, 1991), sendo tais
características visuais a base para a classificação das atuais classes comerciais de feijão.
Esta planta consiste em caule; folhas que são compostas por três folíolos ovais; flores
que se reúnem em cachos e podem ser brancas, amarelas, azuis ou vermelhas, conforme a
variedade do feijão; e fruto que é denominado vagem que, quando apresenta-se madura e bem
seca abre-se, liberando os grãos de feijão (FERREIRA FILHO, 1941). O grão de feijão carioca,
que é considerado um dos tipos mais consumidos, apresenta como característica marcante o
tegumento com coloração bege e estrias marrons, hilo branco, apresentando ao redor halo de
coloração creme, sendo as sementes média de 0,9 cm de comprimento, 0,6 cm de largura, 0,5
cm de espessura e forma oblonga (ALMEIDA; LEITÃO FILHO; MIYASAKA, 1971), além de
ser compostos por cerca de 89% de cotilédone, 1% de epicótilo e 10% de tegumento (SHIGA;
CORDENUNSI; LAJOLO, 2011).
Como sua produção está muito relacionada aos fatores climáticos, os que mais
influenciam o desenvolvimento da planta são a temperatura, que é o fator mais influente por ter
participação no florescimento e na frutificação do feijoeiro; a precipitação pluvial, que é de
extrema importância 15 dias antes da floração e no estádio inicial de formação de vagens; além
da radiação solar (YAMAGUISHI, 2008).
O ciclo vegetativo dessa leguminosa varia de 75 a 110 dias, e nesse período a planta
deve ser abastecida de água e nutrientes (AIDAR e KLUTHCOUSKI, 2009). Os períodos de
semeadura-colheita do feijão apresentam variações de ano para ano, com isso, a produção do
feijão, embora distribuída ao longo do ano, necessita do armazenamento para garantir a oferta
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deste produto em todas as regiões do país, evitando a escassez na entressafra e diminuindo a
oscilação de preços no mercado (BRACKMANN et al., 2002).
O feijoeiro-comum é considerado cultura atípica, por se conseguir três safras anuais. A
safra das "águas" ou 1ª safra, plantado nas Regiões Sul, Sudeste, Centro-Oeste e nos estados do
Ceará, Rio Grande do Norte, Bahia e, também nos estados de Tocantins e Rondônia, é cultivado
entre os meses de agosto a novembro; a safra da "seca" ou 2ª safra ocorre nas Regiões Sul,
Sudeste, Centro-Oeste e em único período de plantio no Norte, onde o feijão-comum é
consorciado com o milho. Essa safra é realizada entre os meses de dezembro a abril; já a safra
de 3ª época, também designada como safra irrigada, de inverno ou, simplesmente, 3ª safra,
acontece com o feijão-comum cultivado entre os meses de abril a julho, no Centro-Sul do Brasil
(EMBRAPA ARROZ E FEIJÃO, 2012).
2.2 Produção e consumo de feijão
Esta leguminosa é considerada cultura de significativa importância socioeconômica no
mundo todo (BROUGHTON et al., 2003). Muitas pessoas, principalmente nos países em
desenvolvimento, das regiões tropicais e subtropicais do planeta, dependem deste grão como
principal alimento básico (YOKOYAMA, 2014). Por outro lado, os países desenvolvidos, como
os Estados Unidos da América e Canadá, dependem de feijão, principalmente, como fonte de
renda (ELSADR, 2011).
O feijão é um produto tradicional na alimentação da população brasileira,
principalmente para as classes de baixa renda, sendo considerada cultura de grande importância
econômica, social, nutricional e funcional (RIOS; ABREU; CORRÊA, 2003; FAO, 2013). Em
termos de produção mundial, com produção média de 23,3 milhões de toneladas de feijão seco,
o Brasil foi considerado, em 2015, o terceiro maior produtor mundial, respondendo por 11% da
produção, atrás de Índia (14%) e Myanmar (13%) e à frente dos Estados Unidos (4%), da China,
do México (4%) e da Tanzânia (3%), por exemplo. O Brasil é considerado o maior produtor e
consumidor mundial da espécie Phaseolus vulgares (FAO, 2015).
No Brasil, a produção na safra 2015/2016 foi de 3,18 milhões de toneladas de feijão,
apresentando aumento de 2,2% em relação a anterior, na qual a estimativa de produção para a
safra 2014/2015 foi de 3,11 milhões de toneladas. Já em relação à área total de feijão, a safra
20
2015/2016 será de 3,03 milhões de hectares, considerando redução de 0,3% em relação à safra
passada (CONAB, 2016).
O feijão constitui um dos alimentos básicos das populações de países desenvolvidos, e
uma das principais fontes de proteína na dieta alimentar de populações economicamente menos
favorecidas, sendo amplamente consumido no México, na América Central, na América do Sul
e nos países africanos. Dessa forma, assume enorme importância na alimentação humana,
fundamentalmente devido ao seu baixo custo, além de ser alimento relativamente balanceado
nutricionalmente (CARNEIRO et al., 2005; WANDER et al., 2007).
O feijão é consumido em diversos países, sendo que o continente americano corresponde
a 43,2 % do consumo (EMBRAPA, 2010). Segundo dados do Instituto Brasileiro de Geografia
e Estatística (IBGE), o consumo médio atual de feijão, preparado no Brasil, é de
aproximadamente 67 kg/hab/ano, existindo preferências de cor e tipo de grão, sendo mais
consumido na zona rural do que na zona urbana. As possíveis causas desta queda no consumo
estão relacionadas com a substituição por fontes de proteína de origem animal, em consequência
do êxodo rural e das mudanças de hábitos alimentares e estilo de vida moderna, com as fortes
flutuações de oferta e preços e a demanda de tempo para o preparo do produto (IBGE, 2011).
O hábito do consumo de feijão pelas famílias brasileiras, em associação com a ampla
adaptação climática dessa cultura, faz com que o feijão esteja distribuído por todo o território.
Além disso, sua grande variedade de cores, tamanhos e formas das sementes são consideradas
as características que mais influenciam a preferência dos consumidores por determinada
variedade (CARNEIRO et al., 2005).
No mercado brasileiro existem inúmeras variedades de feijão (Phaseolus vulgaris L.),
tais como Preto, Mulatinho, Carioca, Pardo, Roxo, entre outros (CARNEIRO et al., 2005;
IBGE, 2011). Dentre essas variedades, no Brasil, o feijão preto é mais popular no Rio Grande
do Sul, em Santa Catarina, no sul e no leste do Paraná, no Rio de Janeiro, no sudeste de Minas
Gerais e no sul do Espírito Santo. No restante do país, este tipo de grão tem pouco ou quase
nenhum valor comercial ou aceitação. No entanto, embora exista preferência regional por
determinado tipo de grão, feijões do grupo carioca são os mais cultivados no Brasil,
representando 70% do consumo nacional e 53% da área cultivada (DEL PELOSO e MELO,
2005; EMBRAPA, 2003).
21
2.3 Aspectos nutricionais
O feijão é importante fonte de proteínas, apresentando elevado teor de lisina, fibras
alimentares, carboidratos complexos, minerais, como cálcio e, principalmente, ferro, além de
vitaminas do complexo B (LAJOLO; GENOVESE; MENEZES, 1996; MESQUITA et al.,
2007; SILVA; ROCHA; CANNIATI-BRAZZACA, 2009). É utilizado como alternativa em
substituição a carnes e outros alimentos proteicos, tanto nos países em desenvolvimento como
nos países desenvolvidos, estando presente, diariamente, na alimentação, principalmente, na
dieta das populações mais pobres da América do Sul e da África (RIOS; ABREU; CORRÊA,
2003; LIN et al., 2008).
No Brasil, historicamente, o feijão é a principal leguminosa fornecedora de proteínas da
alimentação para grande parte da população, sendo, normalmente, derivada da ingestão de arroz
e feijão (PIRES et al., 2006). Assim, a inclusão diária de feijão na alimentação fornece 28% de
proteínas e 12% das calorias ingeridas pelo ser humano e, nesse sentido, a importância alimentar
do feijão deve-se, especialmente, ao menor custo de sua proteína em relação aos produtos de
origem animal (CUPPARI, 2005; IBGE, 2011).
Ao contrário dos grãos de cereais, o feijão apresenta teor relativamente baixo de
glutelina, e proteínas do tipo prolaminas (proteínas de baixo peso molecular, pobres em
cisteína), responsáveis pelas propriedades viscoelásticas da massa (SGARBIERI, 1996). As
principais frações existentes são de proteínas solúveis em soluções salinas (globulinas e
albuminas), que representam, em média, 75 % do total de proteínas do feijão, desprovidas de
atividade catalítica e função estrutural no tecido do cotilédone. Assim, conforme a cultivar, a
proporção entre essas duas frações pode variar expressivamente (LAJOLO; GENOVESE;
MENEZES, 1996; OOMAH et al., 2011).
O teor médio de proteína do feijão comum é de 20 a 35% de proteína, dependendo dos
tratos culturais e da cultivar, porém, o valor nutritivo da proteína não é satisfatório por
apresentar teores baixos de alguns aminoácidos essenciais limitantes (TOLEDO e
CANNIATTI-BRAZACA, 2008). O perfil de aminoácidos das proteínas do feijão comum é
caracterizado por sua deficiência em triptofano e aminoácidos sulfurados, sendo a metionina o
aminoácido mais limitante, ao passo que a lisina é o aminoácido que se encontra em maior
proporção em relação aos demais aminoácidos, quando comparados às proteínas de origem
animal (YIN et al., 2010; MOURA e CANNIATTI-BRAZACA, 2006). No entanto, a qualidade
da proteína do feijão é inferior não só pela baixa digestibilidade, quando comparados às
22
proteínas de origem animal, mas também pela resistência à proteólise em virtude da natureza
das sementes e da presença de outros compostos com potencial para reduzir a
biodisponibilidade de proteínas (DURANTI, 2006).
Os feijões constituem boa fonte de fibra alimentar, especialmente fibra solúvel,
tornando-se eficaz na redução dos níveis séricos de colesterol total e, consequentemente, na
redução de doenças cardiovasculares da população em geral. Acredita-se, ainda, que as fibras
favoreçam as funções gastrointestinais, devido a sua ação física, caracterizada pela capacidade
de hidratação e de aumentar o volume e a velocidade de trânsito do bolo alimentar e fecal
(CUPPARI, 2005; RAUPP et al., 1999).
O conteúdo de carboidratos é de 60-65%, composto principalmente por amido, com
pequenas quantidades de monossacarídeos e dissacarídeos. Carboidratos na forma de fibra
compreendem 17-23% e são compostos, basicamente, por pectina, celulose e hemicelulose
(SHIGA; CORDENUNSI; LAJOLO, 2009). Muitos benefícios nutricionais são atribuídos aos
carboidratos do feijão. O amido de feijão apresenta baixo índice glicêmico por ser lentamente
digerido (WINHAM; HUTCHINS; MELDE, 2007), enquanto a fibra alimentar está associada
à saúde gastrointestinal (MARLETT; MCBURNEY; SLAVIN, 2002).
O feijão contém pouca quantidade de lipídeos, no qual a composição em ácidos graxos
é bastante variável, predominando a quantidade de ácidos graxos insaturados, que representam
cerca de 65 a 87% do total dos lipídeos do feijão. Os mais encontrados são o ácido oléico (7 a
10%), o linoléico (21 a 28%) e o α-linolênico (37 a 54%) (YAMAGUISHI, 2008; ANDERSON;
SMITH; WASHNOCK, 1999).
Esta leguminosa é fonte relativamente boa de vitaminas hidrossolúveis, como tiamina,
riboflavina, niacina e folamina, mas apresenta conteúdo pouco expressivo de vitamina A.
Adicionalmente, estes grãos são excelente fonte de minerais, apresentando teores consideráveis
de potássio (cerca de 1 %), fósforo (cerca de 0,04 %), ferro (cerca de 0,007 %), cálcio, cobre,
zinco e magnésio, mas é pobre em sódio (LAJOLO; GENOVESE; MENEZES, 1996; BEEBE;
GONZALEZ; RENGIFO, 2000; MOURA e CANNIATTI-BRAZACA, 2006). Díaz, Caldas e
Blair (2010) relataram que, por apresentar altos níveis de minerais essenciais, como ferro, zinco,
fósforo e cálcio, o feijão tem potencial para suprir a anemia causada por deficiência de ferro e
outras doenças associadas com micronutrientes que atingem pessoas em todo o mundo.
23
2.4 Digestibilidade proteica in vitro
A digestão de proteínas inicia-se na boca e pode ser dividida em fases gástrica,
pancreática e intestinal, dependendo da origem das enzimas peptidases. O alimento é degradado
pela mastigação e pela mistura com a saliva e, então, engolido (OWUSU-APENTEN, 2002).
No estômago, o suco gástrico, contendo ácido clorídrico, desnatura as proteínas, tornando-a
mais suscetível à hidrólise por proteases, e a pepsina cliva essa macromolécula em grandes
peptídeos e alguns aminoácidos livres (COUTINHO; MENDES; ROGERO, 2007). Estes
produtos são, então, absorvidos no intestino delgado, mediados por enzimas provenientes do
intestino e do pâncreas, e as frações não digeridas passam a funcionar como fibra ou são
degradadas por microrganismos presentes no intestino grosso (OWUSU-APENTEN, 2002).
Segundo Mendes et al. (2007), a absorção dessas proteínas, pelas enzimas digestivas até
aminoácidos, considerada como digestibilidade proteica, é expressa em porcentagem. Assim, o
valor nutricional da proteína é determinado pela sua digestibilidade, seu conteúdo de
aminoácidos essenciais e pela disponibilidade dos mesmos (CARBONATO et al., 2000).
Estudos envolvendo digestibilidade in vivo utilizam animais com o intuito de simular o
processo digestivo que ocorre em humanos. Para isso, normalmente, são utilizados ratos ou
camundongos, que são separados em grupos de acordo com a semelhança de peso, gênero, idade
e tipo de dieta (KUBOTA et al., 2010). Por outro lado, as pesquisas que envolvem
digestibilidade in vitro, visam simular as condições existentes no trato digestivo humano ao
utilizar associações enzimáticas para determinar a taxa de hidrólise (MARUATONA; DUODU;
MINNAAR, 2010).
Esta digestibilidade proteica, por sua vez, pode ser influenciada pela presença de
compostos fenólicos, inibidores de proteína e pelo tipo de tratamento térmico (TOLEDO e
CANNIATTI-BRAZACA, 2008). A digestibilidade proteica do feijão cru está em torno de 25
a 60%, e pode ser aumentada para 65 a 85%, dependendo da variedade do feijão e do processo
de cozimento usado (BATISTA; PRUDÊNCIO; FERNANDES, 2010; KIERS; NOUT;
ROMBOUTS, 2000).
As proteínas do feijão podem ter sua digestibilidade reduzida em 40 a 70%, além de
outras leguminosas, pela ação de fatores ligados ao tegumento (taninos), aos cotilédones
(inibidores de natureza proteica, como os inibidores de proteases e lectinas, e outros como
taninos, fitatos, saponinas e alcaloides), à estrutura (compacta estrutura de suas proteínas, o que
fornece resistência à hidrólise enzimática), a outros componentes do grão tais como amido,
24
fibras, minerais e outras proteínas, e ao processamento e armazenamento. Embora estes fatores
pareçam ser, geralmente, inativados durante o tratamento térmico, há relatos de atividade
residual após o processamento deste grão (PEREIRA e COSTA, 2002).
Em relação à estrutura, por exemplo, grandes quantidades de folha-β, típica nas frações
7S (faseolina) e 11S (legumina) de globulinas, podem limitar o acesso de enzimas proteolíticas.
De forma semelhante, outros constituintes presentes em proteínas, incluindo carboidratos,
podem aumentar essa resistência à hidrólise. Isso pode ser observado em albuminas, que
possuem grande quantidade de pontes dissulfeto e carboidratos em sua estrutura (MONTOYA
et al., 2010).
Quando os feijões, que são deficientes em aminoácidos sulfurados e rico em lisina, são
consumidos juntamente com cereais, que são deficientes em lisina e relativamente ricos em
aminoácidos sulfurados, obtêm-se pratos com boa qualidade proteica e alta digestibilidade
proteica, ou seja, são considerados alimentos complementares em termos proteicos. Dessa
forma, a mistura de feijão com arroz, prato mais consumido pela população brasileira, supre as
necessidades de aminoácidos essenciais e tem digestibilidade de 80% (TEBA; ASCHERI;
CARVALHO, 2009; DILIS e TRICHOPOULOU, 2009; FERREIRA; DEL PELOSO; FARIA,
2002).
Em geral, grãos crus apresentam teores maiores de compostos antinutricionais em
relação aos mesmos grãos cozidos. Assim, a desnaturação das proteínas, a qual é a perda da
forma tridimensional de uma proteína, tende a melhorar a digestibilidade, por melhorar a
flexibilidade das proteínas e facilitar o acesso das enzimas proteolíticas. No entanto, o
tratamento térmico excessivo pode causar decréscimo na digestibilidade da proteína pela
formação de ligações cruzadas (MARTÍN-CABREJAS et al., 2009).
A digestibilidade, também, pode variar conforme a cultivar, sendo a dos grãos brancos
melhor que a dos coloridos, fato associado ao teor e à natureza dos taninos dos tegumentos das
variedades coloridas. Os taninos do feijão possuem a capacidade de formar complexos com a
faseolina (7S) in vitro, basicamente, por meio de interações hidrofóbicas, produzindo
diminuição significativa na digestibilidade dessa proteína, tanto na forma nativa como na
desnaturada, mesmo em concentrações elevadas de proteases. Também observa-se correlação
negativa entre o conteúdo de taninos e a digestibilidade proteica in vivo. As hipóteses acerca de
sua ação seriam a formação de complexos com as proteínas do feijão, durante o cozimento, e/ou
com as enzimas digestivas, levando à sua inativação (MENDONÇA et al., 2003; SHAWRANG
et al., 2011). O polifenol procura regiões da proteína para se ligar, sobretudo onde haja resíduos
25
prolil e aromáticos. Como resultado de interações hidrofóbicas, pontes de hidrogênio são
formadas entre os grupos hidroxila do polifenol e os grupos polares da proteína (por exemplo,
grupo amino, hidroxila e carboxila), levando à agregação e precipitação desta. A associação
depende do tamanho molecular e flexibilidade conformacional dos polifenóis, bem como da
composição de aminoácidos e estrutura das proteínas (KOSINSKA et al., 2011).
Da mesma forma, os polifenóis livres inibem várias enzimas digestivas em sistema in
vitro. Esses compostos estão envolvidos nas ligações da lignina com os carboidratos da parede
celular e essa associação reduz a digestibilidade. Há, também, o fato de os fenóis simples
precipitarem as proteínas pela formação de um revestimento hidrofóbico, semelhante à
complexação taninos-proteínas (DELFINI e CANNIATTI-BRAZACA, 2008).
2.5 Compostos antinutricionais
Apesar da boa qualidade nutricional, o feijão, assim como outras leguminosas, apresenta
alguns atributos indesejáveis como os fatores antinutricionais, que são compostos ou classes de
compostos presentes em extensa variedade de alimentos de origem vegetal que, quando
consumidos, reduzem seu valor nutritivo (BENEVIDES et al., 2011).
Os fatores antinutricionais interferem na absorção e utilização de minerais, formando
complexos que tornam as proteínas indisponíveis, interferindo na ação biológica de diversos
compostos químicos e inibindo enzimas digestivas. As substâncias antinutricionais que estão
presentes no feijão são os fitatos, os inibidores de protease, as lectinas, os polifenóis
(principalmente taninos), os inibidores enzimáticos (α-amilases), fitohemaglutininas, fatores de
flatulência (oligossacarídeos) e cianogênicos (BATISTA; PRUDÊNCIO; FERNANDES, 2010;
RAMÍREZ-CÁRDENAS; LEONEL; COSTA, 2008). Com a retirada do tegumento, acredita-
se haver aumento da digestibilidade das proteínas do feijão pela eliminação de alguns fatores
antinutricionais, como os taninos (PEREIRA e COSTA, 2002). Estudos indicam que o
tratamento térmico, dado com a finalidade de cozinhar os grãos, reduz o efeito dessas
substâncias (MAMONE et al., 2009).
Por outro lado, muitos estudos indicam, também, efeitos positivos da ingestão dessas
substâncias consideradas antinutricionais. O ácido fítico, por exemplo, quando consumido em
baixas concentrações apresentou ação protetora contra o câncer, auxiliando na prevenção de
doenças cardiovasculares (YAMAGUISHI, 2008).
26
2.5.1 Inibidores de proteases
Os inibidores de proteases são substâncias de natureza proteica que interferem na ação
de enzimas no trato digestivo. As proteases são enzimas que hidrolisam as ligações peptídicas
como iniciativa para a absorção das proteínas, e essa inibição resulta numa redução da digestão
proteica (PEREIRA et al., 2009). Os inibidores proteicos são divididos em seis classes: lectina,
knotina, cereal, Kunitz, γ-puritionina e taumantina (PAULA, 2006).
O feijão pode apresentar, naturalmente, alguns compostos inibidores de proteases
digestivas humanas, como as enzimas tripsina e a quimotripsina. Estes inibidores ocorrem em
proporções significativas no feijão e contêm grande quantidade de aminoácidos sulfurados
quando comparados com outras proteínas do grão (SATHE, 2002). Embora possam ser,
provavelmente, inativados durante o tratamento térmico, a presença desses inibidores de
proteases é um dos fatores envolvidos na baixa biodisponibilidade de proteínas do feijão
(LAJOLO; GENOVESE; MENEZES, 1996; BONETT et al., 2007).
Jourdan, Noreña e Brandelli (2007) avaliaram o impacto de diferentes tratamentos
térmicos na inativação dos inibidores de tripsina para diferentes cultivares. Os feijões foram
cozidos em água a 90 °C por 15, 30 e 40 minutos. Após 15 minutos, a atividade do inibidor de
tripsina reduziu drasticamente entre 5 a 20% para as cultivares estudadas, e após 40 minutos
houve completa inativação. O estudo mostrou que a inativação dos inibidores de tripsina
ocorreu nos primeiros minutos do tratamento térmico.
Segundo Bonett et al (2007), a inativação total do inibidor de tripsina em feijões comum,
também pode ser obtida quando os grãos são embebidos com água destilada por uma noite e
submetidos à temperatura de 97 à 100ºC por 7,5 à 15 minutos. No entanto, segundo o mesmo
autor, o aquecimento realizado em autoclave, utilizando-se temperatura de 121ºC, variando de
15 minutos à uma hora, com amostras deixadas de molho ou não, não apresentaram inativação
dos inibidores de tripsina (BONETT et al., 2007).
27
2.5.2 Inibidores de α-amilases
As α-amilases são enzimas largamente distribuídas na natureza, produzidas por animais,
vegetais e microrganismos com o objetivo de degradar os carboidratos para que possam ser
utilizados como fonte energética (ANTUNES, 2008; KOBLITZ, 2008). Elas catalisam a
hidrólise inicial dos polissacarídeos que possuem as ligações glicosídicas α-1,4, como, por
exemplo, o amido e o glicogênio (MARSARO JÚNIOR et al., 2005). Essas ligações
glicosídicas α-1,4, que estão presentes na região interna da cadeia de amilose e amilopectina
(formadores do amido), formam oligossacarídeos menores de várias composições, que são
carboidratos simples, podendo ser assimilados pelo organismo. Isso ocorre porque essas
enzimas têm estrutura tridimensional que pode ligar-se ao substrato e, por meio de grupos
catalíticos altamente específicos, promover a quebra do glicosídeo (PEREIRA, 2005; SALES,
2012).
Em humanos, há a produção dessas enzimas pelas glândulas salivares parótidas,
submandibulares e sublinguais, além do pâncreas. A amilase salivar inicia a degradação do
amido na boca, porém a maioria é inativada pelo pH ácido do estômago. No intestino delgado,
há a continuidade da digestão do amido pela amilase pancreática. Mais a frente, na borda
intestinal, ocorre a degradação pelas enzimas maltase, a qual quebra maltose em glicose, e
isomaltase que terminam o processo resultando em dextrinas (ANTUNES, 2008).
Com exceção de dietas esportivas, não há muitos benefícios no processo de digestão e
absorção rápida de carboidratos pelo organismo humano. Isso porque pode acarretar em cárie
dentária e taxas glicêmicas elevadas, principalmente em pessoas com diabetes (ANTUNES,
2008). Há, então, a atual preocupação em inibir a atividade dessas enzimas, sendo responsáveis
por isso, os inibidores de α-amilase.
Vários compostos orgânicos estão sendo descritos como inibidores de α-amilases, e
podem ser classificados em proteicos e não proteicos, tendo aplicação em várias áreas, entre
elas a indústria de alimentos, o controle de pragas e como terapia para algumas doenças como
o diabetes mellitus 2 (SALES, 2012). Esses inibidores de α-amilases podem ser encontrados
em cereais como o trigo, a cevada e o centeio, e em leguminosas como o feijão comum e o
feijão-de-corda, bem como em alguns vegetais (PAULA, 2006). São estáveis ao calor e ativos
contra a α-amilase, formando complexos estáveis, além de diminuem a velocidade de digestão
do amido na saliva e no intestino delgado, reduzindo, também, a liberação de glicose para o
sangue (SILVA, 2009).
28
Um tipo de inibidor é a faseolamina, que é extraída do feijão comum e do feijão branco.
É uma glicoproteína que se liga à enzima α-amilase, e inibe a ingestão e a absorção de amido,
diminuindo as calorias ingeridas na alimentação, sendo utilizada como complemento na dieta
de perda de peso (MARSHALL e LAUDA, 1975; PEREIRA, 2008; PEREIRA et al., 2012). A
faseolamina tem um baixo grau de hidrolise devido à sua estrutura compacta e rígida e ao fato
de não ser muito hidrofílica (MONTOYA et al., 2010).
A inibição das enzimas α-amilases é eficaz no controle da obesidade e do diabetes
mellitus não insulinodependente, pois diminui a absorção de glicose (PEREIRA et al., 2010a).
Esta inibição induz a tolerância aos carboidratos, dá sensação de saciedade, perda de peso e
prolonga o esvaziamento gástrico (PEREIRA et al., 2010b). Para o tratamento de pacientes com
diabetes, normalmente, utiliza-se de intervenção dietética, agentes hipoglicemiantes orais e
insulinoterapia. Para aumentar as possibilidades dos diabéticos, seria importante o adicional
que retardasse a absorção da glicose por meio da inibição das enzimas como a α-amilase
(MASSARETTO, 2009).
Segundo Antunes (2008), no caso de pacientes não insulinodependentes, um inibidor da
amilase poderia influenciar a absorção de carboidratos, retardando-a, coincidindo assim com a
secreção lenta da insulina endógena, prevenindo níveis excessivos de glicose no sangue. Já em
pacientes insulinodependentes, o retardo da digestão dos carboidratos poderia reduzir os níveis
de insulina exógenos. Para diabéticos, recomenda-se quantidades de 98 a 145 g de feijão, peso
seco/dia, para melhorar o efeito metabólito e ter efeitos benéficos, em longo prazo
(BASSINELLO, 2009).
2.5.3 Ácido fítico
O ácido fítico, também conhecido como fitato, é o ácido inositol 1,2,3,4,5,6-hexafosfato
(C6H18O24P6). Os fitatos são compostos naturais, formados durante o estágio de maturação das
sementes, constituindo aproximadamente 1 a 2% do peso da semente, proporcionando, também,
a iniciação da dormência. Constitui a principal forma de armazenamento de fósforo em
sementes de cereais, e sua ação antinutricional está baseada na capacidade de formar complexos
insolúveis (potencial quelante) com minerais, como cálcio, ferro, magnésio e zinco, e com
proteínas, diminuindo a biodisponibilidade destes, inibindo enzimas proteolíticas e amilolíticas,
além de comprometer a digestibilidade das mesmas (SILVA e SILVA, 1999; MARTINEZ-
29
DOMÍNGUEZ; IBÁÑEZ-GÓMEZ; RINCÓN LEÓN, 2002; RIBEIRO; IDA; OLIVEIRA,
1999; BONETT et al., 2007).
Para fins de análises, em pH baixo, o ácido fítico precipita Fe3+; em pH intermediário e
alto, ele forma complexos insolúveis com vários cátions divalentes, reduzindo a
biodisponibilidade de vários minerais; já em pH 7,4, o ácido fítico forma complexos com Cu2+,
Zn2+, Co2+, Mn2+, Fe3+, Ca2+, seguindo, preferencialmente, a respectiva ordem, e facilitando sua
determinação (SILVA e SILVA, 1999).
Na maioria das sementes de leguminosas, o fósforo fítico constitui, aproximadamente,
80 % do fósforo total (MARTINEZ-DOMÍNGUEZ; IBÁÑEZ-GÓMEZ; RINCÓN LEÓN,
2002; BASSINELLO, 2009). Esse fósforo não é considerado disponível, pois as espécies
monogástricas pouco conseguem hidrolisar essa substância no intestino delgado
(YAMAGUISHI, 2008). Lolas e Markakis (1975) estudaram 50 cultivares de feijão em relação
ao teor de ácido fítico, onde este, ou seus sais, representaram 54 a 82 % do conteúdo total de
fósforo do feijão, e seu conteúdo variou de 0,54 a 1,58 % nas cultivares avaliadas.
O ácido fítico está presente em alimentos como leguminosas e interfere, negativamente,
na biodisponibilidade de alguns minerais (DAVIDSSON et al., 2001; HURRELL et al., 2003;
TROESCH et al., 2009). Essa biodisponibilidade tem sido avaliada por meio da razão molar
entre o ácido fítico e o mineral (fitato:mineral) da dieta (SIQUEIRA; MENDES; ARRUDA,
2007; MA et al., 2005).
Hallberg, Brune e Rossander (1989) relatam que a razão molar fitato:ferro (Fe)> 1
diminui a biodisponibilidade de ferro. Já Saha, Weaver e Manson (1994) demonstraram que
dietas com razão molar fitato:ferro (Fe)>14 tem sua absorção prejudicada, comprometendo a
biodisponibilidade desses minerais em animais e humanos, e dieta com razão molar fitato:cálcio
(Ca) igual a 1,56 apresentou comprometimento na absorção do íon Ca.
Segundo a Organização Mundial de Saúde (OMS), dietas com razão molar fitato:zinco
acima de 15 apresentam baixa biodisponibilidade de Zn (10% a 15%), entre 5 e 15 apresentam
média biodisponibilidade de Zn (30% a 35%) e, abaixo de 5 apresentam alta biodisponibilidade
(WHO, 1996). Assim, concentrações elevadas de ácido fítico nos grãos de feijão, podem estar
associadas a efeitos nutricionais negativos ao homem (BONETT et al., 2007).
Para a redução do teor de fitatos, alguns autores avaliaram o efeito do processamento
térmico em cinco cultivares de feijão. Verificou-se que o tratamento térmico reduziu o teor de
fitatos, principalmente naquelas que foram cozidas sem a água de maceração. A maceração dos
grãos contribuiu para a redução no conteúdo de fitatos, podendo ser explicada pela lixiviação
30
dos íons fitatos na água sob a influência de um gradiente de concentração (RAMÍREZ-
CÁRDENAS; LEONEL; COSTA, 2008).
Embora o interesse nutricional na ação do fitato tenha sido, primordialmente, enfatizado
em seu efeito adverso na absorção de minerais, ocasionado pela formação de quelatos, esta
mesma habilidade tem sido estudada com relação aos efeitos benéficos para o organismo
humano, tais como sua ação antioxidante, anticarcinogênica e prevenção de cálculos renais
(BONETT et al., 2007; ALMEIDA et al., 2008; SILVA e SILVA, 1999).
Para a indústria de alimentos, alguns estudos já demonstraram que este composto é um
importante aditivo e antioxidante, com aplicações na manufatura de pães, pastas, frutas e
vegetais frescos para melhorar a qualidade nutricional, prevenindo a descoloração e
prolongando a vida de prateleira dos produtos (OATWAY; VASANTHAN; HELM, 2001;
FUKUJI et al., 2008).
2.5.4 Taninos
Os taninos são compostos flavonoides poliméricos que compõem pequena parte de um
amplo grupo de compostos fenólicos, produzidos como metabólitos secundários por plantas,
apresentando peso molecular superior a 500 e, normalmente, sendo encontrados nas
leguminosas e nos cereais (WELCH et al., 2000; DÍAZ; CALDAS; BLAIR, 2010; NOZELLA,
2006). Contêm muitos grupos hidroxila, permitindo a formação de ligações cruzadas estáveis
com íons metálicos, com outras macromoléculas, como polissacarídeos, e com as proteínas, o
que reduz sua digestibilidade, devido a inibição das enzimas digestivas, e consequente redução
do aproveitamento das proteínas pelo organismo animal, sendo considerados fatores
antinutricionais (SILVA e SILVA, 1999; BARAMPAMA e SIMARD, 1993; SCHOFIELD;
MBUGUA; PELL, 2001; BASSINELLO, 2009).
Os complexos formados entre proteínas e taninos podem ser reversíveis ou irreversíveis.
Os reversíveis ocorrem por ligações de hidrogênio, provavelmente formadas entre as hidroxilas
fenólicas dos taninos e os grupamentos amida das proteínas. Os irreversíveis ocorrem por
interações hidrofóbicas entre os núcleos aromáticos dos taninos e as cadeias laterais alifáticas
dos aminoácidos proteicos (SANTOS e MELLO, 2004).
