INSTITUTO FEDERAL DE EDUCAÇÃO, CIÊNCIA E TECNOLOGIA DO SUDESTE DE MINAS GERAIS – CAMPUS RIO POMBA
PÓS-GRADUAÇÃO STRICTO SENSU EM CIÊNCIA E
TECNOLOGIA DE ALIMENTOS
JÉSSICA SOARES MIRANDA
OBTENÇÃO DE BALAS PROBIÓTICAS Á BASE DE GELATINA
ENRIQUECIDAS COM FRUTOS NATIVOS DA MATA ATLÂNTICA
RIO POMBA MINAS GERAIS - BRASIL
2019
JÉSSICA SOARES MIRANDA
OBTENÇÃO DE BALAS PROBIÓTICAS Á BASE DE GELATINA
ENRIQUECIDAS COM FRUTOS NATIVOS DA MATA ATLÂNTICA
Dissertação apresentada ao Campus Rio Pomba, do Instituto Federal de Educação Ciência e Tecnologia do Sudeste de Minas Gerais, como requisito parcial para a conclusão do curso de Pós-graduação Stricto Sensu em “Ciência e Tecnologia de Alimentos” para a obtenção do título de Mestre. Orientadora: Prof.a ELIANE MAURÍCIO FURTADO MARTINS
RIO POMBA MINAS GERAIS – BRASIL
2019
Ficha Catalográfica elaborada pelo Instituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia
do Sudeste de Minas Gerais / Campus Rio Pomba
Bibliotecária: Ana Carolina Souza Dutra CRB 6 / 2977
M672o
Miranda, Jéssica Soares.
Obtenção de balas probióticas à base de gelatina enriquecidas com frutos
nativos da Mata Atlântica. / Jéssica Soares Miranda. – Rio Pomba, 2019.
52f.; il.
Orientador: Profª. Eliane Maurício Furtado Martins.
Dissertação (Mestrado Profissional) – Pós-Graduação Stricto
Sensu em Ciência e Tecnologia de Alimentos - Instituto Federal de Educação,
Ciência e Tecnologia do Sudeste de Minas Gerais - Campus Rio Pomba.
1.Alimentos funcionais - probióticos. 2. Confeito funcional. 3. Bala de
gelatina. I. Martins, Eliane Maurício Furtado. II. Título.
CDD: 641.1
JÉSSICA SOARES MIRANDA
OBTENÇÃO DE BALAS PROBIÓTICAS Á BASE DE GELATINA
ENRIQUECIDAS COM FRUTOS NATIVOS DA MATA ATLÂNTICA
Dissertação apresentada ao Campus Rio Pomba, do Instituto Federal de Educação Ciência e Tecnologia do Sudeste de Minas Gerais, como requisito parcial para a conclusão do curso de Pós-graduação Stricto Sensu em “Ciência e Tecnologia de Alimentos” para a obtenção do título de Mestre.
APROVADA: 12 de setembro de 2019.
___________________________ ___________________________
Prof.a Wellingta Cristina Almeida Prof. Maurílio Lopes Martins
Do Nascimento Benevenuto Coorientador
Coorientadora
___________________________ _____________________________
Prof.a Isabela Campelo de Queiroz Prof. Bruno Ricardo De Castro Leite
Júnior
_________________________________
Prof.a Eliane Maurício Furtado Martins
Orientadora
i
AGRADECIMENTOS
Ao Instituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia do Sudeste de Minas
Gerais, campus Rio Pomba, pela oportunidade e por disponibilizar a infraestrutura
para realizar essa pesquisa.
À Deus por me guiar, iluminar e me dar tranquilidade para seguir em frente
com os meus objetivos e não desanimar com as dificuldades.
À minha mãe Gisele, grande companheira, por jamais ter medido esforços
para possibilitar a minha formação, incentivando-me a alçar voos mais altos. Por eu
sempre ter podido voltar para casa durante o percurso e encontrar aconchego, já
que ela me ensinou que é preciso ir para poder voltar. Que acreditou em mim o
tempo todo, principalmente nas vezes que nem eu acreditei, e me mostrou o quanto
era importante estudar, mesmo não tendo a mesma oportunidade no passado. Seu
colo continua sendo um dos melhores lugares do mundo e aliviou-me a alma em
momentos difíceis do mestrado.
Ao meu pai que sempre me motiva, mesmo tendo uma cabeça dura, entende
as minhas faltas e momentos de afastamento e reclusão. Mesmo com o seu jeito
meio duro, mas com seu apoio e proteção sem igual. Sem o seu imenso apoio, seria
bem mais difícil.
Ao meu irmão Jean que mesmo de longe se preocupou, chorou comigo
minhas dores e sempre me fez entender qυе о futuro é feito а partir da constante
dedicação no presente! Como costumo dizer, quem tem um irmão tem tudo, mas
quem tem o meu, tem o melhor do mundo!
Ao meu marido, companheiro e melhor amigo Vinicius, que tornou bem mais
leve essa caminhada, trazendo calmaria nos momentos mais difíceis do mestrado,
me ajudando literalmente em todos os sentidos. Por toda paciência com minhas
leituras e apresentações e ainda ajuda com o temido Excel (rsrs).
A minha orientadora, profa. Eliane Maurício Furtado Martins, que confiou em
meu trabalho, por ter me lembrado de acreditar no meu potencial em todas as vezes
que eu esqueci que era capaz. Pela generosidade e troca de experiências. Por mais
que uma orientadora, ter se tornado uma amiga muito especial.
Aos meus coorientadores, professores Maurílio Lopes Martins e Bruno
Ricardo de Castro Leite Júnior, e professoras Wellingta Cristina Almeida Do
Nascimento Benevenuto e Isabela Campelo de Queiroz, por terem aceitado
ii
participar da defesa. Pelas contribuições que gentilmente trouxeram e que tanto
contribuíram para o desenvolvimento e a finalização deste trabalho.
À prof.a Diana Clara Nunes de Lima pela enorme contribuição para a
realização e execução da pesquisa, por suas valiosas sugestões e por estar sempre
disposta a sanar nossas dúvidas.
Ao prof. Roselir Ribeiro pela disponibilidade em auxiliar com as análises
estatísticas.
Aos colegas de mestrado, Adriana, Daniela, Giovana, Maiara e Mariane, com
os quais compartilhei todas as experiências desta fase, sou grata pelo trabalho
coletivo que desenvolvemos, pelo companheirismo e pelos nossos encontros
semanais.
À Beatriz e Isabela pela ajuda, disponibilidade, convivência e auxílio na
execução do projeto, durante todo esse tempo quando mais precisei.
A todos os técnicos responsáveis pelos laboratórios do DCTA, por sanar
minhas dúvidas e me ajudar no desenvolvimento deste trabalho.
Por fim, agradeço a todos, de coração, por terem contribuído para a
realização deste trabalho. MUITO OBRIGADA!!
iii
“Dificuldades preparam pessoas comuns para destinos extraordinários” C.S.LEWIS
iv
SUMÁRIO
RESUMO .................................................................................................................... vi
ABSTRACT .............................................................................................................. viii
LISTA DE FIGURAS....................................................................................................ix
LISTA DE TABELAS.....................................................................................................x
1. INTRODUÇÃO ....................................................................................................... 1
2. OBJETIVOS .......................................................................................................... 3
2.1. Objetivo geral ....................................................................................................... 3
2.2. Objetivos específicos ........................................................................................... 3
3. REVISÃO DE LITERATURA .................................................................................. 4
3.1. Balas.................................................................................................................... 4
3.2. Uso de gelatina como gelificante em balas...........................................................5
3.2.1. Avaliação da textura em balas ......................................................................... 6
3.3. Suplementação de confeitos com ingredientes funcionais .................................. 9
3.3.1 Adição de bactérias probióticas em confeitos ................................................ 111
3.3.2 Utilização de polpa de frutas nativas da Mata Atlântica no processamento de
bala ......................................................................................................................... 144
4. MATERIAL E MÉTODOS ................................................................................... 177
4.1. Elaboração da polpa de maracujá e obtenção da polpa de Juçara ................. 177
4.2. Elaboração de bala de gelatina enriquecida com Bacillus coagulans ............. 177
4.3. Avaliação físico-química das balas de gelatina ............................................... 188
4.3.1. Determinação de pH, acidez e atividade de água .......................................... 18
4.3.2. Determinação de cor ...................................................................................... 19
4.3.3. Textura ........................................................................................................... 19
