Revista RECITEC nº 3 - Segundo Semestre/2007
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Revista RECITEC nº 3 - Segundo Semestre/2007
Avaliação química do mamão papaia... AVALIAÇÃO QUÍMICA DO MAMÃO PAPAIA (Carica papaya L.) EM DIFERENTES ESTÁDIOS DE MATURAÇÃO PAPAYA (Carica papaya L.) CHEMICAL EVALUATION IN DIFFERENT MATURITIES STAGES Geralda Gillian Silva1, Renata Garcia Diniz2 e Marcelo Eustáquio Silva3 1 Universidade Federal do Espírito Santo Av. Fernando Ferrari, s/n, Goiabeiras, Vitória - ES, 29075-910 Departamento de Alimentos da Escola de Nutrição da Universidade Federal de Ouro Preto Campus Universitário, Morro do Cruzeiro, Ouro Preto - MG, 35400-000 2,3 e-mail: [email protected], [email protected] e [email protected] 1 Aceito em 11 de setembro de 2007 RESUMO Compara a composição química do mamão papaia (Carica papaya L.) em dois estádios de maturação, 1 e 5. As análises mostram que a composição centesimal é diferente de acordo com a porção dos frutos analisada (casca - epicarpo, polpa - mesocarpo e semente) e sugerem que haja alteração no teor de nutrientes entre os estádios de maturação avaliados. O conteúdo de proteínas (na casca) e fibras (nas sementes) foi superior no estádio de maturação mais avançado. Em contrapartida, os teores de lipídeos, minerais e fibras diminuíram nas sementes, polpa e casca, respectivamente, com o amadurecimento. Palavras-chave: Mamão papaia - estádios de maturação. Mamão papaia - composição química. ABSTRACT This work was carried out with the purpose of comparing the chemical composition of papaya fruits (Carica papaya L.) in two stages of ripening, 1 and 5. The analyses indicate that centesimal composition is different according with analyzed part of fruits (skin - epicarp, pulp - mesocarp and seed) and suggest that there is a change in the content of nutrients between the studied stages of ripening. The contents of proteins (in the skin) and fibers (in the seeds) were the highest in the most advanced stage of maturation. On the other hand, the contents of ethereal extract (in the seeds), ashes (in the pulp) and fibers (in the skin) decreased with ripening. Keywords: Papaya - stages of ripening. Papaya - chemical composition. Revista Capixaba de Ciência e Tecnologia, Vitória, n. 3, p.1-7, 2. sem.2007 1 Silva, G. G.; Diniz, R. G.; Silva, M. E. 1 INTRODUÇÃO 2 MATERIAIS E MÉTODOS O mamoeiro (Carica papaya L.) é originário da América tropical e é uma das plantas frutíferas mais cultivadas do 2.1 REAGENTES mundo, especialmente, em áreas tropicais onde a temperatura média anual é de 25 oC (1). Por causa de suas características sen- Os reagentes de grau analítico usados foram ácido sul- soriais, nutricionais (fonte dietética de sais minerais, vitaminas e fúrico, sulfatos de sódio e cobre, hidróxido de sódio, éter etílico, fibras) e propriedades funcionais (digestiva e laxativa), o mamão acetona, ácidos clorídrico, acético, nítrico e tricloroacético. Eles é um fruto de grande aceitabilidade. (2, 3) foram adquiridos da Reagen®. O Brasil é o maior produtor mundial de mamão, responde por um quarto da produção global e é o terceiro maior 2.2 EQUIPAMENTOS exportador dessa fruta. O mamão é a sétima fruta mais exportada pelo Brasil, entretanto essa quantidade é considerada como pou- Os equipamentos utilizados para as análises foram co expressiva e representa somente 2% da produção nacional e balança analítica Marte AL 500; estufa Biomatic 1403; estufa 4,6% do total de frutos frescos exportados pelo país. (4, 5, 6) Soc Fabbe LTDA 