Embora os taninos sejam, quimicamente, um grupo diversificado, eles normalmente são
divididos em taninos hidrolisáveis e taninos condensados (Figura 1). Os taninos hidrolisáveis
31
são facilmente hidrolisados, química ou enzimaticamente, e podem ser quebrados em açúcares,
ácidos carboxílicos e compostos fenólicos simples; enquanto os taninos condensados são os
mais difundidos e típicos entre taninos de plantas e consistem de oligômeros dos “flavan-3-ols”
(catequinas) ou “flavan-3,4-diols” (leucoantocianidinas) (RAMÍREZ-CÁRDENAS, 2006).
Figura 1. Estrutura química de tanino hidrolisável e condensado (NOZELLA, 2001).
Em sementes de feijão, estes metabólitos encontram-se, principalmente, no tegumento
e, juntamente com as antocianinas, determinam a cor das sementes (DÍAZ; CALDAS; BLAIR,
2010). O conteúdo de taninos em feijões depende, em grande parte, da presença ou não do
tegumento e de sua coloração, pois o branco possui quantidades muito baixas, enquanto o
vermelho e o preto têm níveis significativamente maiores (PEREIRA e COSTA, 2002).
Segundo Bonett et al. (2007), nos feijões, os compostos polifenólicos são encontrados
nos tegumentos dos grãos (7,7 mg.g-1) e, em segundo lugar, nos cotilédones (0,8 mg.g-1). Em
feijões marrons, pretos, vermelhos e brancos, o teor médio de taninos é de 7,8, 6,6, 12,6 e 2,3
mg/g de equivalentes de catequina, respectivamente (LAJOLO; GENOVESE; MENEZES,
1996). Além disso, estudos relatam que, quanto menor a luminosidade do grão de feijão, menor
sua digestibilidade, pois devido os pigmentos serem, em geral, compostos fenólicos, estes
podem interagir com proteínas do feijão, interferindo na sua biodisponibilidade
(YAMAGUISHI, 2008).
Toledo e Canniatti-Brazaca (2008) avaliaram o teor de taninos em feijão carioca,
submetidos a diferentes métodos de cocção. O feijão macerado, cozido em outra água,
apresentou teores de taninos menores do que do feijão cozido na mesma água de maceração.
32
Porém, o cozimento sem maceração prévia foi o mais efetivo para redução do conteúdo de
taninos, devido ao fato de ser maior o tempo de exposição das amostras ao calor para cocção.
No cozimento do feijão há diminuição de polifenóis, cerca de 20-39% dessas
substâncias são perdidas. Assim, aproximadamente 60, 67 e 37% de polifenóis totais de feijões
crus permanecem nos grãos preto, branco e vermelho, respectivamente após o cozimento
(BASSINELLO, 2009).
2.6 Antioxidantes
Os antioxidantes são substâncias ou moléculas naturais, que retardam ou previnem,
significativamente, a formação descontrolada de radicais livres e espécies reativas de oxigênio,
como a oxidação de lipídeos, principalmente os insaturados, ou de outras moléculas, ao inibir
a propagação da reação de oxidação em cadeia, sendo neutralizados por ação de outro radical,
formando produtos estáveis ou que podem ser reciclados por outro antioxidante (PASSOTTO;
PENTEADO; MANCINI-FILHO, 1998; VALKO et al., 2004). Nos sistemas biológicos, os
antioxidantes previnem ou reparam os danos causados pelas espécies reativas de oxigênio,
espécies reativas de nitrogênio, radicais derivados de tióis (RS•), espécies reativas de cloro,
espécies reativas de carbono e complexos de metais de transição, principalmente Fe, Cu, Mn e
Cr (ANDRADE et al., 2007; DEGÁSPARI e WASZCZYNSKYJ, 2004; RUDNICKI et al.,
2007; BECHARA, 2009).
Nos seres vivos, a produção de radicais livres é controlada por diversos compostos
antioxidantes, os quais podem ter origem endógena (superóxido dismutase, a catalase e a
peroxidase entre outras) ou serem provenientes da dieta alimentar, entre outras fontes. São
exemplos os tocoferóis, ácido ascórbico, polifenóis, selênio e os carotenóides (VALKO et al.,
2004). Assim, os antioxidantes evitam a formação de compostos como aldeídos, cetonas,
álcoois e hidrocarbonetos, que são potencialmente tóxicos à saúde humana (PASSOTTO;
PENTEADO; MANCINI-FILHO, 1998).
De acordo com seu modo de ação, os antioxidantes podem ser classificados em
primários e secundários. Os primários atuam interrompendo a cadeia da reação, por meio da
doação de elétrons ou hidrogênio aos radicais livres, convertendo-os em produtos
termodinamicamente estáveis e/ou reagindo com os radicais livres, formando o complexo
lipídio-antioxidante que pode reagir com outro radical livre. Os secundários atuam retardando
33
a etapa de iniciação da autoxidação por diferentes mecanismos que incluem complexação de
metais, sequestro de oxigênio, decomposição de hidroperóxidos para formar espécie não-
radical, absorção da radiação ultravioleta ou desativação de oxigênio singlete (ANGELO e
JORGE, 2007).
Os antioxidantes podem ser divididos em duas classes: com atividade enzimática e sem
essa atividade. Na primeira, os compostos são capazes de bloquear o início da oxidação, ou
seja, as enzimas que removem as espécies reativas ao oxigênio; na segunda classe, os compostos
interagem com as espécies radicalares e são consumidas durante a reação. Nesta classificação,
incluem-se os antioxidantes naturais, como os compostos fenólicos e sintéticos (ANGELO e
JORGE, 2007). Estes são incluídos na categoria de interruptores de radicais livres, sendo muito
eficientes na prevenção da autoxidação. Os antioxidantes fenólicos interagem,
preferencialmente, com o radical peroxil por este ser mais prevalente na etapa da autoxidação
e por possuir menor energia do que outros radicais, fato que favorece a abstração do seu
hidrogênio (MOREIRA e MANCINI-FILHO, 2004).
A eficácia da ação antioxidante dos componentes bioativos depende de sua estrutura
química e da concentração destes fitoquímicos no alimento, cujo teor é amplamente
influenciado por fatores genéticos, condições ambientais, grau de maturação, variedade da
planta, entre outros. Além disso, o processamento dos alimentos pode afetar o teor, a atividade
e a biodisponibilidade destes compostos, uma vez que podem ser degradados ou lixiviados para
a água de cocção (NICOLI; ANESE; PARPINEL, 1999).
Diversos estudos têm demonstrado que o consumo de substâncias antioxidantes na dieta
diária pode produzir ação protetora efetiva contra os processos oxidativos que naturalmente
ocorrem no organismo. Foi descoberto que uma série de doenças entre as quais câncer,
aterosclerose, diabetes, artrite, malária, síndrome da imunodeficiência adquirida (AIDS),
doenças do coração, podem estar ligadas aos danos causados pela ação dos radicais livres. Estas
substâncias, também, estão ligadas com processos responsáveis pelo envelhecimento do corpo
(BRENNA e PAGLIARINI, 2001; YILDIRIM; MAVI; KARA, 2001).
Segundo Rocha-Guzmán et al. (2007a), feijões comuns apresentam atividade
antioxidante devido à presença de compostos fenólicos e flavonoides, principalmente taninos e
kaempferol. A atividade de retirada de radicais livres desses grãos é de, aproximadamente,
79,6%, estando muito próxima de algumas leguminosas africanas (OBOH et al., 2009). A
atividade antioxidante é de cerca de 5,8 a 6,4 µmol de equivalentes de Trolox.g-1 de feijão cru,
de 7,3 a 11,9 µmol de equivalentes de Trolox.g-1 de feijão cozido sem macerar, e de 4,9 a 9,4
34
µmol de equivalentes de Trolox.g-1 de feijão cozido e macerado. Dessa forma, a simples cocção
sem maceração de grãos de feijão promove redução significativa da atividade antioxidante em
relação aos grãos crus e a maceração seguida de cocção contribui, ainda mais, com essa redução,
sendo significativamente inferior à dos grãos cozidos sem macerar e à dos grãos crus
(RANILLA; GENOVESE; LAJOLO, 2009).
2.6.1 Compostos fenólicos
Os compostos fenólicos são metabólitos secundários de plantas, essenciais para o seu
crescimento e reprodução, e estão geralmente envolvidos nos sistemas de defesa destas à
radiação ultravioleta e à agressão por patógenos. Os fenólicos englobam desde moléculas
simples até moléculas com alto grau de polimerização. Estão presentes nos vegetais na forma
livre ou ligados a açúcares (glicosídios) e proteínas e são incluídos na categoria de interruptores
de radicais livres, sendo muito eficientes na prevenção da autoxidação (SHAHIDI e NACZK,
1995; ISLAM et al., 2003). Quimicamente, os fenólicos são definidos como substâncias que
possuem anel aromático com um ou mais substituintes hidroxílicos, incluindo seus grupos
funcionais. Possuem estrutura variável e com isso, são multifuncionais. Existem cerca de cinco
mil fenóis, dentre eles, destacam-se os flavonoides, ácidos fenólicos, cumarinas, taninos
condensados, ligninas e tocoferóis. As classes de compostos fenólicos mais encontrados
encontram-se na Tabela 1 (ANGELO e JORGE, 2007). Esses compostos podem ser
classificados em diferentes grupos de acordo com a sua função, número de anéis fenólicos que
eles contêm e aos elementos que ligam esses anéis uns aos outros (ROBBINS e BEAN, 2004).
35
Tabela 1. Classes de compostos fenólicos em plantas (ANGELO e JORGE, 2007).
Classe Estrutura
Fenólicos simples, benzoquinonas C6
Ácidos hidroxibenzóicos C6–C1
Acetofenol, ácidos fenilacéticos C6–C2
Ácidos hidroxicinâmicos, fenilpropanóides C6–C3
Nafitoquinonas C6–C4
Xantonas C6–C1–C6
Estilbenos, antoquinonas C6–C2–C6
Flavonoides, isoflavonoides C6–C3–C6
Lignanas, neolignanas (C6–C3)2
Diflavonoides (C6–C3–C6)2
Ligninas (C6–C3)n
Taninos condensados (C6–C3–C6)n
Dentre as diversas classes de substâncias antioxidantes de ocorrência natural, os
compostos fenólicos têm recebido muita atenção nos últimos anos, sobretudo por inibirem a
peroxidação lipídica, a lipoxigenase in vitro (SOUSA et al., 2007), processos aterogênicos e
câncer (SHAHIDI e WAHASUNDARA, 1992). Essa atividade antioxidante deve-se,
principalmente, às suas propriedades redutoras, as quais desempenham papel importante na
neutralização ou sequestro de radicais livres ou quelação de metais de transição, agindo tanto
na etapa de iniciação como na propagação do processo oxidativo (SOARES, 2002). Os
intermediários formados pela ação de antioxidantes fenólicos são relativamente estáveis, devido
à ressonância do anel aromático presente na estrutura dessas substâncias (ALMEIDA-DORIA
e REGITANO-D’ARCE, 2000).
Estes compostos, além de atuarem como antioxidantes, combatem os radicais livres,
pela doação de um átomo de hidrogênio de um grupo hidroxila (OH) da sua estrutura aromática,
que possui a capacidade de suportar um elétron desemparelhado, por meio do deslocamento
deste ao redor de todo o sistema de elétrons na molécula; quelando metais de transição, como
o Fe²⁺ e o Cu⁺ interrompendo a reação de propagação dos radicais livres na oxidação lipídica;
modificando o potencial redox do meio; reparando a lesão de moléculas atacadas por radicais
livres (KYUNGMI e EBELER, 2008; PODSEDEK, 2007); bloqueando a ação de enzimas
específicas que causam inflamação; modificando as rotas metabólicas das prostaglandinas
(VALKO et al., 2006); protegendo a aglomeração plaquetária e inibindo a ativação de
carcinógenos (LI et al., 2005).
36
Apresentam-se amplamente distribuídos entre as distintas partes das plantas, porém sua
maior concentração está nas frutas, nas hortaliças e em seus derivados, tais como: azeite virgem
de oliva, vinho tinto, chás e etc. Nos cereais e leguminosas, no qual grãos como o feijão também
são incluidos, dentre os diversos compostos fenólicos encontrados, predominam-se os
flavonoides, ácidos fenólicos e procianidinas em concentrações consideráveis, e de diferentes
tipos (AMAROWICZ e PEGG, 2008; LI et al., 2005; SOARES, 2002).
Os compostos fenólicos mais encontrados em quantidade significativa nos tegumentos
de feijão comum, cru e cozido, em adição ao seu valor nutritivo, são os ácidos fenólicos (p-
cumárico, vanílico, caféico, ferúlico e sinápico), polifenóis (principalmente os taninos),
flavonoides (catequina, quercetina e kaempferol) e antocianidinas (delfinidina, cianidina,
perlagonidina, malvinidina e petunidina) (DELFINO e CANNIATTI-BRAZACA, 2010;
RAMÍREZ-CÁRDENAS, 2006; MADHUJITH e SHAHIDI, 2005; AMAROWICZ e PEGG,
2008; DINELLI et al., 2006; XU e CHANG, 2009). No entanto, fatores ambientais, tais como
o local de crescimento, bem como fatores genéticos (cultivares) podem influenciar no nível
destes compostos bioativos (ROCHA-GUZMÁN et al., 2007b).
Além de suas propriedades antioxidantes, sua presença contribui para a parte sensorial
dos alimentos, como a cor, o sabor e o aroma, conservando a qualidade do alimento (NACZK
e SHAHIDI, 2004). O feijão comum apresenta grande variedade de polifenóis, os quais estão
concentrados, basicamente, no tegumento dos grãos. Consequentemente, a cor do tegumento
do feijão é determinada pela presença e concentração destes compostos (APARICIO-
FERNANDEZ et al., 2005).
A quantidade e a composição dos flavonoides glicosilados (kaempferol), procianidinas
(taninos condensados) e antocianidinas determinam a cor do tegumento (BENINGER e
HOSFIELD, 2003). Grãos pigmentados como o feijão preto possuem maiores teores de
compostos fenólicos do que aquelas sementes de cor clara (ROCHA-GUZMÁN et al., 2007b).
Em feijões pretos crus, os ácidos fenólicos correspondem a, aproximadamente, 647,4 µg.g-1 de
feijão e os flavonoides a, aproximadamente, 677,4 µg.g-1 de feijão. Após o cozimento dos grãos,
esses teores são reduzidos em 17,9 a 44,5 % para ácidos fenólicos e em 12 a 65 % para
flavonoides (DÍAZ-BATALLA et al., 2006).
Estes compostos desempenham atividades anticarcinogênicas, antimutagênicas e
antioxidantes, sendo importantes na inibição de mecanismos oxidativos que podem levar ao
surgimento de doenças degenerativas (APARICIO-FERNANDEZ et al., 2005; FEREGRINO-
PÉREZ et al., 2008; MACHADO et al., 2008). Assumem, portanto, papel relevante na
37
diminuição do risco de doenças cardiovasculares, diabetes, alguns tipos de câncer, Mal de
Alzheimer e Parkinson (LUJÁN et al., 2008; MOURA et al., 2005; YAMAGUISHI, 2008;
PERAZZINI et al., 2008). Há, também, forte evidência que o consumo de feijão reduz,
significativamente, a concentração de colesterol sérico no sangue, prevenindo doenças
coronarianas (ANDERSON; SMITH; WASHNOCK, 1999).
Por apresentar baixo índice glicêmico, é digerido lentamente, produzindo baixo nível de
glicose no sangue, assim, pacientes diabéticos são incentivados a consumir pelo menos meio
copo de feijão cozido diariamente (FOSTER-POWELL e BRAND-MILLER, 1995). Por razões
similares, e porque o feijão retarda a sensação de fome, prolongando a saciedade, estes podem
ser usados na dieta de pacientes obesos como auxiliar na perda ou manutenção de peso
(LETERME, 2002). Além disso, esta leguminosa é rica fonte de ácido fólico, que é
especialmente importante para as mulheres em idade fértil, devido ao fato que os baixos níveis
deste composto, durante a gravidez podem levar a defeitos do tubo neural em seus bebês
(GUPTA e GUPTA, 2004).
2.7 Propriedades tecnológicas
As propriedades tecnológicas estão intimamente relacionadas com as interações entre
as moléculas que compõem o alimento, e são afetadas pela composição (qualidade e
quantidade), estrutura e propriedades físico-químicas dessas biomoléculas (BATISTA;
PRUDÊNCIO e FERNANDES, 2010; BOYE; ZARE e PLETCH, 2010). Dentre as
propriedades tecnológicas, o conhecimento das propriedades de absorção e solubilidade de
água, capacidade de absorção de óleo, formação de espuma, propriedades emulsificantes e
estabilizantes são fundamentais quando se deseja propor a introdução de determinado composto
em formulações alimentares, uma vez que estes parâmetros afetam profundamente as
características tecnológicas do produto final (BOYE; ZARE e PLETCH, 2010).
38
2.7.1 Absorção de água e óleo
A capacidade de absorção de água e/ou óleo pode ser definida como a quantidade de
água e/ou óleo que pode ser absorvida por grama de material, sendo uma propriedade
intrinsicamente relacionada com a qualidade e quantidade de proteínas e amido (BOYE; ZARE;
PLETCH, 2010). Estas propriedades de absorção dependem do peso molecular, composição,
carga líquida e características de hidrofobicidade de proteínas e carboidratos (MUNE; MINKA
e MBOME, 2014; YULIANA et al., 2014). Segundo Sathe (2002), a capacidade de absorção
de óleo de farinhas é importante para o desenvolvimento de novos produtos fritos, bem como
sua estabilidade durante o armazenamento.
A capacidade de absorção de água é importante para características de certos produtos,
tais como a umidade, a retrogradação do amido e o subsequente endurecimento do produto
(SATHE, 2002). Essa absorção de água pode depender do conteúdo de proteínas e do conteúdo
de fibras da amostra, pois a proteína intacta absorve o equivalente a seu peso em água, e quando
desnaturada, pode absorver maiores quantidades de água devido à alteração do balanço
hidrofílico-hidrofóbico. Já as fibras, possuem uma grande capacidade de união com a água e
podem ser responsáveis pela absorção de água em até um terço do peso da amostra (ALONSO
et al., 2000; SOUZA, 2011). A alta capacidade de absorção de água é desejável para o preparo
de sopas, mingaus e pudins instantâneos, produtos cárneos, pães e bolos, para os quais valores
altos de absorção de água são importantes para ajudar a manter umidade destes, permitindo a
adição de mais água à massa, melhorando suas características de manuseio (BECKER, 2010;
WANG, 2006).
A solubilidade é uma característica essencial para a utilização de um composto como
ingrediente funcional em formulações alimentícias. Por exemplo, compostos protéicos com
boas propriedades de solubilidade permitem a adição de proteínas a bebidas e garantem uma
distribuição uniforme do líquido. Além disso, a solubilidade tem um papel crítico na textura,
cor e características sensoriais, interferindo não só com o valor nutricional, mas também com
as características de aceitação do produto (KONAK, 2014; YULIANA et al., 2014). Essa
propriedade está intrinsicamente relacionada com a presença das proteínas no alimento, da
natureza química e física destas proteínas, bem como das condições do microambiente,
relacionadas com pH, temperatura, força iônica, tipo de sal e lipídeo utilizado para o preparo
de determinado produto (KONAK, 2014).
39
Segundo Lopes (2010), a solubilidade de um produto depende da sua constituição
química e das interações entre os seus constituintes e a água, dependendo em grande parte das
proteínas e amido. A solubilidade das proteínas é determinada por três fatores principais: grau
de hidratação, densidade e destruição de cargas ao longo da cadeia e presença de substâncias
não protéicas como fosfatos, carboidratos e lipídeos, que podem apresentar efeito estabilizante
(ARAÚJO, 2011).
A solubilidade de uma proteína em água é afetada pelo número de interações proteína-
proteína e proteína-água existentes, pois as interações hidrofóbicas resultam na diminuição da
solubilidade, enquanto que as interações iônicas e polares permitem interações das proteínas
com as moléculas de água e, consequentemente, aumentam a solubilidade destas moléculas. Já
para o amido, a solubilidade varia conforme a razão amilose/amilopectina, sendo que quanto
maior o teor de amilose, maior a solubilidade (BORBA; SARMENTO e LEONEL, 2005). Nas
farinhas, a solubilidade em várias faixas de pH pode servir como um indicador do seu
comportamento quando forem aplicadas em sistemas alimentícios e também da magnitude da
desnaturação da proteína devido ao tratamento térmico ou químico (OKEZIE e BELLO, 1988).
2.7.2 Propriedades espumantes
As espumas de proteínas, geralmente, consistem em gotículas de gás dispersas e
envolvidas por um filme líquido fino, contendo um surfactante solúvel (proteína). A capacidade
de uma proteína formar espuma é uma propriedade funcional de interface que depende, de certo
modo, da natureza da proteína, do peso molecular, de cargas na superfície, do pH do meio, da
solubilidade da proteína, da flexibilidade da molécula, da taxa de migração da proteína para a
interface, da temperatura (desnaturação), proporção relativa das fases imiscíveis, da presença
de sais, da habilidade da proteína em formar um filme ou uma “pele” na interface, da presença
de outros constituintes nos alimentos (lipídeos e açúcares) e da concentração de proteínas
(WILDE e CLARK, 1996; SATHE, 2002).
As espumas são mais estáveis no ponto isoelétrico das proteínas, em razão da falta de
interações repulsivas (repulsão eletrostática mínima) que promovem a interação mais favorável
entre proteína-proteína, formando um filme viscoso na interface (FENNEMA, 1996). Segundo
Sathe (2002), a maioria das proteínas de feijão tem ponto isoelétrico (PI) em pH ácido, devido
a grandes quantidades de resíduos de ácido glutâmico e aspártico na composição aminoacídica.
As proteínas de feijões, albumina e globulinas, apresentam PI na faixa de ácido (geralmente
40
entre 4 e 5) e são eficientemente solubilizadas em meio aquoso em pH alcalino (pH de 8,5 a 10
é geralmente eficiente). Ajustando-se o pH de soluções de proteínas solubilizadas para a faixa
de pH isoelétrico, consegue-se uma eficiente separação e concentração das principais proteínas.
Geralmente, a maioria das proteínas forma uma espuma máxima com concentração de
2 a 8 %, e a desnaturação parcial das proteínas, frequentemente proporciona uma melhoria nas
propriedades de espumabilidade, em que esta melhora é atribuída ao aumento da
hidrofobicidade na superfície. Os lipídeos, particularmente, os fosfolipídeos afetam
contrariamente a espumabilidade das proteínas, visto que desestabilizam as espumas de farinhas
(DAMODARAN, 2010).
Segundo Marquezi (2013), uma diminuição nas forças hidrofóbicas atrativas entre as
moléculas de proteína ocorre nas regiões de pH na faixa ácido e alcalino, onde as moléculas de
proteínas tornam-se positivamente e negativamente carregadas, respectivamente. Estas cargas
de mesmo sinal levam a repulsão, o que facilita a flexibilidade das moléculas de proteína e,
com isso, faz com que se difundam mais rapidamente para a interface ar-água para encapsular
partículas de ar, levando a formação de espuma (CHAU e CHEUNG, 1998).
Na região do ponto isoelétrico ou perto dela, a falta de interações repulsivas promove
interações favoráveis de proteína-proteína e a formação de uma película viscosa na interface.
Além disso, ocorre aumento de quantidade de proteína adsorvida à interface no PI devido à falta
de repulsão entre a interface e as moléculas em adsorção. Esses dois fatores aumentam tanto a
espumabilidade quanto a estabilidade da espuma (DAMODARAN, 2010).
A estabilidade de espuma se relaciona com a qualidade da proteína, sendo necessário
que se formem películas coesivas, elásticas, contínuas e impermeáveis ao ar (CHEFTEL; CUQ;
LORIENT, 1989). Isto se explica, pois, a estabilidade de espuma nem sempre se correlaciona
com a formação de espuma, devido alguns produtos apresentarem baixa estabilidade, apesar de
ter alta formação de espuma, enquanto que outros mostram a estabilidade proporcional à
formação de espuma. Dessa forma, a estabilidade de espuma se correlaciona altamente com o
grau de desnaturação da proteína (YASUMATSU, 1972).
Dessa forma, a capacidade de formação de espuma e a sua estabilidade são parâmetros
importantes tanto para o desenvolvimento de produtos quanto para a definição de processos
para novos produtos do feijão, como em produtos de forno, merengues e coberturas de bolos,
por ajudarem na incorporação de ar (MARQUEZI, 2013; JAMES e SLOAN, 1984).
41
2.7.3 Propriedades emulsificantes e estabilizantes
Uma emulsão pode ser definida como uma mistura de dois líquidos imiscíveis, um dos
quais é disperso na forma de glóbulos no outro líquido (fase contínua) (HILL, 1996). As
propriedades emulsificantes de um alimento são determinadas pela capacidade de formação de
emulsão e pela sua estabilidade. Do ponto de vista molecular, essa propriedade reflete a
habilidade e/ou capacidade das proteínas presentes no alimento auxiliarem na formação de uma
emulsão, possuindo na mesma molécula partes hidrofílicas e hidrofóbicas, ou seja, apresentar
característica anfifílica, que irá determinar o grau de adsorção da proteína na área interfacial de
óleo e água na emulsão (MA et al., 2011). Desse modo, é de se esperar que alterações na
composição, conformação e estrutura das proteínas constituintes do alimento interfiram nessa
propriedade (BATISTA, 2014).
Segundo Villalva (2008), as propriedades emulsificantes de proteínas mais importantes
são a solubilidade e a hidrofobicidade. As propriedades emulsificantes dependem, de certo
modo, dos seguintes aspectos: peso molecular, cargas na superfície, pH do meio, flexibilidade
da molécula, taxa de migração da proteína para a interface, grau de desnaturação, proporção
relativa das fases imiscíveis, habilidade da proteína em formar um filme na interface (SATHE,
2002).
2.8 Uso e propriedades das farinhas de feijões
A farinha obtida do feijão é uma alternativa de consumo que agrega grande potencial
nutricional e funcional da leguminosa e pode ser utilizada para se obter ampla gama de produtos
(SANTOS et al., 2009). A farinha de feijão seco vem sendo utilizada como ingrediente
funcional para melhorar a qualidade nutricional de vários produtos alimentares, sendo que o
processamento melhora a qualidade nutricional do feijão pela redução do teor de fatores
antinutricionais (SIDDIQ et al., 2010). O feijão, além de ser rico em nutrientes e não ter
quantidade significativa de glúten, oferece várias oportunidades para a exploração da farinha
de feijão para uso em produtos alimentares diferentes (SIDDIQ et al., 2010). Estudos já
demonstraram, também, significativa diferença na textura de alimentos elaborados com farinha
de feijão (ANTON; FULCHER; ARNTFIELD, 2009).
42
Na preparação de farinhas de feijão, o aquecimento a seco é requerido para inativar
fatores antinutricionais. Estudos demonstram que o aquecimento a seco a 150 °C, durante 20
minutos, foi eficaz na redução dos níveis de inibidores de tripsina de feijões. Entretanto, este
aquecimento pode, também, afetar as propriedades funcionais da farinha (MARUATONA;
DUODU; MINNAAR, 2010). A mistura de farinha de feijão, em produtos que contém farinha
de trigo, agrega grande valor nutricional ao produto, sendo que esta farinha contém quantidade
maior de lipídeos e fibras, além do alto valor biológico de suas proteínas. No entanto, é preciso
tomar cuidado, pois esta mistura pode afetar as propriedades viscoelásticas do produto final
(GIMÉNEZ et al., 2012).
Dzudie, Scher e Hardy (2002) avaliaram o efeito da adição de farinha de feijão em
salsichas. Os resultados mostraram que a incorporação de farinha de feijão aumentou o
rendimento das salsichas cozidas devido à diminuição da perda por cozimento. Além disso,
houve aumento da capacidade de retenção de água com a substituição. Embora a umidade e o
teor de proteína tenham sido reduzidos, a farinha de feijão pode ser um potencial extensor para
produtos cárneos.
Anton, Fulcher e Arntfield (2009) determinaram a viabilidade tecnológica da adição de
farinha de feijão vermelho ao amido de milho para a produção de salgadinhos extrusados. A
diminuição da quantidade de amido de milho e o aumento da concentração de proteínas e fibras
provenientes da farinha de feijão resultaram em produtos menos expandidos. Um aumento da
densidade e do teor de proteínas foi observado. Houve redução significativa dos fatores
antinutricionais e do potencial antioxidante, com redução de cerca de 70 % no conteúdo de
fenóis totais após a extrusão. Os autores concluíram que mais estudos e ensaios sensoriais
devem ser realizados, a fim de avaliar a aceitabilidade dos extrusados de feijão.
Massa de espaguete, contendo farinha de feijão, foi avaliada por Gallegos-Infante et al.
(2010). Os autores observaram que a adição da farinha de feijão, à massa de espaguete, diminuiu
o tempo de cozimento e a absorção de água pelo macarrão, a perda de peso após o cozimento
foi maior, no entanto, essa adição da farinha de feijão, à massa de espaguete, aumentou a
qualidade nutricional do espaguete.
Bassinello et al. (2010) desenvolveram uma pré-mistura para bolos, substituindo a
farinha de trigo, em diversas porcentagens, por diferentes proporções das farinhas de arroz e de
feijão. Bolos obtidos com 50 % de substituição de farinha de trigo por farinha de arroz e feijão,
em diferentes proporções, apresentaram propriedades tecnológicas, aceitabilidade e
estabilidade comparáveis ao da formulação padrão – somente com farinha de trigo.
43
Outra alternativa para o tratamento térmico do feijão é a extrusão da farinha de feijão
crua. O processo de extrusão produz farinha com qualidade nutricional similar à farinha do grão
cru, com diminuição dos fatores antinutricionais, além do aumento das digestibilidades de
proteína e de amido (BATISTA; PRUDÊNCIO; FERNANDES, 2010; BERRIOS, 2006).
Para as características tecnológicas, o processo de extrusão causa diversas alterações,
dentre elas o aumento dos índices de absorção de água e solubilidade em água. Além disso,
diminui o pico de viscosidade e a tendência à retrogradação no perfil viscoamilográfico da
farinha de feijão. Tudo isso tende a favorecer o uso da farinha de feijão extrusada em alimentos
pré-processados como sopas, caldinhos e tortas (BATISTA; PRUDÊNCIO; FERNANDES,
2010; LOPES, 2010; SILVA et al., 2008).
Batista, Prudêncio e Fernandes (2011) analisaram a substituição da farinha de trigo por
farinha de feijão preto em pães. Verificaram que a inclusão de farinha de feijão na formulação
de pães contribuiu para o aumento do conteúdo de proteínas e fibras. O pão, com a farinha de
feijão preto, apresentou coloração escura, com aparência similar aos que contêm farinha de
trigo integral.
A busca por alternativas mais adequadas às exigências do consumidor faz com que
novos produtos com feijão sejam elaborados, agregando valor ao grão processado, oferecendo
assim, maior praticidade de consumo e produtos semiprontos (MARQUEZI, 2013). Assim, o
uso do feijão como ingrediente ou substituto de outras farinhas, apesar de bastante estudado,
apresenta aplicabilidade menor. Vale ressaltar que, no Brasil, o consumo de farinha de feijão
aumentou expressivamente com o lançamento de diversas sopas desidratadas, massas, legumes
e verduras desidratadas (CARVALHO et al., 2012; GOMES et al., 2006; LOPES, 2010).
44
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63
4 OBJETIVOS
4.1 OBJETIVO GERAL
Caracterizar as propriedades físicas, químicas, nutricionais e tecnológicas de feijões de
diferentes grupos de cor, a fim de alimentar o banco de dados da Embrapa Arroz e Feijão,
contribuindo com informações úteis à comunidade científica e indústrias de alimentos.
4.2 OBJETIVOS ESPECÍFICOS
- Avaliar a qualidade física de grãos de seis diferentes cultivares de feijão comum,
pertencentes aos grupos comerciais carioca, preto e especial, quanto ao peso de 100 grãos,
tamanho, cor e densidade;
- Avaliar as propriedades tecnológicas das farinhas desses feijões, tais como aspectos
de granulometria, cor, pH, acidez total titulável, atividade de água, capacidade de absorção de
água e óleo, propriedades espumantes, emulsificantes e de pasta da farinha (RVA);
- Realizar a caracterização nutricional desses feijões, avaliando-se sua composição
centesimal, teores de minerais, perfil de aminoácidos e digestibilidade proteica in vitro;
- Determinar os compostos antinutricionais desses feijões, incluindo ácido fítico,
taninos, inibidores de tripsina e inibidores de α-amilase;
- Quantificar o teor de kaempferol nesses feijões.
64
CAPÍTULO 2 (Artigo Científico 1)
Caracterização da qualidade física de feijões (Phaseolus vulgaris L.) de diferentes grupos
de cor, e as propriedades funcionais e tecnológicas de suas farinhas
Jennifer Vieira Pinto1, Priscila Zaczuk Bassinello2, Marina Aparecida de Sousa Mendonça1,
Rayane de Jesus Vital3, Jordanna Peixoto Leite4, Rosângela Nunes Carvalho5, Edy Sousa de
Brito6
RESUMO
O feijão comum (Phaseolus vulgaris L.), produto tradicional na alimentação da população
brasileira, é considerado uma cultura de grande importância econômica, nutricional e funcional.