4.4. Avaliação de antocianinas totais e capacidade antioxidante das balas ............. 19
4.5. Análises microbiológicas das balas ................................................................... 21
4.5.1. Coliformes termotolerantes e Salmonella sp. ................................................. 21
v
4.5.2. Viabilidade de B. coagulans nas balas de gelatina ......................................... 21
4.6. Simulação in vitro das condições gastrointestinais ............................................ 22
4.7. Aceitabilidade sensorial e intenção de compra das balas de gelatina contendo B.
coagulans ............................................................................................................... 233
4.8. Análise Estatística ........................................................................................... 244
5. RESULTADOS E DISCUSSÃO ......................................................................... 255
5.1 Características físico-químicas das balas de gelatina sabor juçara e maracujá
adicionadas de B. coagulans .................................................................................. 255
5.1.1 pH, acidez e Aw ............................................................................................. 255
5.1.2 Cor ................................................................................................................. 266
5.1.3 Textura .......................................................................................................... 288
5.1.4. Antocianinas totais e Capacidade antioxidante .............................................. 28
5.2 Avaliação da qualidade microbiológica das balas de gelatina .......................... 300
5.2.1 Viabilidade de B. coagulans em balas de gelatina sabor juçara com
maracujá.................... ............................................................................................... 31
5.3. Sobrevivência de B. coagulans às condições gastrointestinais simuladas in
vitro.............................................................................................................................32
5.4 Análise sensorial ................................................................................................ 35
6. CONCLUSÃO ...................................................................................................... 37
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS ......................................................................... 39
vi
RESUMO Miranda, Jéssica Soares, Mestrado Profissional, Instituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia do Sudeste de Minas Gerais, setembro de 2019. Obtenção de balas probióticas á base de gelatina enriquecidas com frutos nativos da mata atlântica. Orientadora: Eliane Maurício Furtado Martins. Co-Orientadores: Wellingta Cristina Almeida do Nascimento Benevenuto e Diana Clara Nunes de Lima.
No Brasil produtos de confeitaria estão associados à alimentos ricos em açúcar e corantes artificiais que promovem danos à saúde dos consumidores. Culturas probióticas e ingredientes bioativos tais como os antioxidantes podem ser utilizados para melhorar as características desses produtos, caracterizando-os como alimentos funcionais. Polpas de frutas, como juçara e maracujá, apresentam pigmentos e nutrientes que as tornam alternativas interessantes na produção de balas adicionadas de probióticos. O objetivo dessa pesquisa foi desenvolver confeitos de gelatina sabor juçara e maracujá enriquecidos com Bacillus coagulans GBI-30 6086. As balas foram avaliadas durante 90 dias de vida de prateleira quanto as características físico químicas (Aw, acidez, pH, cor e textura), antocianinas totais, capacidade antioxidante, características microbiológicas (coliformes termotolerantes e presença de Salmonella sp.), viabilidade e resistência do probiótico ao trato gastrointestinal (TGI) in vitro, e aceitação sensorial. As balas apresentaram atividade de água intermediária de 0,73 ± 0,02 (0 dias) a 0,71 ± 0,01 (90 dias), sem alteração (p>0,05) entre os tempos avaliados. Verificou-se acidez média de 1,53% de ácido cítrico. O pH não foi afetado em relação ao tempo de estocagem (p>0,05), estando entre 3,83 a 3,81 nos tempos 0 e 90 dias, respectivamente. As balas apresentaram manutenção das coordenadas de cor (L*, a* e b*), não havendo alteração ao longo do tempo (p>0,05). A resiliência e a coesividade também não foram afetadas pelo tempo de armazenamento e as balas apresentaram valores médios inferiores de resiliência (0,43) em relação a coesão (0,83). As balas apresentaram teores significativos de antocianinas de 166,7 mg/100 g (0 dias) a 128,63 mg/100 g (90 dias) e de atividade antioxidante 254,30 µM TROLOX/g (0 dias) a 228,89 µM TROLOX/g (90 dias) não sendo afetados pelo tempo de armazenamento (p>0,05). O produto se manteve seguro para consumo, uma vez que houve ausência de Salmonella sp e o número mais provável de coliformes termotolerantes foi inferior ao máximo permitido pela legislação brasileira. Foram encontradas contagens superiores a 6,4 Log UFC/g de B. coagulans ao longo dos 90 dias de estocagem. No ensaio in vitro, verificou-se diferença da fase gástrica para as fases entéricas I e II (p<0,05), sendo a viabilidade média da cultura na fase gástrica de 6,57 Log UFC/g, aumentando para 6,83 Log UFC/g e 6,82 Log UFC/g nas fases entéricas I e II, respectivamente. A maior contagem de B. coagulans nas balas de gelatina sabor juçara e maracujá ocorreu em 60 dias de armazenamento. O consumo de uma porção de 30 g das balas oferece, aproximadamente, 7,82 Log UFC/g do probiótico, promovendo benefícios aos consumidores. As balas elaboradas apresentaram excelente aceitabilidade dos atributos avaliados, com escores acima de 7,9 na escala hedônica. Os provadores preferiram o sabor e a impressão global do produto após 90 dias de armazenamento (p<0,05). Os resultados obtidos sugerem que as balas de gelatina sabor juçara e maracujá representam um excelente veículo de B. coagulans GBI-30 6086. A adição de polpas de juçara e maracujá é viável industrialmente em substituição aos corantes artificiais, sendo fonte de compostos
vii
bioativos no produto que apresenta potencial no mercado de confeitaria, devido aos diversos benefícios associados à saúde dos consumidores.
Palavras-chave: Bala de gelatina, mix de frutas, bacilos probiótico.
viii
ABSTRACT MIRANDA, Jéssica Soares, Professional Master, Federal Institute of Education, Sciense and Tecnology of Southeast of Minas Gerais, September 2019. Obtaining probiotic confectionery using gelatin enriched with native atlantic forest fruits. Advisor: Eliane Maurício Furtado Martins. Coadvisor: Wellingta Cristina Almeida do Nascimento Benevenuto and Diana Clara Nunes de Lima.
In Brazil, confectionery products are associated with foods rich in sugar and artificial colors that promote harm to consumers' health. Probiotic cultures and bioactive ingredients such as antioxidants can be used to improve the characteristics of these products by characterizing them as functional foods. Fruit pulps, such as juçara and passion fruit, have pigments and nutrients that make them interesting alternatives in the production of probiotic added candy. The objective of this research was to develop juçara and passion fruit gelatin confectionery enriched with Bacillus coagulans GBI-30 6086. The candies were evaluated during 90 days of shelf life for physical chemical characteristics (aW, acidity, pH, color and texture), total anthocyanins, antioxidant capacity, microbiological characteristics (thermotolerant coliforms and presence of Salmonella sp.), viability and resistance of the probiotic to the gastrointestinal tract (TGI) in vitro, and sensory acceptance. The candies showed intermediate water activity from 0.73 ± 0.02 (0 days) to 0.71 ± 0.01 (90 days), without change (p> 0.05) between the evaluated times. Average acidity of 1.53% citric acid was found. The pH was not affected in relation to storage time (p> 0.05), being between 3.83 and 3.81 at times 0 and 90 days, respectively. The candies maintained their color coordinates (L *, a * and b *), with no change over time (p> 0.05). Resilience and cohesiveness were also not affected by storage time and candies had lower average resilience values (0.43) compared to cohesion (0.83). The candies had significant anthocyanin contents from 166.7 mg / 100 g (0 days) to 128.63 mg / 100 g (90 days) and antioxidant activity 254.30 µM TROLOX /g (0 days) at 228.89 µM TROLOX /g (90 days) not affected by storage time (p> 0.05). The product remained safe for consumption as Salmonella sp was absent and the most probable number of thermotolerant coliforms was below the maximum allowed by Brazilian legislation. Counts greater than 6.4 Log CFU /g of B. coagulans were found over the 90 days of storage. In the in vitro test, there was a difference from the gastric phase to the enteric phases I and II (p <0.05), with the average viability of the gastric phase culture of 6.57 Log CFU /g, increasing to 6.83 Log CFU /g and 6.82 Log CFU /g in enteral phases I and II, respectively. The highest count of B. coagulans in juçara and passion fruit gelatine candies occurred in 60 days of storage. Consumption of a 30 g portion of the candy provides approximately 7.82 Log CFU /g of the probiotic, providing benefits to consumers. The elaborated candies presented excellent acceptability of the evaluated attributes, with scores above 7.9 on the hedonic scale. The tasters preferred the taste and overall impression of the product after 90 days of storage (p <0.05). The results suggest that juçara and passion fruit gelatine candies represent an excellent carrier of B. coagulans GBI-30 6086. The addition of juçara and passion fruit pulps is industrially viable as a substitute for artificial dyes, being a source of bioactive compounds in the product, which has potential in the confectionery market due to the many health benefits associated with consumers.