171; extrator de gordura da Fanem LTDA 173; A aparência é uma característica sensorial do alimento, constituída de cor, brilho, tamanho e forma. A coloração da casca é digestor (Fanem 154) e destilador (Marconi MA – 036) de proteínas e mufla da Fornitec 2061. um importante atributo de qualidade e determina o valor comercial dos frutos, pois a cor é responsável pelo impacto visual mais mar- 2.3 FRUTOS cante. Esse é o principal parâmetro usado como critério de seleção pelos consumidores. (7, 8, 9) Durante o amadurecimento, inicia-se Foram utilizados mamões (Carica papaya L.) do mer- um contínuo processo de modificações metabólicas que levam ao cado local (Ouro Preto-MG) que apresentassem 15% da casca desenvolvimento de alterações fisiológicas, bioquímicas e morfoló- amarelecida (estádio 1 de maturação) e 76% - 100% da superfí- gicas nas células vegetais. A mudança de cor da casca dos frutos está cie da casca amarela (estádio 5 de maturação). relacionada à degradação da clorofila e à biossíntese de pigmentos como os carotenóides e antocianinas. (10,11) 2.4 PREPARO DAS AMOSTRAS DOS FRUTOS A coloração da casca é uma característica muito usada para classificação de frutos no processo do amadurecimento, em Utilizaram-se três frutos de cada estádio de maturação que são observados estádio de maturação, ponto de colheita e e as análises da composição centesimal foram realizadas na cas- qualidade comestível. (12) Prates (13) classifica o percentual ca (epicarpo), polpa (mesocarpo) e semente. Todo material foi de cor amarela na casca dos frutos de mamoeiro nos seguintes fragmentado (exceto as sementes) e submetido à secagem a 60 estádios de maturação: estádio 0 - verde (frutos crescidos e de- ºC em estufa ventilada para obtenção da matéria seca (MS). O senvolvidos com 100% da casca verde); estádio 1 - amadurecen- material seco obtido foi triturado em multiprocessador (Master do (início da mudança de cor da casca com 15% amarelecida); Smart PA001 Walita®) e armazenado sob refrigeração (4 ºC) em estádio 2 - 1/4 madura (fruto com até 25% da superfície da casca frascos âmbar até o início das análises (aproximadamente 1 a 2 amarela); estádio 3 - 1/2 madura (fruto com até 50% da super- semanas). fície da casca amarela); estádio 4 - 3/4 madura (fruto com 50% - 75% da superfície da casca amarela) e estádio 5 - madura (fruto 2.5 DETERMINAÇÕES QUÍMICAS com 76% - 100% da superfície da casca amarela e adequado para consumo). As análises da composição centesimal/química dos Tendo em vista que os frutos de mamoeiro podem ser frutos (proteína, carboidrato, extrato etéreo, umidade, cinzas e consumidos em diferentes estádios de maturação e apresentar fibras) foram realizadas de acordo com metodologia preconiza- conteúdo diferente de nutrientes (14, 15), este trabalho preten- da pela Association Official Analytical Chemists (16) e todas as deu comparar a composição química do mamão papaia (Carica determinações foram feitas com duas repetições para cada fruto papaya L.) em dois estádios de maturação, 1 e 5. em cada estádio de maturação. Os valores encontrados foram ex- 2 Revista Capixaba de Ciência e Tecnologia, Vitória, n. 3, p.1-7, 2. sem.2007 Avaliação química do mamão papaya... pressos em % ou em unidade equivalente, g/ 100g da amostra em base seca. As amostras foram submetidas às seguintes análises: 1. Proteína bruta - determinada pelo método de Kjeldahl (semimicro); 2. Lipídeos totais (extrato etéreo) - obtido por extração com éter etílico em aparelho extrator do tipo Soxhlet e pesagem