Objetivou-se caracterizar a qualidade física de seis diferentes cultivares de feijões de diferentes
grupos de cor, e determinar suas propriedades funcionais e tecnológicas, a fim de alimentar o
banco de dados da Embrapa Arroz e Feijão, contribuindo com informações úteis à comunidade
científica e indústrias de alimentos. Feijões carioca, preto e especial foram cultivados em Junho
(inverno/2014), em Santo Antônio de Goiás-GO, analisados quanto à/ao: peso de 100 grãos,
tamanho, esfericidade, cor, umidade, aw e densidade. Em seguida, foram higienizados, secos e
moídos até obtenção da farinha, e analisadas quanto à/ao: granulometria, cor, índice de absorção
e solubilidade em água, capacidade de retenção de óleo, propriedades espumantes,
emulsificantes, estabilizantes, propriedades de pasta e teor de kaempferol. Grãos pretos
apresentaram-se mais leves, e carioca, mais pesados; Grãos da cultivar Pérola apresentaram
maior comprimento e da cultivar BRS Agreste, maior esfericidade; BRS Estilo com tendência
a grãos mais claros; BRS Pitanga, IPR Uirapuru e BRS Esteio, mais escuros; BRS Pitanga e
BRS Estilo, maiores teores de umidade. Farinhas das cultivares BRS Esteio e IPR Uirapuru
tiveram maior uniformidade; BRS Estilo, Pérola e Agreste apresentaram farinhas de tonalidades
mais claras e amareladas; IPR Uirapuru apresentou farinhas com maiores valores de absorção
de água; BRS Esteio, os maiores valores de absorção de óleo; BRS Pitanga, melhor
solubilidade; BRS Agreste, maior formação de espuma (pH 2,5); e IPR Uirapuru, de maior
viscosidade máxima. Grãos da BRS Pitanga apresentaram maior concentração de kaempferol.
Feijões carioca apresentaram maiores valores para peso e dimensão, indicando grãos maiores e
de maior potencial de aceitação pelos consumidores em geral, e indústrias. Farinhas de feijão
apresentaram ótimas propriedades tecnológicas e funcionais, podendo ser utilizados como
matéria prima na elaboração de novos produtos pela indústria alimentícia devido seu alto valor
agregado. Apesar da baixa produção brasileira de feijões especiais, mais estudos relacionados
aos feijões especiais são necessários para ampliar seu aproveitamento pelos programas de
melhoramento genético, indústrias de alimentos e consumidores.
Palavras-chave: Feijão especial, Qualidade de grãos, Propriedades tecnológicas, Propriedades
funcionais, Perfil viscoamilográfico, Compostos fenólicos.
1 Mestranda em Ciência e Tecnologia de Alimentos – Universidade Federal de Goiás (UFG), Goiânia - GO –
[email protected]; [email protected]. 2 Pesquisador (a) da Embrapa Arroz e Feijão, Santo Antônio de Goiás - GO – [email protected]. 3 Graduanda em Nutrição – Universidade Paulista (UNIP), Goiânia - GO – [email protected]. 4 Engenheira de Alimentos – Universidade Federal de Mato Grosso (UFMT), Mato Grosso - MT –
[email protected]. 5 Analista da Embrapa Arroz e Feijão, Santo Antônio de Goiás - GO – [email protected]. 6 Pesquisador da Embrapa Agroindústria Tropical, Fortaleza – CE – [email protected].
65
Characterization of physical quality of beans (Phaseolus vulgaris L.) from different color
groups, and functional and technological properties of their flours
ABSTRACT
Common bean (Phaseolus vulgaris L.), a traditional product for the Brazilian population’s diet,
is considered a crop of great economical, nutritional and functional importance. The objective
of this study was to characterize the physical quality of six different bean cultivars of different
color groups and to determine their functional and technological properties in order to feed the
Embrapa Rice and Beans database, contributing with useful information to the scientific
community and food industries. Carioca, black and special beans were cultivated in June
(winter / 2014), in Santo Antônio de Goiás-GO, analyzed for: 100-seed weight, size, sphericity,
color, humidity, water activity and density. They were then sanitized, dried and milled until the
flour was obtained, and analyzed for: granulometry, color, water absorption and solubility
index, oil retention capacity, foam properties, emulsifiers, stabilizers, paste properties and
kaempferol content. Black grains were lighter, and carioca, heavier; Grains of the cultivar
Pérola presented greater length and the cultivar BRS Agreste, greater sphericity; BRS Estilo
with tendency to lighter grains; BRS Pitanga, IPR Uirapuru and BRS Esteio, darker; BRS
Pitanga and BRS Estilo, higher moisture contents. Flours of cultivars BRS Esteio and IPR
Uirapuru had greater uniformity; BRS Estilo, Pérola and Agreste presented flours with lighter
and yellowish tones; IPR Uirapuru presented flours with higher values of water absorption;
BRS Esteio, the highest values of oil absorption; BRS Pitanga, better solubility; BRS Agreste,
higher foaming (pH 2.5); and IPR Uirapuru, the highest viscosity. BRS Pitanga grains presented
higher concentration of kaempferol. Carioca beans presented higher values for weight and size,
indicating larger grains and greater potential for acceptance by consumers in general, and
industries. Bean flours presented excellent technological and functional properties, being able
to be used as raw material in the elaboration of new products by the food industry due to its
high added value. In spite of the low Brazilian production of special beans, more studies related
to special beans are necessary to increase their utilization by breeding programs, food industries
and consumers.
Keywords: Special beans, Grain quality, Technological properties, Functional properties,
Viscoamylographic profile, Phenolic compounds.
66
1 Introdução
O feijão comum (Phaseolus vulgaris L) é pertencente à família Fabaceae, que
compreende as leguminosas (SANTOS e GAVILANES, 2006). Considerado um produto
tradicional na alimentação da população brasileira, principalmente para as classes de baixa
renda, é considerada cultura de grande importância econômica, social, nutricional e funcional
(RIOS; ABREU; CORRÊA, 2003; FAO, 2013).
Em termos de produção mundial, com produção média de 23,3 milhões de toneladas de
feijão seco, o Brasil foi considerado, em 2015, o terceiro maior produtor mundial, respondendo
por 11% da produção, atrás de Índia (14%) e Myanmar (13%) e à frente dos Estados Unidos
(4%), da China, do México (4%) e da Tanzânia (3%), por exemplo. O Brasil é considerado o
maior produtor e consumidor mundial da espécie Phaseolus vulgares (FAO, 2015). No Brasil,
a produção na safra 2015/2016 foi de 3,18 milhões de toneladas de feijão, apresentando
aumento de 2,2% em relação a anterior, na qual a estimativa de produção para a safra 2014/2015
foi de 3,11 milhões de toneladas. Já em relação à área total de feijão, a safra 2015/2016 será de
3,03 milhões de hectares, considerando redução de 0,3% em relação à safra passada (CONAB,
2016). O consumo médio atual de feijão preparado no Brasil é de aproximadamente 67
kg/hab/ano, existindo preferências de cor e tipo de grão, sendo mais consumido na zona rural
do que na zona urbana (IBGE, 2011).
Existem inúmeras variedades de feijão (Phaseolus vulgaris L.) no mercado brasileiro,
tais como Preto, Mulatinho, Carioca, Pardo, Roxo, entre outras (CARNEIRO et al., 2005;
IBGE, 2011). Sua grande variedade de cores, tamanhos e formas das sementes são consideradas
características que mais influenciam a preferência dos consumidores por determinada
variedade. Dentre essas variedades, no Brasil, o feijão preto é mais popular no Rio Grande do
Sul, em Santa Catarina, no sul e no leste do Paraná, no Rio de Janeiro, no sudeste de Minas
Gerais e no sul do Espírito Santo. No restante do país, este tipo de grão tem pouco ou quase
nenhum valor comercial ou aceitação. No entanto, embora exista preferência regional por
determinado tipo de grão, feijões do grupo carioca são os mais cultivados no Brasil,
representando 70% do consumo nacional e 53% da área cultivada (DEL PELOSO e MELO,
2005; EMBRAPA, 2003). Já os feijões especiais (branco, vermelho, creme e amarelo), de maior
aceitação no mercado internacional, correspondem a 3% de produção nacional de feijão, no
Brasil.
67
Esta leguminosa representa fonte de diversos nutrientes, devido seu alto conteúdo
proteico, elevado teor de lisina, fibra alimentar, carboidratos complexos, minerais, como cálcio
e principalmente ferro, e a presença de vitaminas do complexo B, sendo, esta leguminosa,
utilizada como alternativa em substituição a carnes e outros alimentos proteicos (LAJOLO;
GENOVESE; MENEZES, 1996; RIOS; ABREU; CORRÊA, 2003). É considerada, no Brasil,
a principal leguminosa fornecedora de proteínas da alimentação para grande parte da população,
sendo, normalmente, derivada da ingestão de arroz e feijão (PIRES et al., 2006).
A preferência do consumidor norteia a seleção e obtenção das novas cultivares, exigindo
destas não apenas boas características agronômicas, mas também outros aspectos que agreguem
valor comercial no varejo. Dentre as características que determinam a preferência e consumo
do feijão incluem-se: a cor, o tamanho e o brilho do grão de feijão (EMBRAPA, 2010). Além
disso, características relacionadas ao peso dos grãos, teores de umidade, atividade de água,
densidade, pH e acidez total titulável podem estar ligados à qualidade dos grãos, influenciando
em diversas características físicas e, caso não apresentem bons resultados, podem não
apresentar grãos de boa produtividade. Segundo Ferraz (1993), o conhecimento sobre
determinadas características físicas dos grãos é de extrema importância e necessário no
processamento de alimentos, pois auxilia, principalmente, na elaboração de projetos
econômicos e eficientes, e na obtenção de grãos de qualidade.
As propriedades tecnológicas estão intimamente relacionadas com as interações entre
as moléculas que compõem o alimento, as quais são afetadas pela composição (qualidade e
quantidade), estrutura e propriedades físico-químicas dessas biomoléculas (BATISTA;
PRUDÊNCIO; FERNANDES, 2010; BOYE; ZARE; PLETCH, 2010). Segundo Maia (2000),
a propriedade funcional é uma propriedade tecnológica específica (capacidade de absorção de
água, capacidade de absorção de gordura etc.) que influencia a aparência física e o
comportamento de um produto alimentar, de maneira característica e que resulta da natureza
intrínseca físico-química da matéria-prima proteica.
A farinha obtida do feijão, por ser considerada alternativa de consumo que agrega
grande potencial nutricional e funcional, pode ser utilizada para se obter ampla gama de
produtos, ou como ingrediente funcional, bem como melhorar a qualidade nutricional de vários
produtos alimentares (SANTOS et al., 2009; SIDDIQ et al., 2010). As proteínas são as
responsáveis pela maioria das propriedades tecnológicas dos feijões, tais como propriedades
espumantes, emulsificantes e estabilizantes. Na absorção e solubilidade em água, capacidade
68
de absorção de óleo, e propriedades de pasta da farinha, a proteína também atua, mas juntamente
com o amido dos feijões.
Além disso, esta leguminosa, apresenta ainda outros componentes que tornam seu
consumo mais vantajoso e benéfico para a saúde, como a elevada quantidade de compostos
fenólicos com atividade antioxidante encontrados em seus tegumentos, estando relacionados à
redução do risco de desenvolvimento de câncer, além de apresentar atividade anti-inflamatória
(OOMAH; CORBE; BALASUBRAMANIAN, 2010). Dentre os fenólicos presentes no feijão,
inclui-se o flavonoide kaempferol, concentrado basicamente no tegumento dos grãos, onde sua
cor determina a presença e concentração destes compostos (ROCHA-GUZMÁN et al., 2007b;
APARICIO-FERNANDEZ et al., 2005).
Sendo assim, estudos relacionados às características físicas de grãos de feijão, bem
como suas propriedades funcionais e tecnológicas das farinhas de feijão encontram-se escassos
na literatura e apresentam grande importância no processamento de alimentos, principalmente
no lançamento de uma nova cultivar, visando melhores lucros e perspectivas para a indústria
alimentícia. Mais estudos sobre diferentes cultivares e grupos comerciais de feijão podem
contribuir para futuras pesquisas relacionadas aos grãos, auxiliando na elaboração de diversos
produtos alimentícios, empregando-se o feijão como matéria prima, e buscando sempre
alternativas que correspondam às exigências dos consumidores. Portanto, objetivou-se realizar
a caracterização da qualidade física de seis diferentes cultivares de feijão, de diferentes grupos
comerciais, e à partir da obtenção de suas farinhas, determinar suas propriedades funcionais e
tecnológicas, a fim de alimentar o banco de dados da Embrapa Arroz e Feijão, além de
contribuir com informações úteis à comunidade científica e indústrias de alimentos, verificando
seu potencial de aplicação das mesmas como ingredientes em produtos alimentícios ou na
elaboração de novos produtos.
69
2 Material e Métodos
Na Figura 1 está apresentado o fluxograma dos procedimentos realizados com os grãos
de feijão para realização das análises físicas e químicas, e os procedimentos para as análises
tecnológicas e funcionais, das farinhas de feijões.
Figura 1. Fluxograma dos procedimentos realizados com os grãos para realização das análises
físicas, químicas, tecnológicas e funcionais.
70
2.1 Obtenção e preparo das amostras
Foram selecionados grãos de feijão (Phaseolus vulgaris L.) dos grupos comerciais
carioca, preto e especial, provenientes do Banco Ativo de Germoplasma da Embrapa Arroz e
Feijão, em Santo Antônio de Goiás – GO. As cultivares selecionadas para avaliação neste
estudo foram (Figura 2): Pérola e BRS Estilo (grupo comercial carioca), IPR Uirapuru e BRS
Esteio (grupo comercial preto), e BRS Agreste e BRS Pitanga (grupo comercial especial).
Figura 2. Cultivares de feijão dos grupos comerciais carioca (BRS Estilo e Pérola), preto (BRS
Esteio e IPR Uirapuru) e especial (BRS Agreste e BRS Pitanga) que foram utilizados no
presente estudo, e cultivados na Embrapa Arroz e Feijão, Santo Antônio de Goiás – GO, 2014
(EMBRAPA, 2013; IAPAR, 2012).
O cultivo foi realizado em Junho de 2014, nos campos experimentais da Embrapa Arroz
e Feijão, na fazenda Capivara, em Santo Antônio de Goiás/GO (safra 2014), seguindo manejo
recomendado, com adubação 200 Kg/ha de nitrogênio, fósforo e potássio, nas concentrações
11:52:00, e colheita realizada entre os meses de Setembro e Outubro de 2014, onde os ciclos de
maturação foram concluídos conforme cada cultivar de feijão. O delineamento experimental foi
realizado em blocos casualizados, em parcelas com três repetições (8 linhas de 4 metros de
comprimento), sendo adequado para a produção de quantidade de grãos suficiente para atender
as demandas das atividades propostas no projeto.
Após a colheita dos grãos, o feijão passou por operações de limpeza – para a retirada de
sujidades como palha, terra, pedras e grãos danificados –, expurgo – para a eliminação de todas
as fases de vida de insetos presentes na massa de grãos –, seleção e polimento manual dos grãos
para retirada do pó. Em seguida, foram armazenados, adequadamente, em sacos de polietileno
de baixa densidade, em porções de 2 Kg por grupo comercial, em local fresco e seco, e
transportado para o Laboratório de Grãos e Sub-produtos da Embrapa Arroz e Feijão (Santo
Antônio de Goiás – GO) até utilização nas análises dos grãos, conforme ilustrado na Figura 1.
71
2.2 Obtenção da farinha de feijão
Para a realização das análises de pH, acidez total titulável (ATT), umidade e atividade
de água (Aw), granulometria, cor, índice de absorção e solubilidade em água, capacidade de
retenção de óleo, propriedades espumantes, emulsificantes e estabilizantes e propriedades de
pasta (RVA), os grãos dos grupos comerciais carioca, preto e especial, separadamente, foram
higienizados com detergente neutro e água destilada, na proporção 1:5. Os grãos foram secos
em estufa a 45 °C por 5 h, para evitar possíveis interferências futuras nas análises, e após
secagem, transferidos para um moinho, tipo ciclone, para moagem dos grãos de feijão, até
obtenção da farinha. O processamento das farinhas foi realizado no Laboratório de Grãos e
Subprodutos da Embrapa Arroz e Feijão (Santo Antônio de Goiás – GO).
As análises de granulometria, cor, índice de absorção e solubilidade em água,
capacidade de retenção de óleo, propriedades espumantes, emulsificantes e estabilizantes e
propriedades de pasta (RVA) foram realizados no Laboratório de Grãos e Subprodutos da
Embrapa Arroz e Feijão (Santo Antônio de Goiás – GO); a análise de atividade de água (Aw)
foi realizada no Laboratório de Microbiologia da Escola de Agronomia, da Universidade
Federal de Goiás (Goiânia – GO); e as análises de quantificação de Kaempferol foram
realizadas no Laboratório Multiusuário de Química de Produtos Naturais, da Embrapa
Agroindústria Tropical (Fortaleza – CE).
2.3 Peso de 100 grãos
A análise de peso de cem grãos foi realizada com a contagem de cem grãos de feijão,
inteiros e uniformes, escolhidos aleatoriamente que, em seguida, foram pesados em balança
semi-analítica (BRASIL, 2009).
2.4 Tamanho dos grãos
Para a determinação do tamanho dos grãos, de cada cultivar, foram medidas as
dimensões dos eixos ortogonais referentes ao comprimento (X), largura (Y) e espessura (Z)
(Figura 3), em cinquenta grãos, escolhidos aleatoriamente, com o auxílio de um paquímetro
72
digital com precisão 0,01mm. Após a determinação das medidas dos eixos ortogonais (X, Y e
Z), a esfericidade (S) foi calculada segundo a Equação 1, descrita por Mohsenin (1986).
Esfericidade =Média Geométrica das Medidas
Maior Média=
(X . Y . Z)13
X .100 (1)
em que:
S = esfericidade, %;
X = medida do maior eixo do grão, m;
Y = medida do eixo normal ao eixo X, m; e
Z = medida do eixo normal aos eixos X e Y, m.
Figura 3. Representação das dimensões comprimento (X), largura (Y) e espessura (Z) no grão
de feijão (LANNARO et al., 2011).
2.5 Cor dos grãos
Para a determinação da cor do tegumento de grãos inteiros e uniformes, os grãos foram
dispostos em uma cubeta grande de quartzo, até que seu interior fosse completamente cheio e,
em seguida, realizou-se vinte leituras por repetição, utilizando-se colorímetro de bancada por
meio da escala de cor CIE L* a* b* (CIELAB), em sistema tridimensional. O espaço de cores
desse sistema é organizado em coordenadas cartesianas, em que o eixo vertical L* indica
luminosidade (100 para branco e 0 para preto), o eixo a* representa escala do verde (-a*) ao
vermelho (+a*), e o eixo b* escala do azul (-b*) ao amarelo (+b*), sendo que os eixos a* e b*
não possuem limites numéricos. A partir dos resultados de a* e b*, foram calculados os
parâmetros de C* (croma) que varia na direção radial e representa a pureza de uma cor em
relação ao cinza, indicando a saturação da amostra e descrevendo o brilho da cor, e o ângulo
H° (Hue) (0° ≤ h* ≤ 360°), ou ângulo de tom, que varia na direção angular e representa as
73
diferentes cores existentes para indicar a tonalidade das amostras (HUNTERLAB, 2008), sendo
definidos pelas equações 2 e 3, respectivamente:
C∗ = (a∗2 + b∗2)1/2 (2)
h∗ = tan−1 (b∗
a∗) (3)
2.6 Densidade dos grãos
A densidade real (ρ) dos grãos, de cada cultivar, foi determinada, em três repetições, a
partir do deslocamento de líquidos, segundo Mpotokwane et al. (2008). Utilizou-se proveta de
500 mL contendo 250 mL de água destilada, onde o peso total da proveta com a água foi
quantificado em balança semi-analítica. Nesta proveta, foi adicionado 150 g de feijão e o valor
final quantificado. A imersão dos grãos na proveta foi realizada no menor tempo possível,
evitando-se que os grãos absorvessem umidade. Dessa forma, o volume dos grãos (V) foi
calculado dividindo-se a massa de água deslocada (g) pela densidade da água (g/cm3), e por
fim, a densidade real dos grãos foi determinada pela divisão da massa dos grãos pelo volume
dos grãos medido, por meio da relação massa/volume.
2.7 pH
Os valores do potencial hidrogeniônico (pH) foram aferidos com leitura direta em
potenciômetro digital de bancada, o qual fornece a medida direta do pH de uma solução,
utilizando-se de soluções tampão padrão de pH 4,0 e 7,0 para calibração do equipamento, de
acordo com metodologia descrita por Zimmermann et al. (2009) e Reyes-Bastidas et al. (2010).
Foram diluídos 10 g de farinha de feijão, secas em estufa a 45 °C, em 50 mL de água destilada,
e, em seguida, a mistura foi homogeneizada em agitador magnético por cinco minutos e deixada
em repouso por 10 minutos para a sedimentação do material sólido. Após este período, o pH
foi determinado diretamente no líquido sobrenadante.
74
2.8 Acidez Total Titulável
A acidez total titulável (ATT) foi determinada por titulação de NaOH 0,1 N em leitura
no potenciômetro digital, segundo a AOAC (2012).
2.9 Umidade
A determinação de umidade foi realizada por meio do método de secagem em estufa
com temperatura de 105ºC (AOAC, 2012). Foram pesados 5 g da amostra triturada e
homogeneizada, em triplicata, em cápsula de porcelana previamente tarada. A cápsula com a
amostra foi colocada em estufa a 105ºC por 24 horas, em seguida, transferida para dessecador
por 30 minutos, até esfriar, e pesado. O teor de umidade (%) foi obtido pela equação 4:
Teor de umidade = 100 x Nº de gramas de umidade
Nº de gramas da amostra (4)
2.10 Atividade de Água (Aw)
A determinação da atividade de água das farinhas dos grãos de cada cultivar foi realizada
em equipamento portátil AquaLab para medição da Atividade de Água, modelo CX-2-Decagon
(USA), do Laboratório de Microbiologia da Escola de Agronomia, da Universidade Federal de
Goiás. Este equipamento utiliza a técnica de determinação do ponto de orvalho em espelho
encapsulado para medir a atividade de água de um produto. Esta técnica é originária da medida
de umidade relativa aprovada pelo AOAC (Associação de Químicos Analistas). O
procedimento de análise foi realizado preenchendo 1/4 do recipiente indicado no equipamento
medidor de atividade de água, onde colocou-se, aproximadamente, um grama de amostra em
uma cápsula no aparelho, para conexão e início da leitura digital a 25 °C. Assim, quando a
tampa da câmara foi fechada, ocorreu o equilíbrio do vapor, e um feixe infravermelho foi
focado. Então, o ponto de orvalho da amostra foi determinado, onde se traduziu em atividade
de água.
75
2.11 Granulometria
A classificação granulométrica foi determinada segundo Zanotto e Bellaver (1996),
onde utilizou-se equipamento agitador de peneiras com reostato ajustado em 7, peneirando-se
100 g da amostra durante 10 minutos. A análise foi realizada em triplicata e utilizando um total
de seis peneiras circulares, com abertura das malhas de 20, 28, 48, 100, 150 e 200 mesh. As
peneiras foram taradas, previamente, e pesadas após a agitação para obtenção do peso da
amostra retida em cada uma delas. Para o cálculo do modulo de finura (MF), equação 5,
utilizou-se índice de MF para cada mesh, sendo eles: 6,5,4,3,2,1, respectivamente, e o índice
zero para o fundo. Este parâmetro correlaciona-se positivamente com o aumento do tamanho
das partículas, sendo que quanto maior o MF, mais grosso o produto.
MF = (∑ % Peso . Índice MF)
100 (5)
O modulo de finura foi utilizado para calcular o diâmetro geométrico médio das
partículas (DGM), que é um parâmetro que representa o diâmetro geométrico médio das
partículas da amostra. O cálculo foi realizado conforme mostrado na equação 6, a seguir:
DGM = 0,1041 (√2)MF
mm (6)
O índice de uniformidade (IU) indica a proporção relativa entre partículas grossas,
medias e finas e é expresso por três números inteiros, cuja soma e igual à 10, e foi definido por
IU = (G/10, M/10, F/10), onde:
• G (grosso) refere-se ao produto que ficou retido nas peneiras de mesh ≤ 20, ou seja,
com diâmetro ≥ 0,84 mm.
• M (médio) refere-se ao produto que ficou retido nas peneiras de 20< mesh <48 (0,84
– 0,300 mm).
• F (fino) refere-se ao produto que passou pela peneira mesh 48 (0,300 mm).
76
2.12 Cor da farinha
Para a determinação da cor da farinha, a mesma foi disposta em uma cubeta grande de
quartzo, até que seu interior fosse completamente cheio e, em seguida, realizou-se vinte leituras
por repetição, e em três repetições de cada amostra, utilizando-se colorímetro de bancada por
meio da escala de cor CIE L* a* b* (CIELAB), em um sistema tridimensional. O espaço de
cores desse sistema é organizado em coordenadas cartesianas, em que o eixo vertical L* indica
luminosidade (100 para branco e 0 para preto), o eixo a* representa escala do verde (-a*) ao
vermelho (+a*), e o eixo b* uma escala do azul (-b*) ao amarelo (+b*), sendo que os eixos a*
e b* não possuem limites numéricos. A partir dos resultados de a* e b* foram calculados os
parâmetros de C* (croma) que varia na direção radial e representa a pureza de uma cor em
relação ao cinza, indicando a saturação da amostra e descrevendo o brilho da cor, o ângulo H°
(Hue) (0° ≤ h* ≤ 360°), ou ângulo de tom, que varia na direção angular e representa as diferentes
cores existentes para indicar a tonalidade das amostras (HUNTERLAB, 2008), sendo definidos
pelas equações 2 e 3, respectivamente, citadas anteriormente.
2.13 Índice de absorção e solubilidade em água
Os índices de absorção e solubilidade em água foram determinados segundo
metodologia adaptada de Okezie e Bello (1988), onde uma suspensão com 25 mL de água
destilada e 0,5 g de farinha (base úmida) foi preparada em tubos de centrífuga com tampa. Os
tubos foram agitados por 1 minuto em vortex e, em seguida, centrifugados a 3612 g por 20
minutos em centrífuga. Para a determinação do índice de solubilidade em água (ISA), a alíquota
de 5 mL do sobrenadante foi transferida para a placa de Petri previamente tarada, e levada à
estufa de esterilização para secagem até peso constante. A solubilidade em água foi calculada
pela relação entre o peso do resíduo seco do sobrenadante (resíduo de evaporação) e o peso da
amostra, conforme a equação 7 a seguir:
ISA = (resíduo de evaporação (g))
peso da amostra (g) x 100 (7)
77
Para determinar o índice de absorção de água (IAA) escorreu-se o restante do líquido
sobrenadante cuidadosamente, e o material remanescente pesado, sendo a diferença entre o peso
da amostra antes e após a absorção de água a quantidade de água absorvida. A medida do índice
de absorção de água foi calculada de acordo com a equação 8, seguinte.
IAA = água absorvida pela amostra (g)
peso da amostra (g) (8)
2.14 Capacidade de retenção de óleo da farinha
A capacidade de retenção de óleo (CRO) da farinha de feijão foi avaliada segundo a
metodologia proposta por Lin, Humbert e Sosulski (1974), com modificações. Em tubo Falcon
previamente pesado, 0,5 g de farinha de feijão foi adicionada em 3 mL de óleo de milho de
cozinha. O conteúdo foi agitado por 1 minuto e deixado em repouso por 30 minutos. Após este
período, centrifugou-se a 2000 g por 25 min e o óleo livre foi descartado. O tubo com o resíduo
foi pesado e o óleo retido após a centrifugação foi considerado e expresso em porcentagem,
conforme a equação 9, a seguir.
IAA = óleo absorvido pela amostra (g)
peso da amostra (g) x 100 (9)
2.15 Propriedades espumantes: capacidade de formação e estabilidade de espuma
As propriedades espumantes foram avaliadas segundo Siddiq et al. (2010) com
modificações. Uma porção (0,5 g) de farinha de feijão foi dispersa em 50 mL de solução tampão
de Mcllvaine (fosfato dissódico – ácido cítrico), utilizando-se os pHs 2,5; 5,6 e 8,0. A dispersão
foi agitada vigorosamente em liquidificador (Walita®) por cinco minutos e, posteriormente,
transferida para uma proveta de 50 mL. O volume da espuma formada foi registrado como
capacidade de espumar (mL/100 mL), e observações após 30 minutos foram realizadas para se
determinar a estabilidade da espuma. A estabilidade da espuma foi determinada segundo a
equação 10.
78
Estabilidade da espuma = Volume da espuma após 30 minutos
Volume da espuma no tempo zero (10)
2.16 Propriedades emulsificantes e estabilizantes
As propriedades emulsificantes foram determinadas segundo Kaur e Singh (2005).
Amostras de farinha (0,35 g) foram homogeneizadas por 30 s com 5 mL de água em Vortex.
Adicionou-se óleo de milho de cozinha (2,5 mL) e a mistura, então, foi homogeneizada
novamente por mais 30 s. Em seguida, outros 2,5 mL de óleo de milho foram adicionados e a
mistura homogeneizada por mais 90 s. A mistura foi, então, centrifugada a 500 g por cinco
minutos. Calculou-se a atividade emulsificante dividindo-se o volume da camada emulsificada
pelo volume total antes da centrifugação.
A estabilidade da emulsão foi determinada, seguindo o mesmo procedimento para se
determinar a atividade emulsificante, segundo Kaur e Singh (2005). No entanto, antes de
centrifugar as amostras, elas foram submetidas a tratamento térmico de 85 °C por 15 min e
centrifugadas após o resfriamento. A estabilidade da emulsão foi expressa como a porcentagem
da atividade emulsificante restante após o aquecimento.
2.17 Propriedade de pasta da farinha (RVA)
As propriedades de pasta das farinhas de feijão foram determinadas pelo Rapid Visco
Analyser (RVA), seguindo o protocolo do equipamento, utilizando temperatura inicial e final
de 50 °C e mantendo a 95 °C por 10 minutos, simulando a cocção do feijão na forma domiciliar.
Utilizou-se uma suspensão de amostra (3,0 g em 25 mL de água destilada), tomando como base
o teor de umidade de 14%. Em seguida, a suspensão formada pelas amostras foi inicialmente
submetida a 960 rpm durante 10 segundos e depois permaneceram a 160 rpm durante as
seguintes etapas: temperatura inicial de 50 °C foi mantida durante 1min, depois aumentou-se
gradativamente por 3 min até a temperatura de 95 °C, permanecendo constante por 3 minutos.
O resfriamento foi realizado, também, gradualmente, com a diminuição da temperatura do
sistema até atingir a temperatura de 50 ºC, de forma que o tempo total da analise fosse de 13
minutos.
79
Todos os valores obtidos foram expressos em centipoise (cP) e os parâmetros de
propriedade de pasta analisados foram:
a) Viscosidade de pasta inicial a frio (Vinic.): é o valor da viscosidade na temperatura
de 25°C, no início do ciclo de aquecimento.
b) Viscosidade máxima de pasta (Vmáx.): é o valor da viscosidade no ponto máximo da
curva, obtido durante o ciclo de aquecimento.
c) Viscosidade mínima de pasta a quente (Vmín.): é o menor valor de viscosidade obtido
durante o período em que a temperatura é mantida constante em 95°C.
d) Quebra de viscosidade (QV): é a diferença entre a viscosidade máxima e mínima
durante a manutenção a 95°C.
e) Viscosidade final (Vfin.): é o valor da viscosidade ao final da análise no ciclo de
resfriamento, a 25°C.
f) Tendência à retrogradação (TR): é a diferença entre a viscosidade final e o menor
valor de viscosidade durante a manutenção a 95°C.
2.18 Teor de kaempferol
A quantificação de kaempferol foi determinada segundo Lin e Harnly (2007). Os
extratos de feijão foram obtidos por meio de extração sólido-líquido, onde, primeiramente,
foram pesados 400 mg de cada amostra de grão inteiro, colocadas em tubos falcon, e em seguida
adicionados 10 mL da solução de metanol-água-ácido clorídrico (50:48:2) e colocadas em
banho ultrassônico durante 1 hora. Em seguida, esse extrato foi centrifugado a 4000 rpm, e logo
depois o sobrenadante foi retirado, o qual foi filtrado por meio de membranas de nylon com
poros de 0,45 m (Allcrom) e colocados em vials para serem analisadas por Cromatografia
Líquida de Alta Eficiência (CLAE).
Soluções padrões e amostras dos extratos do feijão foram analisadas em cromatógrafo
(Shimadzu Prominence) no Laboratório Multiusuário de Química de Produtos Naturais, da
Embrapa Agroindústria Tropical - CE, constituído de duas bombas LC-20AB, um detector
DAD (arranjo de diodos) SPD-M20A a uma faixa de comprimento de onda de 190 a 800 nm,
um detector de índice de refração (modelo RID-10A), um injetor automático (modelo SIL-
20AC) com fullloop de 100 µL e módulo de desgaseificação (DGU-20A3). As separações
foram efetuadas em coluna analítica C18 Shim-pack (4,6mm x 15 cm x 5 µm), mantidas num
80
forno termostático a 30°C. Os solventes empregados apresentavam grau CLAE e constituídos
das soluções de água com ácido fórmico 0,1% e acetonitrila com ácido fórmico 0,1%. As
amostras foram adequadamente filtradas através de membranas de nylon com poros de 0,45 m
(Allcrom).
Para a realização da curva de calibração de kaempferol, soluções padrão foram
preparadas pesando-se 5 mg do padrão de kaempferol, solubilizado em metanol 100% em balão
de 5 mL, e homogeneizado perfazendo uma solução de 1000 ppm. A partir desta solução foram
feitas várias diluições até se obter as seguintes concentrações: 300, 100, 50, 10, 5 e 1 ppm, as
quais foram utilizadas para a construção da curva de calibração. A curva foi feita em CLAE, de
onde foi analisada a correlação dos valores de concentração x área, obtendo-se dela a equação
da reta e o seu respectivo coeficiente de linearidade (R2). Em seguida, os dados foram tratados
e o teor de compostos fenólicos para as amostras de feijão foram expressos em mg de
kaempferol/100 g de amostra.