Keywords: Gelatin candy, fruit mix, probiotic bacilli.
ix
LISTA DE FIGURAS
Figura 1. Estrutura química de uma unidade de gelatina............................................5
Figura 2. Curva força-tempo da análise de perfil de textura (TPA) gerada por
analisador de textura de dupla compressão................................................................8
Figura 3. Viabilidade de B. coagulans em balas de gelatina sabor juçara e maracujá,
armazenadas por 90 dias...........................................................................................33
Figura 4. Viabilidade de B. coagulans em balas de gelatina sabor juçara e maracujá
após diferentes fases do ensaio in vitro de resistência gastrointestinal (A) ..............34
x
LISTA DE TABELAS
Tabela 1. Resultados médios de pH, acidez e atividade de água (Aw) de balas de
gelatina sabor juçara e maracujá adicionadas de B. coagulans................................26
Tabela 2. Valores médios e desvio padrão das coordenadas de cor L*, a* e b* de
balas de gelatina sabor juçara e maracujá contendo B. coagulans...........................27
Tabela 3. Valores médios de resiliência e coesão de balas de gelatina contendo B.
coagulans...................................................................................................................28
Tabela 4. Valores médios de antocianinas totais e capacidade antioxidante e desvio
padrão das balas de gelatina contendo B. coagulans................................................29
Tabela 5. Escores médios obtidos para os atributos sensoriais de balas de gelatina
contendo B. coagulans...............................................................................................36
xi
LISTA DE QUADROS
Quadro 1- Trabalhos relacionados à suplementação de balas e confeitos com
ingredientes funcionais...............................................................................................10
1
1. INTRODUÇÃO
A demanda por alimentos funcionais que beneficiem o organismo e
contribuam para uma vida saudável, tem aumentado devido à busca pela melhoria
da qualidade de vida (PEREIRA, 2014; MAJEED et al., 2016). Com isso, alguns
fatores influenciam e conduzem o mercado de confeitos, que buscam por tendências
de controle e adequação, nutrição e funcionalidade, naturalidade e autenticidade,
sustentabilidade e transparência (QUEIROZ; REGO; JARDIM, 2014).
De acordo com Sessler; Weiss; Vodovotz (2013), os confeitos, tais como
gomas de mascar, geleias e “gummies” são matrizes de alimentos que, devido à sua
popularidade entre os consumidores, seriam adequados para a adição de
ingredientes funcionais, como vitaminas, antioxidantes, fibras e microrganismos
probióticos.
O Brasil se destaca na produção mundial de balas e possui um padrão
internacional de qualidade, sendo o sexto maior produtor, atrás da China, EUA,
Alemanha, Índia e Rússia (EUROMONITOR INTERNATIONAL, 2017).
As balas são constituídas basicamente por açúcares, pela combinação de
sacarose e xarope de glicose, além dos corantes, aromas e ácidos (HOPPE;
MALLMANN; OLIVEIRA, 2015). Desta forma, a indústria de confeitos cada vez mais
atenta às tendências e ao advento dos alimentos mais nutritivos e funcionais
(GONÇALVES; ROHR, 2009), tem aprimorado seus produtos com a incorporação de
ingredientes e tecnologias, que atendam às necessidades dos consumidores, cada
vez mais exigentes em relação à qualidade dos produtos (CALGAROTO et al.,
2006).
Com a finalidade de agregar o valor nutricional e de substituir os tradicionais
corantes e aromas artificiais, a adição de polpa de fruta em confeitos também vem
se tornando cada vez mais usual, sendo uma alternativa que atende à demanda por
produtos mais naturais.
O Brasil apresenta uma grande variação de biomas e a Mata Atlântica se
destaca devido a sua grande variedade frutífera, incluindo frutos não convencionais
(RIGUEIRA et al., 2013). É uma das florestas tropicais mais ecologicamente
diversas do continente (RIBEIRO et al., 2009), porém o desmatamento continua
sendo um dos maiores desafios da região. Entre os anos de 2017 e 2018, foram
2
desmatados 11.399 hectares da floresta (HIROTA, 2019). Assim, o estudo de frutas
da região da Mata Atlântica é importante para a comprovação dos benefícios
associados ao seu consumo, o que incentiva o uso sustentável da biodiversidade,
com novas possibilidades de uso dos frutos da região, tanto para a indústria de
alimentos, farmacêutica e cosmética, promovendo estratégias de conservação do
bioma natural da região (NOVELLO, 2011).
Considerando a diversidade frutífera da Mata Atlântica, muitos se destacam
pelo seu valor nutricional, como os frutos da palmeira juçara (Euterpe edulis M.),
reconhecida internacionalmente pelo seu valor nutricional, fonte de ácidos graxos,
proteínas, fibras, minerais, vitaminas e compostos bioativos (antocianinas,
flavonóides e ácidos fenólicos), associados a potentes atividades biológicas
(SCHULZ et al., 2016). Além desses frutos, o maracujá (Passiflora edulis), possui
atividade antioxidante em decorrência das vitaminas A e C, compostos fenólicos e
carotenoides presentes (ZERAIK et al., 2010; ROTILI et al., 2013) e chama atenção
dos consumidores pelo sabor característico.
Assim como o uso de frutas, é crescente também, a utilização de ingredientes
funcionais em balas e dentre eles, destacam-se os microrganismos probióticos, que
são microrganismos vivos que, quando administrados em quantidades adequadas,
conferem benefícios à saúde do hospedeiro (FAO/WHO, 2002). Eles são conhecidos
e bem aceitos pelos consumidores, no entanto, estão presentes majoritariamente em
produtos lácteos refrigerados (leite fermentado, bebidas lácteas e iogurtes), sendo,
portanto, uma barreira para os consumidores que possuem intolerância à lactose ou
que sejam alérgicos à proteínas do leite, como também, para os consumidores
adeptos ao vegetarianismo (MESTRY; MUJUMDAR; THORAT, 2011; PERRICONE
et al., 2015). Além disso, há também, questões religiosas, que não permitem o
consumo de produtos de origem bovina e suína (PORTAL BRASIL, 2011), havendo,
portanto, a necessidade do desenvolvimento de produtos probióticos não lácteos ou
de origem vegetal.
Portanto, pensando nas mudanças do estilo de vida do consumidor,
acredita-se que o desenvolvimento de balas de “goma” utilizando microrganismos
probióticos e frutas como juçara e maracujá agregará valor ao produto, ampliando as
possibilidades de escolha e atraindo o público cada vez mais exigente que preza por
saúde e bem-estar.
3
2. OBJETIVOS
2.1. Objetivo geral
Desenvolver e caracterizar balas a base de gelatina sabor juçara e maracujá
enriquecidas com Bacillus coagulans GBI-30 6086.
2.2. Objetivos específicos
Elaborar confeitos do tipo balas de gelatina, sabor juçara e maracujá, como
fonte de sabor e corante natural enriquecidos com B. coagulans GBI-30 6086;
Avaliar as características físico-químicas (pH, acidez titulável, cor, atividade
de água e textura) das balas enriquecidas com B. coagulans durante a vida de
prateleira;
Quantificar a capacidade antioxidante e as antocianinas totais e a das balas
elaboradas durante a vida de prateleira;
Avaliar a qualidade microbiológica das balas elaboradas durante a vida de
prateleira;
Determinar a viabilidade de B. coagulans durante a vida de prateleira das
balas elaboradas e avaliar a sobrevivência deste microrganismo após simulação in
vitro das condições gastrointestinais;
Avaliar a aceitabilidade sensorial e intenção de compra das balas elaboradas.
4
3. REVISÃO DE LITERATURA
3.1. Balas
Segundo dados da Associação Brasileira das Indústrias de Chocolate, Cacau,
Amendoim, Balas e Derivados (ABICAB), a produção de balas, caramelos, pirulitos e
produtos similares evoluiu 1,5%, passando de 378 mil toneladas em 2015 para 383
mil toneladas em 2016, sendo o consumo per capita brasileiro de balas e gomas de
1,7 quilos ao ano (ABICAB, 2016).
Dentre os diversos tipos de bala disponíveis no mercado brasileiro são
encontradas as marcas, Fini®, Halls®, Peccin®, Mentos®, Haribo®, Mondelēz®,
Belo®, Valda®, Arcor®, Gomets®, Natur®, Docile®, DuBalaCo®, Tictac®, entre
outras, que são consumidas por indivíduos de todas as faixas etárias.