até peso constante da amostra; 3. Umidade da matéria seca (teor de água) – determinado por secagem em estufa a 105ºC até obtenção de peso constante; 4. Minerais (cinzas) - determinado por Tabela 2 - Composição centesimal da polpa do mamão (Carica papaya L.) em dois estádios de maturação em base seca. Valores expressos em g/100g. Estágios de Maturação Estágio de Maturação 1 Estágio de Maturação 5 Composição Química (g/100g) Polpa Polpa Proteína 4,69 ± 0,48 a 4,52 ± 0,48 a Carboidrato 68,88 ± 2,76 a 71,57 ± 1,68 a Extrato Etéreo 1,00 ± 0,18 a 0,55 ± 0,14 a Umidade 8,44 ± 0,24 a 9,91 ± 0,38 a incineração do material em mufla a 600 ºC até peso constante; Cinzas 7,25 ± 2,02 a 2,47 ± 0,67 b 5. Fibras - o teor de fibras totais foi determinado por pesagem Fibras 10,74 ± 0,56 a 9,98 ± 1,35 a até peso constante da amostra obtida por hidrólise ácida; 6. Carboidratos - o teor de carboidratos foi obtido pela diferença Médias ± Desvio padrão seguidas de mesma letra, na horizontal, não diferem significativamente entre si pelo teste de Tukey (p < 0,05). entre 100% e a soma das demais frações da composição centesimal (porcentagens de proteínas, lipídeos, umidade, minerais e fibras). Tabela 3 - Composição centesimal da casca do mamão (Carica papaya L.) em dois estádios de maturação em base seca. Valores expressos em g/100g. 2.6 ANÁLISE ESTATÍSTICA Para a análise estatística das variáveis estudadas, foi empregada a análise de variância (ANOVA) de uma via completamente randomizada, seguida pelo cálculo das diferenças mínimas entre as médias, pelo método de Tukey a 5%. 3 RESULTADOS E DISCUSSÃO Os resultados da composição centesimal nas sementes, polpa e casca em base seca são mostrados nas tabelas 1, 2 e 3, respectivamente. Tabela 1 - Composição centesimal das sementes do mamão (Carica papaya L.) em dois estádios de maturação em base seca. Valores expressos em g/100g. Estágios de Maturação Estágio de Maturação 1 Estágio de Maturação 5 Composição Química (g/100g) Casca Casca Proteína 6,48 ± 1,68 a 9,58 ± 1,03 b Carboidrato 50,55 ± 3,40 a 50,07 ± 1,71 a Extrato Etéreo 2,02 ± 0,40 a 2,46 ± 0,24 a Umidade 9,24 ± 0,46 a 10,46 ± 0,43 a Cinzas 12,13 ± 1,51 a 11,96 ± 0,65 a Fibras 19,57 ± 2,40 a 14,45 ± 1,30 b Médias ± Desvio padrão seguidas de mesma letra, na horizontal, não diferem significativamente entre si pelo teste de Tukey (p < 0,05). Observou-se uma redução no teor de extrato etéreo nas sementes quando se comparou a transição do estádio 1 (22,45 ± Estágios de Maturação Estágio de Maturação 1 Estágio de Maturação 5 3,04) para o 5 (17,97 ± 2,68) de maturação. Essa redução lipídica Composição Química (g/100g) Semente Semente cimento, que degradam esses componentes nas sementes para Proteína 19,22 ± 2,30 a 17,90 ± 0,52 a Carboidrato 22,45 ± 3,04 a 17,97 ± 2,68 b Extrato Etéreo 22,45 ± 3,04 a 17,97 ± 2,68 b documentada a sua participação durante o amadurecimento e se- Umidade 14,29 ± 0,27 a 13,2 ± 1,09 a nescência dos frutos. (18, 19, 20) Cinzas 7,10 ± 1,31 a 6,97 ± 0,35 a Igual à maioria das frutas, o mamão não representa fonte Fibras 14,58 ± 1,96 b 29,89 ± 1,13 a considerável de lipídeos, quando comparado a outros alimentos, por pode ser explicada pela ação de hidrolases, durante o amadurefornecimento de energia para as células vegetais. (17) Além Médias ± Desvio padrão seguidas de mesma letra, na horizontal, não diferem significativamente entre si pelo teste de Tukey (p < 0,05). Revista Capixaba de Ciência e Tecnologia, Vitória, n. 3, p.1-7, 2. sem.2007 disso, lipoxigenases podem também contribuir na redução de componentes lipídicos para diversas finalidades, já que é bem apresentar baixos teores de extrato etéreo, o que torna esse fruto uma excelente alternativa nas dietas de baixos níveis lipídico e calórico. 