2.19 Análise estatística
O experimento foi conduzido em três repetições, com delineamento em blocos
casualizados. Os dados foram submetidos à Análise de Variância (ANOVA), seguida de
comparação de médias pelo teste de Tukey, ao nível de 5 % de significância, utilizando o
programa STATISTICA (2005) versão 7.1.
81
3 Resultados e Discussão
3.1 Peso de 100 grãos e dimensão dos grãos
Os valores de peso de 100 grãos, dos diferentes grupos comerciais de feijão, estão
apresentados na Tabela 1. O peso de 100 grãos variou entre 19,38 e 25,28 g para IPR Uirapuru
e Pérola, respectivamente. Observou-se diferença entre as cultivares do mesmo grupo
comercial, como as cultivares BRS Estilo e Pérola, e entre as cultivares BRS Esteio e IPR
Uirapuru, e entre grupos comerciais diferentes. Grãos do grupo comercial preto apresentou
menor peso de 100 grãos do que os grãos das cultivares de feijão carioca estudados, e carioca
com grãos mais pesados.
Tabela 1. Resultados das análises físicas de peso de 100 grãos de feijões dos diferentes grupos
comerciais provenientes de Santo Antônio de Goiás – GO, 2014.
Cultivar Peso de 100 grãos (g)
BRS Estilo 23,29b ± 0,65
Pérola 25,28a ± 0,60
BRS Agreste 20,35cd ± 0,88
BRS Pitanga 20,31cd ± 0,36
BRS Esteio 20,96c ± 2,03
IPR Uirapuru 19,38d ± 0,62
*Médias seguidas de mesma letra nas colunas, não diferem significativamente entre si (p>0,05)
pelo teste Tukey.
Grãos das cultivares IPR Uirapuru, BRS Agreste e BRS Pitanga foram os que
apresentaram menor peso em relação aos demais, por outro lado, os grãos da cultivar Pérola e
BRS Estilo foram os que apresentaram grãos de maior peso, 26,4% e 16,45%, respectivamente,
acima dos apresentados pelas demais cultivares. As cultivares BRS Agreste e BRS Pitanga não
diferiram significativamente entre si, apresentando valores bem próximos. No entanto, quando
comparadas à cultivar Pérola, de maior peso, as cultivares do grupo comercial especial
apresentaram grãos 19,7 % mais leves.
Marquezi (2013) encontrou resultados similares aos encontrados neste estudo, no qual
as cultivares BRS Pitanga, BRS Estilo e Pérola, provenientes de Ponta Grossa – PR, a autora
encontrou 19,99 g, 26,47 g e 28,42 g, respectivamente, e para as cultivares BRS Pitanga, BRS
Estilo e Pérola, provenientes de Santo Antônio de Goiás – GO, a autora encontrou 20,89 g,
82
26,59 g e 29,73 g, respectivamente. Da mesma forma, outros estudos encontraram resultado
similar ao encontrado neste estudo, onde alguns autores observaram variações para peso de 100
grãos de feijões frescos entre 20 e 50 g (MARTÍN-CABREJAS et al., 1997).
Em relação à dimensão dos grãos, observou-se variação do comprimento (X), largura
(Y), espessura (Z) e esfericidade (S) em função das diferentes cultivares utilizadas. Os valores
referentes à dimensão dos grãos, dos diferentes grupos comerciais, estão apresentados na Tabela
2. Pérola, BRS Estilo e BRS Agreste apresentaram maiores valores, respectivamente, para
comprimento, e as demais cultivares apresentaram valores 5% menores. Pérola apresentou
maiores valores para largura, comparada com as demais cultivares, e a BRS Pitanga foi
considerada 1,17 vezes menor que Pérola, não diferindo significativamente entre si,
apresentando valores bem próximos. BRS Agreste apresentou menor valor de espessura,
observando-se valores próximos aos obtidos para as demais cultivares, no entanto, BRS Pitanga
apresentou maior espessura.
Tabela 2. Resultados das análises físicas de dimensão dos grãos de feijões dos diferentes grupos
comerciais provenientes de Santo Antônio de Goiás – GO, 2014.
Cultivar
Dimensão dos Grãos
Comprimento
(mm)
Largura
(mm)
Espessura
(mm)
Esfericidade
(%S)
BRS Estilo 10,04b ± 0,14 6,82c ± 0,09 4,88ab ± 0,10 69,15b ± 0,82
Pérola 10,59a ± 0,14 7,21a ± 0,10 4,97a ± 0,08 68,37b ± 0,78
BRS Agreste 9,99b ± 0,15 6,78cd ± 0,15 4,46c ± 0,11 67,17c ± 0,50
BRS Pitanga 9,37d ± 0,12 6,14b ± 0,05 5,02a ± 0,06 70,60a ± 0,84
BRS Esteio 9,55cd ±0,09 6,74cd ± 0,12 4,81b ± 0,11 70,85a ± 0,62
IPR Uirapuru 9,65c ± 0,14 6,65d ± 0,07 4,53c ± 0,13 68,62b ± 0,94
*Médias seguidas de mesma letra nas colunas, não diferem significativamente entre si (p>0,05)
pelo teste Tukey.
Verifica-se que os grãos de feijão apresentam variações desuniformes das suas
dimensões características, como observado por diversos autores, em que para a maioria dos
produtos biológicos que, durante a secagem, contraem-se, irregularmente, nas diversas direções
como observado por diversos pesquisadores (FORTES e OKOS, 1980; KALEEMULLAH e
GUNASEKAR, 2002; CORRÊA et al., 2002). Segundo Santos et al. (2013), em estudo
realizado em grãos de feijão-caupi, verificaram-se que o tamanho e o volume dos grãos
aumentam proporcionalmente ao teor de umidade, visto que quanto mais água maior o tamanho
da semente.
83
Os valores apresentados para o critério de esfericidade dos grãos ficaram entre 67,17%
e 70,85%, para BRS Agreste e BRS Esteio, respectivamente. As cultivares BRS Estilo, Pérola
e IPR Uirapuru não diferiram significativamente entre si. Já as cultivares BRS Pitanga e BRS
Esteio apresentaram maiores valores de esfericidade, comparadas com as demais cultivares.
Souza et al. (2012) encontraram resultados similares aos encontrados neste estudo, em que para
a cultivar BRS Estilo, os autores encontraram esfericidade de 67,58 %, também proveniente de
Santo Antônio de Goiás – GO, sendo esse valor considerado 2,27 % abaixo do encontrado no
presente estudo.
Dessa forma, é possível perceber que o consumidor é quem determina a escolha do
tamanho dos grãos, definindo as exigências de mercado. Até meados de 1998, o tamanho de
grão considerado como padrão era o da cultivar 'Carioca' ou 'Carioquinha', que apresentava
tamanho médio de grãos; já após 1998, o tamanho de grão considerado como padrão, passou a
ser a cultivar 'Pérola'. As empresas passaram a aliar as "marcas do produto" ao tipo de grão,
juntamente com a coloração clara de grão, e o consumidor passou a associar grãos maiores a
um melhor rendimento de panela, constituindo-se em maior expansão dos grãos após o
cozimento. No entanto, não é somente o tamanho do grão que determina o sucesso de uma
cultivar, mas também as demais características, como a cor, o tempo de cozimento, a
porcentagem de grãos inteiros após o cozimento, o brilho dos grãos, a produtividade e a
resistência da cultivar a fatores bióticos e abióticos (CARBONELL et al., 2010).
3.2 Cor dos grãos
A cor dos grãos de feijão é um importante parâmetro de qualidade, pois define a
preferência do consumidor, sendo utilizado como índice de qualidade para os alimentos in
natura ou processados e, também, na avaliação de mudanças na qualidade em consequência do
processamento e armazenamento dos produtos (EMBRAPA, 2010; GIESE, 2000).
Características como a cor, o tamanho e o brilho do grão de feijão, podem determinar o seu
consumo. Em alguns casos, há preferência por grãos menores e opacos e, em outros casos, são
desejáveis os grãos maiores que apresentam brilho. A preferência do consumidor norteia a
seleção e obtenção das novas cultivares, exigindo destas não apenas boas características
agronômicas, mas também aspectos de cor que agreguem valor comercial no varejo
(EMBRAPA, 2010).
84
Em relação à coloração instrumental dos grãos, observou-se variação nos valores de
luminosidade (L*), cromaticidade a* e b*, onde as cultivares diferiram significativamente entre
si. Da mesma forma, também, houve diferença significativa para os valores de Croma (C*),
Hue (H°) e ∆E, onde os valores encontram-se na Tabela 3.
Tabela 3. Resultados das análises físicas de cor instrumental dos feijões de diferentes grupos
comerciais provenientes de Santo Antônio de Goiás – GO, 2014.
Cultivar Cor Instrumental
L* a* b* Croma C* Hue H°
BRS Estilo 49,60b ± 1,86 9,09b ± 1,25 18,06a ± 1,66 20,23a ± 2,04 0,47bc ± 0,02
Pérola 50,08b ± 0,17 9,01b ± 0,20 18,09a ± 0,36 20,21a ± 0,40 0,46bc ± 0,00
BRS Agreste 55,90a ± 0,75 10,55b ± 0,49 18,80a ± 1,32 21,56a ± 1,39 0,51b ± 0,01
BRS Pitanga 27,73c ± 0,97 15,51ª ± 0,18 5,46b ± 0,79 16,45b ± 0,15 1,23a ± 0,05
BRS Esteio 17,46d ± 0,92 0,20c ± 0,10 0,79c ± 0,54 0,82c ± 0,54 0,30cd ± 0,13
IPR Uirapuru 18,24d ±1,27 0,31c ± 0,21 1,22c ± 0,54 1,26c ± 0,58 0,23d ± 0,06
*Médias seguidas de mesma letra nas colunas, não diferem significativamente entre si (p>0,05)
pelo teste Tukey.
No presente trabalho, o parâmetro L* dos grãos, das cultivares BRS Agreste, Pérola e
BRS Estilo variou entre 49,60 e 55,90, apresentando maior tendência para grãos de cores mais
claras, e para BRS Pitanga, BRS Uirapuru e BRS Esteio, variou entre 27,73 e 17,46 (mais
escuros). Os valores de L* para os grãos da cultivar BRS Estilo (49,60) obtidos neste trabalho
apresentaram-se próximos aos obtidos por Marquezi (2013) para a mesma cultivar, que foram
de 43,23 e 57,44, quando produzidos em Ponta Grossa, PR e Santo Antônio de Goiás, GO,
respectivamente. Outro estudo, também, realizado com a cultivar BRS Estilo apresentou 53,53
de L*, valor 7,92 % acima do apresentado no presente trabalho (GANASCINI et al., 2014).
Segundo Ribeiro, Storck e Poersch (2008), a luminosidade (L*) na indústria é adotada
como informação importante no momento da classificação de lotes de feijão, e grãos de feijão
do grupo comercial carioca, com luminosidade próximo a 55,00 estão associados a grãos recém-
colhidos e de rápido cozimento, obtendo melhor qualidade. Da mesma forma, segundo os
mesmos autores, em feijões pretos, a claridade desejada é baixa, menor que 22,00, o que
representa um feijão de boa qualidade, sem grãos arroxeados e de bom cozimento. Sendo assim,
os cultivares BRS Estilo, Pérola e BRS Agreste apresentaram resultados de L* muito próximos
a 55,00, o que sugere boa qualidade do grão. Já os grãos do grupo comercial preto (BRS Esteio
e IPR Uirapuru), apresentaram valores bem abaixo de 22,00, confirmando também sua boa
qualidade, em relação à luminosidade (L*).
85
Para os valores de cromaticidade a*, as cultivares BRS Esteio e IPR Uirapuru
apresentaram menores valores, com tendência a grãos mais avermelhados, e maiores valores
para BRS Pitanga e BRS Agreste, obtendo grãos mais alaranjados. Os valores obtidos no
presente estudo, ao avaliar o parâmetro a*, para a cultivar BRS Estilo (9,09) encontram-se
próximos aos encontrados por Marquezi (2013), da cultivar BRS Estilo, a qual obteve 11,70,
quando produzido em Ponta Grossa e 10,45, quando produzido em Santo Antônio de Goiás,
que não diferiram entre si. Da mesma forma, Siqueira et al. (2014) obtiveram os valores de
cromaticidade a* de 8,20 e 11,30, para a cultivar BRS Estilo, no início e no final do
armazenamento de cinco meses, respectivamente, bem como Ganascini et al. (2014)
encontraram para cromaticidade a* 6,31, estando este valor 1,44 vezes abaixo do encontrado
no presente trabalho.
Quanto aos valores de cromaticidade b*, as cultivares Pérola, BRS Estilo e BRS Agreste
apresentaram valores semelhantes, com tendência a grãos de cor marrom mais claro, diferindo
das demais, cujos grãos tenderam ao amarelo. A cultivar BRS Esteio apresentou menor valor
para o parâmetro b*, seguido da cultivar IPR Uirapuru e BRS Pitanga. O valor obtido no
presente estudo para a cultivar BRS Estilo foi de 18,06 estando abaixo aos encontrados por
Marquezi (2013), que obteve valores superiores de cromaticidade b* para a cultivar BRS Estilo,
variando de 19,40 a 21,52, quando produzidos em Ponta Grossa, PR e Santo Antônio de Goiás,
GO, respectivamente, e acima do encontrado por Ganascini et al. (2014), que foi de 11,05 para
a mesma cultivar.
O atributo de cor Croma (C*) das cultivares Pérola, BRS Estilo e BRS Agreste não
diferiram significativamente entre si, variando entre 20,21 e 21,56. Já as demais cultivares
apresentaram diferença estatística, onde as cultivares do grupo comercial preto apresentaram
os menores valores, entre 0,82 e 1,26, estando, aproximadamente, 95% abaixo dos apresentados
pelas cultivares de maior valor. A cultivar BRS Pitanga foi a única que apresentou valores
intermediários, comparados com as demais. Ganascini et al. (2014) encontraram valores de
Croma (C*) entre 12,34 e 12,89 para feijões do grupo comercial carioca, em que para a cultivar
BRS Estilo, os autores obtiveram 12,89 C*, estando 36,28% menor do que o apresentado no
presente trabalho (20,23 C*) para a mesma cultivar.
Para os atributos de ângulo de coloração (Hue°), os valores variaram entre 0,23 e 1,23
Hº, apresentando diferença estatística entre as amostras. As cultivares do grupo comercial
carioca apresentaram valores próximos, não havendo diferença estatística entre elas. A cultivar
BRS Pitanga foi a que apresentou maior valor para este atributo. Segundo Ganascini et al.
86
(2014), valores de Hue (H°) entre 19,76 e 34,16 foram verificados para feijões do grupo
comercial carioca, onde para a cultivar BRS Estilo, os autores encontraram 30,97 Hº, estando
98,5 % maior do que o apresentado no presente trabalho (0,47 Hº) para a mesma cultivar. Dessa
forma, os valores apresentados para o atributo de ângulo de coloração foram baixos, quando
comparados com outros trabalhos realizados com o mesmo produto.
3.3 Densidade, pH e acidez total titulável
A densidade é uma propriedade física que, quando relacionada ao feijão, pode indicar a
capacidade de hidratação do grão. Uma maior densidade indica menor capacidade de hidratação
dos grãos, o que pode levar a uma menor maciez do feijão (COELHO et al., 2007). As
densidades apresentadas pelas cultivares não diferiram significativamente entre si,
apresentando-se todas com o mesmo valor, com exceção das cultivares Pérola e BRS Estilo, as
quais apresentaram densidade 0,95% menor que as demais cultivares (Tabela 4).
Dessa forma, a densidade dos feijões utilizados no presente trabalho está de acordo com
resultados encontrados pelos autores Silva; Rocha; Canniatti-Brazaca (2009) e Lanaro et al.
(2011), que determinaram a densidade de diferentes variedades de feijão, obtendo valores de
1,11 a 1,19 g.mL-1 , e de 1,05 a 1,19 g.mL-1, todos bem próximos aos determinados neste estudo.
Segundo Xavier (2013), em estudo realizado com três cultivares de feijão, a cultivar Jalo do
grupo especial, apresentaram 1,12 g.mL-1, Cavalo (carioca) 1,20 g.mL-1 e Uirapuru (preto) 1,09
g.mL-1, respectivamente. Já Coelho et al. (2007) obtiveram valores superiores (1,24 a 1,27
g.mL-1) para algumas variedades de feijão, valores estes que podem comprometer a qualidade
do produto, podendo apresentar menor capacidade de hidratação dos grãos.
Tabela 4. Resultados das análises físicas de densidade, pH e acidez total titulável dos feijões
de diferentes grupos comerciais provenientes de Santo Antônio de Goiás – GO, 2014.
Cultivar Densidade (g/mL) pH da farinha Acidez Total Titulável (g.100g-1)
BRS Estilo 1,25b ± 0,01 6,21a ± 0,03 11,55c ± 0,23
Pérola 1,25b ± 0,00 6,15ab ± 0,03 13,26b ± 0,13
BRS Agreste 1,31a ± 0,00 6,06bc ± 0,17 12,20c ± 0,77
BRS Pitanga 1,31a ± 0,01 5,97cd ± 0,11 14,30a ± 0,93
BRS Esteio 1,31a ± 0,01 6,03bc ± 0,13 13,24b ± 0,86
IPR Uirapuru 1,31a ± 0,00 5,84d ± 0,02 13,75ab ± 0,37
*Médias seguidas de mesma letra nas colunas, não diferem significativamente entre si (p>0,05)
pelo teste Tukey.
87
O pH determinado nas farinhas de feijão manteve-se próximo ao pH neutro, com
exceção da cultivar IPR Uirapuru, a qual apresentou menor valor de pH (Tabela 4). Houve
diferença significativa entre as farinhas de feijão, onde a cultivar BRS Estilo apresentou maior
valor de pH, quando comparada com as demais. As cultivares IPR Uirapuru e BRS Pitanga
foram as que apresentaram menores valores de pH, estando 5,95 % e 3,86% abaixo, quando
comparadas com a BRS Estilo, de maior valor. BRS Agreste e BRS Esteio não diferiram
significativamente entre si (p>0,05).
Valores similares foram encontrados por Xavier (2013), onde em seu estudo a autora
avaliou a cultivar IPR Uirapuru e encontrou valores de pH 6,58 e 6,92 em grãos de feijão e em
farinhas de feijão, respectivamente. Em estudo realizado com feijão comum preto, proveniente
da região de Mafra – Santa Catarina, Ribeiro, Prudencio-Ferreira e Miyagui (2005), verificaram
pH de 6,47 para o feijão comum preto, onde segundo eles, pH próximo a 6,4 favorece a
desnaturação proteica e a degradação, eliminação e dissolução da pectina durante o cozimento.
Como consequência, ocorre a separação das células, e os grânulos de amido são gelatinizados,
tornando os grãos de feijão mais macios. No entanto, se o grão de feijão for envelhecido ou
armazenado inadequadamente, o pH torna-se ácido, próximo de 5,5, as proteínas são
desnaturadas ainda durante a estocagem, e durante o cozimento ocorre a coagulação,
restringindo a gelatinização do amido e tornando os grãos endurecidos (RIBEIRO,
PRUDENCIO-FERREIRA; MIYAGUI, 2005).
As farinhas de feijão apresentaram teores de acidez variando de 11,55 a 14,30 g.100g-1,
onde os valores encontram-se na Tabela 4. Os teores de acidez apresentados pelas cultivares
diferiram estatisticamente, com exceção das cultivares Pérola e BRS Esteio, as quais
apresentaram acidez 7,3 % menores que a apresentada para a cultivar BRS Pitanga, de maior
valor. A cultivar BRS Estilo apresentou menor valor de acidez, no entanto, quando se compara
com os valores de pH, esta cultivar apresenta maiores valores de pH. Segundo Xavier (2013),
a acidez total titulável para a farinha de feijão Uirapuru foi maior (8,76 g.100g-1) em relação a
farinha de feijão Jalo (7,45 g.100g-1) e Cavalo (7,38 g.100g-1). A acidez e o pH são fatores
inversamente proporcionais, e esta diferença foi significativa, em que o autor pode verificar
isso ao avaliar o pH desta farinha, encontrando menores valores (6,92 g.100g-1).
88
3.4 Umidade e atividade de água (Aw)
Os valores encontrados para as análises de umidade e atividade de água das farinhas
estão apresentados na Tabela 5.
Tabela 5. Resultados das análises físicas de umidade e atividade de água (Aw) das farinhas dos
feijões de diferentes grupos comerciais provenientes de Santo Antônio de Goiás – GO, 2014.
Cultivar Umidade da farinha (%) Aw da farinha
BRS Estilo 7,15ab ± 0,41 0,43bc ± 0,01
Pérola 6,99abc ± 0,21 0,44abc ± 0,00
BRS Agreste 6,91abc ± 0,22 0,45ab ± 0,03
BRS Pitanga 7,34ª ± 0,16 0,42c ± 0,01
BRS Esteio 6,88ac ± 0,44 0,46a ± 0,04
IPR Uirapuru 6,58c ± 0,41 0,44abc ± 0,01
*Médias seguidas de mesma letra nas colunas, não diferem significativamente entre si (p>0,05)
pelo teste Tukey; Aw – Atividade de água.
As cultivares BRS Pitanga e BRS Estilo apresentaram grãos 4,3% mais úmidos que os
demais, com exceção da IPR Uirapuru, de menor umidade (6,5%). Houve diferença
significativa entre as farinhas de feijão para o atributo de umidade, onde os teores variaram de
6,58 a 7,34%. Todas as cultivares apresentaram teores de umidade abaixo de 15%, valor
máximo preconizado pela legislação para farinhas, o que é favorável ao aumento da estabilidade
ao longo do armazenamento (BRASIL, 2005).
Marquezi (2013) que avaliou o teor de umidade de diversas cultivares de feijão, para as
cultivares BRS Pitanga, BRS Estilo e Pérola, também avaliados no presente estudo, encontrou
11,88, 10,46 e 11,43% em farinhas de feijão, respectivamente, de umidade para as cultivares
provenientes de Ponta Grossa – PR. Já para as cultivares provenientes de Santo Antônio de
Goiás – GO, Marquezi et al. (2016) encontrou 8,60, 10,53 e 9,65%, respectivamente, de
umidade para as cultivares BRS Pitanga, BRS Estilo e Pérola. Conforme dados referentes à
Tabela de Composição de Alimentos – TACO, avaliados em diversos grupos comerciais, os
valores encontrados foram 14%, 14,9%, 15% e 12,6% para feijão carioca, feijão preto, feijão
rajado e feijão roxo, respectivamente (NEPA, 2011). Esses valores, quando comparado com os
encontrados neste estudo para o grupo comercial carioca, são considerados altos, tendo em vista
que os encontrados ficaram entre 6,99 e 7,15%.
Para as diferentes cultivares de feijão foram obtidos valores próximos de atividade de
água. Os valores referentes aos teores de atividade de água dos grãos, para os diferentes grupos
89
comerciais, estão apresentados na Tabela 5. Os teores de água resultaram em atividade de água
entre 0,45 a 0,41, havendo diferença estatística entre as cultivares. A cultivar que apresentou
maior valor de atividade de água foi a BRS Esteio, sendo 8,7 % maior quando comparada com
a cultivar BRS Pitanga. Valores semelhantes foram encontrados por Xavier (2013), onde a
autora encontrou para a cultivar IPR Uirapuru valores de atividade de água de 0,542 e 0,527
para feijões e farinha de feijão, respectivamente, provenientes de Pato Branco – PR.
Segundo Kowalski et al. (2001), a proliferação microbiana inicia-se em valores a partir
de 0,650 e valores maiores que 0,780 representam um ambiente propício ao desenvolvimento
de fungos. Sendo assim, todas as cultivares de feijão analisadas demonstraram valores abaixo
do risco de desenvolvimento de microrganismos deste tipo.
Alguns fatores que podem ter auxiliado no controle dos teores de atividade de água é a
temperatura, visto que os feijões foram armazenados em local seco e fresco e sob temperatura
ambiente (25 ºC), além da temperatura e/ ou tempo de secagem utilizados para a obtenção das
farinhas de feijão. Segundo Rigueira, Lacerda Filho e Volk (2009), a temperatura de
armazenamento do feijão é um fator essencial para garantir a sua qualidade, pois ela controla a
taxa de Aw, sendo que em temperaturas baixas, a atividade metabólica do produto diminui,
mesmo que a umidade seja grande, o que inibe o crescimento de microrganismos e de inseto-
praga.
3.5 Granulometria
Segundo Zanotto e Bellaver (1996), a granulometria é um procedimento utilizado para
caracterizar o tamanho das partículas que consiste no peneiramento de uma amostra do
ingrediente, gerando informações que possibilitem as determinações do Módulo de Finura
(MF), do Índice de Uniformidade (IU) e do Diâmetro Geométrico Médio (DGM) das partículas.
Assim, após realização das análises de granulometria, os resultados encontrados constam da
Tabela 6.
90
Tabela 6. Granulometria das farinhas de feijão de diferentes grupos comerciais provenientes
de Santo Antônio de Goiás – GO, 2014.
Cultivar Peso Retido (%)
>20 20-28 28-48 48-100 100-150
BRS Estilo 0,47bc ± 0,06 0,58c ± 0,10 31,34c ± 4,94 38,10ab ± 4,31 23,92a ± 3,27
Pérola 0,44c ± 0,13 0,63bc ± 0,24 27,83cd ± 7,10 37,38ab ± 4,05 22,93a ± 2,92
BRS Agreste 0,65ab ± 0,09 1,07ab ± 0,47 23,95cd ± 2,84 34,24bc ± 5,14 21,75a ± 4,17
BRS Pitanga 0,86a ± 0,30 1,32a ± 0,51 22,60d ± 1,77 30,97c ± 3,36 23,80a ± 4,05
BRS Esteio 0,51bc ± 0,09 0,59c ± 0,12 57,32a ± 4,30 37,41ab ± 3,39 3,54c ± 2,30
IPR Uirapuru 0,64bc ± 0,09 0,79bc ± 0,27 41,89b ± 10,86 39,99a ± 2,22 12,16b ± 6,86
Cultivar Peso Retido (%)
MF DGM IU
150-200 <200 G M F
BRS Estilo 5,12cd ± 5,96 0,66bc ± 1,08 2,98bc ± 0,20 0,29bc ± 0,02 0 3 7
Pérola 9,24bc ± 5,84 1,60abc ± 1,60 2,84cd ± 0,24 0,28cd ± 0,02 0 3 7
BRS Agreste 13,91ab ± 5,97 4,48a ± 5,00 2,65d ± 0,25 0,26d ± 0,02 0 2 7
BRS Pitanga 16,64a ± 4,70 3,84ab ± 3,11 2,59d ± 0,15 0,26d ± 0,01 0 2 8
BRS Esteio 0,54d ± 0,35 0,24c ± 0,11 3,55a ± 0,06 0,36a ± 0,01 0 6 4
IPR Uirapuru 4,40cd ± 2,26 0,62bc ± 0,27 3,24b ± 0,22 0,32b ± 0,03 0 4 6
*Médias seguidas de mesma letra nas colunas, não diferem significativamente entre si (p>0,05)
pelo teste Tukey. MF – Módulo de finura; DGM – Diâmetro geométrico médio das partículas;
IU – Índice de uniformidade; G – Grosso; M – Médio; F – Fino.
Conforme a classificação granulométrica, em relação a todas as cultivares avaliadas, as
peneiras que obtiveram maior percentual de peso retido de partículas das farinhas de feijão
foram as peneiras com abertura de malhas de 50 mesh, 100 mesh e 150 mesh correspondendo
às aberturas de malhas de 0,30 mm, 0,15 mm e de 0,104 mm, respectivamente. Com base nessas
peneiras de maior percentual de retenção, essa classificação correspondeu a 98,7% para a
cultivar BRS Esteio e 94,04% para a IPR Uirapuru, 93,36% para a BRS Estilo, 88,14% para a
Pérola, 79,94% para a BRS Agreste e 77,37% para a BRS Pitanga. O percentual de retenção
apresentou diferença estatística entre as farinhas, onde a peneira com abertura de malha de 20
mesh, correspondendo à abertura de malha de 0,833 mm, apresentou a menor retenção de
farinhas.
Xavier (2013) avaliou a granulometria de três farinhas de feijão, onde apresentaram o
maior percentual de retenção de suas partículas nas peneiras de aberturas entre 0,25 a 1,00 mm.
A farinha de feijão de grãos da cultivar BRS Uirapuru apresentou maior uniformidade, ficando
70 % retida na peneira de 0,25 a 1,00 mm. Froes (2012) determinou a granulometria de farinha
de feijão e encontrou o maior percentual de partículas retidas no mesmo tamanho do encontrado
no presente estudo. Bassinello et al. (2012) desenvolveram farinhas de arroz e de feijão, sendo
que para a farinha de feijão encontraram o mesmo resultado, a maior parte das partículas
ficaram retidas nas bandejas de 0,25 a 1,00 mm.
91
A característica granulométrica da matéria-prima processada constitui aspecto
importante na formulação de massas alimentícias e produtos de panificação, pois uma
distribuição adequada de partículas permite maior uniformidade do produto final. Uma maior
uniformidade da granulometria permite a elaboração de um produto final de melhor qualidade
sensorial, principalmente, textura, sabor e aspecto visual, pois o alimento absorve água de forma
homogênea, resultando no cozimento uniforme da massa (CANELLA-RAWLS, 2006; SILVA
et al., 2009).
Em relação ao módulo de finura, as cultivares apresentaram valores que variaram de
2,59 a 3,55. Esses valores apresentaram diferença estatística, com exceção das cultivares BRS
Agreste e BRS Pitanga, que apresentaram valores bem próximos. Quando comparado com os
valores encontrados por Froes (2012), para farinha de feijão, a autora encontrou 2,73 de módulo
de finura. Este valor está dentro do encontrado no presente estudo, estando apenas 23,1% abaixo
do valor encontrado para a cultivar BRS Esteio, de maior valor. Já o diâmetro geométrico médio
das partículas ficou entre 0,26 a 0,36, apresentando diferença estatística entre as cultivares
avaliadas. Da mesma forma, Froes (2012) encontrou o valor de 0,69 para o diâmetro geométrico
médio das partículas, para farinha de feijão. Segundo Pyler (1988), farinha que apresenta
granulometria extremamente fina necessariamente não significa qualidade, pois altos
percentuais de partículas finas podem prejudicar a estrutura interna de produtos panificáveis,
que poderão apresentar alta umidade e gomosidade.
O índice de uniformidade encontrado para as farinhas apresentou maior número de
partículas finas, estando, segundo classificação de Zanotto e Bellaver (1996), menor que 0,60
mm. Essa mesma característica foi encontrada por Froes (2012), onde a autora encontrou para
farinha de feijão o índice 8 para partículas finas.
Essa uniformidade das partículas pela granulometria, além de apresentar variação entre
os genótipos, visto que cada genótipo apresenta características específicas provenientes do seu
cultivo e diferença genética, também, está relacionada com a uniformidade das mesmas, pois
esta se baseia no princípio da difusividade da água, segundo o qual as partículas de menor
tamanho serão as que mais rapidamente absorverão água, quando comparadas com as demais.
Assim, caso o tamanho das partículas da matéria-prima variar de forma significativa, o produto
final poderá conter partículas indesejáveis com diferentes graus de cocção, resultando na
diminuição da qualidade, tanto na aparência quanto na palatabilidade do produto final
(CARVALHO et al., 2012). Da mesma forma, a falta de uniformidade no tamanho das
partículas de uma farinha pode afetar consideravelmente a textura e a aparência de uma
92
formulação alimentícia. Se a farinha é uniforme, o alimento absorve água uniformemente e o
cozimento da massa também é uniforme. Portanto, é desejável que as partículas de uma farinha
tenham a maior uniformidade possível (CARVALHO et al., 2012; FROES, 2012).
3.6 Cor da Farinha
Segundo Huchtings (1997), a aparência de um alimento concorre, grandemente, para
sua aceitabilidade, razão pela qual a cor é uma das propriedades sensoriais mais importantes
dos alimentos, tanto naturais quanto processados, e muitas vezes, a cor e o sabor estão
diretamente relacionados. Conforme a Figura 4, é possível observar, visualmente, a diferença
na coloração das farinhas de feijão.
Figura 4. Farinha de feijão dos grupos comerciais carioca (BRS Estilo e Pérola), preto (BRS
Esteio e IPR Uirapuru) e especial (BRS Agreste e BRS Pitanga) que foram utilizados no
presente estudo, e cultivados na Embrapa Arroz e Feijão, Santo Antônio de Goiás – GO, 2014.
Observou-se que as farinhas das cultivares BRS Estilo, Pérola e BRS Agreste
apresentaram-se na cor bege claro; a cultivar BRS Pitanga apresentaram-se na cor bege com
pontos rosa claro, proveniente de seu tegumento na cor lilás/rosa, e para as cultivares BRS
Esteio e IPR Uirapuru apresentaram-se na cor cinza claro com pontos preto, provenientes de
seu tegumento na cor preta. Sendo assim, os parâmetros relacionados à coloração instrumental
das farinhas de feijão estão apresentados na Tabela 7.
93
Tabela 7. Cor instrumental das farinhas de feijão de diferentes grupos comerciais provenientes
de Santo Antônio de Goiás – GO, 2014.