Conforme a RDC nº. 265 da Agência Nacional de Vigilância Sanitária
(ANVISA), bala é o produto constituído por açúcar e/ou outros ingredientes, podendo
apresentar recheio, cobertura, formato e consistência variada (BRASIL, 2005). Os
ingredientes básicos utilizados em sua produção são água e açúcares como
sacarose e xarope de glicose, combinados com corantes, essências e ácidos
(HOPPE; MALLMANN; OLIVEIRA, 2015).
As balas são obtidas com diferentes matérias primas e podem passar por
variados processos de fabricação, dando origem as balas de goma, duras e
mastigáveis.
As balas de goma apresentam consistência firme, textura elástica, aparência
transparente e brilhante, sendo a textura fornecida pelo agente gelificante, podendo
este ser goma arábica, ágar, gelatina, pectina ou amidos especiais (LAZZAROTTO
et al., 2008). As balas de goma estão entre os principais confeitos, consumidos por
um grande número de consumidores, desde crianças a idosos (AMJADI et al., 2018).
Já as balas duras, recheadas e pirulitos, caracterizam-se como uma mistura
líquida, de sacarose e xarope de glicose, levados ao cozimento em altas
temperaturas (149 ºC a 152 ºC), até quase toda a água ser removida, atingindo
apenas 2 a 3% de umidade (SPANEMBERG, 2010). As balas moles ou mastigáveis
são obtidas pela cocção de açúcares com percentual de umidade residual, entre 6 a
10%, apresentando composição semelhante à das balas duras. No entanto, as balas
5
mastigáveis são adicionadas de gordura e submetidas a tratamento mecânico de
estiramento, após o cozimento, até a obtenção de consistência desejada
(GONÇALVES; ROHR, 2009).
Muito utilizada na elaboração de confeitos, para a fabricação de balas de
“goma”, a gelatina é responsável pela característica de textura do produto, como
firmeza, coesividade e dureza sendo que maiores concentrações acarretam maior
mastigabilidade final, fator esse que influencia diretamente na aceitação sensorial do
produto (DALMAGRO, 2014).
3.2. Uso de gelatina como gelificante em balas
A gelatina é uma proteína solúvel em água a 50 °C, proveniente da hidrólise
parcial do colágeno animal, principalmente de suínos e bovinos. É composta de 84%
a 90% de proteínas, 2% a 4% de sais minerais, e 8% a 12% de água (FOOD
INGREDIENTS BRASIL, 2011). Por meio de ligações peptídicas, os aminoácidos
que compõe a molécula são ligados formando, assim, sua estrutura conforme
apresentado na Figura 1.
Fonte: Chaplin (2014) adaptado por Nishihora (2015).
Figura 1- Estrutura química de uma unidade de gelatina.
A gelatina comestível disponível comercialmente apresenta-se em folhas,
escamas, fragmentos, pó fino ou grosso de coloração esbranquiçada a amarelada. É
amplamente utilizada na indústria de alimentos, devido à sua atuação como
espessante, gelificante, estabilizante, emulsificante, aeradora, formadora de filmes,
para prevenção de sinérese e para dar cremosidade a diferentes produtos (SERNA-
6
COCK; VELÁSQUEZ; AYALA, 2010; SILVA et al., 2011; FOOD INGREDIENTES
BRASIL, 2017).
Estudos sobre a elaboração de balas de gelatina tem sido realizados.
Fontoura et al. (2013), desenvolveram bala a base de gelatina enriquecida com
ferro, cálcio, beta-caroteno, licopeno e vitamina C para o público infantil, e avaliaram
suas características físico-químicas, microbiológicas e sensoriais. Os autores
verificaram a estabilidade dos nutrientes nas balas que apresentaram resultados
microbiológicos e físico-químicos satisfatórios, além de boa aceitação sensorial,
sendo a gelatina considerada essencial por promover características desejáveis na
formulação das balas.
Lele et al. (2018) desenvolveram diferentes formulações de suplementos
gomosos utilizando bactérias probióticas (L. plantarum LUHS135 e L. paracasei
LUHS244), prebióticos (casca de psyllium) e bagaço de maçã como fonte de
pectina, e avaliaram a contagem de bactérias láticas viáveis, compostos fenólicos
totais, atividade antioxidante, cor, textura e aceitabilidade das gomas. Os autores
constataram que o produto contendo gelatina apresentou maior luminosidade e
melhor aceitabilidade. A formulação desenvolvida apresentou 6,4 Log UFC/g de
bactérias probióticas viáveis, sendo a melhor formulação aquela contendo gelatina,
bagaço de maçã, L. paracasei LUHS244 e casca de psyllium.
O desenvolvimento e a aceitação sensorial de balas de gelatina elaboradas
com as frutas do Cerrado, cagaita, ananás e marolo foi avaliado por Avelar et al.
(2016), que constataram que as balas foram bem aceitas em relação aos atributos
sensoriais avaliados.
3.2.1. Avaliação da textura em balas
O perfil de textura pode ser determinado de duas maneiras, pelo método
sensorial ou o instrumental. Em relação aos métodos instrumentais, as avaliações
sensoriais demandam grande investimento, fator que tem estimulado a aplicação
dos métodos instrumentais. As medidas sensoriais apresentam uma percepção
imediata da percepção humana. Entretanto, as medidas instrumentais, fornecem
dados objetivos, podendo ser considerado mais preciso (ROSS, 2009).
7
O entendimento das características de textura dos alimentos é um ponto
fundamental para a elaboração de produtos. A compreensão desse atributo é
utilizada desde a fase de colheita de frutas e hortaliças, indicando o estádio de
maturação adequado até as demais etapas de processamentos, auxiliando no
controle do processamento. Como exemplo operações de aquecimento, fritura e
secagem, indicando os atributos de qualidade desejados para o produto final,
auxiliando nos processos de fabricação e desenvolvimento de novos produtos.
Assim, o conhecimento das propriedades de textura dos alimentos é de importância
para toda cadeia, envolvendo os produtores, processadores, comerciantes e
consumidores de alimentos (CHEN; OPARA 2013).
Ao mastigarmos um alimento aplicamos força, ocasionando sua deformação
ou corte, e a análise do perfil de textura (TPA) simula as condições de mastigação
do alimento na boca. Nesse método, o alimento é comprimido pelo menos duas
vezes e são obtidas variáveis mecânicas a partir de curvas força-deformação
(MATUDA, 2004). O ponto chave do método é a aplicação de força versus o
tempo/distância/deformação (CHEN; OPARA, 2013).
A Figura 2 apresenta o gráfico da curva de força-deformação para a análise
de perfil de textura (TPA) correlacionando a Força (N) versus o tempo (seg). A curva
gerada apresenta propriedades mecânicas de textura, tais como dureza,
elasticidade, coesividade, adesividade, resiliência, gomosidade, fraturabilidade,
mastigabilidade e viscosidade (HUIDOBR et al., 2005; JAWORSKA; BERNAS, 2010;
GUINÉ; BARROCA, 2012).
De acordo com Gunasekaran; Ak (2003), Matuda (2004) e Chen; Opara
(2013) as variáveis mecânicas físicas relacionam características importantes na
estrutura dos alimentos, sendo explicadas como:
• Dureza ou firmeza: força máxima que deve ser aplicada para o material atingir
a deformação;
• Coesividade: capacidade de extensão do material até que o mesmo seja
deformado antes de se romper;
• Elasticidade: tendência que o material deformado tem em voltar para o estado
inicial (não deformado);
• Mastigabilidade: força necessária para desintegrar um alimento sólido em um
estado pronto para ser engolido;
8
• Fraturabilidade: força requerida para quebrar o alimento;
• Gomosidade: força necessária para desintegrar uma amostra semissólida,
• Adesividade: força necessária para que sobreponha a força de atração entre
a superfície do alimento e a superfície de contato;
• Resiliência: capacidade que o material possui em retornar à sua altura inicial.
Fonte: CHEN; OPARA, 2013.
Figura 2-Curva força-tempo da análise de perfil de textura (TPA) gerada por
analisador de textura de dupla compressão. Dureza = H, Adesividade = A3,
Coesividade = A2/A1, Fraturabilidade = B, Elasticidade = T2/T1, Mastigabilidade = H
x A2/A1 x T2/T1, Gomosidade = H x A2/A1.