3 Silva, G. G.; Diniz, R. G.; Silva, M. E. Em relação ao teor de fibras nas sementes, ele foi rigidez da parede celular, o qual predomina nos tecidos imaturos. maior no estádio mais avançado de maturação dos frutos (está- (29, 30, 31) Com o amadurecimento, ocorre solubilização das dio 5 - 29,89±1,13; estádio 1 - 14,58±1,96). As fibras formam protopectinas por hidrólise ácida ou ação de protopectinases e um conjunto de substâncias derivadas de vegetais resistentes à conseqüente liberação do cálcio. (32) Uma redução no teor de ação de enzimas digestivas e podem ser classificadas em solúveis cálcio ligado à parede celular e no conteúdo de pectina foi obser- (pectina, gomas) e insolúveis (hemicelulose, lignina) de acordo vada durante o amadurecimento na polpa de frutos de abacaxi, com sua solubilidade em água. (21) As fibras alimentares contri- bacuri, tomate e fruta-de-lobo. (32, 33, 34, 35) buem para a manutenção da microflora, auxiliam na remoção de Entretanto, o teor de minerais tanto na casca quanto toxinas intestinais, formação do bolo fecal, controle da glicemia, nas sementes dos frutos não apresentou diferença significativa além de trazerem benefícios no tratamento de doenças crônico- quando se comparou a transição do estádio 1 para o 5 de ma- degenerativas e em dietas de valor calórico reduzido. (22, 23, turação. Salomão et al. (36) obtiveram resultados semelhantes 24) As sementes do mamão apresentaram valores superiores para o teor de cinzas na casca de frutos de banana durante o ama- do teor de fibras no estádio 5 de maturação, adequado para con- durecimento. Os níveis de minerais encontrados nas sementes sumo, que podem ser indicadas como boa fonte de fibras, o que são baixos para que elas possam ser consideradas como fonte de aumentará a qualidade de dietas, principalmente na necessidade minerais. Entretanto, elas podem contribuir para a dieta alimen- de redução calórica. (23, 25) tar nos dois estádios de maturação avaliados, junto com outros Porém, na polpa dos frutos, observa-se que o teor de alimentos. (37) fibras não foi estatisticamente diferente quando se compararam Valores superiores de fibras na casca foram observados os estádios 1 e 5 de maturação. O mecanismo de ação da lignina nos frutos no estádio mais imaturo (estádios 1 - 19,57±2,40 e 5 sobre outros componentes da parede celular pode contribuir para - 14,45±1,30) e o teor de proteínas na casca foi maior no estádio explicar o resultado encontrado: a lignina é capaz de formar uma 5 (estádios 1 - 6,48±1,68 e 5 - 9,58±1,03), demonstrando que barreira física sobre hemicelulose e celulose por meio de liga- a casca do mamão pode ser usada como um alimento alternati- ções químicas e físicas, impedindo sua degradação por enzimas vo em todos os estádios de maturação do fruto, para combater hidrolíticas. (26) a desnutrição e doenças intestinais. Assim, a casca do mamão Não foram encontradas diferenças significativas no seria uma boa fonte de fibras e de proteínas, auxiliando no tra- conteúdo de carboidratos totais nas sementes, polpa e casca nos tamento de doenças intestinais e no combate da desnutrição e dois estádios de maturação avaliados. Os resultados deste traba- outras enfermidades carenciais (presença de proteínas) nos está- lho estão de acordo com Chan e Paull (27, 28) que descrevem dios 1 e 5, respectivamente. (38, 39) A alimentação alternativa que os açúcares são acumulados, em sua maior parte, quando baseia-se no melhor aproveitamento das partes não comestíveis o fruto ainda está ligado à planta, provavelmente em função da dos alimentos evitando desperdícios, o que propicia o resgate de fotossíntese. hábitos alimentares tradicionais atualmente perdidos pela migra- Os minerais são importantes para o metabolismo ce- ção e urbanização. Porém, a utilização dessa parte considerada lular, pois são requeridos em diversas reações enzimáticas como como não comestível do fruto é objeto de controvérsia entre os cofatores em animais e vegetais. Neste trabalho, observou-se que estudiosos, principalmente quanto à presença de fatores antinu- na polpa dos frutos (Tabela 2) o teor de minerais (cinzas) foi me- tricionais. (40, 41) nor no estádio 5 (2,47±0,67), quando comparado com o estádio 1 O conteúdo protéico, na maioria das sementes de fru- (7,25±2,02) de maturação, o que pode ser justificado, principal- tos, estimado pelo teor de nitrogênio, é estável durante o período mente por causa das variações que ocorrem no conteúdo de cálcio de maturação, quando expresso em relação à matéria seca. (42) durante o amadurecimento de frutos. O cálcio pode associar-se Essa afirmação está de acordo com os resultados encontrados de maneira cruzada a cadeias de ácido poligalacturônico, polis- neste trabalho para o teor de proteínas nas sementes dos frutos sacarídeo constituinte da pectina na parede celular, cujos grupos de mamão, como pode ser observado na tabela 1. carboxílicos não estão esterificados (carregados negativamente). Variação considerável no teor protéico também não foi Os grupos carboxílicos do ácido poligalacturônico complexados observada na polpa dos frutos nos estádios de maturação avalia- com o cálcio formam o pectato de cálcio insolúvel (protopecti- dos. Alterações no conteúdo protéico podem ocorrer pelo esta- nas), responsável pela estabilização da lamela média e pela alta belecimento de processos oxidativos nos frutos desencadeados 4 Revista Capixaba de Ciência e Tecnologia, Vitória, n. 3, p.1-7, 2. sem.2007 Avaliação química do mamão papaya... pelo próprio amadurecimento ou por outras condições de estres- (2) nase activities and textural properties of rubbery papaya se. No entanto, um complexo sistema antioxidante que envolve (Carica papaya Linn.). Journal of Food Science, New agentes redutores hidrossolúveis (vitamina C e glutationa), li- York, v. 68, n. 5, p. 1590-1594, 2003. possolúveis (α-tocoferol e β-caroteno) e enzimas, tais como a superóxido dismutase, catalase, ascorbato peroxidase, protegem JIANG, C. M. et al. Pectinesterase and polygalacturo- (3) SOUZA. G. Características físicas, químicas e sensoriais as células das plantas contra os danos oxidativos e previnem pre- do fruto de cinco cultivares de mamoeiro (Carica pa- juízos na qualidade nutricional. (43) paya L.) produzidas em Macaé – RJ. 1998, 68 f. Dissertação (Mestrado em Produção Vegetal) – Programa de Pós- Assim como nas proteínas, alterações no teor lipídico da graduação em Produção Vegetal, Universidade Estadual polpa e casca de frutos podem ocorrer em virtude dos processos Norte Fluminense, Campos dos Goitacazes, RJ. 1998. oxidativos. Neste trabalho, os valores semelhantes para o conteúdo lipídico na polpa dos frutos nos estádios inicial e avançado de ma- (4) ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DOS EXPORTADORES DE turação podem estar relacionados à ação do sistema antioxidante. PAPAYA (BRAPEX). Disponível Na casca dos frutos, provavelmente, a ausência de danos físicos às pex.net>. Acesso em: 03 dez. 2006. células impediu a ocorrência da oxidação lipídica. Valores semelhantes no teor de água da casca, polpa e (5) em: <http://www.bra- FOOD AND AGRICULTURE ORGANIZATION STATISTICAL DATABASES (FAOSTAT). 