Cultivar Cor Instrumental
L* a* b* Croma C* Hue H°
BRS Estilo 85,54a ± 1,37 1,37b ± 0,05 7,98b ± 0,30 8,09b ± 0,32 0,17bc ± 0,01
Pérola 85,69a ± 1,18 1,18b ± 0,06 8,20b ± 0,26 8,28b ± 0,19 0,14c ± 0,00
BRS Agreste 85,44a ± 2,16 2,16a ± 0,09 9,11a ± 0,30 9,36a ± 0,17 0,23a ± 0,00
BRS Pitanga 83,69b ± 1,35 1,35b ± 0,13 7,26c ± 0,51 7,38c ± 0,17 0,18b ± 0,01
BRS Esteio 78,57d ± 0,59 0,59c ± 0,03 5,76d ± 0,63 5,79d ± 0,17 0,10d ± 0,01
IPR Uirapuru 80,22c ± 0,43 0,43c ± 0,04 5,44d ± 0,58 5,46d ± 0,09 0,08d ± 0,01
*Médias seguidas de mesma letra nas colunas, não diferem significativamente entre si (p>0,05)
pelo teste Tukey.
Em relação à coloração instrumental das farinhas, observou-se variação nos valores de
luminosidade (L*) de 78,57 a 85,69, onde as cultivares diferiram significativamente entre si,
com exceção das cultivares BRS Estilo, Pérola e BRS Agreste, as quais apresentaram maiores
valores de luminosidade (L*), apresentando farinhas com tonalidades mais claras, comparadas
com as demais cultivares. A cultivar BRS Esteio apresentou menor valor para luminosidade,
onde sua farinha apresentou tonalidade mais escura.
Valores similares de luminosidade L* foram encontrados por Xavier (2013) em farinhas
de feijão, onde a autora encontrou para três cultivares (Jalo, Cavalo e Uirapuru) luminosidade
L* variando de 71,01 a 75,83, indicando apresentar tonalidades mais claras. A farinha de feijão
Cavalo (71,01) demonstrou diferença estatística, sugerindo apresentar coloração levemente
mais escura que a farinha de feijão Jalo (74,00) e a farinha de feijão Uirapuru (75,83). Quando
comparadas aos grãos de feijão, as três farinhas demonstraram diferença estatística. Segundo a
autora, este fato é devido a coloração do tegumento dos grãos que quando moídos, estes, por
ter pouca quantidade nos grãos, quando comparado com a quantidade de cotilédone, não
apresenta tanta influência na medida de coloração.
Siddiq et al. (2010) encontraram para o parâmetro L* o valor de 50,47 analisando farinha
de feijão, no entanto, estes valores estão abaixo dos encontrados neste estudo. Já segundo
Gomes et al. (2015), o valor de luminosidade L* para farinha de feijão crua foi de 84,61, maior
que o encontrado para farinha de feijão extrusada (80,58), indicando uma redução na
luminosidade a partir do processo de extrusão. Quando se compara a farinha de feijão à farinha
de trigo, os valores de L* deste estudo são inferiores ao constatado por Ortolan (2006) (94,9 a
97,5).
Para os valores de cromaticidade a*, as farinhas de feijão das cultivares BRS Estilo,
Pérola e BRS Pitanga não apresentaram diferença estatística entre si. Para cromaticidade a*, a
94
cultivar BRS Agreste apresentou maiores valores, com tendência a farinhas mais avermelhadas,
e as cultivares BRS Esteio e IPR Uirapuru menores valores, com tendência a farinhas mais
esverdeadas.
De acordo com os valores obtidos no presente estudo, o parâmetro de cromaticidade a*
aproxima-se daqueles encontrados por Gomes et al. (2015) para farinha de feijão crua (1,27) e
maiores valores de a* para farinha de feijão extrusada (2,19). Por outro lado, Xavier (2013)
encontrou valores abaixo dos encontrados no presente trabalho, para farinhas de três cultivares
de feijão, obtendo -3,06 (Uirapuru) e -0,46 (Jalo) de cromaticidade a*, indicando farinhas com
tendência mais esverdeadas e 0,47 (Cavalo), farinhas com tendência mais avermelhadas.
Quanto aos valores de cromaticidade b*, quando comparados com as demais cultivares,
a farinha de feijão da cultivar BRS Agreste apresentou maiores valores, com tendência a
farinhas mais amareladas. As cultivares BRS Estilo e Pérola não diferiram significativamente
entre si, apresentando valores 12,4 e 9,98 %, respectivamente, abaixo do apresentado pela
cultivar BRS Agreste. Por outro lado, as cultivares do grupo comercial preto (BRS Esteio e IPR
Uirapuru) apresentaram os menores valores para o parâmetro de cor b*, com tendência a
farinhas mais azuladas. Segundo Gomes et al. (2015), o valor de cromaticidade b* para farinha
de feijão crua foi de 8,09, menor do que o encontrado para farinha de feijão extrusada (10,64),
no mesmo trabalho, e maior do que o encontrado no presente estudo.
Quando se compara a farinha de feijão à farinha de trigo, os valores encontrados neste
estudo, para cromaticidade b* estão dentro dos valores constatados por Ortolan (2006), que
ficaram entre 1,6 a 7,7, indicando ser uma farinha mais escura. Segundo o mesmo autor, quanto
mais escura a farinha, melhor sua qualidade nutricional, podendo ser consequência da menor
perda de nutrientes durante o processo de beneficiamento, ou mesmo pela maior presença de
pigmentos, como os carotenoides, no caso da farinha de trigo.
As farinhas de feijão das cultivares do grupo comercial preto, BRS Esteio e IPR
Uirapuru, apresentaram valores de Croma (C*) 11,53 e 13,56 % abaixo do apresentado pela
BRS Agreste, cultivar de maior valor. Esta cultivar apresentou diferença estatística, quando
comparada com as demais cultivares, representando tom de cor mais perceptível ao olho
humano. Valores intermediários foram encontrados pelas cultivares do grupo comercial
carioca, Pérola e BRS Estilo, onde estas não diferiram significativamente entre si. Froes (2012)
avaliou valores de croma (C*) em farinhas de feijão crua (8,20) e farinhas de feijão extrusada
(10,64), onde os valores para farinha de feijão extrusada não apresentaram diferença
95
significativa quando comparados com os valores encontrados, pelos mesmos autores, para
farinha de trigo (10,51).
Para os atributos de ângulo de coloração (Hue°), os valores variaram entre 0,08 e 0,23
Hº, apresentando diferença estatística entre as amostras. As cultivares do grupo comercial preto
apresentaram os menores valores quando comparados com as demais cultivares, não havendo
diferença estatística entre elas. A cultivar BRS Agreste foi a que apresentou maior valor para
este atributo. Froes (2012) avaliou o ângulo de coloração (Hue°) em farinhas de feijão crua
(1.42) e farinhas de feijão extrusada (1,37). Segundo a autora, os valores encontrados para
ângulo de coloração (Hue°), para essas farinhas, apresentaram-se estatisticamente diferentes
quando comparados com os valores encontrados, pelo mesmo autor, para farinha de trigo (1,50).
Dessa forma, os valores encontrados na literatura estão acima dos encontrados para as farinhas
de feijão avaliadas neste estudo, possuindo pouca diferença em sua coloração, em relação à cor
cinza.
3.7 Índice de absorção e solubilidade em água, e capacidade de retenção de óleo
A capacidade de absorção e solubilidade em água e absorção de óleo nas farinhas de
feijão de diferentes grupos comerciais foram estudadas, e os resultados encontrados estão
apresentados na Tabela 8.
Tabela 8. Valores de absorção e solubilidade em água, e absorção de óleo das farinhas de feijão
de diferentes grupos comerciais provenientes de Santo Antônio de Goiás – GO, 2014.
Cultivar Absorção de água
(ml/g)
Solubilidade em água
(%)
Absorção de óleo
(%)
BRS Estilo 2,96de ± 0,05 32,54b ± 0,47 54,43c ± 3,37
Pérola 2,93e ± 0,07 32,54b ± 0,75 58,84bc ± 2,59
BRS Agreste 3,28c ± 0,10 31,90b ± 0,58 62,45a ± 2,45
BRS Pitanga 3,11d ± 0,17 34,82a ± 1,01 56,19c ± 0,75
BRS Esteio 3,45b ± 0,04 26,40c ± 0,70 64,44ab ± 3,13
IPR Uirapuru 3,93a ± 0,03 27,12c ± 0,16 62,98ab ± 2,03
*Médias seguidas de mesma letra nas colunas, não diferem significativamente entre si (p>0,05)
pelo teste Tukey.
A capacidade de absorção de água das farinhas de feijão variou de 2,93 a 3,93 ml/g.
Todas as cultivares apresentaram diferença estatística, no entanto, as cultivares Pérola e BRS
Estilo não diferiram estatisticamente entre si, apresentando valores bem próximos. A farinha da
96
cultivar IPR Uirapuru apresentou maiores valores de absorção de água. Marquezi (2013)
avaliou a absorção de água nas farinhas de feijão das cultivares BRS Pitanga (123,36 %), BRS
Estilo (131,60 %) e Pérola (138,0 %) provenientes de Ponta Grossa – PR e das cultivares BRS
Pitanga (143,46 %), BRS Estilo (145,83 %) e Pérola (170,06 %) provenientes de Santo Antônio
de Goiás – GO. Siddiq et al. (2010) relataram que a absorção de água em farinhas de diferentes
cultivares de feijão variou de 223 a 265 %. Os resultados encontrados por esses autores foram
maiores do que os apresentados na Tabela 8, no entanto, sabe-se que esses valores podem variar
de acordo com a cultivar e o local de plantio.
Segundo Sathe (2002), a capacidade de absorção de água é importante para
características de certos produtos, tais como a umidade, a retrogradação do amido e o
subsequente endurecimento do produto. Essa absorção de água pode depender do conteúdo de
proteínas e do conteúdo de fibras da amostra. A proteína intacta absorve o equivalente a seu
peso em água, e quando desnaturada, pode absorver maiores quantidades de água devido à
alteração do balanço hidrofílico-hidrofóbico. Já as fibras, possuem grande capacidade de união
com a água e podem ser responsáveis pela absorção de água em até um terço do peso da amostra
(ALONSO et al., 2000; SOUZA, 2011).
Batista (2014) avaliou a absorção de água em feijões comum e caupi endurecidos, e
encontrou 4,22 e 3,56 g.g-1. Esses valores são maiores do que os encontrados no presente
trabalho, evidenciando que o processo de endurecimento dos grãos pode influenciar na absorção
de água. Dzudie, Scher e Hardy (2002), avaliando o efeito da adição da farinha de feijão em
salsichas de carne, observaram que, quanto maior era adição da farinha de feijão às salsichas,
maior era a capacidade que elas tinham de reter água quando comparadas ao controle. Além
disso, houve aumento do rendimento das salsichas cozidas devido à diminuição da perda de
sólidos pelo cozimento.
A alta capacidade de absorção de água é desejável para o preparo de sopas, mingaus e
pudins instantâneos, produtos cárneos, pães e bolos, para os quais valores altos de absorção de
água são importantes para ajudar a manter umidade destes, permitindo a adição de mais água à
massa, melhorando suas características de manuseio (BECKER, 2010; WANG et al., 2006).
Segundo Lopes (2010), a solubilidade de um produto depende da sua constituição
química e das interações entre os seus constituintes e a água, dependendo em grande parte das
proteínas e amido. A solubilidade das proteínas é determinada por três fatores principais: grau
de hidratação, densidade e destruição de cargas ao longo da cadeia e presença de substâncias
não protéicas como fosfatos, carboidratos e lipídeos, que podem apresentar efeito estabilizante
97
(ARAÚJO, 2011). A solubilidade de uma proteína em água é afetada pelo número de interações
proteína-proteína e proteína-água existentes, pois as interações hidrofóbicas resultam na
diminuição da solubilidade, enquanto que as interações iônicas e polares permitem interações
das proteínas com as moléculas de água e, consequentemente, aumentam a solubilidade destas
moléculas. Já para o amido, a solubilidade varia conforme a razão amilose/amilopectina, sendo
que quanto maior o teor de amilose, maior a solubilidade (BORBA; SARMENTO e LEONEL,
2005).
Nas farinhas, a solubilidade em várias faixas de pH pode servir como um indicador do
seu comportamento quando forem aplicadas em sistemas alimentícios e também da magnitude
da desnaturação da proteína devido ao tratamento térmico ou químico (OKEZIE e BELLO,
1988). Neste estudo, as farinhas de feijão apresentaram solubilidade entre 26,40 % para a
cultivar BRS Esteio, de menor valor, e 34,82 % para a cultivar BRS Pitanga, de maior valor
(Tabela 8). As cultivares com valores intermediários, BRS Estilo, Pérola e BRS Agreste, não
diferiram estatisticamente entre si, apresentando-se com valores próximos. Gomes et al. (2015)
avaliaram a solubilidade em farinha de feijão cru, e encontraram 37,46 % de solubilidade, cujo
valor está de acordo com o relatado por Lopes (2010), em que o autor encontrou 33% de
solubilidade em água para farinha de feijão crua.
Em relação à capacidade de absorção de óleo nas farinhas de feijão, estas apresentaram
altos teores de absorção, onde seus valores variaram entre 54,43 e 64,44 %. Maiores valores de
absorção de óleo foram encontrados por Marquezi (2013), onde a autora encontrou valores entre
86,38 e 98,24 para cultivares provenientes de Ponta Grossa – PR e valores entre 84,72 e 97,92
% para cultivares provenientes de Santo Antônio de Goiás – GO.
Sathe e Salunkhe (1981) encontraram 1,55 g.g-1 de absorção de óleo em farinha de feijão
cru, do grupo comercial carioca, e 1,26 g.g-1 de absorção de óleo em feijões processados por
extrusão. Batista (2014) encontrou 5,63 g.g-1 de absorção de óleo para feijão comum e 5,72 g.g-
1 para feijões caupi endurecidos. Segundo Sathe (2002), a capacidade de absorção de óleo de
farinhas é importante para o desenvolvimento de novos produtos fritos, bem como sua
estabilidade durante o armazenamento. Siddiq et al. (2010) relataram que a capacidade de
absorção de óleo em farinhas de diferentes cultivares de feijão variou de 123 a 152 %. Os
resultados encontrados por esses autores foram maiores do que os apresentados na Tabela 8,
sendo que esses valores podem variar de acordo com a cultivar e o local de plantio.
98
3.8 Propriedades espumantes
A capacidade de formação de espuma, bem como a estabilidade das farinhas de feijão
nos diferentes pHs, constam na Tabela 9.
Tabela 9. Valores da capacidade de formação e estabilidade da espuma nos pHs 2,5; 5,6 e 8,0
das farinhas de feijão de diferentes grupos comerciais provenientes de Santo Antônio de Goiás
– GO, 2014.
Cultivar Capacidade de formação de espuma (%)
pH 2,5 pH 5,6 pH 8,0
BRS Estilo 36,67b ± 1,53 26,67bc ± 0,58 27,00c ± 1,73
Pérola 36,00b ± 2,00 28,00bc ± 3,46 25,00c ± 1,00
BRS Agreste 53,33a ± 5,77 30,33ab ± 2,08 30,67b ± 0,58
BRS Pitanga 41,67b ± 5,51 35,00a ± 1,73 33,33ab ± 1,53
BRS Esteio 26,67c ± 2,08 26,00bc ± 3,61 33,67a ± 1,15
IPR Uirapuru 37,67b ± 2,08 25,00c ± 1,73 33,33ab ± 1,53
Cultivar Estabilidade da espuma (%)
pH 2,5 pH 5,6 pH 8,0
BRS Estilo 71,33ab ± 3,25 94,96a ± 2,06 94,02ab ± 3,69
Pérola 69,50b ± 3,40 93,11a ± 2,99 96,05a ± 0,19
BRS Agreste 64,56b ± 7,68 92,57a ± 6,67 91,38ab ± 1,88
BRS Pitanga 67,64b ± 6,18 93,27a ± 4,71 96,01a ± 1,81
BRS Esteio 78,78a ± 1,66 92,06a ± 10,35 90,12ab ± 1,97
IPR Uirapuru 78,71a ± 1,15 96,03a ± 3,87 89,00b ± 1,81
*Médias seguidas de mesma letra nas colunas, não diferem significativamente entre si (p>0,05)
pelo teste Tukey.
Observou-se que houve maior percentual de formação de espuma para as cultivares BRS
Agreste, BRS Pitanga e IPR Uirapuru, quando a espuma foi formada em pH 2,5. Neste mesmo
pH, as cultivares BRS Estilo, Pérola, BRS Pitanga e IPR Uirapuru não apresentaram diferença
estatística, apresentando valores altos, quando comparados com os encontrados para as espumas
formadas em pH 5,6 e 8,0. Quando o valor do pH esteve próximo ao valor do ponto isoelétrico
de suas proteínas, em pH 5,6, houve maior formação de espuma para as cultivares BRS Pitanga
e BRS Agreste, no entanto, estas cultivares apresentaram maior percentual para o pH 2,5. Já
para a cultivar BRS Esteio, a formação de espuma foi maior em pH 8,0 e menor em pH 5,6.
Marquezi (2013), avaliando a formação de espuma em farinhas de feijão, provenientes de Ponta
Grossa – PR, encontrou maior formação de espuma para as cultivares BRS Estilo e Pérola em
99
pH 8,0, já a cultivar BRS Pitanga, apresentou maior em pH 5,6, proveniente de Santo Antônio
de Goiás - GO.
Segundo Marquezi (2013), uma diminuição nas forças hidrofóbicas atrativas entre as
moléculas de proteína ocorre nas regiões de pH na faixa ácido e alcalino, onde as moléculas de
proteínas tornam-se positivamente e negativamente carregadas, respectivamente. Estas cargas
de mesmo sinal levam a repulsão, o que facilita a flexibilidade das moléculas de proteína e,
com isso, faz com que se difundam mais rapidamente para a interface ar-água para encapsular
partículas de ar, levando a formação de espuma (CHAU e CHEUNG, 1998).
Gomes et al. (2006) avaliaram a capacidade de formação de espuma em farinha de
feijão, do grupo comercial carioca utilizando cinco tratamentos, sendo um controle (farinha de
feijão crua). Os autores verificaram que as farinhas de feijão utilizadas no estudo apresentaram
baixo índice de capacidade de formação de espuma, já a farinha de feijão crua, utilizada como
controle, apresentou, aproximadamente, 9,8 % de capacidade de formação de espuma. Segundo
Sathe e Salunkhe (1981), as albuminas mostraram maior capacidade de formar espuma,
enquanto a dos isolados proteicos foi a mais baixa entre as amostras estudadas. A capacidade
das proteínas do feijão Great Northern formarem espuma é também dependente da
concentração, atingindo um máximo em 10% (p/v). Esses valores são inferiores aos encontrados
por Donadel e Prudencio-Ferreira (1999), para feijões comuns (19,33%) e armazenados a 41
°C durante 20, 30 e 40 dias, que apresentaram respectivamente: 24,40%, 25,66% e 19,83% de
aumento de volume, após a formação de espuma.
De acordo com os resultados encontrados no presente trabalho, as farinhas de feijão
também apresentaram ótimo percentual de estabilidade de espuma (Tabela 9). Em geral, as
espumas foram mais estáveis em pH 5,6 não apresentando diferença estatística entre as
amostras. Os maiores percentuais de estabilidade de espuma encontrados neste estudo foram
em pH 5,6 para as cultivares BRS Estilo, BRS Agreste, BRS Esteio e IPR Uirapuru, e em pH
8,0 para as cultivares Pérola e BRS Pitanga. Já em pH 2,5, mais ácido, onde o valor do pH
estava próximo ao valor do ponto isoelétrico de suas proteínas, os valores encontrados foram,
aproximadamente, 23,3% e 22,6% menores, quando comparados com os encontrados para o
pH 5,6 e 8,0. Na região do ponto isoelétrico ou perto dela, a falta de interações repulsivas
promove interações favoráveis de proteína-proteína e a formação de uma película viscosa na
interface. Além disso, ocorre aumento de quantidade de proteína adsorvida à interface no PI
devido à falta de repulsão entre a interface e as moléculas em adsorção. Esses dois fatores
aumentam tanto a espumabilidade quanto a estabilidade da espuma (DAMODARAN, 2010).
100
Adebowale e Lawal (2003), estudando a capacidade de formação de espuma de
concentrados proteicos de feijão mucana (Mucana pruriens), encontraram maior formação de
espuma no pH 10,0 (134%), seguido do pH 4,0 (35%) e do pH 2,0, no qual, após 8 horas, a
estabilidade da espuma foi maior no pH 4 (próxima a região do ponto isoelétrico). Já Akintayo,
Oshodi e Esuoso (1999), observaram maior formação de espuma nos pHs ácido e alcalino para
o feijão guandu (Cajanus cajan), sendo menor na região isoelétrica (entre pH 4 e 6), onde a
estabilidade da espuma também foi maior nos extremos de pH.
A estabilidade de espuma relaciona-se com a qualidade da proteína, sendo necessário
que se formem películas coesivas, elásticas, contínuas e impermeáveis ao ar (CHEFTEL; CUQ;
LORIENT, 1989). Isto se explica, pois a estabilidade de espuma nem sempre se correlaciona
com a formação de espuma, devido alguns produtos apresentarem baixa estabilidade, apesar de
ter alta formação de espuma, enquanto que outros mostram a estabilidade proporcional à
formação de espuma. Dessa forma, a estabilidade de espuma está diretamente relacionada com
o grau de desnaturação da proteína (YASUMATSU, 1972).
A maior parte das globulinas de feijões comuns secos não apresenta alta capacidade de
formação de espuma ou estabilidade de espuma, quando comparadas com diversas proteínas
animais, como a do ovo e do leite, e isto se deve, em parte, ao fato de que as proteínas de
armazenamento de feijões secos apresentam uma estrutura rígida e compacta (SATHE, 2002).
Assim, a formação de espuma e a estabilidade de espuma são importantes em produtos de forno,
merengues e coberturas de bolos, por ajudarem na incorporação de ar (JAMES e SLOAN,
1984).
3.9 Propriedades emulsificantes e estabilizantes
Os valores encontrados para a capacidade emulsificante e a estabilidade da emulsão nas
farinhas de feijão de diferentes grupos comerciais constam da Tabela 10.
101
Tabela 10. Valores da capacidade emulsificante e estabilidade da emulsão das farinhas de feijão
de diferentes grupos comerciais provenientes de Santo Antônio de Goiás – GO, 2014.
Cultivar Capacidade Emulsificante (%) Estabilidade da Emulsão (%)
BRS Estilo 51,62b ± 0,09 54,64bc ± 1,73
Pérola 51,53b ± 2,83 58,10ab ± 3,73
BRS Agreste 51,32b ± 1,21 54,35bc ± 1,39
BRS Pitanga 50,31b ± 1,23 49,70c ± 4,12
BRS Esteio 55,16a ± 0,28 59,57ab ± 0,82
IPR Uirapuru 53,27ab ± 2,27 63,48a ± 1,11
*Médias seguidas de mesma letra nas colunas, não diferem significativamente entre si (p>0,05)
pelo teste Tukey.
A capacidade emulsificante variou de 55,16 a 51,32 %, onde a cultivar BRS Agreste
apresentou menores valores de capacidade emulsificante, quando comparada com as demais
cultivares. As cultivares BRS Esteio e IPR Uirapuru apresentaram maiores valores para
capacidade emulsificante, não apresentando diferença estatística entre si. Esses valores estão
abaixo dos encontrados por Marquezi (2013), que avaliou a capacidade emulsificante em
farinhas de feijão, de diferentes grupos comerciais, obtendo valores que variaram entre 68,28 e
76,09 %, onde as cultivares BRS Pitanga (68,28%), BRS Estilo (71,74 %) e Pérola (72,92 %),
provenientes de Ponta Grossa – PR, diferiram significativamente entre si. Já as cultivares BRS
Pitanga (71,56 %), BRS Estilo (73,32 %) e Pérola (72,69 %), provenientes de Santo Antônio
de Goiás – GO, não apresentaram diferença estatística. Valores similares foram encontrados
por Donadel e Prudêncio-Ferreira (1999), que avaliaram as propriedades funcionais de feijões
novos e de feijões comuns envelhecidos, armazenados a 41 °C, durante 20, 30 e 40 dias, e
encontraram valores de 71,08; 60,42; 66,50 e 60,36 (g de óleo emulsificado/g), respectivamente
para a capacidade emulsificante, no entanto, sabe-se que esses valores podem variar de acordo
com a cultivar e o local de plantio.
Cheftel et al. (1985) sugeriram a existência de correlação positiva entre as propriedades
de emulsificação e solubilidade das proteínas. Entretanto, as propriedades emulsificantes não
podem ser atribuídas somente às proteínas dispersíveis, pois outros componentes das farinhas
como proteínas insolúveis e carboidratos, podem influenciar a emulsificação. A maior parte das
globulinas de feijões comuns secos não apresenta alta capacidade de formação de espuma,
quando comparadas com diversas proteínas animais, como a do ovo e do leite, e isto se deve,
em parte, ao fato de que as proteínas de armazenamento de feijões secos apresentam estrutura
rígida e compacta (SATHE, 2002).
102
Quanto à estabilidade da emulsão, os resultados encontrados apresentaram diferença
estatística, variando entre 49,70 e 63,48 %, onde a cultivar IPR Uirapuru apresentou maior
estabilidade da emulsão, quando comparada com as demais cultivares. As cultivares BRS
Agreste e BRS Pitanga apresentaram valores próximos e abaixo dos demais, não diferindo
estatisticamente entre si. As cultivares Pérola, BRS Esteio e IPR Uirapuru apresentaram
maiores valores de estabilidade da emulsão. Sathe et al. (1982) sugeriram que alta estabilidade
de emulsão, encontrada em feijões winged, é devido à estrutura globular nativa da maioria de
suas proteínas.
Marquezi (2013) avaliou a estabilidade da emulsão em farinhas de feijão, de diferentes
grupos comerciais, e encontrou valores que variaram entre 68,87 e 83,369 %, onde as cultivares
BRS Pitanga (69,61 %), BRS Estilo (72,91 %) e Pérola (77,29 %), provenientes de Ponta Grossa
– PR, os quais diferiram significativamente entre si. Já as cultivares BRS Pitanga (77,48 %),
BRS Estilo (73,09 %) e Pérola (80,07 %), provenientes de Santo Antônio de Goiás – GO, não
apresentaram diferença estatística.
Siddiq et al. (2010), avaliando as características físicas e funcionais de farinhas de feijão
vermelho e preto, observaram valores de capacidade emulsificante de 45,6 a 60,5 % para as
quatro cultivares estudadas. Da mesma forma, a estabilidade da emulsão para as mesmas
cultivares, variou de 48,2 a 62,3 %. Sendo assim, comparando os valores encontrados no
presente trabalho, os valores encontrados por esses autores apresentam-se próximos ao
encontrados neste trabalho.
Quanto à estabilidade de emulsão, em seus estudos, Sathe e Salunkhe (1982) sugeriram
que a alta estabilidade de emulsão das farinhas de feijão era devido à natureza globular de suas
proteínas. Já em outro estudo, Sathe e Salunkhe (1981) observaram que as albuminas foram
melhores emulsificantes que as globulinas, visto que as albuminas registraram os maiores
valores de estabilidade de emulsão (5 mL de separação de fase depois de 780 horas, a 21 °C).
Dessa forma, observou-se que não apenas a quantidade de proteína influencia na estabilidade
de espuma da farinha, mas também, a natureza da proteína envolvida no produto.
103
3.10 Propriedade de pasta da farinha (RVA)
A viscosidade é uma das propriedades mais importantes de misturas instantâneas. A
curva de viscosidade representa o comportamento durante o aquecimento e permite avaliar as
características da pasta formada, devido às modificações estruturais das moléculas de amido, e
de outros componentes e, também, a tendência à retrogradação durante o resfriamento
(LUSTOSA e LEONEL, 2010).
Os resultados obtidos para as propriedades de pasta das farinhas de feijão estão
apresentados na Tabela 11. Estas apresentaram perfis viscoamilográficos similares (Figura 5),
possuindo aumento da viscosidade com a temperatura, e não havendo queda da viscosidade
após o retorno aos 50 °C. Todas as amostras não exibiram redução da viscosidade durante o
período de aquecimento a 95 °C, o que segundo Marquezi (2013) revela que os grânulos de
amido gelatinizaram e os demais compostos do feijão, tais como proteínas e fibras, podem ter
contribuído para a estabilidade da pasta. Perfis similares foram observados para feijão comum
proveniente do Canadá (CHUNG et al., 2008) e farinha de feijão mungo e fava (LIU et al.,
2006).
Tabela 11. Propriedades viscoamilográficas da farinha de feijão de diferentes grupos
comerciais provenientes de Santo Antônio de Goiás – GO, obtidas através de viscoamilogramas
construídos no RVA, 2014.
Cultivar Viscosidade
Máxima (cP)
Viscosidade
Final (cP)
Tendência à
Retrogradação (cP)
Tempo de
Pico (min)
BRS Estilo 392,9b ± 37,9 775,0ab ± 30,6 382,1ab ± 11,8 7,0a ± 0,0
Pérola 315,8bc ± 55,9 610,9c ± 67,0 293,7cd ± 25,8 7,0a ± 0,0
BRS Agreste 270,2c ± 66,7 572,4c ± 83,8 300,4cd ± 23,3 7,0a ± 0,0
BRS Pitanga 136,4d ± 43,9 401,6d ± 98,3 264,8d ± 58,6 6,7a ± 0,5
BRS Esteio 299,8c ± 65,9 725,7b ± 92,5 424,1a ± 32,7 7,0a ± 0,0
IPR Uirapuru 494,1a ± 96,8 846,0a ± 89,4 350,3bc ± 73,3 7,0a ± 0,1
*Médias seguidas de mesma letra nas colunas, não diferem significativamente entre si (p>0,05)
pelo teste Tukey.
De acordo com os resultados obtidos para as propriedades viscoamilográficas das
farinhas de feijão (Figura 4), observou-se baixa viscosidade inicial para todas as misturas.
Segundo Menegassi et al. (2007), a viscosidade inicial a 25°C ou viscosidade de pasta a frio
indica a capacidade das farinhas em absorver água em temperatura ambiente e formar pasta, gel
ou líquido viscoso. Esses valores de viscosidade inicial elevam-se com a prévia gelatinização
da amostra e decrescem em condições severas de processamento em razão da despolimerização
104
do amido com a cocção. Marquezi et al. (2016), também avaliando farinhas de feijão, obtiveram
altos valores de viscosidade inicial à 95°C para as cultivares do grupo comercial carioca BRS
Estilo (505,33 cP) e Pérola (365,67 cP), provenientes de Santo Antônio de Goiás – GO, e
menores valores para a cultivar do grupo comercial especial BRS Pitanga (82,50 cP). Já para
as cultivares provenientes de Ponta Grossa – PR, Marquezi (2013) também obteve altos valores
de viscosidade inicial à 95°C para as cultivares do grupo comercial carioca BRS Estilo (249,50
cP) e Pérola (193,33 cP), no entanto, menores que os apresentados pelas cultivares provenientes
de Santo Antônio de Goiás – GO.
Figura 5. Viscoamilograma das farinhas de feijão de diferentes grupos comerciais provenientes
de Santo Antônio de Goiás – GO, 2014.
A farinha de feijão da cultivar IPR Uirapuru apresentou maior viscosidade máxima,
quando comparada com as demais farinhas de feijão avaliadas no presente estudo, onde sua
viscosidade máxima foi 20,48, 36,08 e 39,32%, respectivamente, maior que os valores
apresentados pelas cultivares BRS Estilo e Pérola, do grupo comercial carioca, e BRS Esteio,
do grupo comercial preto. Por outro lado, a cultivar BRS Pitanga apresentou viscosidade
máxima 3,6 vezes menor, quando comparado com a viscosidade máxima apresentada para a
farinha de feijão da cultivar IPR Uirapuru. Valores similares a esta cultivar foram obtidos por
Gomes et al. (2015) para farinha de feijão crua, onde os autores obtiveram viscosidade máxima
de 415,3 cP.
Segundo Clerici e El-Dash (2008), o pico de viscosidade, considerada viscosidade a
quente, está diretamente relacionada com o nível de degradação sofrido pelo grânulo de amido,
pois quando a estrutura do grânulo é destruída, ele perde sua capacidade de inchar quando
105
aquecido em água e, consequentemente, apresenta baixa viscosidade a quente. Esta viscosidade,
no ciclo de aquecimento, indica o quão elevado ou baixo pode ser a viscosidade de uma amostra
que, por sua vez, depende da estrutura granular do amido, da sua proporção de amilose e
amilopectina e das prováveis combinações que podem ser feitas com outros ingredientes
(MOURA, 2012). Segundo Silva et al. (2008), quando as farinhas forem destinadas à
formulação de sopas, caldos, tortas ou outros alimentos, por exemplo, em que é preciso a
conservação da baixa viscosidade em temperaturas acima da temperatura ambiente, a
viscosidade máxima é um parâmetro importante a ser avaliado.
Silveira et al. (1981), avaliando a viscosidade de misturas de farinhas de arroz e soja,
observaram que o aumento da soja nas misturas diminui o teor de amido e, com isso, a
viscosidade. Da mesma forma, Maia et al. (1999), analisando a viscosidade de pasta em
viscoamilógrafo Brabender de mingaus desidratados de arroz e soja, observaram que, com o
aumento das proporções de soja (0 a 50%), houve aumento na temperatura de viscosidade
máxima e diminuição na viscosidade máxima, resultado também observado por Borges et al.
(1998) em misturas de canjiquinha e soja. Outro fator importante é a diminuição da água
disponível para a gelatinização do amido e sua interação com a proteína, pois El-Saied et al.
(1979) o conteúdo de proteína é negativamente correlacionado com a viscosidade máxima, pois
a proteína pode atuar como barreira física para o intumescimento do amido.