As balas podem apresentar texturas diversas, variando de muito macias,
cristalizadas, com textura de corte e com rápida dissolução na boca ou, bastante
elásticas, com adesividade, sendo a mastigação prolongada e com maior tempo de
dissolução na boca. A textura das balas é variável ao longo do seu consumo,
mudando ao decorrer da mastigação, portanto, quanto maior o tempo de
permanência na boca, mais macia a bala se torna (JELTEMA; BECKLEY; VAHALIK,
2016).
A composição dos alimentos e a relação entre eles influencia a textura dos
produtos, como os teores de gordura (FADINI et al., 2003) e umidade (FIGIEL;
TAJNER-CZOPEK, 2006). No caso das balas, as matérias primas utilizadas e o
9
método de fabricação afetam diretamente a textura, assim como as concentrações
de gelatina, açúcar, xarope, gordura e emulsificantes (OLIVEIRA, 2006).
A avaliação do perfil de textura dos alimentos é utilizada como parâmetro de
qualidade para a produção de diferentes produtos alimentícios, como na elaboração
de queijos (DIAMANTINO et al., 2014), doce de leite (ALCÂNTARA, 2019), pães
(RONDA et al., 2014), chocolate (OSTROWSKA-LIGĘZA, 2019). Na elaboração de
balas, esse perfil também é utilizado, como foi o caso de Avelar (2017), que estudou
a influência da incorporação de resíduos obtidos no processamento de frutas na
elaboração de confeitos drageados. O autor avaliou a textura das balas por
metodologia sensorial e instrumental e com o estudo verificou a grande influência
dos ingredientes constituintes das balas sobre os parâmetros físicos. Os resultados
obtidos na determinação da textura sensorial e instrumental foram importantes para
verificar que as balas com maior aceitabilidade eram aquelas com menor dureza.
As características da gelatina, como suas propriedades reológicas e sua
capacidade de derretimento na boca, são fundamentais para auxiliar nas texturas
desejadas dos alimentos. A gelatina está diretamente relacionada às características
de textura como dureza, elasticidade, e coesividade na produção de balas, sendo
imprescindível para o melhor entendimento da estabilidade durante o
armazenamento, uma vez que as características de textura influenciam na escolha
do produto frente aos consumidores.
3.3. Suplementação de confeitos com ingredientes funcionais
Os alimentos funcionais representam uma das áreas mais interessantes de
investigação, o que pode ser constatado pelo aumento do número de trabalhos
científicos relacionados a este assunto desde 2007 (PERRICONE et al., 2015).
Por se tratar de um segmento crescente, essa área começou a ser explorada
pela indústria de confeitos que está focada na melhoria da qualidade de seus
produtos, a fim de torná-los mais diferenciados e competitivos para atender a
demanda dos consumidores. De acordo com Gonçalves; Rohr (2009) e Batista et al.
(2017), a indústria de confeitos e balas em geral, está atenta ao advento dos
alimentos funcionais, aperfeiçoando seus produtos por meio da adição de novos
ingredientes, uma vez que seus produtos podem deixar de serem vistos como vilões
10
e passar a fazer parte de um seleto grupo dentro de um mercado que cresce em
todo o mundo.
Balas de goma dietéticas, contendo ômega-3, são frequentemente
consumidas nos Estados Unidos para promover a saúde e reduzir o risco de
doenças crônicas, uma vez que são adequadas para adição de óleos marinhos,
apresentando-se como uma alternativa mais saborosa (LI; SRIGLEY, 2017).
Assim, a suplementação de balas com vitaminas, pigmentos, fibras e
microrganismos probióticos, torna-se uma alternativa promissora nesse segmento
(Quadro 1).
Quadro 1. Trabalhos relacionados à suplementação de balas e confeitos com
ingredientes funcionais
(continua)
Produto Sabor Gelificante Ingrediente
funcional Referência
Bala de “goma” Morango e
abacaxi Gelatina Cálcio e vitamina D
Tosin et al.
(2017)
Pastilha Menta Gelatina Enterococcus faecium
CRL 183
Witzler et al.
(2017)
Bala de “goma” Morango Gelatina Frutooligossacarídeo Unoki; Silva;
Silva (2017)
Bala
mastigável Araçá vermelho Gelatina Antocianinas
Vergara et al.
(2016)
Bala
mastigável Açaí Pectina Antocianinas
Souza et al.
(2016)
Bala de “goma” Morango Gelatina Isomaltose Periche et al.
(2014)
Bala de “goma” Laranja e
morango Gelatina
Ferro, cálcio, beta-
caroteno, licopeno e
vitamina C
Fontoura et
al. (2013)
Goma de
mascar Menta -
Lactobacillus reuteri
DSM 17938 e L.
reuteri ATCC PTA
5289
Keller et al.
(2012)
11
Quadro 1. Trabalhos relacionados à suplementação de balas e confeitos com
ingredientes funcionais
(conclusão)
Bala
mastigável
Morango e leite
condensado - Inulina
Gonçalves;
Rohr (2009)
Bala de “goma” Morango Gelatina Polidextrose Lazzarotto
(2008)
Bala de “goma” Morango Gelatina Vitaminas A, C e E
Garcia;
Penteado
(2005)
3.3.1 Adição de bactérias probióticas em confeitos
Dentre os confeitos funcionais, temos aqueles acrescidos de bactérias
probióticas. Várias definições de probióticos foram publicadas, no entanto, a
definição aceita internacionalmente é que, probióticos são microrganismos vivos
que, quando administrados em quantidades adequadas, conferem benefícios à
saúde do hospedeiro (FAO/WHO, 2001). Não existe um consenso sobre a
quantidade mínima destes microrganismos a ser consumida que garanta sua
funcionalidade. Alguns autores recomendam uma quantidade maior que 106 e 107
UFC/g (BANSAL et al., 2016; HUSSAIN et al., 2016) enquanto outros sugerem uma
ingestão diária de 108 a 109 UFC por dia (BRASIL, 2008; FOLIGNÉ; DANIEL; POT,
2013; MARTINS et al., 2016), no entanto, valores inferiores podem ser aceitos desde
que comprovada a eficácia do produto (BRASIL, 2008).
Inúmeros são os benefícios à saúde atribuídos a estes microrganismos,
destacando-se a capacidade de prevenir infecções intestinais, diminuir o nível de
colesterol, melhorar o sistema imunológico, auxiliar no metabolismo da lactose,
neutralizar os efeitos de bactérias patogênicas e contribuir na absorção de cálcio e
vitaminas (PANGHAL et al., 2018).
Não há dúvida de que os alimentos contendo microrganismos probióticos
ganham cada vez mais espaço nas prateleiras dos supermercados (GRANATO et
al., 2018). Entretanto, estes produtos são em sua maioria de base láctea, havendo
uma demanda por alimentos probióticos de base não láctea direcionados à
indivíduos com galactosemia, com restrições de consumo de colesterol, com alergia
12
às proteínas do leite, vegetarianos, além dos consumidores em geral (MESTRY;
MUJUMDAR; THORAT, 2011; PERRICONE et al., 2015; MARTINS et al., 2016).
Dessa forma, as indústrias de alimentos vêm associando o uso de microrganismos
probióticos em diversos alimentos não lácteos, como carnes, sucos, geleias, frutas
secas, produtos à base de vegetais, à base de cereais e leguminosas, produtos de
confeitaria e cereais matinais (SALMERÓN; THOMAS; PANDIELLA, 2015; ALVES et
al., 2017; PANGHAL et al., 2018).
Produtos de confeitaria apresentam-se como uma excelente alternativa para a
incorporação dessas bactérias, como relata Keller et al. (2012), que avaliaram a
adição das estipes DSM 17938 e ATCC PTA 5289 de Lactobacillus reuteri em goma
de mascar e sua influência sobre o mau hálito e obtiveram resultados positivos.
Toiviainen et al. (2015) administraram pastilhas de xilitol e sorbitol contendo
Lactobacillus rhamnosus e Bifidobacterium lactis a adultos jovens e saudáveis, com
o objetivo de estudar o efeito desses microrganismos na microbiota oral. Após
quatro semanas de uso, os microrganismos auxiliaram a diminuição do índice de
placa e de inflamação das gengivas, sem afetar a microbiota bucal dos indivíduos.
Pastilha adicionada de Enterococcus faecium CRL 183 e inulina foi
desenvolvida por Witzler et al. (2017). Os autores avaliaram as características
microbiológicas, físico-químicas e sensoriais das pastilhas que permaneceram
microbiologicamente seguras por 28 dias. Além disso, os autores constataram que a
bactéria probiótica resistiu à saliva e inibiu o crescimento de Streptococcus mutans
ATCC 25175, inibindo a cárie dentaria.