2006. Disponível em: <http://fa- semente dos frutos foram observados nos estádios de maturação ostat.fao.org/default.aspx>. Acesso em: 18 dez. 2006. avaliados. Esses resultados revelaram que os frutos de mamão não apresentaram diferenças na porcentagem de matéria seca da (6) INSTITUTO BRASILEIRO DE FRUTAS (IBRAF). Disponível em: <http://www.ibraf.org.br>. Acesso em: 15 jan. 2007. casca durante o amadurecimento. (44) Ferraz (45), avaliando a perda de peso de frutos de mamão, para análise do teor de água, também não encontrou diferença significativa dessa característi- (7) tos e hortaliças: fisiologia e manuseio. Lavras: ESAL/ ca quando acompanhou a maturação desses frutos. Sementes de FAEPE, 1990. p. 293. frutos que mantêm o teor de água permitem maior possibilidade e melhor qualidade fisiológica para o fruto, atributos de interesse CHITARRA, M. I.; CHITARRA, A. D. Pós-colheita de fru- (8) LIMA, K. S. C. et al. Efeito de baixas doses de irradiação nos carotenóides majoritários em cenouras prontas para atrativo para o produtor e mercado consumidor. (46) o consumo. Ciência e Tecnologia de Alimentos, Campinas, v. 24, n. 2, p. 183-193, abr./jun. 2004. 4 CONCLUSÃO Os resultados obtidos nas condições experimentais em (9) lity of tomatoes. Postharvest Biology and Technology, que foi realizado este trabalho permitem concluir que houve di- New York, v. 2, p. 179-185, 1993. ferença quanto à composição centesimal (proteína, carboidrato, extrato etéreo, umidade, cinzas e fibras) de frutos do mamoeiro POLDERDIK, J. J. et al. Predictive model of keeping qua- (10) TUCKER G. A. Introduction. In: SEYMOUR, G. B., TAYLOR, nos estádios 1 e 5 de maturação. Isso revela que o conteúdo de J. E., TUCKER, G. A. (Eds.). Biochemistry of Fruit Ripe- alguns nutrientes nos frutos é diferente nos vários estádios de ning. Cambridge: Chapman & Hall, 1993. p. 3-43. maturação. O mamão pode ser considerado como um fruto que auxilia no aumento da qualidade de vida e como fonte alternativa (11) WILLS, R. H. H. et al. Postharvest: an introduction to the physiology and handling of fruit, vegetables and or- de nutrientes, pois suas sementes, polpa e casca contêm quanti- namentals. 4. ed. Wallingford: CABI, 1998. p. 262. dades significativas de nutrientes benéficos à saúde. Para explicar alterações específicas na composição química desses frutos, (12) MENDOZA, F.; AGUILERA, J. M. Application of image analysis for classification of ripening bananas. Journal of Food estudos bioquímicos e fisiológicos são necessários. Science, New York, v. 69, n. 2, p. 471 – 477, 2004. REFERÊNCIAS (1) (13) PRATES, R. S. Aspectos operacionais do programa de exportação do mamão brasileiro para os Estados Unidos. In: MAR- SIMÃO, S. Tratado de fruticultura. Piracicaba: FEALG, TINS, D. S. Papaya Brasil: mercado e inovações tecnológicas 1998. p. 541-575. para o mamão. Vitória, ES: Incaper, 2005. p. 57-68. Revista Capixaba de Ciência e Tecnologia, Vitória, n. 3, p.1-7, 2. sem.2007 5 Silva, G. G.; Diniz, R. G.; Silva, M. E. (14) (15) (16) MAHATTANATAWEE, K. et al. Total antioxidant activity (26) SILVA, T. V. et al. 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