Moura (2012), estudando o efeito da extrusão em farinha mista de feijão, arroz e milho
no comportamento de pasta, observou maior valor de viscosidade durante aquecimento a 95°C
para um tratamento de extrusão elaborado com 140 °C, 160 rpm e 24 % de umidade, obtendo
valor de 260,50 cP. Este valor é próximo ao encontrado neste estudo para a farinha de feijão da
cultivar BRS Agreste (270,2 cP). De acordo com este mesmo autor, amido que não sofre
processo de extrusão tão severo, seja por auxílio de uma elevada umidade, ou de uma baixa
temperatura associada com uma baixa rotação do parafuso, pode manter parte de sua estrutura
amilácea, apresentando até mesmo um pico de viscosidade máxima, que pode representar um
amido não gelatinizado, ou parcialmente gelatinizado.
O pico de viscosidade refere-se à máxima viscosidade após o início do aquecimento e
antes do início do resfriamento da suspensão no viscoamilógrafo. Este parâmetro mede a
resistência do grânulo de amido ao colapso resultante da temperatura e do atrito mecânico.
Assim, durante o ciclo de aquecimento até 95 °C, ocorre o intumescimento, e a gelatinização
dos grânulos de amido, além da absorção máxima de água pelos mesmos atingindo o pico
máximo de viscosidade nesta etapa (LUSTOSA e LEONEL, 2010; LUSTOSA et al., 2009).
106
Altos valores de viscosidade final, também, foram obtidos para as diferentes cultivares
de feijão apresentadas neste estudo, onde as cultivares IPR Uirapuru e BRS Estilo obtiveram os
maiores valores, não diferindo significativamente entre si. Por outro lado, a cultivar BRS
Pitanga, apresentou valor de viscosidade final, aproximadamente, 2,10 e 1,92 vezes menor do
que os apresentados pelas cultivares IPR Uirapuru e BRS Estilo. Valores similares de
viscosidade final foram obtidos por Gomes et al. (2015) para farinha de feijão crua de 885,7 cP,
estando próximo ao obtido neste estudo para a farinha de feijão da cultivar IPR Uirapuru, de
846,0 cP, e maiores ao obtido para farinha de feijão crua (479,0 cP) por Lopes (2010). Segundo
Marquezi et al. (2016), que avaliaram a viscosidade final à 95°C de farinhas de feijão, também
obtiveram altos valores para as cultivares do grupo comercial carioca BRS Estilo (863,67 cP) e
Pérola (817,33 cP), provenientes de Santo Antônio de Goiás – GO, e menores valores para a
cultivar do grupo comercial especial BRS Pitanga (134,00 cP). Já para as cultivares
provenientes de Ponta Grossa – PR, Marquezi (2013) também obteve altos valores de
viscosidade final à 95°C para as cultivares do grupo comercial carioca BRS Estilo (587,50 cP)
e Pérola (487,67 cP), no entanto, menores que os apresentados pelas cultivares provenientes de
Santo Antônio de Goiás – GO. Essa diferença encontrada nos valores de viscosidade final para
as farinhas de feijão pode ser devida a diferença de variedades dos grãos de feijões utilizados,
bem como do teor de amilose presente nos grãos.
Após o aquecimento, gelatinização e resfriamento do amido, uma das características de
reconhecida importância na área de alimentação, principalmente em relação à textura do
produto, é o processo de retrogradacão do amido, fenômeno que ocorre devido ao efeito da
recristalização das moléculas de amilose e amilopectina, resultando na reorganização da
estrutura molecular, formando precipitados e/ou géis e, consequentemente, aumento da
viscosidade final durante o processo de resfriamento pela formação de novas ligações de
hidrogênio (GUTKOSKI, 2000; SILVA et al., 2008).
Em relação à tendência à retrogradação, os valores encontrados neste estudo variaram
de 264,8 a 424,1 cP, apresentando diferença significativa entre as amostras. As cultivares com
maiores tendências à retrogradação foram BRS Esteio e BRS Estilo, não apresentando diferença
significativa entre as amostras. Lopes (2010), avaliando a tendência à retrogradação em farinha
de feijão crua, obteve valor similar (263,0 cP) ao encontrado para a cultivar BRS Pitanga,
avaliada neste estudo (264,8 cP), e Froes (2012) encontrou, também para farinha crua de feijão
carioca, 496,3 cP de tendência à retrogradação, estando este valor próximo ao encontrado para
a cultivar BRS Esteio (424,1 cP).
107
Marquezi (2013) avaliando farinhas de feijão de diferentes grupos comerciais,
encontrou 282,00, 603,50 e 388,33 cP para tendência à retrogradação para as cultivares BRS
Pitanga, BRS Estilo e Pérola, respectivamente, provenientes de Ponta Grossa – PR. Já Marquezi
et al. (2016) também avaliando farinhas de feijão, encontraram 221,50, 588,00 e 479,33 cP para
tendência à retrogradação para as cultivares BRS Pitanga, BRS Estilo e Pérola,
respectivamente, provenientes de Santo Antônio de Goiás – GO. Segundo estes autores, quando
ocorre alta viscosidade e baixa tendência a endurecer pela retrogradação, essas farinhas
poderiam ser utilizadas para incrementar sopas cremosas e molhos, além de serem utilizadas
para elaboração de pães e pudins.
3.11 Teor de kaempferol
Os resultados obtidos das concentrações de kaempferol das amostras de feijão são
expressos em mg de kaempferol/100 g de amostra, e são apresentados na Tabela 12.
Tabela 12. Resultados da quantificação de kaempferol nas farinhas de feijão dos diferentes
grupos comerciais provenientes de Santo Antônio de Goiás – GO, 2014.
Cultivar Kaempferol-3-O-glicosídeo (mg/100g)
BRS Estilo 95,67a ± 7,57
Pérola 87,67a ± 17,64
BRS Agreste n.d.
BRS Pitanga 104,00a ± 2,65
BRS Esteio n.d.
IPR Uirapuru 51,00b ± 4,00
*Médias seguidas de mesma letra nas colunas, não diferem significativamente entre si
(p>0,05) pelo teste Tukey. n.d. = Não detectado.
Com base nos resultados obtidos, verificou-se que não houve diferença estatística entre
as cultivares BRS Estilo, Pérola e BRS Pitanga, sendo que estas cultivares apresentaram os
maiores valores de concentração de kaempferol, e a cultivar IPR Uirapuru apresentou menor
valor de concentração de kaempferol. Nas cultivares BRS Agreste e BRS Esteio, do grupo
comercial preto, não foi possível detectar teores de kaempferol. No entanto, de acordo com
Rocha-Guzmán et al. (2007b), grãos pigmentados como o feijão preto, possuem maiores teores
de compostos fenólicos do que grãos de cor clara.
108
Segundo Díaz-Batalla et al. (2006), em feijões pretos crus, os ácidos fenólicos
correspondem a aproximadamente 647,4 µg.g-1 de feijão e os flavonoides a aproximadamente
677,4 µg.g-1 de feijão, já após o cozimento dos grãos, esses teores são reduzidos em 17,9 a 44,5
% para ácidos fenólicos e em 12 a 65 % para flavonoides. Entre os flavonóis identificados por
Perazzini et al. (2008), o kaempferol foi identificado em variedades locais de feijões “Regina”
em uma concentração próxima de 5 mg/kg (4,878 ± 0,466 mg/kg). Da mesma forma, os autores
Romani et al. (2004) e Aparicio-Fernadéz et al. (2005), detectaram a presença de kaempferol
em diferentes variedades de feijão comum, em que seus maiores teores foram derivados de
glicosídeos.
A concentração de kaempferol em grãos de feijões é muito variável, tendo sido
encontrados traços (<0,2 mg/kg) em uma variedade Toscana (ROMANI et al., 2004) a 209,4
mg/kg em variedades Mexicanas (DÍAZ-BATALLA et al., 2006). Em estudo de 62 tipos de
feijões mexicanos, um dos principais flavonoides analisados foi o kaempferol, e verificou-se
que a variação nos teores de polifenóis eram mais relacionados com o genótipo do que com a
cor dos tegumentos dos grãos (ESPINOSA-ALONSO et al., 2006).
109
4 Conclusão
Para as condições do presente estudo, observou-se grande diferença entre as cultivares
do mesmo grupo comercial.
Grãos do grupo comercial preto apresentaram-se mais leves, e os do grupo comercial
carioca, mais pesados e de maior dimensão, indicando grãos com maior potencial de aceitação
pelos consumidores em geral, e indústrias.
As farinhas de feijão do grupo comercial carioca apresentaram-se com tonalidades mais
claras, e com tendência a mais amareladas. Já as farinhas de feijão do grupo comercial preto
apresentaram maior percentual de peso retido de partículas nas peneiras, caracterizando maior
uniformidade no produto final, tornando este aspecto importantíssimo na utilização em
formulações de massas alimentícias e produtos de panificação; ótimos valores em relação à
propriedade de absorção de água e na conservação da viscosidade em temperaturas acima da
ambiente, sendo desejável para o preparo de sopas, mingaus e pudins instantâneos, produtos
cárneos, pães e bolos; ótima aplicabilidade no desenvolvimento de novos produtos fritos, bem
como auxilia na sua estabilidade durante o armazenamento; e maiores valores para capacidade
emulsificante e estabilidade da emulsão, auxiliando na melhora e manutenção da textura de
alguns produtos.
Em relação às características de solubilidade, a farinha de feijão da cultivar BRS
Pitanga, de tipo especial, apresentou ótima aplicabilidade em formulações alimentícias,
especialmente na textura, cor e características sensoriais; além de apresentar maiores teores de
kaempferol, evidenciando a presença de compostos antioxidantes que podem auxiliar na
prevenção de diversas doenças.
No geral, as espumas formadas pelas farinhas de feijão apresentaram-se mais estáveis
em pH 5,6, apresentando melhor aplicabilidade em produtos de forno, merengues e coberturas
de bolos, por ajudarem na incorporação de ar. Quanto às propriedades de pasta da farinha, todas
as amostras não exibiram redução da viscosidade durante o período de aquecimento a 95 °C,
revelando que os grânulos de amido gelatinizaram e os demais compostos do feijão, tais como
proteínas e fibras, podem ter contribuído para a estabilidade da pasta. Além disso, as diferentes
cultivares apresentaram-se dentro dos parâmetros adequados à conservação dos grãos por
apresentarem baixos valores de atividade de água, demonstrando boa qualidade.
110
Quanto aos feijões especiais, apesar de apresentarem baixa produção no Brasil, estes
grãos alternativos apresentaram ótimas características físicas, e mais estudos sobre os mesmos
são necessários para ampliar o potencial de aproveitamento desses feijões pelos programas de
melhoramento genético, indústrias de alimentos e consumidores, além de contribuírem para a
agregação de valor à cadeia produtiva do feijoeiro por meio da diversificação de mercado.
Sendo assim, nas condições do presente estudo, as farinhas de feijão de diferentes grupos
apresentaram propriedades bem interessantes, do ponto de vista físico, químico, tecnológico e
funcional, bem como, cada qual apresentou potencial de aplicação na elaboração de produtos
diversos pela indústria de alimentos, dado seu alto valor agregado.
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122
CAPÍTULO 3 (Artigo Científico 2)
Avaliação da qualidade nutricional e características antinutricionais de feijão
(Phaseolus vulgaris L.) de diferentes grupos de cor
Jennifer Vieira Pinto1, Priscila Zaczuk Bassinello2, Marina Aparecida de Sousa Mendonça1,
Rayane de Jesus Vital3, Rosângela Nunes Carvalho4, Solange Guidolin Canniatti Brazaca5
RESUMO
O feijão comum assume enorme importância na alimentação humana, apresentando alto
conteúdo proteico e de lisina, fibra alimentar, carboidratos complexos, vitaminas do complexo
B, minerais (ferro e zinco) e compostos fenólicos com atividade antioxidante, podendo
apresentar algumas características indesejáveis que limitam sua aceitabilidade ou seu valor
nutricional (presença de fatores antinutricionais e o baixo valor nutricional de suas proteínas).
Objetivou-se realizar a caracterização de compostos nutricionais e antinutricionais de seis
cultivares de feijões de diferentes grupos de cor, a fim de compor o portfólio de cultivares da
Embrapa Arroz e Feijão, contribuindo com informações úteis à comunidade científica, ao
consumidor e às indústrias de alimentos. Feijões dos grupos comerciais carioca, preto e especial
foram cultivados em Junho (inverno/2014), em Santo Antônio de Goiás-GO, higienizados,
secos e moídos até obtenção das farinhas. Estas foram analisadas quanto à: composição
centesimal, minerais, perfil de aminoácidos, digestibilidade proteica in vitro e fatores
antinutricionais. Farinhas de feijão BRS Pitanga e Pérola apresentaram maiores valores de
proteínas; BRS Esteio, menor digestibilidade proteica; BRS Esteio, maior teor de lipídeos; BRS
Agreste, maior teor de carboidratos; BRS Estilo, maior teor de fibras alimentares. As farinhas,
em geral, apresentaram altos teores de minerais (N, K, P, Mg, Ca, Fe, Zn, Mn e Cu). BRS
Pitanga apresentou-se com maior razão molar (fitato:ferro), e BRS Agreste, maior razão molar
(fitato:zinco). Farinhas de feijões pretos, os maiores teores de aminoácidos essenciais e não
essenciais, sendo que BRS Esteio obteve menor Escore de Aminoácidos Essenciais (1,20), e
BRS Estilo, maior escore (1,40). Farinhas de feijão carioca apresentaram maiores teores de
ácido fítico. Taninos foram observados em menores teores nas farinhas de feijão de Pérola e
maiores teores nos feijões pretos. Inibidores de tripsina foram menores nas farinhas IPR
Uirapuru; maior inibição de α-amilase ocorreu para BRS Pitanga. Dessa forma, as farinhas de
feijão apresentaram bom valor nutricional, podendo ser utilizadas para enriquecer a dieta da
população em geral, especialmente de grupos específicos, como vegetarianos que precisam
ingerir fontes proteicas de origem vegetal de melhor qualidade.
Palavras-chave: Feijão especial, Valor Nutricional, Minerais, Perfil de Aminoácidos,
Digestibilidade Proteica in vitro, Fatores Antinutricionais.
1 Mestranda em Ciência e Tecnologia de Alimentos – Universidade Federal de Goiás (UFG), Goiânia - GO –
[email protected]; [email protected]. 2 Pesquisador (a) da Embrapa Arroz e Feijão, Santo Antônio de Goiás - GO – [email protected]. 3 Graduanda em Nutrição – Universidade Paulista (UNIP), Goiânia - GO – [email protected]. 4 Analista da Embrapa Arroz e Feijão, Santo Antônio de Goiás - GO – [email protected]. 5 Professor (a) da Escola Superior de Agricultura Luiz de Queiroz (ESALQ), Piracicaba - SP – [email protected].
123
Evaluation of nutritional quality and antinutritional characteristics (Phaseolus vulgaris
L.) of different bean color groups
ABSTRACT
The common bean is extremely important in human diet, presenting high protein and lysine
content, dietary fiber, complex carbohydrates, B vitamins, minerals (iron and zinc) and phenolic
compounds with antioxidant activity, and may present some undesirable characteristics that
limit its acceptability or nutritional value (presence of antinutritional factors and the low
nutritional value of their proteins). The objective is to characterize the nutritional and anti-
nutritional compounds of six different color groups of bean cultivars in order to compose the
portfolio of varieties of Embrapa Rice and Beans, contributing with useful information to the
scientific community, consumer and food industries. Beans from the commercial carioca, black
and special groups were cultivated in June (winter / 2014), in Santo Antônio de Goiás-GO,
sanitized, dried and ground until the flour was obtained. These were analyzed for: proximal
composition, minerals, amino acid profile, protein in vitro digestibility and antinutritional
factors. BRS Pitanga and Pérola bean flours presented higher values of proteins; BRS Esteio,
lower protein digestibility; BRS Esteio, higher lipid content; BRS Agreste, higher carbohydrate
content; BRS Estilo, higher content of dietary fiber. Flours, in general, presented high levels of
minerals (N, K, P, Mg, Ca, Fe, Zn, Mn and Cu). BRS Pitanga presented with higher molar ratio
(phytate: iron), and BRS Agreste, higher molar ratio (phytate: zinc). Black bean flours, the
highest levels of essential and non-essential amino acids, and BRS Esteio obtained lower
Essential Amino Acid Score (1.20), and BRS Estilo, highest score (1.40). Carioca beans had
higher levels of phytic acid. Tannins were observed in lower levels for Perola flours and in
higher levels for black beans. Trypsin inhibitors were lower in IPR Uirapuru flours; Greater
inhibition of α-amylase occurred for BRS Pitanga. Thus, bean flours presented good nutritional
value and can be used to enrich the diet of the general population, especially of specific groups,
such as vegetarians who need to ingest protein sources of better vegetable origin.
Keywords: Especial beans, Nutritional value, Minerals, Amino acid profile, In vitro protein
digestibility, Anti-nutritional factors.
124
1 Introdução
O feijão comum (Phaseolus vulgaris L.) constitui um dos alimentos básicos das
populações de países desenvolvidos, e uma das principais fontes de proteína na dieta alimentar
de populações economicamente menos favorecidas. Assume enorme importância na
alimentação humana, fundamentalmente devido ao seu baixo custo, além de ser um alimento
relativamente balanceado nutricionalmente (CARNEIRO et al., 2005; WANDER et al., 2007).
No Brasil, existem inúmeras variedades de feijão, tais como Preto, Mulatinho, Carioca,
Pardo, Roxo, entre outras (CARNEIRO et al., 2005; IBGE, 2011). Dentre essas variedades, o
feijão preto é mais popular no Rio Grande do Sul, em Santa Catarina, no sul e no leste do
Paraná, no Rio de Janeiro, no sudeste de Minas Gerais e no sul do Espírito Santo. No entanto,
embora exista preferência regional por determinado tipo de grão, feijões do grupo carioca são
os mais cultivados no Brasil, representando 70% do consumo nacional e 53% da área cultivada
(DEL PELOSO e MELO, 2005; EMBRAPA, 2003).
Esta leguminosa representa fonte de diversos nutrientes, devido seu alto conteúdo
proteico, elevado teor de lisina, fibra alimentar, carboidratos complexos, e a presença de
vitaminas do complexo B, sendo, esta leguminosa, utilizada como alternativa em substituição
a carnes e outros alimentos proteicos (LAJOLO; GENOVESE; MENEZES, 1996; RIOS;
ABREU; CORRÊA, 2003). Da mesma forma, o feijão apresenta, ainda, outros componentes
que tornam seu consumo mais vantajoso e benéfico para a saúde, como a presença de minerais,
principalmente ferro e zinco (USDA, 2012, GEPTS et al., 2008; ABREU, 2005), bem como a
elevada quantidade de compostos fenólicos com atividade antioxidante encontrados em seus
tegumentos, estando relacionados à redução do risco de desenvolvimento de câncer, além de
apresentar atividade anti-inflamatória (OOMAH; CORBE; BALASUBRAMANIAN, 2010).
Apesar de tais vantagens, os feijões podem apresentar algumas características
indesejáveis que limitam sua aceitabilidade ou seu valor nutricional, tais como a presença de
fatores antinutricionais, e o baixo valor nutricional de suas proteínas, tendo em vista que não
possui todos os aminoácidos essenciais em quantidades significativas (RAMÍREZ-
CÁRDENAS; LEONEL; COSTA, 2008). No caso do feijão, os fatores antinutricionais – fitatos,
inibidores de protease, polifenóis (taninos), e inibidores da α-amilase – reduzem a atividade de
algumas enzimas, a ação biológica de diversos compostos químicos e a absorção de metabólitos
(BATISTA; PRUDÊNCIO; FERNANDES, 2010). Já em relação ao baixo valor nutricional de
125
suas proteínas, essa deficiência, atualmente, é suprida pela ingestão de feijão juntamente com
arroz, onde esta mistura é considerada a principal fonte proteica da alimentação, suprindo os
aminoácidos essenciais e apresentando digestibilidade proteica ao redor de 80 % (PIRES et al.,
2006).
Sendo assim, considerando que mais estudos referentes à caracterização nutricional e
antinutricional podem contribuir para futuras pesquisas relacionadas aos grãos, na redução de
diversas características indesejáveis, bem como na produção de diversos produtos alimentícios,
objetivou-se realizar a caracterização de compostos nutricionais e antinutricionais de seis
cultivares de feijões de diferentes grupos de cor, a fim de compor o portfólio de cultivares da
Embrapa Arroz e Feijão, contribuindo com informações úteis à comunidade científica, ao
consumidor e às indústrias de alimentos.
126
2 Material e Métodos
Na Figura 1 está apresentado o fluxograma dos procedimentos realizados com os grãos
para realização das análises nutricionais e antinutricionais.
Figura 1. Fluxograma dos procedimentos realizados com os grãos para realização das análises
nutricionais e antinutricionais.
127
2.1 Obtenção e preparo das amostras
Foram selecionados grãos de feijão (Phaseolus Vulgaris L.) dos grupos comerciais
carioca, preto e especial, provenientes do Banco Ativo de Germoplasma da Embrapa Arroz e
Feijão, em Santo Antônio de Goiás – GO. As cultivares selecionadas para avaliação neste
estudo foram (Figura 2): Pérola e BRS Estilo (grupo comercial carioca), IPR Uirapuru e BRS
Esteio (grupo comercial preto), e BRS Agreste e BRS Pitanga (grupo comercial especial).
Figura 2. Cultivares de feijão dos grupos comerciais carioca (BRS Estilo e Pérola), preto (BRS
Esteio e IPR Uirapuru) e especial (BRS Agreste e BRS Pitanga) que foram utilizados no
presente estudo, e cultivados na Embrapa Arroz e Feijão, Santo Antônio de Goiás – GO, 2014
(EMBRAPA, 2013; IAPAR, 2012).
O cultivo foi realizado em Junho de 2014, nos campos experimentais da Embrapa Arroz
e Feijão, na fazenda Capivara, em Santo Antônio de Goiás/GO (safra 2014), seguindo manejo
recomendado, com adubação 200 Kg/ha de nitrogênio, fósforo e potássio, nas concentrações
11:52:00, e colheita realizada entre os meses de Setembro e Outubro de 2014, onde os ciclos de
maturação foram concluídos conforme cada cultivar de feijão. O delineamento experimental foi
realizado em blocos casualizados, em parcelas com três repetições (8 linhas de 4 metros de
comprimento), sendo adequado para a produção de quantidade de grãos suficiente para atender
as demandas das atividades propostas no projeto.
Após a colheita dos grãos, o feijão passou por operações de limpeza – para a retirada de
sujidades como bagaço, palha, terra, pedras e grãos danificados –, expurgo – para a eliminação
de insetos e carunchos dos grãos –, seleção e polimento para retirada do pó. Em seguida, foram
armazenados, adequadamente, em sacos de polietileno de baixa densidade, em porções de 2 Kg
por grupo comercial, em local fresco e seco, e transportados para o Laboratório de Grãos e
Subprodutos da Embrapa Arroz e Feijão (Santo Antônio de Goiás – GO) até utilização nas
análises, conforme ilustrado na Figura 1.
128
2.2 Obtenção da farinha de feijão
Para a obtenção da farinha de feijão, os grãos dos grupos comerciais carioca, preto e
especial, separadamente, foram higienizados com detergente neutro e água destilada, em
proporção 1:5. Os grãos foram secos em estufa a 45 °C por 5 h, para evitar possíveis
interferências futuras nas análises e, após secagem, transferidos para o moinho, tipo ciclone,
para moagem dos grãos de feijão, até obtenção da farinha. O processamento das farinhas e as
análises de composição nutricional foram realizados no Laboratório de Grãos e Subprodutos;
as análises de minerais foram realizadas no Laboratório de Análises Agroambientais, ambos da
Embrapa Arroz e Feijão, em Santo Antônio de Goiás – GO; as análises referentes ao perfil de
aminoácidos foram realizadas no Laboratório de Cromatografia Líquida da Embrapa
Agroindústria de Alimentos em Rio de Janeiro – RJ; análises de digestibilidade proteica in vitro
e taninos foram realizadas no Departamento de Agroindústria, Alimentos e Nutrição da Escola
Superior de Agricultura “Luiz de Queiroz” – ESALQ, da Universidade de São Paulo – USP,
em Piracicaba – SP, e as análises de inibidores de tripsina e α-amilase foram realizadas no
Laboratório de Química de Proteínas do Instituto de Ciências Biológicas da Universidade
Federal de Goiás, em Goiânia – GO.
2.3 Composição Centesimal
a) Umidade
A determinação de umidade foi realizada por meio do método de secagem em estufa
com temperatura de 105ºC (AOAC, 2012). Foram pesados 5g da amostra triturada e
homogeneizada, em triplicata, em cápsula de porcelana previamente tarada. A cápsula com a
amostra foi colocada em estufa a 105ºC por 24 horas, em seguida, transferida para dessecador
por 30 minutos, até esfriar e, em seguida, pesada. O teor de umidade (%) foi obtido pela equação
1:
Teor de umidade = 100 x Nº de gramas de umidade
Nº de gramas da amostra (1)
129
b) Cinzas
As cinzas foram determinadas por meio da incineração da amostra em mufla à
temperatura de 550ºC, e os resultados obtidos em porcentagem (AOAC, 2012). Amostras de 3g
foram pesadas, em triplicata, em cadinho previamente tarado. As amostras foram carbonizadas
em forno mufla a 250°C por 4 horas, posteriormente, incineradas por 12 horas a 550ºC e, ao
final, os cadinhos com amostra incinerada colocados em dessecador, para esfriar, por 30min e,
em seguida, pesados. O teor de cinzas (%) foi obtido pela equação 2, seguinte:
Teor de cinzas = 100 x Nº de gramas de cinzas
Nº de gramas da amostra (2)
c) Proteínas Totais
A determinação de proteínas foi realizada pelo método de Kjeldahl, o qual baseia-se na
destruição da matéria orgânica seguida de destilação, sendo o nitrogênio dosado por volumetria.
O fator 6,25 foi utilizado para converter o teor de nitrogênio total em proteína (AOAC, 2012).
A digestão de 0,5 mg de amostra foi realizada a 350ºC, durante 4 horas, e 30 minutos em volume
de 5 mL de ácido sulfúrico concentrado e mistura catalítica. Em seguida, as amostras foram
destiladas e tituladas para determinação de nitrogênio e posterior cálculo do conteúdo de
proteínas, utilizando a equação 3, apresentada a seguir:
Teor de proteínas =(Vol Ác. Sulf) – (Vol Hid. Sód) x 0,14 x fator de conversão (6,25)
Peso da Amostra (3)
d) Lipídeos Totais
Os lipídeos (correspondentes à fração de extrato etéreo) foram obtidos em extrator
intermitente de Soxhlet, utilizando-se Éter de Petróleo P.A. como solvente (AOAC, 2012). Para
extração, três gramas das amostras foram adicionados a 150 mL de éter de petróleo e mantidos
durante seis horas a 60 ºC e, após uma hora em estufa a 105 º C, o peso do resíduo foi utilizado
para determinar o teor de lipídeos (%) pela equação 4:
Teor de lipídeos = 100 x Nº de gramas de lipídeos
Nº de gramas da amostra (4)
130
e) Fibra Alimentar Total
A determinação de fibra alimentar total foi realizada a partir do tratamento da amostra
com solução tampão fosfato na faixa de temperatura entre 95-100°C, em que os carboidratos
solúveis foram solubilizados. A amostra foi tratada com α-amilase, a fim de promover a
gelatinização do amido, seguida da adição da enzima protease para desnaturação das proteínas
presentes e o tratamento foi finalizado com enzima amiloglucosidase para remoção do amido.
Com este processo obteve-se uma mistura de fibra solúvel na fase aquosa e fibra insolúvel
precipitada, totalizando a fibra alimentar total. Realizou-se a filtração em cadinho de vidro
sinterizado tarado, e o cadinho seco em estufa, pesado e logo em seguida colocado em mufla
para determinação de cinza. O filtrado foi tratado com solução de álcool etílico a 95%, com a
finalidade de precipitar a fibra solúvel. A fibra precipitada foi filtrada em cadinho de vidro
sintetizado tarado, e o cadinho seco em estufa, pesado e logo depois colocado em mufla para
determinação de cinza. Por fim, o teor de fibra alimentar total foi calculado tomando-se o
resíduo total obtido e diminuindo-se do somatório do valor de proteína mais cinzas (FREITAS
et al., 2008).
f) Carboidratos Totais
O teor de carboidratos foi determinado por diferença, subtraindo-se de cem os valores
obtidos de umidade, cinzas, proteínas e lipídeos, em acordo com o estipulado na Resolução
RDC nº 360 de 2003 que trata sobre rotulagem de alimentos (BRASIL, 2003).
g) Valor Energético Total (VET)
O valor energético total foi estimado, utilizando-se os fatores de conversão de
ATWATER: 4 kcal.g‾¹ para proteínas, 4 kcal g‾¹ para carboidratos e 9 kcal.g‾¹ para lipídeos
(MERRIL e WATT, 1973).
131
2.4 Minerais
As amostras foram avaliadas quanto ao teor dos minerais, segundo a metodologia
descrita por Miyazawa et al. (1999), que consiste na digestão nitroperclórica com a solução de
HNO3:HCIO4. Para a obtenção das amostras, estas foram moídas em moinho de bolas,
separadamente, para evitar contaminação por ferro. Em seguida, um grama de amostra foi
pesado e serão adicionados 10 mL de solução nitroperclórica 4:1 v/v destes ácidos
concentrados. As amostras foram colocadas em bloco digestor com aquecimento e exaustão,
sendo mantidas nesta condição até a formação de uma solução límpida. Após a digestão, o
material foi transferido para balões volumétricos de 25 mL e o volume completado com água
deionizada. Os elementos fósforo, cálcio, magnésio, cobre, manganês, zinco e ferro, foram
determinados por espectrofotometria de absorção atômica, em espectrofotômetro e o elemento
potássio, determinado por espectrofotometria de chama, em fotômetro de chama. Os teores dos
minerais foram calculados, utilizando-se curva padrão com concentração conhecida para cada
elemento analisado. Após a realização das análises, os dados foram corrigidos para base seca.
2.5 Perfil de aminoácido
Para a determinação do perfil de aminoácidos, as amostras foram submetidas à hidrólise
ácida de proteínas e peptídios com solução aquosa de ácido clorídrico 6N (ponto de ebulição
constante), contendo 0,01% de fenol (m/v), por 22 horas a 110 ºC. As amostras hidrolisadas
foram secas em evaporador rotatório, centrifugadas a 2655 g e ressuspendidas em 1,0mL de
água Milli-Q. Alíquotas de 50μL do sobrenadante foram transferidas para outro tubo de ensaio,
secas e submetidas à reação de derivação em pré-coluna dos aminoácidos livres com
fenilisotiocianato (PITC). A separação dos derivativos feniltiocarbamil-aminoácidos (PTC-aa)
foi realizada em coluna de fase reversa C18 (Pico-Tag, Waters, 3,9 x 150 mm) com monitoração
em comprimento de onda em 254nm. A quantificação da amostra foi baseada na área de cada
pico de aminoácido, tomando-se como referência a área do pico do padrão de aminoácidos com
concentração conhecida, sendo que o padrão foi derivado nas mesmas condições que as
amostras (BIDLINGMEYER; COHEN; TRAVIN, 1984).
A partir dos resultados destas análises foi estimado o escore de aminoácidos essenciais
(EAE), de acordo com o padrão preconizado pela Organização Mundial de Saúde, denominado
132
padrão WHO/FAO/UNU (WHO, 2007). O EAE corresponde à proporção do aminoácido mais
limitante (primeiro limitante) do alimento-teste em relação ao padrão de aminoácidos essenciais
de crianças pré-escolares de 1 a 2 anos de idade usadas como padrão de referência, e foi
calculado conforme equação 5, a seguir:
EAE = mg do aminoácido limitante em 1g da proteína teste
mg do mesmo aminoácido em 1g do padrão de necessidade x 100 (5)
2.6 Digestibilidade protéica in vitro
A digestibilidade de proteínas foi realizada segundo metodologia proposta por Akeson
e Stahmann (1964), com modificações. Antes do início da análise, as amostras passaram por
cocção durante 10 minutos a 121 °C, com maceração prévia de 12 horas com água na proporção
de 1:3 para a maceração e 1:2 para cocção, havendo troca de água antes da cocção. Para a
análise foi colocada amostra fresca com solução ácida de pepsina e deixado por 3 horas em
banho-maria sob agitação a 37 ºC. Após este tempo, a solução foi neutralizada com NaOH 0,1N,
seguida da adição de solução de pancreatina, e mais 24 horas em banho-maria sob agitação nas
mesmas condições. Posteriormente, foram retirados 2 mL da mistura, transferidos para tubos
de centrífuga (15 mL), adicionado 10 mL de ácido pícrico 1%, centrifugados a 4.000 rpm por
30 minutos e retirado o sobrenadante para a digestão protéica pelo método micro Kjeldhal. Para
realização do branco, foram seguidos os mesmos procedimentos, porém com ausência de
amostra. Para obtenção da digestibilidade, realizou-se o cálculo com base na porcentagem de
proteína medida por Kjeldahl, a média obtida a partir da digestibilidade (%) e subtraindo o valor
do branco. Os resultados foram expressos em porcentagem.