Estudos que avaliam a adição de microrganismos probióticos em balas de
"gomas” de gelatina são escassos. Acredita-se que o maior desafio seja manter a
estabilidade da estirpe frente à tecnologia de processamento, sendo necessário
utilizar um microrganismo que resista a etapa de tratamento térmico, além de se
manter viável durante toda vida de prateleira do produto a temperatura ambiente.
Bacillus coagulans é uma bactéria probiótica de importância para a indústria
de alimentos (CUTTING, 2011) devido a sua termorresistência e capacidade de
formar esporos, possuindo melhor viabilidade e estabilidade em comparação a
outras estirpes probióticas não esporuladas pertencentes ao gênero Lactobacillus
ssp. B. coagulans é capaz de manter sua estabilidade a elevadas temperaturas
durante o processamento e armazenamento a temperatura ambiente, além de
13
sobreviver à barreira gástrica e a baixos valores de pH, o que torna a estirpe
excelente ingrediente alimentar (FARES et al., 2015). As espécies de bacilos mais
estudadas como probióticos são Bacillus subtilis, Bacillus clausii, Bacillus cereus, B.
coagulans e Bacillus licheniformis (CUTTING, 2011).
Por se tratar de uma bactéria formadora de esporos, B. coagulans têm a
capacidade de resistir às condições e meios inadequados de crescimento,
permanecendo na fase latente por muitos anos. No entanto, quando as condições de
pH, temperatura, umidade e presença de nutrientes específicos se tornam
favoráveis, suas células saem da forma esporulada e retomam a viabilidade por
meio do processo de germinação (MAATHUIS; KELLER; FARMER, 2010; SETLOW,
2014).
B. coagulans são Gram-positivos, móveis, produtores de ácido lático, catalase
positiva e anaeróbios facultativos. Sua temperatura ótima de crescimento é de 50 ºC,
crescendo entre 30 ºC e 55 ºC (KELLER et al., 2010).
Estudos comprovam que a utilização de B. coagulans como probiótico não
oferece riscos à saúde e, sim, bem-estar aos consumidores. Diversos ensaios e
testes toxicológicos foram realizados demonstrando a segurança da espécie, mesmo
quando o produto foi consumido em grandes quantidades (ENDRES et al., 2009).
Algumas formulações probióticas comerciais contendo B. coagulans estão
disponíveis, incluindo B. coagulans GBI-30 – 6086, caracterizado por sua
capacidade de sobreviver à fabricação de alimentos com tratamentos térmicos
moderados, permanecendo estáveis durante a vida de prateleira, mantendo suas
propriedades probióticas (CUTTING, 2011).
Estudos relatam que B. coagulans GBI-30 melhora os sintomas relacionados
a distúrbios gastrointestinais, como síndrome do intestino irritável e gases, melhora a
resposta imunológica à infecções virais comuns das vias respiratórias e atua como
um coadjuvante na resposta aos patógenos na colite (KIMMEL et al., 2010;
FITZPATRICK et al., 2012; JURENKA, 2012).
O uso de outra estirpe de B. coagulans, MTCC 5856, foi relatado em
diferentes preparações comerciais, como em muffins de banana, waffles, cobertura
de chocolate, manteiga de amendoim e conserva de morango, durante o
processamento e armazenamento (MAJEED et al., 2016), como ingrediente
probiótico, sendo comprovado a sua elevada estabilidade a diferentes condições de
14
processamento que seriam improváveis no caso de outra forma vegetativa de
probiótico (CUTTING, 2011).
Mesmo havendo na literatura alguns estudos com B. coagulans, pouco se
sabe a respeito do comportamento do mesmo em balas de “goma” de gelatina, o
que reforça a importância de mais estudos, a fim de verificar sua viabilidade após o
processamento e durante o armazenamento.
3.3.2 Utilização de polpa de frutas nativas da Mata Atlântica no processamento
de bala
De acordo com a FAO (2016), o Brasil é o terceiro maior produtor de frutas,
ficando atrás da China e da Índia no ranking mundial, sendo considerado o sétimo
maior país com produção de frutas tropicais frescas, o que mostra a relevância
desse setor do agronegócio para a economia brasileira.
Grande variedade de frutas é encontrada no Brasil, apesar de muitas ainda
serem pouco conhecidas e utilizadas pela população local, com potencial de serem
amplamente comercializadas, tanto in natura como processadas (MIYAZAWA, 2009;
DONADO-PESTANA et al., 2015).
Os consumidores, cada vez mais atentos, buscam alimentos com
propriedades funcionais (SOUZA et al., 2013; PEREIRA, 2014; MAJEED et al.,
2016). Assim, o enriquecimento de balas com polpas de frutas se apresenta como
alternativa promissora de adequação das indústrias à crescente demanda do
consumidor por estes produtos (FONTOURA et al., 2013).
Técnicas de manutenção de qualidade e de elaboração de balas com valores
nutricionais agregados é tendência para as próximas décadas (BATISTA et al.,
2017). Já existem no mercado balas elaboradas com suco concentrado e polpa de
fruta, como é o exemplo da marca “Natur”, que apresenta uma linha com suco
concentrado de frutas vermelhas e de frutas amarelas, sem conservantes,
aromatizantes, corantes e adoçantes artificiais. Entretanto, poucas marcas
comercializam esse tipo de produto no país, devido ao seu elevado custo.
Entre os frutos produzidos no Brasil e que se destacam pela sua composição
nutricional, temos os da palmeira juçara (Euterpe edulis M.). A juçara é uma
palmeira amplamente distribuída na Mata Atlântica brasileira, que produz um fruto
15
redondo com polpa púrpura escura que cobre uma semente dura. Apesar da sua
ampla distribuição no Brasil, frutos de juçara são muito menos consumidos que os
frutos de outras palmeiras bem conhecidas, como o açai (Euterpe oleracea)
(SCHULZ et al., 2016; MOREIRA et al., 2017).
Os frutos de juçara são usados, principalmente, para fabricação de polpa ou
suco, por apresentar atividade antioxidante, elevado teor de ácidos graxos
insaturados, compostos fenólicos e antocianinas, além da capacidade de atuar como
um aditivo natural no desenvolvimento de novos produtos funcionais como bebidas,
sorvetes ou doces (SANTANA et al., 2016; SCHULZ et al., 2016).
De acordo com Rocha (2017), frutos de juçara apresentam teores de
antocianinas que variam em torno de 167 mg de cianidina 3-glicosídeo por 100/g de
amostra (bs), valor esse muito superior ao encontrado em diversos alimentos que
são considerados ricos em antioxidantes.
Moreira et al. (2017) caracterizaram polpa de juçara e encontraram pH de
4,77, compostos fenólicos de 9778,20 mg GAE/100 g, teor de antocianinas 1203,75
mg/100 g e capacidade antioxidante de 370,93 µM Trolox/g, e destacaram as
importantes características funcionais deste fruto e de sua polpa, quando comparada
a outras frutas como açaí e acerola.
Além da juçara, outra fruta típica brasileira, produzida na Mata Atlântica, é o
maracujá (Passiflora edulis), conhecido como maracujá-amarelo (OLIVEIRA, 2015).
Além de ser consumido in natura, o maracujá é utilizado na fabricação de suco,
polpa, geleia, doce e néctar, principalmente devido ao seu sabor ácido característico
(VUOLO, 2016).
A adição de polpa concentrada de maracujá em produtos alimentícios pode
ser uma alternativa para agregar valor, oferecendo aos consumidores benefícios à
saúde, uma vez que a fruta apresenta cálcio, fósforo, sais minerais, atividade
antioxidante, vitaminas A e C, compostos fenólicos e carotenoides (ZERAIK et al.,
2010; ROTILI et al., 2013). Além disso, sua adição muitas vezes torna
desnecessário o uso de corantes e conservantes artificiais (BATISTA et al., 2017),
tornando o produto ainda mais diferenciado.
Batista et al. (2017) adicionaram polpa de maracujá em balas duras e
avaliaram suas características microbiológicas e físico-químicas. Os autores
constataram que a adição da polpa não alterou as características das balas
16
produzidas, as quais apresentaram parâmetros físico-químicos e microbiológicos
semelhantes à literatura e conforme o estabelecido pela legislação.
Na produção de balas é necessário adicionar corantes e aromatizantes
artificiais, assim como em diversos alimentos e bebidas, com o intuito de melhorar a
aparência e a aceitação do produto (OLIVEIRA et al., 2010). Entretanto, a utilização
desses corantes tem sido investigada por sua elevada resistência à degradação e
potencial tóxico, promovendo efeitos alérgicos nos consumidores além de reação
asmática, insuficiência renal, hiperatividade e até mesmo câncer (ROVINA et al.,
2016).