2.7 Compostos antinutricionais
a) Ácido fítico
Para a determinação do conteúdo de ácido fítico foram pesados 1 g de amostra, sendo
todas dissolvidas em 50 mL de solução HCl 0,2 N, e mantidas em Shaker por duas horas a 150
rpm. Após filtragem desta solução em papel filtro, com poro de 14 a 18 µm, foi adicionado 1
mL de solução férrica a 0,5 mL de cada extrato obtido, sendo mantidos em banho-maria por 30
133
minutos com água em ebulição. Posteriormente, foram centrifugadas a 2447 g a 25 ºC, durante
30 minutos. Em seguida, misturou-se 1,5 mL de solução de biripidina a 1,0 mL do sobrenadante
para posterior leitura em espectrofotômetro. As alterações na absorbância foram analisadas pela
quantidade de ferro livre complexado com a solução de biripidina, a partir do comprimento de
onda a 519 nm e comparadas com curva padrão de ácido fítico, obtida a partir da escala de
concentração que irá variar de 3 a 30 µg/mL (HAUG e LANTZSCH, 1983). Para a
biodisponibilidade do Fe e Zn foi utilizada a razão molar ácido fítico versus elemento (AF: Fe
e AF: Zn), onde essa biodisponibilidade foi determinada por meio das razões molares entre o
ácido fítico e os minerais das farinhas, tendo como critério o valor crítico, descrito na literatura
para essas razões (SAHA; WEAVER; MASON, 1994; WHO, 1996).
b) Taninos
O teor de taninos foi determinado segundo a metodologia descrita por Price e Hagerman
(1980), com alterações. Antes do preparo do extrato, as amostras passaram por cocção durante
10 minutos a 121 °C, com maceração prévia de 12 horas com água na proporção de 1:3 para a
maceração e 1:2 para cocção, havendo troca de água antes da cocção. Os extratos foram
preparados com as amostras dissolvidas em metanol. A seguir, foram agitados por 20 minutos
em mesa agitadora e centrifugados durante 20 minutos a 4.000 rpm. O sobrenadante foi
transferido para balão volumétrico de 10 mL e acertado o volume com metanol. Adicionou-se
1 mL do extrato em tubos de ensaio, seguido de 5 mL de mistura de vanilina 1:1, cobertos com
papel alumínio e levados em banho-maria com agitação por 20 minutos a 30 ºC. Após este
período, foram submetidos a leitura em espectrofotômetro de absorbância a 500 nm
(Espectrofotômetro marca Shimadzu UV-1800). O branco foi determinado com 1 mL de
metanol e 5 mL de HCL 4%. Os resultados foram expressos em mg de catequina.100 g-1 de
amostra. A mistura de vanilina foi preparada com vanilina 1% e HCL 8% ambas diluídas em
metanol. Para elaboração da curva, utilizou-se solução padrão de 50 mg de catequina em 50 mL
de metanol, onde esta foi elaborada com as concentrações 0,0; 0,2; 0,4; 0,6; 0,8; 1,0 µM de
catequina. Realizou-se diluições da solução padrão de catequina e metanol, seguida de 5 mL de
mistura de vanilina. As amostras foram submetidas às mesmas condições do método, com
leitura em absorbância a 500 nm.
134
c) Inibidor de tripsina
O ensaio de inibição foi realizado de acordo com metodologia descrita por Kunitz e
modificada por Arnon (1970), onde para os testes de inibição de tripsina, extratos a 1% (p/v)
das farinhas foram preparados em tampão fosfato de sódio 0,1 mol L-1 pH 7,6, sob agitação a
4ºC por 30 minutos, seguido de centrifugação por 10 min a 4000 g. O ensaio foi realizado,
adicionando-se 500 μL de extrato, 400 μL de tampão fosfato de sódio 0,1 mol L-1 pH 7,6 e 100
μL de solução de tripsina 0,5 mg mL-1 em tampão fosfato de sódio 0,1 mol L-1 pH 7,6 em tubo
de ensaio. A solução foi incubada por 10 min a 37ºC, seguida por adição de 1 mL de solução
de caseína 1% (p/v) em hidróxido de sódio 0,1 mol L-1 pH 7,6. Após a adição da caseína, a
mistura reagiu por mais 10 min. A reação foi paralisada com a adição de 3 mL de TCA 10%
(v/v) e os tubos foram deixados em repouso por 30 min a temperatura ambiente. Alíquotas de
cada tubo foram transferidas para eppendorfs de 1,5 mL e centrifugados por 10 min a 4000 g.
Após centrifugação, a leitura da absorbância foi realizada em comprimento de onda de 280 nm
utilizando cubeta de quartzo.
Uma unidade de inibição de tripsina (UIT) foi definida como sendo a alteração de 0,1
na absorbância a 280 nm. A unidade de inibição é determinada pela diferença entre a atividade
observada se a presença de inibidores e aquela observada após a adição de extrato contendo
inibidores. Os resultados foram expressos como unidades inibitórias de tripsina (UIT) por
grama de amostra, sendo uma unidade inibitória responsável pela inibição de uma unidade de
tripsina.
d) Inibidor da α-amilase
A determinação da atividade do inibidor da α-amilase foi realizada, utilizando a
metodologia proposta por Deshpande et al. (1982). Para se determinar a atividade do inibidor
da α-amilase, inicialmente, foi necessário o conhecimento da atividade desta enzima.
Ensaio da atividade da α-amilase: Uma alíquota de 0,5 mL de suspensão de amido 1 %
em tampão fosfato de sódio 0,2 mol.L-1 (pH 7,0) foram adicionados a 0,25 mL de solução de
enzima α-amilase de Aspergillus oryzae. Ao final de três minutos, a reação foi finalizada com
a adição de 2 mL do ácido dinitrosalicílico e aquecido em água em ebulição por 10 minutos. O
tubo, então, foi resfriado em água corrente e o volume completado com água destilada para 13
mL. A absorbância foi lida em espectrofotômetro a 540 nm contra um branco. Os açúcares
redutores liberados foram expressos em maltose. Uma unidade de atividade enzimática é
135
definida como aquela que libera do amido solúvel, um micromol de grupos redutores
(calculados como maltose) por minuto, a 37 °C e pH 7,0, nas condições especificadas.
Ensaio do inibidor de α-amilase: O ensaio para o inibidor de α-amilase foi realizado a
partir da extração de 1 g da amostra com 10 mL de água destilada por 12 h a 4 °C e centrifugação
a 3000 x g por 20 minutos. O sobrenadante foi avaliado para a atividade inibitória da α-amilase.
A 0,25 mL do sobrenadante, foram adicionados 0,25 mL de solução de enzima α-amilase e o
tubo incubado por 15 minutos a 37 °C. A esta mistura, foram adicionados 0,5 mL de solução
de amido 1 % previamente incubado a 37 °C. Ao final de três minutos, a reação foi finalizada
com a adição de 2 mL do ácido dinitrosalicílico e aquecido em água em ebulição por 10
minutos. O tubo, então, foi resfriado em água corrente e o volume completado com água
destilada para 13 mL. A absorbância foi lida em espectrofotômetro a 540 nm contra um branco.
Uma unidade do inibidor de α-amilase (UIA) foi definida como a quantidade de inibidor que
inibe uma unidade de α-amilase.
2.8 Análise estatística
O experimento foi conduzido em três repetições, com delineamento em blocos
casualizados. Os dados foram submetidos à Análise de Variância (ANOVA), seguida de
comparação de médias pelo teste de Tukey, ao nível de 5 % de significância, utilizando o
programa STATISTICA (2005) versão 7.1.
136
3 Resultados e Discussão
3.1 Composição Centesimal
Os teores encontrados para a composição centesimal das farinhas de feijão dos
diferentes grupos comerciais estão apresentados na Tabela 1.
Tabela 1. Composição centesimal (base seca) das farinhas de feijão (g.100g-1) dos diferentes
grupos comerciais provenientes de Santo Antônio de Goiás – GO, 2014.
Cultivar Umidade Proteínas Lipídeos Cinzas Carboidratos
BRS Estilo 6,95a ± 0,36 19,45c ± 0,86 1,51c ± 0,09 4,39a ± 0,09 56,38c ± 0,92
Pérola 6,84ab ± 0,30 21,48ab ± 0,25 1,35cd ± 0,08 4,48a ± 0,05 57,37bc ± 0,57
BRS Agreste 6,75ab ± 0,25 20,43bc ± 1,10 1,22de ± 0,11 4,67a ± 0,21 63,85a ± 1,44
BRS Pitanga 7,02a ± 0,26 22,10a ± 0,72 1,07e ± 0,09 4,50a ± 0,22 58,25bc ± 1,39
BRS Esteio 6,37b ± 0,51 19,77c ± 1,12 2,31a ± 0,11 4,45a ± 0,09 60,01b ± 1,25
IPR Uirapuru 6,31b ± 0,49 19,91c ± 0,77 1,82b ± 0,26 4,48a ± 0,22 60,29b ± 0,83
Cultivar Fibra Alimentar Valor Energético
(kcal) Total Solúvel Insolúvel
BRS Estilo 18,27a ± 1,21 5,14a ± 0,59 13,13a ± 1,01 316,88e ± 5,41
Pérola 15,33b ± 0,26 5,30a ± 0,33 10,04a ± 0,33 327,52d ± 1,20
BRS Agreste 9,83d ± 0,13 1,35c ± 0,22 8,48c ± 0,81 348,08a ± 1,21
BRS Pitanga 14,08bc ± 0,46 3,64b ± 0,36 10,45b ± 0,46 331,06cd ± 2,37
BRS Esteio 13,46c ± 0,05 3,24b ± 0,33 10,21b ± 0,31 339,93b ± 0,45
IPR Uirapuru 13,51c ± 0,42 3,40b ± 0,36 10,11b ± 0,43 337,15bc ± 2,23
*Médias seguidas de mesma letra nas colunas, não diferem significativamente entre si (p>0,05)
pelo teste Tukey.
As cultivares BRS Pitanga e BRS Estilo apresentaram os maiores teores de umidade,
não apresentando diferença estatística quando comparadas com as demais. Os teores de
umidade variaram entre 7,02 a 6,31 g.100g-1, sendo estes valores considerados baixos quando
comparados com os encontrados por USDA (2016), 11,33 g.100g-1 de umidade em feijões
carioca cru e 11,02 g.100g-1 para feijões cru, do grupo comercial preto. As cultivares do grupo
comercial preto, BRS Esteio e IPR Uirapuru, apresentaram os menores valores de umidade, e
junto às cultivares Pérola e BRS Agreste, não apresentaram diferença estatística.
137
Silva, Rocha e Canniatti-Brazaca (2009) avaliaram a umidade de feijões de diferentes
grupos comerciais, e encontraram 9,15, 5,81 e 8,08 para as cultivares BRS Pontal (Carioca),
BRS Supremo (Preto) e WAF 75 (Branco), respectivamente. Segundo os autores,
provavelmente, a cultivar BRS Supremo, que obteve menor teor de umidade, ficou mais tempo
em processo de secagem ou foi colhido com teor de umidade menor, quando comparada as
outras duas, o que pode ter ocorrido com as farinhas de feijão avaliadas neste estudo. Ramírez-
Cárdenas, Leonel e Costa (2008), estudando cinco cultivares de feijão (Ouro Branco, Diamante
Negro, BRS Radiante, Pérola e Talismã), encontraram teores de umidade variarando de 10,69
a 15,38%; já Gomes et al. (2006), encontraram 17,60% de teores de umidade em farinha de
feijão cru.
Os teores de proteínas encontrados para as diferentes farinhas de feijão variaram entre
19,77 a 22,10 g.100g-1 (Tabela 1). Os menores valores encontrados foram para as farinhas de
feijão da cultivar do grupo comercial carioca, BRS Estilo, e das cultivares do grupo comercial
preto, BRS Esteio e IPR Uirapuru, onde estas cultivares não apresentaram diferença estatística
entre as amostras, apresentando valores próximos. Por outro lado, as farinhas das cultivares
BRS Pitanga e Pérola apresentaram os maiores valores de proteínas. Valores similares foram
encontrados por Esteves (2000), onde o autor encontrou teores de proteínas no feijão que
variaram de 22 a 26%. No estudo realizado por Brigide e Canniatti-Brazaca (2006), os autores
encontraram para feijão carioca cru, em base seca, 27,4%. De acordo com USDA (2016), o
valor de proteínas para feijões carioca crus é de 21,42 g.100g-1 e para feijões crus, do grupo
comercial preto, 21,60 g.100g-1, onde estes valores estão dentro do encontrado neste estudo.
Teores de proteína, ainda mais altos, foram encontrados por Pujolà, Farreras e Casañas (2007),
variando de 23,4 a 32 % para nove cultivares provenientes da Índia.
Segundo Gomes et al. (2006), avaliando a composição centesimal de farinha de feijão
cru, os autores encontraram 23,18% de proteínas. Resultados similares foram encontrados por
Saha et al. (2009), onde trinta e cinco diferentes genótipos de Phaseolus vulgaris L. foram
estudados e o teor de proteína variou de 18,66 a 26,17 %. Da mesma forma, as cultivares BRS
Embaixador, BRS Pitanga, BRS Estilo, Pérola, BRS Campeiro e BRS Esplendor, avaliadas
quanto ao teor de proteína, apresentam 19%, 21,5%, 23%, 22%, 22,8% e 18%, respectivamente
(CARNEIRO et al, 2003; RAVA et al., 2004; DEL PELOSO et al., 2008; COSTA et al., 2009;
MELO et al, 2009). Sendo assim, a Resolução RDC nº 269, de 22 de setembro de 2005
(BRASIL, 2005), que trata do “Regulamento técnico sobre a ingestão diária recomendada (IDR)
138
de proteína, vitaminas e minerais”, recomenda que a ingestão diária de proteínas estimada para
crianças (4 a 6 anos) seja de 19 g.dia–1 e, para adultos, 50 g.dia–1.
Para os teores de lipídeos, a farinha da cultivar BRS Esteio, do grupo comercial preto,
apresentou maior teor, com diferença estatística entre as amostras avaliadas (Tabela 1). Os
valores estiveram próximos aos encontrados por Ramírez-Cárdenas, Leonel e Costa (2008), que
estudaram cinco cultivares de feijão (Ouro Branco, Diamante Negro, BRS Radiante, Pérola e
Talismã), e os resultados variaram de 1,27 a 1,94%, respectivamente. De acordo com USDA
(2016), o valor de lipídeos para feijões carioca crus é de 1,23 g.100g-1 e para feijões crus, do
grupo comercial preto, 1,42 g.100g-1, onde estes valores estão próximos aos encontrados neste
estudo. Já Gomes et al. (2006), avaliando os teores de lipídeos em farinha de feijão cru,
encontraram 0,82% de lipídeos, considerado baixo quando comparado aos valores encontrados
neste estudo. Froes (2012), ao avaliar teores de lipídeos em farinha de feijão crua e farinha de
feijão extrusada, encontrou resultados semelhantes aos descritos na literatura, que variam de
0,98 a 1,35 g.100g-1 para a farinha de feijão crua e de 0,52 a 1,25 g.100g-1 para a farinha de
feijão extrusada, havendo diferença significativa entre elas.
Em relação aos teores de cinzas, encontrados para as farinhas de feijão, todas as farinhas
não apresentaram diferença significativa. Esses teores variaram entre 4,39 e 4,67%, onde a
farinha de feijão da cultivar BRS Agreste apresentou os maiores teores de cinzas, quando
comparada com as demais (Tabela 1). Ramírez-Cárdenas, Leonel e Costa (2008), ao avaliarem
os teores de cinzas em cinco cultivares de feijão (Ouro Branco, Diamante Negro, BRS Radiante,
Pérola e Talismã), obtiveram resultados variando de 3,36 a 4,22%, próximos aos valores
encontrados neste estudo. Da mesma forma, Gomes et al. (2006), avaliando a composição
centesimal de farinha de feijão cru, encontraram 3,23% de cinzas.
De acordo com USDA (2016), o valor de carboidratos para feijões carioca crus é de
62,55 g.100g-1 e para feijões crus, do grupo comercial preto, 62,36 g.100g-1. Estes valores são
considerados altos, quando se comparam aos encontrados neste estudo, os quais variaram de
56,38 g.100g-1 para a farinha da cultivar BRS Estilo a 63,85 g.100g-1 para a farinha da cultivar
BRS Agreste (Tabela 1). Esta farinha de feijão apresentou diferença estatística, quando
comparada com as demais farinhas de feijão. Na avaliação da composição centesimal de farinha
de feijão cru, Gomes et al. (2006) encontraram 72,75% de carboidratos, juntamente com os
teores de fibras. Marquezi (2013), avaliando o teor de carboidratos em farinhas de feijão,
encontrou 48,90; 46,30 e 37,60 g.100g-1 para as cultivares BRS Estilo, Pérola e BRS Pitanga,
respectivamente, provenientes de Ponta Grossa – PR. Já para as farinhas de feijão provenientes
139
de Santo Antônio de Goiás – GO, a autora encontrou 50,66; 46,04 e 20,27 g.100g-1 de
carboidratos para as mesmas cultivares, e quando se comparam estes valores com os
encontrados neste trabalho, estes foram considerados superiores.
O conteúdo encontrado de fibra alimentar total para as farinhas de feijão teve variação
de 9,83 a 18,27 g.100g-1, para as farinhas das cultivares BRS Agreste e BRS Estilo,
respectivamente (Tabela 1). As fibras solúveis, responsáveis pelo aumento da viscosidade do
conteúdo gastrointestinal, das farinhas de feijão carioca, BRS Estilo e Pérola, não apresentaram
diferença estatística, quando comparadas com as demais farinhas. Já as fibras insolúveis,
responsáveis por diminuirem o tempo de trânsito intestinal, aumentarem o peso das fezes,
tornarem mais lenta a absorção da glicose e retardarem a digestão do amido, nas farinhas de
feijão variaram de 8,48 a 13,13 g.100g-1. Valores similares foram encontrados por Marquezi
(2013), avaliando a composição nutricional em farinhas de feijão, em que a autora encontrou
teores de fibras alimentares solúveis entre 0,51 a 4,84 g.100g-1 e fibras insolúveis entre 14,36 a
19,35 g.100g-1 para as cultivares provenientes de Santo Antônio de Goiás – GO.
O valor de fibras alimentares para feijões carioca e preto é de 15,5 g.100g-1 (USDA,
2016). Estes valores foram similares aos encontrados neste estudo, com exceção da farinha de
feijão da cultivar BRS Agreste, apresentando-se valor 36,6% menor. Dessa forma, tendo em
vista que o consumo de feijão como fonte de fibra produz maior saciedade, maior sensação de
plenitude intestinal, e níveis elevados de colecistocinina, relacionada com reduções dos níveis
de glicose plasmática e insulina em pacientes diabéticos (BOURDON et al., 2001), o consumo
das farinhas de feijão apresenta inúmeros benefícios à saúde, incluindo a redução do risco de
doença coronariana, diabetes, obesidade e alguns tipos de câncer.
140
3.2 Minerais
A composição dos minerais presentes nas farinhas de feijão dos diferentes grupos
comerciais está apresentada na Tabela 2.
Tabela 2. Composição mineral (base seca) das farinhas de feijão dos diferentes grupos
comerciais provenientes de Santo Antônio de Goiás – GO, 2014.
Cultivar
N total
(Kjeldahl)
(g/kg)
P total
(g/kg) K total (g/kg)
Ca total
(g/kg)
Mg total
(g/kg)
BRS Estilo 28,42a ± 0,99 4,65a ± 0,13 8,14a ± 0,59 1,19a ± 0,05 1,43b ± 0,09
Pérola 32,60a ± 1,21 4,73a ± 0,09 10,00a ± 0,06 1,02ab ± 0,15 1,71a ± 0,04
BRS Agreste 30,37a ± 2,45 4,63a ± 0,27 9,18a ± 0,84 0,84b ± 0,11 1,40b ± 0,03
BRS Pitanga 32,81a ± 3,30 4,85a ± 0,24 8,92a ± 0,83 1,10ab ± 0,03 1,52b ± 0,04
BRS Esteio 30,11a ± 0,45 4,59a ± 0,10 8,72a ± 0,70 0,95ab ± 0,03 1,45b ± 0,03
IPR Uirapuru 29,78a ± 1,86 4,84a ± 0,31 9,07a ± 0,72 1,24a ± 0,20 1,51b ± 0,09
Cultivar Cu total (mg/kg) Fe total (mg/kg) Mn total
(mg/kg)
Zn total
(mg/kg)
BRS Estilo 9,86a ± 0,93 63,71a ± 2,78 10,38a ± 0,65 33,77a ± 2,21
Pérola 9,96a ± 0,08 52,22b ± 0,93 11,22a ± 0,87 33,18a ± 0,29
BRS Agreste 9,06a ± 0,83 51,47b ± 5,28 9,77a ± 1,41 29,00b ± 1,43
BRS Pitanga 8,76a ± 0,37 48,12bc ± 3,39 10,91a ± 0,57 33,42a ± 1,27
BRS Esteio 9,20a ± 0,54 42,25c ± 0,72 10,38a ± 0,75 33,53a ± 0,38
IPR Uirapuru 9,17a ± 0,58 52,33b ± 2,52 10,39a ± 1,25 32,98a ± 1,03
*Médias seguidas de mesma letra nas colunas, não diferem significativamente entre si (p>0,05)
pelo teste Tukey.
Com relação à composição mineral das farinhas de feijão, estas foram constituídas em
maior parte por nitrogênio, potássio, fósforo, magnésio, cálcio, ferro, zinco, manganês e cobre,
respectivamente, onde este mineral não apresentou diferença estatística para nenhuma das
farinhas de feijão. De acordo com USDA (2016), os valores de minerais para feijões carioca
crus são de 800-1000 mg.100g-1 para potássio, 460 mg.100g-1 para fósforo, 140-170 mg.100g-
1 para magnéso, 85-120 mg.100g-1 para cálcio, 4,8-6,3 mg.100g-1 para ferro, e 2,9-3,3 mg.100g-
1 para zinco. Já para feijões crus, do grupo comercial preto, são de 1483 mg.100g-1, para
potássio, 352 mg.100g-1 para fósforo, 171 mg.100g-1 para magnésio, 123 mg.100g-1 para cálcio,
5,0 mg.100g-1 para ferro, e 23,65 mg.100g-1 para zinco. Estes valores são considerados altos,
quando se comparam aos encontrados neste estudo.
141
Oliveira (1996), avaliando a composição de 12 farinhas de feijão, encontrou teor de
cálcio, variando de 124 a 192 mg/100g, e teor de magnésio entre 114 e 144 mg/100g. Segundo
Chiaradia e Gomes (1997), o teor de ferro em feijões cozidos situa-se entre 2,88 e 7,93 mg/100g.
Lopez e Willians (1988) encontraram teores de cálcio em feijões kidney, variando entre 33,6
mg/100g para feijões enlatados e até 94,3 mg/100g em feijões secos, e magnésio variando de
27,1 a 142 mg/100g. Já segundo Gomes et al. (2006), avaliando a composição mineral em
farinha de feijão cru, encontraram 3,47 mg/100g de sódio, 1,09 g/100g de potássio, 73,7
mg/100g de cálcio, 0,191 g/100g de magnésio, 8,99 mg/100g de ferro e 2,23 mg/100g de zinco.
Os feijões acumulam diferentes proporções de ferro, zinco e manganês no tegumento,
no embrião e nos cotilédones. As maiores quantidades destes minerais são armazenadas nos
cotilédones de grãos maduros (CVITANICH et al., 2011). As concentrações de minerais
dependem da variedade analisada e das condições ambientais durante o cultivo (OECD, 2015).
Em relação aos minerais de maior ocorrência nos feijões, são encontrados 0,09 a 4,25 g/kg para
cálcio, 1,0 a 3,26 g/kg para magnésio, 2,30 8,42 g/kg de fósforo e 13,0 24,9 g/kg para potássio,
além disso, uma variação considerável nos minerais de menor ocorrência também foi observado
por Dwivedi et al. (2012).
Froes (2012), avaliando a composição mineral em farinha de feijão carioca crua,
encontrou 75,08; 12,74 e 2,47 mg.100g-1 de teores de cálcio, ferro e zinco, respectivamente, em
farinhas de feijões carioca, considerados baixos teores quando comparados com os encontrados
neste estudo. No entanto, apesar das farinhas apresentarem altos teores de minerais, a
biodisponibilidade destes deve ser considerada, visto que em vegetais a biodisponibilidade é
menor do que em alimentos de origem animal. Os fatores que podem influenciar essa baixa
biodisponibilidade são a digestibilidade do alimento, a forma química do mineral, a presença
de quelantes e as condições do processamento, podendo, dessa forma, alterar a quantidade, a
forma química ou a associação do mineral com outros componentes presentes (LAJOLO;
GENOVESE; MENEZES, 1996).
3.3 Perfil de aminoácidos
O feijão é uma das principais fontes de proteína e um dos alimentos mais importantes
para a população brasileira. Apresenta contribuição proteica média de 28% e possui, em sua
142
constituição, todos os aminoácidos essenciais (PIRES et al., 2006; BATISTA; PRUDÊNCIO;
FERNANDES, 2010).
Segundo Batista, Prudêncio e Fernandes (2010), o perfil de aminoácidos das proteínas
do feijão comum é caracterizado por sua deficiência em triptofano e aminoácidos sulfurados –
metionina e cisteína –, sendo a metionina, o aminoácido mais limitante. A lisina é o aminoácido
que se encontra em maior proporção nos feijões, em relação aos demais aminoácidos, e a
presença deste aminoácido nos grãos melhora a qualidade das proteínas dos cereais da refeição,
principalmente, o arroz, reconhecidamente deficientes nesse aminoácido (COELHO, 1991). O
arroz é deficiente em lisina e relativamente rico em aminoácidos sulfurados e, assim,
juntamente com o feijão, são considerados alimentos complementares em termos proteicos. A
mistura de feijão com arroz supre as necessidades de aminoácidos essenciais e apresenta
digestibilidade de 80% (TEBA; ASCHERI; CARVALHO, 2009).
A qualidade da proteína de um alimento pode ser estimada pela sua digestibilidade e
pelo seu perfil de aminoácidos essenciais (WHO, 2007). A digestibilidade protéica do feijão
cru está em torno de 25 a 60%, e pode ser aumentada para 65 a 85%, dependendo da variedade
do feijão e do processo de cozimento usado (KIERS; NOUT; ROMBOUTS, 2000). Com
relação ao perfil de aminoácidos essenciais, os grãos de feijão são constituídos em maior parte
por leucina, seguido por lisina, fenilalanina, valina, isoleucina, treonina, histidina e metionina
(RIBEIRO et al., 2007). Sendo assim, os resultados obtidos da composição de aminoácidos
essenciais e não essenciais das farinhas de feijão das diferentes cultivares analisadas constam
das Tabelas 3 e 4, respectivamente.
Neste estudo, os aminoácidos essenciais encontrados para as farinhas de feijão foram
constituídos em maior parte por leucina, seguido por lisina, fenilalanina, treonina, valina,
isoleucina, tirosina, histidina, metionina, triptofano e cisteína. Os teores de aminoácidos
essenciais encontrados nas farinhas de feijão do presente estudo foram superiores aos
encontrados por Froes (2012), onde a autora encontrou 18,00; 41,11; 32,26; 80,52; 106,89;
101,60; 58,85 e 44,40 mg.g-1 de proteína para os aminoácidos metionina-cisteína, isoleucina,
histidina, leucina, fenilalanina-tirosina, lisina, valina e treonina, respectivamente.
143
Tabela 3. Composição de aminoácidos essenciais (mg.g-1 de proteína) das farinhas de feijão dos diferentes grupos comerciais provenientes de
Santo Antônio de Goiás – GO, 2014.
Aminoácidos
essenciais
Cultivar Padrão
FAO/WHO/UNU1 BRS Estilo Pérola BRS Agreste BRS Pitanga BRS Esteio IPR Uirapuru
Triptofano 19,83ab ± 0,02 17,00bc ± 0,03 22,33a ± 0,02 15,33cd ± 0,02 13,50d ± 0,01 14,50cd ± 0,01 7,4
Histidina 42,83ab ± 0,02 44,67ab ± 0,06 41,33b ± 0,04 45,67ab ± 0,06 49,00ab ± 0,05 51,50a ± 0,08 18,0
Valina 78,83b ± 0,06 85,00b ± 0,05 83,00b ± 0,06 83,50b ± 0,12 87,83b ± 0,09 102,50a ± 0,06 42,0
Lisina 103,17b ± 0,06 109,83b ± 0,07 106,67b ± 0,08 103,83b ± 0,11 114,17ab ± 0,15 130,00a ± 0,14 52,0
Isoleucina 66,33b ± 0,05 70,00b ± 0,04 69,50b ± 0,05 68,83b ± 0,10 73,67ab ± 0,08 101,33a ± 0,37 31,0
Leucina 137,83b ± 0,10 145,67b ± 0,09 144,00b ± 0,11 141,33b ± 0,15 152,33b ± 0,16 177,17a ± 0,10 63,0
Fenil-Tir2 161,34b ± 0,09 169,17b ± 0,06 166,50b ± 1,3 163,50b ± 0,16 172,83b ± 0,18 204,00a ± 0,14 46,0
Fenilalanina 99,17b ± 0,09 104,67b ± 0,06 103,67b ± 0,08 101,50b ± 0,10 107,50b ± 0,11 127,17a ± 0,09 -
Tirosina 62,17b ± 0,04 64,50b ± 004 62,83b ± 0,05 62,00b ± 0,06 65,33b ± 0,07 76,83a ± 0,05 -
Met-Cist2 36,49a ± 0,06 35,13a ± 0,10 31,72a ± 0,06 34,05a ± 0,05 31,24a ± 0,04 32,67a ± 0,04 26,0
Metionina 29,57a ± 0,05 28,03a ± 0,08 25,70a ± 0,05 27,22a ± 0,04 24,72a ± 0,03 25,67a ± 0,04 -
Cisteína 6,92a ± 0,01 7,10a ± 0,02 6,02a ± 0,01 6,83a ± 0,01 6,52a ± 0,01 7,00a ± 0,00 -
Treonina 79,67b ± 0,04 86,33b ± 0,05 86,00b ± 0,06 88,00b ± 0,09 87,83b ± 0,10 105,67a ± 0,08 27,0
TOTAL 726,32 762,8 751,05 744,04 782,40 919,34 312,40
EAE (%) 1,40 1,35 1,22 1,31 1,20 1,26
*Médias seguidas de mesma letra nas linhas, não diferem significativamente entre si (p>0,05) pelo teste Tukey; 1Padrão FAO/WHO/UNU para crianças pré-escolares de 1 a 2 anos de idade (WHO, 2007); 2Normalmente, os aminoácidos Fenil-Tir = fenilalanina e tirosina (aminoácidos aromáticos), assim como os aminoácidos Met-Cist = metionina e
cisteína (aminoácidos sulfurados), são determinados juntos, no entanto, nas farinhas de feijão, estes foram determinados separadamente; 3EAE – Escore de aminoácidos essenciais: proporção de metionina + cisteína (aminoácidos limitantes da farinha de feijão) em relação às
necessidades de crianças pré-escolares de 1 a 2 anos de idade;
Valores sombreados correspondem aos aminoácidos que, em geral, se encontram limitante na farinha, para crianças em idade escolar;
Dados não encontrados na literatura (-);
144
Tabela 4. Composição de aminoácidos não essenciais (mg.g-1 de proteína) das farinhas de feijão dos diferentes grupos comerciais provenientes de
Santo Antônio de Goiás – GO, 2014.
Aminoácidos não-essenciais Cultivar
BRS Estilo Pérola BRS Agreste BRS Pitanga BRS Esteio IPR Uirapuru
Aspartato ou Ácido Aspártico 190,00b ± 0,06 201,00b ± 0,11 204,50b ± 0,17 205,17b ± 0,21 215,67ab ± 0,29 245,17a ± 0,22
Serina 105,50b ± 0,06 109,67b ± 0,09 110,67b ± 0,09 111,00b ± 0,10 121,33ab ± 0,13 135,33a ± 0,12
Glutamato ou Ácido Glutâmico 250,67bc ± 0,09 260,50bc ± 0,18 247,83c ± 0,21 244,33c ± 0,26 291,00ab ± 0,34 326,00a ± 0,28
Glicina ou Glicocola 77,00b ± 0,8 77,50b ± 0,10 76,00b ± 0,05 75,67b ± 0,09 80,67ab ± 0,09 95,33a ± 0,09
Arginina 119,17b ± 0,10 132,50ab ± 0,12 120,33b ± 0,11 132,50ab ±0,09 128,67ab ± 0,15 148,83a ± 0,17
Prolina 70,83b ± 0,08 74,00b ± 0,06 70,67b ± 0,05 69,33b ± 0,07 80,17ab ± 0,12 89,50a ± 0,07
Alanina 68,67b ± 0,03 67,83b ± 0,06 68,83b ± 0,04 64,83b ± 0,07 73,17ab ± 0,10 81,33a ± 0,07
TOTAL 881,84 923,10 898,83 902,83 990,68 1121,49
*Médias seguidas de mesma letra nas linhas, não diferem significativamente entre si (p>0,05) pelo teste Tukey
145
As farinhas dos feijões pretos (BRS Esteio e IPR Uirapuru) apresentaram maiores teores
de aminoácidos essenciais, seguidos dos feijões especiais (BRS Agreste e BRS Pitanga), e de
menores teores, os feijões carioca (BRS Estilo e Pérola). Não houve diferença estatística para
os teores de Metionina, variando de 24,72 a 29,57 mg.g-1 de proteína para as farinhas das
cultivares BRS Esteio e BRS Estilo, e Cisteína, variando de 6,02 a 7,10 mg.g-1 de proteína para
as farinhas das cultivares BRS Agreste e Pérola. Segundo Ribeiro et al. (2007), essa composição
é muito semelhante à observada em cultivares de feijão produzidas em outros países e nas
cultivares que já são comercializadas no Brasil.
Segundo Pires et al. (2006), a composição de aminoácidos de uma proteína, determinada
por análise química, é comparada com a de um padrão de aminoácido referência. Sendo assim,
as farinhas de feijão avaliadas, apresentaram concentrações de aminoácidos essenciais acima
do padrão FAO/WHO/UNU de necessidade para crianças pré-escolares de 1 a 2 anos de idade
(WHO, 2007), como demonstrado na Tabela 3, destacando-se o baixo teor de metionina e
cisteína, aminoácidos limitantes da proteína do feijão. Em todas as farinhas, o aminoácido
essencial leucina apresentou maior teor, variando de 137,83 a 177,17 mg.g-1 de proteína, para
a cultivar BRS Estilo e IPR Uirapuru, onde esta apresentou diferença estatística, quando
comparada com as demais cultivares.
Carvalho et al. (2012), avaliando farinhas de quirera de arroz e de bandinha de feijão,
encontraram o aminoácido lisina 2,6 vezes maior na farinha de bandinha de feijão, do que o
encontrado na farinha de quirera de arroz. Já para o aminoácido metionina, observou-se o
inverso, cujo conteúdo, na farinha de quirera de arroz, foi 2,7 vezes maior do que o encontrado
na farinha de bandinha de feijão, comprovando que o feijão pode ser considerado complementar
ao arroz, pois é deficiente em lisina e relativamente rico em aminoácidos sulfurados. Da mesma
forma, Cintra et al. (2007), estudando os aminoácidos limitantes em uma dieta à base de arroz
e feijão, observaram a treonina (85,27%) e os aminoácidos sulfurados (92%) como limitantes
primário e secundário, respectivamente.
O Escore de Aminoácidos Essenciais (EAE) estabelece uma relação entre o teor de cada
aminoácido indispensável da proteína teste com o aminoácido correspondente de um padrão ou
uma proteína tomada como referência o padrão FAO/WHO/UNU (2007) (Tabela 3). Segundo
Balbi et al. (2013), o aminoácido que apresenta o menor EAE é considerado limitante e uma
proteína que apresenta escore superior a 1,0 para todos os aminoácidos é considerada de alto
valor nutricional. De acordo com Pires et al. (2006), o EAE para feijão de boa qualidade é 1,50;
146
1,12; 1,19; 1,63; 0,80; 1.79 e 1,17 para os aminoácidos essenciais Histidina, Isoleucina, Lisina,
Metionina-Cisteína, Fenilalanina-Tirosina, Treonina, Triptofano e Valina, respectivamente.
O EAE encontrado para os aminoácidos limitantes das farinhas de feijão do presente
estudo variou de 1,20, para a farinha de feijão da cultivar BRS Esteio, a 1,40 para a farinha de
feijão da cultivar BRS Estilo. Froes (2012), em seu estudo, encontrou como aminoácido mais
limitante os aminoácidos sulfurados metionina-cisteína, com EAE de 0,75. Isso indica que,
comparando-se os valores obtidos com os valores de referência, as farinhas de feijão do presente
estudo possuem ótima composição de aminoácidos essenciais, consideradas de alta qualidade,
capazes de suprir grande parte das necessidades de escolares e de adultos.
Quanto aos aminoácidos não-essenciais – aqueles que o organismo pode sintetizar em
quantidades suficientes –, os grãos de feijão das cultivares em cultivo no Brasil são constituídos,
em ordem decrescente por: ácido glutâmico, ácido aspártico, arginina, serina, alanina, glicina,
tirosina, prolina e cisteína (RIBEIRO et al., 2007). Já os encontrados neste trabalho, para as
farinhas de feijão, foram constituídos em ordem decrescente por ácido glutâmico, ácido
aspártico, arginina, serina, glicina, prolina e analina (Tabela 4). Da mesma forma que os
aminoácidos essenciais, os aminoácidos das farinhas dos feijões pretos (BRS Esteio e IPR
Uirapuru) apresentaram maiores teores, seguidos dos feijões especiais (BRS Agreste e BRS
Pitanga), e de menores teores, os feijões carioca (BRS Estilo e Pérola). Portanto, essas farinhas
podem ser utilizadas para enriquecer a dieta da população em geral, e especialmente de grupos
específicos, como os vegetarianos que precisam ingerir fontes protéicas de origem vegetal de
melhor qualidade.
3.4 Digestibilidade protéica in vitro
A digestibilidade corresponde à quantidade de proteína de determinado alimento que é
realmente absorvida e utilizada pelo organismo. Seu valor baseia-se na razão entre a quantidade
de proteína ingerida e a quantidade excretada da mesma proteína (BALBI et al., 2013). Segundo
Alves, Rocha e Gomes (2008), a digestibilidade é a medida da porcentagem das proteínas que
são hidrolisadas pelas enzimas digestivas e absorvidas pelo organismo na forma de aminoácidos
ou de qualquer outro composto nitrogenado, pois quando certas ligações peptídicas não são
hidrolisadas no processo digestivo, parte da proteína é excretada nas fezes ou transformada em
produtos do metabolismo pelos microorganismos do intestino grosso.
147
O estudo da digestibilidade da proteína é imprescindível para avaliar a qualidade
protéica de um alimento, visto que para uma proteína ser considerada de boa qualidade ela deve
ser bem absorvida, ou seja, ter boa digestibilidade, além de suprir as necessidades de
aminoácidos essenciais (WHO, 2007). Dessa forma, os valores de digestibilidade protéica in
vitro encontrados para as farinhas de feijão e os grãos, dos diferentes grupos comerciais, estão
apresentados na Tabela 5.
Tabela 5. Conteúdo de digestibilidade protéica in vitro das farinhas de grãos crus e de grãos
cozidos dos diferentes grupos comerciais de feijão, provenientes de Santo Antônio de Goiás –
GO, 2014.
Cultivar Digestibilidade protéica (%)
Farinha de grãos crus Farinha de grãos cozidos
BRS Estilo 83,91a ± 0,34 89,32a ± 0,53
Pérola 84,30a ± 0,22 90,48a ± 0,49
BRS Agreste 84,21a ± 0,14 90,31a ± 0,31
BRS Pitanga 83,82a ± 0,31 89,97a ± 0,35
BRS Esteio 81,02b ± 0,24 88,99a ± 0,59
IPR Uirapuru 84,10a ± 0,10 90,14a ± 0,28
*Médias seguidas de mesma letra nas colunas, não diferem significativamente entre si (p>0,05)
pelo teste Tukey.
As farinhas de feijão apresentaram digestibilidade protéica, variando entre 81,02 a
84,30%, não apresentando diferença estatística entre as amostras, com exceção da farinha de
feijão da cultivar BRS Esteio, apresentando valor 3,6% abaixo dos demais. Já para os grãos de
feijão após cocção, estes apresentaram teores de digestibilidade protéica, variando de 88,99 a
90,48%, não apresentando diferença estatística entre as amostras. Segundo Pires et al. (2006),
a principal fonte proteica da alimentação, no Brasil, é derivada da ingestão de arroz e feijão,
onde esta mistura supre os aminoácidos essenciais e tem digestibilidade ao redor de 80 %. Isso
indica que as farinhas avaliadas neste estudo, bem como dos grãos após cocção, apresentaram
alto teor de digestibilidade, pois de acordo com Alves, Rocha e Gomes (2008), a digestibilidade
das proteínas do feijão corresponde à 60 %.
Apesar de ser boa fonte proteica, as proteínas do feijão possuem baixo valor biológico
se comparado ao leite ou à carne. A baixa digestibilidade das proteínas e o reduzido teor e
biodisponibilidade de aminoácidos sulfurados são responsáveis por esse baixo valor biológico
(LAJOLO; GENOVESE; MENEZES, 1996). Além disso, a digestibilidade pode ser
influenciada, também, por vários compostos inibidores de enzimas digestivas, hemaglutininas
148
e polifenóis, entre outros, e quando certas ligações peptídicas não são hidrolisadas no processo
digestivo, parte da proteína é excretada nas fezes ou transformada em produtos do metabolismo
pelos microrganismos do intestino grosso (SGARBIERI, 1996).
Para Sgarbieri (1996), a desnaturação da proteína no processo melhora a digestibilidade
por facilitar a ação proteolítica das enzimas digestivas. Para Nunes e Baptista (2001), o processo
térmico excessivo pode causar decréscimo na digestibilidade da proteína devido à formação de
ligações cruzadas, o que não foi o que ocorreu neste estudo, pois a farinha de grãos de feijão
após cocção apresentaram valores maiores quando comparados aos apresentados para as
farinhas de grãos de feijão cru. Toledo e Canniatti-Brazaca (2008) avaliaram a digestibilidade
das proteínas do feijão carioca submetido à cocção em panela aberta, panela de pressão e micro-
ondas, com e sem maceração e cozido ou não na água de maceração, encontrando valores que
variaram de 69,33%, para o feijão cozido em panela de pressão sem aproveitamento da água de
maceração, a 82,59% para o feijão cozido em panela aberta sem ser realizada a maceração.
Além do tratamento térmico, outro fator que influencia na digestibilidade de proteínas
é a presença de taninos. Os taninos possuem tendência em formar complexos com proteínas,
resultando na baixa digestibilidade das proteínas de leguminosas, inibição do crescimento e
aumento da excreção de nitrogênio total em animais (DESHPANDE; CHERYAN;
SALUNKHE, 1986). Batista, Prudêncio e Fernandes (2010) avaliaram a digestibilidade in vitro
de proteínas de farinha de feijão extrusada. Os valores da digestibilidade de proteínas da farinha
extrusada foram, significativamente, mais elevados do que os da farinha não extrusada. O
tratamento térmico, durante o processo de extrusão, causa inativação parcial dos inibidores de
tripsina, melhorando a digestibilidade das proteínas. Além disso, a desnaturação das proteínas
pelo processo de extrusão é capaz de expor sítios que são susceptíveis à hidrólise enzimática
(RUIZ-RUIZ et al., 2008).
3.5 Compostos antinutricionais
Os compostos antinutricionais limitam a qualidade nutricional no feijão, uma vez que
reduzem a atividade de algumas enzimas, a ação biológica de certos compostos químicos como
proteínas e carboidratos, e a absorção de metabólitos como aminoácidos, açúcares, vitaminas e
minerais. No entanto, o ácido fítico e os compostos fenólicos, quando em baixas concentrações,
apresentam também efeitos positivos sobre a saúde como ação protetora ao câncer e a prevenção
149
de doenças cardiovasculares (MARTINEZ-DOMÍNGUEZ; IBÁÑEZ-GÓMEZ; RINCÓN
LEÓN, 2002).
O ácido fítico e seus sais constituem a principal forma de armazenamento de fósforo em
sementes de cereais e leguminosas e sua ação antinutricional está baseada na capacidade de
formar complexos insolúveis com minerais, proteínas, diminuindo a biodisponibilidade destes,
além de inibir enzimas proteolíticas e amilolíticas (SILVA e SILVA, 1999; MARTINEZ-
DOMÍNGUEZ; IBÁÑEZ-GÓMEZ; RINCÓN LEÓN, 2002). Os valores referentes aos
compostos antinutricionais dos diferentes grupos comerciais de feijão constam da Tabela 6.
Tabela 6. Conteúdo de ácido fítico, taninos, inibidores de tripsina e inibidores de α-amilase das
farinhas de feijão dos diferentes grupos comerciais provenientes de Santo Antônio de Goiás –
GO, 2014.
Cultivar Ácido Fítico
(%)
Taninos
(mg catequina/g)
Inibidor de
tripsina (UIT/g)
Inibidor de α-
amilase (UIA/g)
BRS Estilo 0,496a ± 0,03 6,15c ± 0,30 1361,78a ± 78,54 256,34a ± 2,01
Pérola 0,539a ± 0,01 1,03e ± 0,06 1177,78b ± 33,99 232,70a ± 16,65
BRS Agreste 0,551a ± 0,04 4,37d ± 0,38 666,67c ± 27,76 170,94b ± 13,87
BRS Pitanga 0,549a ± 0,02 6,71c ± 0,57 745,78c ± 70,93 278,95a ± 37,17
BRS Esteio 0,428b ± 0,03 11,79a ± 0,42 1387,78a ± 82,46 255,18a ± 37,41
IPR Uirapuru 0,443b ± 0,04 9,97b ± 0,43 53,33d ± 27,76 100,33c ± 13,06
*Médias seguidas de mesma letra nas colunas, não diferem significativamente entre si (p>0,05)
pelo teste Tukey. UIT - Unidade Inibitória de Tripsina; UIA - Unidade Inibitória de α-Amilase.
No presente estudo, para os teores de ácido fítico nas farinhas de feijão, observaram-se
maiores valores para as cultivares do grupo comercial carioca e especial, não havendo diferença
estatística significativa, onde os feijões do grupo comercial preto apresentaram-se com os
menores valores. Os teores de ácido fítico variaram entre 0,428 a 0,551%. Quando se comparam
com outros autores, Silva et al. (2011) encontraram teor de fitatos de 0,564% em grãos de feijão
da cultivar Uirapuru, acondicionadas em sacos de papel, secas em estufa a 30 °C, por 72 horas,
e padronizadas para 12% de umidade, realizadas na pós colheita, em grãos crus, próximo do
resultado da presente pesquisa (0,443%).
Marquezi (2013) avaliou diferentes cultivares de feijão, provenientes de Ponta Grossa –
PR e de Santo Antônio de Goiás – GO e o conteúdo de ácido fítico variou de 7,17 a 10,41 mg/g
e não apresentou diferenças significativas para as cultivares provenientes da cidade de Ponta
Grossa. Observaram-se valores elevados de ácido fítico para as cultivares provenientes de Santo
Antônio de Goiás, com exceção da BRS Embaixador, que não diferiu estatisticamente das
cultivares de Ponta Grossa.
150
Na maioria das sementes de leguminosas, o fósforo fítico constitui aproximadamente 80
% do fósforo total (MARTINEZ-DOMÍNGUEZ; IBÁÑEZ-GÓMEZ; RINCÓN LEÓN, 2002).
Lolas e Markakis (1975) estudaram 50 cultivares de feijão em relação ao teor de ácido fítico. O
ácido fítico, ou seus sais, representaram 54 a 82 % do conteúdo total de fósforo do feijão, e seu
conteúdo variou de 0,54 a 1,58 % nas cultivares avaliadas.
Calheiros e Canniatti-Brazaca (2011) elaboraram formulados para alimentação enteral
de idosos, à base de feijão, e encontraram teores entre 0,315 e 0,426%, demonstrando que
alimentos, como o feijão, apresentam quantidades consideráveis de ácido fítico, pois outros
formulados, que não tiveram feijão na elaboração, apresentaram teores mais baixos entre 0,1 e
0,3%. Deshpande et al. (1982) encontraram valores para o ácido fítico superiores aos
apresentados na Tabela 6. Para dez cultivares estudadas, o teor de ácido fítico variou de 11,6 a
29,3 mg/g quando os grãos eram analisados inteiros. Para os grãos sem o tegumento, o teor
variou de 16,3 a 36,1 mg/g, mostrando que o conteúdo de ácido fítico concentra-se no
cotilédone.
Da mesma forma, a quantidade encontrada por Martini (2002) foi de 0,01%, Moura e
Canniatti-Brazazaca (2006) encontraram 8,83 mg.100g-1, enquanto Guzmán-Maldonado;
Acosta-Gallego e Paredes-Lopez (2000) verificaram para o feijão cozido a variação de 0,01 a
0,0183% para espécies de feijões selvagens; e de 0,0073 a 0,0108%, para os feijões comuns. Já
em feijões comuns armazenados por 150 dias, os autores encontraram teores entre 1917
mg.100g-1, para o tempo 0, e 1560 mg.100g-1, no tempo de 150 dias de armazenamento, onde
verificaram a redução do teor de fitatos em maiores tempos de armazenamento.
Ramírez-Cárdenas, Leonel e Costa (2008) avaliaram o efeito do processamento
doméstico sobre os fatores antinutricionais em cinco cultivares de feijão. Em todas as cultivares,
houve redução no teor de fitatos, principalmente naquelas que foram cozidas sem a água de
maceração. A maceração dos grãos contribuiu para a redução no conteúdo de fitatos, podendo
ser explicada pela lixiviação dos íons fitatos na água sob a influência de um gradiente de
concentração.
O ácido fítico possui a capacidade de formar complexos insolúveis com minerais,
interferindo negativamente em sua biodisponibilidade (DAVIDSSON et al., 2001; HURRELL
et al., 2003; TROESCH et al., 2009). Essa biodisponibilidade tem sido avaliada por meio da
razão molar entre o ácido fítico e o mineral (fitato:mineral) da dieta (SIQUEIRA; MENDES;
ARRUDA, 2007; MA et al., 2005). No que se refere à biodisponibilidade de minerais e sua
151
razão molar (fitato:mineral), os valores encontrados para as farinhas de feijão, das diferentes
cultivares, estão presentes na Tabela 7.
Tabela 7. Resultados de quantificação de ácido fítico, minerais (ferro e zinco), e razão molar
(Fitato:Ferro e Fitato:Zinco) das farinhas de feijão dos diferentes grupos comerciais
provenientes de Santo Antônio de Goiás – GO, 2014.
Cultivares Ácido Fítico
(%)
Fe total
(mg/kg)
Zn total
(mg/kg)
Razão molar
AF:Fe
Razão molar
AF:Zn
BRS Estilo 0,496a ± 0,03 63,71a ± 2,78 33,77a ± 2,21 6,61bc ± 0,62 14,57bc ± 0,77
Pérola 0,539a ± 0,01 52,22b ± 0,93 33,18a ± 0,29 8,74abc ± 0,16 16,10ab ± 0,27
BRS Agreste 0,551a ± 0,04 51,47b ± 5,28 29,00b ± 1,43 9,16ab ± 1,49 16,27a ± 0,80
BRS Pitanga 0,549a ± 0,02 48,12bc ± 3,39 33,42a ± 1,27 9,69a ± 0,85 18,88ab ± 2,01
BRS Esteio 0,428b ± 0,03 42,25c ± 0,72 33,53a ± 0,38 8,57abc ± 0,64 12,63c ± 0,86
IPR Uirapuru 0,443b ± 0,04 52,33b ± 2,52 32,98a ± 1,03 7,16bc ± 0,80 13,31bc ± 1,56
*Médias seguidas de mesma letra nas colunas, não diferem significativamente entre si (p>0,05)
pelo teste Tukey.
A farinha de feijão da cultivar BRS Pitanga apresentou-se com valor maior para a razão
molar (fitato:ferro), sendo 46,54% maior do que a razão molar apresentada para a BRS Estilo.
Traçando um paralelo entre as cultivares que apresentaram menor média, no que se diz respeito
a razão molar, as farinhas de feijão das cultivares BRS Estilo e IPR Uirapuru foram as que
apresentaram menores valores para razão molar, quando comparadas com as demais. As demais
cultivares não apresentaram diferença significativa para a razão molar (fitato:ferro), exceto para
BRS Agreste que se assemelhou a BRS Pitanga, diferindo-se apenas em 5,8% para a cultivar
BRS Pitanga, de maior média.
Verificou-se que a biodisponibilidade de ferro era inversamente proporcional à sua
razão molar (fitato:ferro). Além disso, neste estudo, as razões molares encontradas foram
inferiores a valores críticos para o mineral Fe (AF:Fe >14). Segundo Hallberg, Brune e
Rossander et al. (1989), a razão molar fitato:ferro (Fe) >1 diminui a biodisponibilidade de ferro.
Já Saha, Weaver e Manson (1994) demonstraram que dietas com razão molar fitato:ferro (Fe)
>14 tem sua absorção prejudicada, comprometendo a biodisponibilidade desses minerais em
animais e humanos, e dieta com razão molar fitato:cálcio (Ca) igual a 1,56 apresentou
comprometimento na absorção do íon Ca.
Em relação a razão molar (fitato:zinco), as farinhas de feijão das cultivares BRS Agreste
e BRS Pitanga, grupo comercial especial, e a Pérola, grupo comercial carioca, apresentaram-se
com maiores valores, não apresentando diferença estatística quando comparadas com as demais
cultivares. As farinhas das cultivares do grupo comercial preto, BRS Esteio e IPR Uirapuru,
152
apresentaram menores valores para razão molar (fitato:zinco). Os valores para razão molar
(fitato:zinco) ficaram entre 12,63 a 18,88. Segundo a Organização Mundial de Saúde (OMS),
dietas com razão molar fitato:zinco acima de 15 apresentam baixa biodisponibilidade de Zn
(10% a 15%), entre 5 e 15 apresentam média biodisponibilidade de Zn (30% a 35%) e, abaixo
de 5 apresentam alta biodisponibilidade (WHO, 1996). Dessa forma, de acordo com os valores
encontrados, as farinhas de feijão das cultivares BRS Agreste e BRS Pitanga apresentaram
baixa biodisponibilidade de zinco. Da mesma forma, as demais farinhas, BRS Estilo, BRS
Esteio e IPR Uirapuru, apresentaram média biodisponibilidade de Zn. Assim, concentrações
elevadas de ácido fítico nos grãos de feijão, podem estar associadas a efeitos nutricionais
negativos ao homem (BONETT et al., 2007).
Os taninos, considerados como metabólitos secundários, em grãos de feijão encontram-
se principalmente no tegumento e, juntamente com as antocianinas, determinam a cor,
tonalidade e intensidade das sementes (DÍAZ; CALDAS; BLAIR, 2010). Seu conteúdo em
feijões depende, em grande parte, da presença ou não do tegumento e de sua coloração, pois o
branco possui quantidades muito baixas, enquanto o vermelho e o preto têm níveis
significativamente maiores (PEREIRA e COSTA, 2002). Os valores referentes aos teores de
taninos estão descritos na Tabela 6.
Segundo os dados encontrados nas análises, as farinhas de feijão da cultivar Pérola
apresentaram o menor teor de tanino quando comparadas aos demais valores encontrados. As
médias encontradas diferiram significativamente entre si, em que as cultivares não
apresentaram valores próximos, com exceção das cultivares BRS Pitanga e BRS Estilo que
apresentaram teor médio de tanino com, aproximadamente, 6 mg.g-1 equivalentes de catequina.
Maiores valores foram encontrados para as cultivares do grupo comercial preto, BRS Esteio e
IPR Uirapuru. Em geral, os teores de taninos encontrados no presente trabalho ficaram entre
1,03 mg e 11,79 mg.g-1 equivalentes de catequina.
Marquezi (2013) avaliou diferentes cultivares de feijão provenientes de Ponta Grossa –
PR e de Santo Antônio de Goiás – GO e o conteúdo de taninos em suas amostras variou de
10,39 a 45,52 mg de catequina/g. Em seu estudo foi possível observar que, para um mesmo
grupo de cor, apenas no grupo preto, ambas as cultivares provenientes de Ponta Grossa e Santo
Antônio de Goiás, não apresentaram diferenças significativas, e a cultivar BRS Pitanga
procedente de Santo Antônio de Goiás foi a que apresentou o maior conteúdo de taninos (45,52
mg de catequina/g).
153
Devido a seus efeitos adversos na cor, sabor e qualidade nutricional, os taninos de
leguminosas e cereais tem recebido considerável atenção. O aproveitamento de proteínas em
animais e humanos é afetado pela presença de taninos no tegumento dos feijões, cujo teor pode
variar de 0 a 2%, segundo a espécie e a coloração da semente (BONETT et al., 2007). Em
feijões, os taninos estão concentrados, primeiramente, no tegumento da semente, com
qualidades baixas ou insignificantes e, em segundo lugar, nos cotilédones. Os genótipos de
feijões coloridos são mencionados com frequência como maiores limitantes do valor nutritivo
de leguminosas (SILVA e SILVA, 1999).
Em estudos com animais alimentados com dietas ricas em taninos, verificou-se a
redução no consumo de alimentos e um baixo quociente de eficiência protéica (DESHPANDE,
1992). Observou-se, também, baixo aproveitamento de nutrientes em feijões marrons, pretos,
vermelhos e brancos, com teor médio de taninos de 7,8 mg, 6,6 mg, 12,6 e 2,3 mg.g-1
equivalentes de catequina, respectivamente (BRESSANI; ELIAS; BRAHAM, 1993). Segundo
Del Pino (1992), os taninos em feijão, concentram-se nos tegumentos (7,7 mg.g-1), enquanto
nos cotilédones a sua concentração é de apenas 0,8 mg.g-1.
Helbig (2000) encontrou valores próximos (13,78 e 18,75 mg/g) para taninos – porém
inferiores se comparados a algumas cultivares – quando trabalhou com dois lotes da cultivar
IAC-Carioca. No entanto, quando comparado com as cultivares do grupo carioca estudadas
neste trabalho, observa-se que BRS Estilo e Pérola possuem teores de taninos menores que os
estudados pelo autor. O autor, também, verificou que o processo de cozimento, com ou sem a
água de maceração, promoveu acentuada redução dos mesmos.
Toledo e Canniatti-Brazaca (2008) avaliaram o teor de taninos em feijão carioca
submetidos a diferentes métodos de cocção. O feijão macerado, cozido em outra água,
apresentou teores de taninos menores do que do feijão cozido na mesma água de maceração.
Porém, o cozimento sem maceração prévia foi o mais efetivo para redução do conteúdo de
taninos, devido ao fato de ser maior o tempo de exposição das amostras ao calor para cocção.
A presença de inibidores de proteases é um dos fatores envolvidos na baixa
biodisponibilidade de proteínas do feijão. Estes inibidores são substâncias de natureza proteica
que interferem na ação de enzimas no trato digestivo, e essa inibição resulta numa redução da
digestão proteica (LAJOLO; GENOVESE; MENEZES, 1996; PEREIRA et al., 2009). As
enzimas mais encontradas em feijões são a tripsina e a quimotripsina (SATHE, 2002).
No que se refere à presença dos inibidores de protease, observou-se a presença dos
inibidores de tripsina nas diferentes cultivares de feijão, variando de 53,33 a 1387,78 UIT.g-1
154
(Tabela 6). A cultivar IPR Uirapuru foi a que apresentou menor teor de tripsina, correspondendo
a, aproximadamente, 3,9% dos teores apresentados pelas cultivares BRS Estilo e BRS Esteio,
de maiores valores. As cultivares BRS Agreste e BRS Pitanga não diferindo estatisticamente
entre si, apresentando valores bem próximos. Já para a cultivar Pérola, considerada como
cultivar padrão, seus teores ficaram 14,3% abaixo dos apresentados pelas cultivares BRS Estilo
e Esteio.
Segundo Marquezi (2013), em seus estudos realizados com feijões de diferentes grupos
comerciais, o teor de inibidor de tripsina variou de 327,04 a 1247,67 UIT.g-1. Observou-se que
as cultivares procedentes de Ponta Grossa apresentaram valores mais elevados quando
comparadas às cultivares de Santo Antônio de Goiás. Para as cultivares BRS Pitanga, BRS
Estilo e Pérola, procedentes de Santo Antônio de Goiás – GO, os teores de inibidores de tripsina
foram 487,33, 327, 04 e 436,49 UIT.g-1, respectivamente, estando menores que as encontradas
no presente estudo.
Batista, Prudêncio e Fernandes (2010), estudando o processo de extrusão em feijões
com o defeito “hard-to-cook”, encontraram valores para o teor de inibidor de tripsina, de 4,64
e 4,61 UIT.mg-1 (4640 e 4610 UIT.g-1) para os feijões BRS Pontal (carioca) e BRS Grafite
(preto), e quando as farinhas foram submetidas ao processo de extrusão, o inibidor de tripsina
reduziu sua atividade, obtendo valores de 1,36 e 1,41 UIT.mg-1 (1360 e 1410 UIT.g-1),
respectivamente.
Como forma de inativação desses inibidores, esta foi avaliada em diferentes cultivares
em feijões cozidos, em água a 90 °C por 15, 30 e 40 minutos. Após15 minutos, a atividade do
inibidor de tripsina reduziu drasticamente entre 5 a 20 % para as cultivares estudadas, e após
40 minutos houve completa inativação. O estudo mostrou que a inativação dos inibidores de
tripsina ocorre nos primeiros minutos do tratamento térmico (JOURDAN; NOREÑA;
BRANDELLI, 2007).
As α-amilases são enzimas largamente distribuídas na natureza, produzidas por animais,
vegetais e microrganismos com o objetivo de degradar os carboidratos para que possam ser
utilizados como fonte energética (ANTUNES, 2008; KOBLITZ, 2008). Elas catalisam a
hidrólise inicial dos polissacarídeos que possuem as ligações glicosídicas α-1,4, como por
exemplo, o amido e o glicogênio (MARSARO JÚNIOR et al., 2005). Essas ligações
glicosídicas α-1,4 que estão presentes na região interna da cadeia de amilose e amilopectina
(formadores do amido), formam oligossacarídeos menores de várias composições, que são
carboidratos simples, podendo ser assimilados pelo organismo. Isso ocorre porque essas
155
enzimas têm estrutura tridimensional que pode se ligar ao substrato, e através de grupos
catalíticos altamente específicos, promovem a quebra do glicosídeo (PEREIRA, 2005; SALES,
2012).
Os teores de inibidores de α-amilase avaliados neste estudo variaram de 100,33 a 278,95
UIA.g-1, estando próximos aos encontrados por Marquezi (2013), a qual encontrou valores de
inibição, para feijões de diferentes grupos comerciais, variando de 60,79 a 231,06 UIA.g-1.
Segundo a autora, dentre estes valores, os menores e os maiores valores apresentados foram
observados nas cultivares provenientes de Santo Antônio de Goiás.
Observou-se que os maiores valores de inibição de α-amilase foram para as cultivares
BRS Pitanga, BRS Estilo, BRS Esteio e Pérola, estando entre 278,95 e 232,70 UIA.g-1, não
apresentando diferença estatística entre essas amostras. No entanto, as demais amostras BRS
Agreste e IPR Uirapuru, que apresentaram menores valores de inibição, diferiram
significativamente entre si. Quando se comparam os teores apresentados para as cultivares BRS
Pitanga e BRS Estilo, 278,95 e 256,34 UIA.g-1, estes valores estão próximos aos encontrados
por Marquezi (2013), onde em seu estudo, para estas mesmas cultivares e de mesma
procedência, encontrou 213,92 e 231,06 UIA.g-1, respectivamente, estando estes valores,
relativamente 23,32% e 9,9% abaixo dos teores encontrados no presente estudo. Essas
diferenças encontradas podem ser relacionadas com a variabilidade genética, a diferença do
local de plantio, o clima da região em que essas cultivares foram cultivadas, a época da safra,
diversos fatores ambientais, bem como pelas cultivares utilizadas.
Batista, Prudêncio e Fernandes (2010), estudando o processo de extrusão em feijões
com o defeito “hard-to-cook”, encontraram valores para o teor de inibidor da α-amilase de 18,16
e 16,08 UIA/100 mg (181,6 e 160,8 UIA.g-1), para os feijões BRS Pontal (carioca) e BRS
Grafite (preto), e quando as farinhas foram submetidas ao processo de extrusão, o inibidor da
α-amilase foi completamente inativado.
156
4 Conclusão
Com base nos resultados obtidos para as farinhas de feijão, as cultivares BRS Pitanga e
Pérola apresentaram os maiores valores de proteínas, estando próximos aos encontrados por
diversos autores e dentro da faixa de recomendação de ingestão diária estimada. Já para os
teores de fibras alimentares, o consumo das farinhas de feijão das cultivares BRS Agreste e
BRS Estilo apresenta inúmeros benefícios à saúde, incluindo o potencial de redução do risco
de doença coronariana, diabetes, obesidade e alguns tipos de câncer.
Com relação à composição mineral das farinhas de feijão, estas foram constituídas em
maior parte por nitrogênio, potássio, fósforo, magnésio, cálcio, ferro, zinco, manganês e cobre,
similares à literatura, no entanto, sua biodisponibilidade deve ser considerada, visto que em
vegetais a biodisponibilidade é menor do que em alimentos de origem animal.
Da mesma forma que os aminoácidos essenciais, os aminoácidos das farinhas dos feijões
pretos apresentaram maiores teores, seguidos dos feijões especiais, e de menores teores, os
feijões carioca. Estas farinhas foram consideradas de alto valor nutricional podendo ser
utilizadas para enriquecer a dieta da população em geral, e especialmente de grupos específicos,
como os vegetarianos que precisam ingerir fontes proteicas de origem vegetal de melhor
qualidade. Apesar de que um estudo sobre a digestibilidade proteica in vivo seja fundamental
para avaliar a qualidade protéica de qualquer alimento, verificou-se que as farinhas avaliadas
neste estudo, bem como os grãos após cocção apresentaram alto teor de digestibilidade, estando
acima do padrão de 60% de digestibilidade, encontrada na literatura.
Para os teores de ácido fítico nas farinhas de feijão, observaram-se maiores valores para
as cultivares do grupo comercial carioca e especial, em que altos valores estão associados a
efeitos nutricionais negativos ao homem. Da mesma forma, a presença de taninos, nos
tegumentos de feijões do grupo comercial preto, afeta o aproveitamento de proteínas em
animais e humanos.
157
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CONCLUSÃO GERAL
Considerando as particularidades de cada análise realizada com os feijões, bem como
com as farinhas de feijões, das diferentes cultivares estudadas, estas apresentaram ótimas
características físicas, químicas, tecnológicas, nutricionais e funcionais. As farinhas de feijão
apresentaram importantes propriedades, do ponto de vista tecnológico e nutricional, visto que
possuem, em sua composição, proteínas de alta qualidade, bem como altos teores de
aminoácidos essenciais.
Dessa forma, a utilização das farinhas de feijão pode enriquecer a dieta da população
em geral com fontes proteicas de origem vegetal de melhor qualidade, além de poderem ser
utilizadas como matéria prima na elaboração de novos produtos ou na substituição por produtos
similares pela indústria alimentícia, devido seu alto valor agregado.
Mais estudos relacionados às propriedades dos grãos de feijão carioca, preto e especial
são necessários para ampliar seu aproveitamento pelos programas de melhoramento genético,
indústrias de alimentos e consumidores, visto que informações sobre os feijões especiais são
escassas na literatura, bem como o conhecimento de suas diversas propriedades.
![[Anne Mcallister] Adorável Compromisso](https://static.fdocument.pub/doc/165x107/55cf930c550346f57b9b45d7/anne-mcallister-adoravel-compromisso.jpg)