Dessa forma, os pigmentos presentes na juçara e no maracujá poderiam
suprir a necessidade do uso de corantes artificiais, além de melhorar o sabor devido
ao seu teor de sólidos solúveis, aumentando o valor nutricional desses produtos,
sobretudo por serem amplamente consumidos pelo público infantil.
Acredita-se que a elaboração e o enriquecimento de balas de “goma” de
gelatina com B. coagulans e polpas de frutas, apresenta-se como uma alternativa
promissora de produto probiótico não lácteo, pois além de conter compostos
bioativos, as balas são bem aceitas por um público de diferentes faixas etárias.
17
4. MATERIAL E MÉTODOS
Os experimentos foram realizados na Unidade de Processamento de Frutas e
Hortaliças e nos Laboratórios de Microbiologia de Alimentos, de Análise de
Alimentos e Sensorial do Departamento de Ciência e Tecnologia de Alimentos do IF
Sudeste MG, campus Rio Pomba.
4.1. Obtenção da polpa de Juçara e elaboração da polpa de maracujá
Foi utilizado neste trabalho polpa dos frutos da palmeira Juçara (Euterpe
edulis Martius) obtida de produtores rurais da região do Bom Jardim, localizada no
município de Rio Pomba, MG.
Os frutos de maracujá (Passiflora edulis) adquiridos no comércio de Rio
Pomba foram selecionados, descartando-se frutos verdes (imaturos) e/ou com sinais
de deterioração. Posteriormente, foram higienizados, lavados em água corrente e
sanitizados por meio de imersão em solução de hipoclorito de sódio (200 mg/L)
seguido de enxágue em água potável, para remoção do excesso de cloro. A polpa
de maracujá foi obtida em liquidificador industrial (KD Eletro, Brasil), filtrada,
pasteurizada a 82 °C/1min e congelada em câmara fria a -18 °C.
4.2. Elaboração de bala de gelatina enriquecida com Bacillus coagulans
A bala foi desenvolvida por meio de ensaios preliminares baseados nos
estudos de Garcia; Penteado (2005), de Lazzarotto et al. (2008) e de Ramos (2017)
a fim de se definir a quantidade de cada ingrediente considerando os parâmetros de
aceitação sensorial do produto, almejando obter a textura adequada baseada nas
características da bala definindo, então, a formulação padrão.
Para a elaboração da bala de gelatina foi usado 30% de sacarose, 27,8% de
xarope de glicose 40E, 7% de gelatina, 20% de polpa de frutas, 15% de água, 0,1%
de citrato de sódio e 0,1% de ácido cítrico.
Inicialmente, 50% da água foi pré-aquecida com a polpa de juçara e de
maracujá (1:1) até 85 °C e, em seguida, a gelatina foi adicionada sob agitação, para
completa dissolução, sendo a mistura deixada em repouso em banho-maria a 60 °C
por 30 minutos para que ocorresse a hidratação.
18
Paralelamente, o açúcar, o xarope de glicose e o citrato de sódio foram
adicionados ao restante de água e a mistura aquecida a 115 ºC para dissolução, até
atingir 86 ºBrix. Após resfriamento até, aproximadamente, 90-100 ºC, essa calda
formada foi adicionada à gelatina já hidratada contendo as polpas de frutas e
homogeneizada, sendo a mistura resfriada à 70 ºC para a adição do ácido cítrico e
mantida em banho maria por 20 minutos para que as bolhas de ar produzidas
durante a mistura de gelatina com a calda de açúcares subam para a superfície e
possam ser removidas. B. coagulans foi adicionado ao produto manualmente em
capsula contendo 109 de esporos (Schiff®, EUA), afim de obter 106 células viáveis,
quando a mistura atingiu 55 ºC, sendo imediatamente depositada em moldes de
silicone para secagem em estufa a 25 °C. Decorrido 24 horas em estufa, as balas de
gelatina foram desenformadas e mantidas por mais 24 horas, até atingirem atividade
de água (Aw) menor que 0,75 (Ramos, 2017) quando foram cobertas com açúcar de
confeiteiro (União) e ácido cítrico e armazenadas em frascos de vidro fechados
protegidos da luz.
4.3. Avaliação físico-química das balas de gelatina
A fim de caracterizar e verificar a estabilidade das balas, foram determinados
pH, acidez titulável expressa em % de ácido cítrico, atividade de água (Aw), cor
instrumental e textura (coesividade e resiliência), imediatamente após a elaboração
das balas (tempo zero) e nos tempos 15, 30, 60 e 90 dias de armazenamento à 25ºC
± 2 .
4.3.1. Determinação de pH, acidez e atividade de água
As leituras de pH foram realizadas em pHmetro digital (Tecnopon NT PHM,
Piracicaba, São Paulo, Brasil) por imersão direta do eletrodo em 10 g da amostra
diluída em 90 mL de água destilada, estabilizada a 25 ºC (ELLIS, 2016). A acidez foi
determinada por volumetria potenciométrica e convertida em % de ácido cítrico,
sendo a solução padrão de NaOH 0,1 mol/L utilizada na titulação (Impex, Diadema,
São Paulo, Brasil) até que o valor de pH atingisse 8,2 - 8,4, que equivale ao ponto
de viragem do indicador fenolftaleína (CLARK, 2016).
19
A atividade de água das balas (Aw) foi determinada eletronicamente em
aparelho digital Aqualab (Decagon Devices Aqualab Lite).
4.3.2. Determinação de cor
A determinação da cor foi efetuada utilizando colorímetro Konica Minolta (CR-
10, Osaka, Japão) pela leitura direta de reflectância das coordenadas L*, a* e b*
empregando a escala CIELAB L*, por ser adotada como padrão pela Comissão
Internacional de Iluminação. Amostras das balas foram colocadas em uma placa de
vidro de borossilicato de cerca de 3,0 mm de espessura e o valor de L*, a* e b* para
cada amostra foi fornecido a partir da média de cinco leituras consecutivas em
diferentes pontos do produto. Os valores de L* variam do claro ao escuro, sendo o
valor 100, correspondente à cor branca e o valor 0 (zero) à cor preta. Os valores de
a* e b* representam os níveis de tonalidade e saturação, com + a (indicando
vermelho), - a (indicando verde), + b (indicando amarelo) e - b (indicando azul).
4.3.3. Textura
A determinação da textura das balas foi realizada conforme metodologia de
Garcia (2000), em Texturômetro Brookfield CT3 (Brookfield Engineering
Laboratories, INC. Middleboro, Massachusetts, EUA), utilizando um probe cilíndrico
em acrílico com 35 mm de diâmetro.
Foi utilizado o teste TPA (Texture Profile Analysis) com os seguintes dados
de entrada: opção em TPA, força em gramas, formato da distância em strain,
velocidades no pré-teste, teste e pós-teste de 4,0 mm/s, strain em 73%, tempo em
0,50 s. e força de disparo de 20 g. Os valores de resiliência e coesividade obtidos
foram compilados em software Texture Expert.
4.4. Avaliação de antocianinas totais e capacidade antioxidante das balas
As antocianinas totais das balas de gelatina contendo B. coagulans foram
determinadas de acordo com a metodologia descrita por Lee; Francis (1972), após a
elaboração das balas (tempo zero) e nos tempos 15, 30, 60 e 90 dias de
armazenamento a temperatura de 25 ºC ±2. Uma alíquota das amostras foi diluída
20
em etanol: HCl 1,5N (85:15) v/v e a absorbância lida no comprimento de onda de
535 nm em espectrofotômetro (BEL® PHOTONICS (SP 2000UV). A diluição foi
adotada de tal modo que se obtivesse um valor de absorbância entre 0,200-0,800,
respeitando a Lei de Lambert-Beer. O espectrofotômetro foi calibrado com a solução
etanol: HCl 1,5 N (85:15).
O teor de antocianinas foi obtido pela Equação 1 e o resultado final expresso
em mg de cianidina-3-glicosídeo por 100 g de amostra.
.b.C'εA 1cm= (Equação 1)
Em que:
A = Absorbância (Abs) em 535 nm
ɛ1 cm = Coeficiênte de absortividade [98,2 L/(cm1.mg)]
b = Espessura da cubeta (1 cm)
C’ = Concentração (g/L)
Já a capacidade antioxidante foi realizada pelo ensaio TEAC (Capacidade
Antioxidante Equivalente ao Trolox), utilizando como radical catiônico ABTS•+-[2,2´-
azinobis (3-etilbenzotiazolina-6-ácidosulfônico)], conforme metodologia proposta por
RE et al. (1999), com modificações.
A formação do cátion ABTS•+(Sigma-Aldrich, Saint Louis,Missouri, EUA) foi
obtida com 16 horas de antecedência pela mistura das soluções aquosas de 7 mM
de ABTS e 2,45 mM persulfato de potássio (Vetec, Duque de Caxias, Rio de Janeiro,
Brasil) na proporção de 1:1, ficando a mistura incubada a 25 ºC em ausência da luz.
Transcorrido o tempo de incubação, a solução foi diluída em etanol/água 80% (v/v)
até obter uma solução com absorvância de 0,700 (± 0,02) a 734 nm, em
espectrofotômetro, calibrado com solução de etanol/água 80% (v/v).
Uma curva analítica foi então obtida como antioxidante padrão trolox (Sigma-
Aldrich, SaintLouis, Missouri, EUA) em concentrações que variaram de 0 a 110 μM.
Todo o procedimento foi conduzido ao abrigo da luz. De cada solução de trolox,
alíquotas de 0,5 mL foram transferidas para tubos de ensaios, acrescentado 3,5 mL
da solução do radical (ABTS•+). A mistura foi agitada vigorosamente em vórtex,
21
obedecendo um período de incubação de 6 minutos e posterior determinação da
absorvância a 734 nm.
Foram realizadas três diluições sequenciais para construção da curva da
amostra, com a finalidade de obter, após a reação, absorvância na faixa da curva
analítica. Os volumes e procedimentos seguiram a mesma conduta praticada na
curva padrão. Com os resultados de absorvância obtidos para cada amostra, foi
construído um gráfico de concentração da amostra (g de amostra/L) vs absorvância.
A absorvância equivalente a 50 μM/L (trolox 50 μM/L) foi utilizada para
determinação da TEAC da curva padrão de trolox. O valor obtido foi utilizado com o
substituinte na equação da reta da curva da amostra, sendo encontrada a massa de
amostra (g) equivalente a 50 μM/L. Este dado foi previamente corrigido em μM/L
equivalente de trolox por grama de amostra (TEAC). O coeficiente de determinação
da curva analítica foi de R2= 0,9997
4.5. Análises microbiológicas das balas
4.5.1. Coliformes termotolerantes e Salmonella sp.
Foram realizadas análises microbiológicas de coliformes termotolerantes (45
°C) pela técnica do Número Mais Provável de acordo com Kornacki et al. (2001)
após a elaboração das balas (tempo zero) e nos tempos 15, 30, 60 e 90 dias de
armazenamento e de Salmonella sp. conforme Andrews et al. (2001), nos tempos 0
e 90 dias de armazenamento.
4.5.2. Viabilidade de B. coagulans nas balas de gelatina
Amostras de 25 g das balas, foram homogeneizadas em 225 mL de solução
salina peptonada [0,85% de NaCl (Synth, Diadema, São Paulo, Brasil) e 0,1% de
peptona (Acumedia, Michigan, EUA)] obtendo-se a diluição 10-1. Posteriormente,
foram realizadas diluições seriadas. A contagem foi efetuada pelo método de
plaqueamento em profundidade adicionando 1,0 mL das respectivas diluições e
derramando pequena quantidade de Ágar Triptona de Soja (TSA) em placas de Petri
22
(Cial, Paulina, São Paulo, Brasil) que foram mantidas a 50 ºC por 72 horas (SILVA et
al., 2017). Após a incubação foi realizada a contagem das unidades formadoras de
colônias (UFC) para determinar a população de bactéria probiótica nas balas. A
avaliação da viabilidade foi realizada logo após a elaboração das balas (tempo 0) e
nos tempos 15, 30, 60 e 90 dias de armazenamento à temperatura de 25ºC ±2.
Coloração de Gram e avaliação da morfologia foram realizadas para confirmação de
B. coagulans.
4.6. Simulação in vitro das condições gastrointestinais
Para simulação in vitro das condições gastrointestinais foi adotada
metodologia descrita por Bendani; Rossi; Saad (2013), sendo esta realizada logo
após a elaboração das balas de gelatina com B. coagulans (tempo 0) e nos tempos
30, 60 e 90 dias de armazenamento.
Na primeira etapa do estudo in vitro foi simulada a fase gástrica partindo de
uma diluição 10-1 das amostras em solução salina 0,85%. Alíquotas de 10 mL foram
transferidas para frascos de diluição de 100 mL. O pH foi ajustado para 2,3 – 2,6
com HCl 1 mol/L (Impex, Diadema, São Paulo, Brasil), sendo adicionado aos frascos
3 g/L de pepsina (isolada de mucosa gástrica de porco, Sigma-Aldrich) e 0,9 mg/L
de lipase (Amano lipase G, isolada de Penicillium camemberti, Sigma Aldrich),
respectivamente, e procedendo-se a um período de incubação de 2 horas a 150 rpm
em incubadora com agitação (Tecnal TE – 424, Piracicaba, São Paulo, Brasil) a 37
ºC.
Passado o período de incubação, teve início a simulação do intestino delgado
(fase entérica I), em que o pH foi ajustado para 5,4 – 5,7, utilizando-se solução de
fosfato de sódio pH 12 [150 mL de NaOH 1 mol/L (Vetec, Duque de Caxias, Rio de
Janeiro, Brasil); 14 g de NaH2PO4. 2H2O (Vetec, Duque de Caxias, Rio de Janeiro,
Brasil)] contendo bile (bile bovina, Sigma-Aldrich) e pancreatina (pancreatina isolada
de pâncreas de suíno, Sigma-Aldrich), na proporção de 10,0 g/L e 1,0 g/L,
respectivamente. Os frascos foram incubados novamente por 2 horas, nas mesmas
condições citadas anteriormente.
Após 4 horas do início do teste in vitro, foi simulado o intestino grosso (fase
entérica II), sendo o pH ajustado para 6,8 – 7,2 utilizando a mesma solução alcalina
23
contendo bile (10,0 g/L) e pancreatina (1,0 g/L). Um terceiro período de incubação
foi realizado nas mesmas condições, totalizando 6 horas de ensaio. Ao final de cada
ciclo de incubação (2, 4 e 6 horas), os quais corresponderam às simulações das
fases gástrica e entéricas I e II, foram realizadas contagens padrão em placa das
amostras por plaqueamento em profundidade em TSA para verificar a viabilidade do
probiótico. As placas de Petri foram incubadas a 50 ºC por 72 horas. Os resultados
das contagens em placa foram expressos em Log UFC/g.
4.7. Aceitabilidade sensorial e intenção de compra das balas de gelatina
contendo B. coagulans
A avaliação sensorial foi realizada no laboratório de análise sensorial no
Departamento de Ciência e Tecnologia de Alimentos do IF Sudeste - MG, Campus
Rio Pomba, após o resultado das análises microbiológicas do produto para garantir a
segurança dos provadores. A inclusão dos provadores ao estudo ocorreu após
análise do projeto pelo Comitê de Ética do IF Sudeste MG, a fim de garantir a
segurança dos julgadores pelo Termo de Consentimento Livre e Esclarecido (TCLE),
cujo código é CAAE 92732418.2.0000.5588. Todos os julgadores foram informados
acerca do experimento e assinaram o TCLE, garantindo que sua identidade não
fosse revelada e que os dados de aceitação serão utilizados para publicação,
codificando os julgadores com letras ou números.
Os julgadores receberam uma ficha em que foi solicitado a indicação do seu
julgamento em relação à aceitação da bala para os atributos aroma, sabor, cor,
doçura, textura e impressão global utilizando a escala hedônica não estruturada de
nove pontos, variando de “gostei extremamente” a “desgostei extremamente”
conforme Stone; Bleibaum; Thomas (2012). Foi avaliada, ainda, a intenção de
compra dos julgadores sobre o produto em uma escala de cinco pontos, variando de
5 (certamente compraria) a 1 (certamente não compraria), segundo Meilgaard;
Civille; Carr (2006).
As amostras foram codificadas com três dígitos e a análise feita sob luz
branca, nos tempos 0 e após 90 dias de fabricação com 100 provadores não
treinados. Os dados do teste de aceitação e intenção de compra foram analisados
por análise de variância (ANOVA) e teste Tukey ao nível de significância de 5%.
24
4.8. Análise Estatística
As análises de acidez, pH, atividade de água, cor, textura e antocianinas
foram avaliadas utilizando-se análise de variância por meio do delineamento
inteiramente casualizado (DIC), com 3 repetições, e esquema fatorial 1x5, sendo um
tratamento e 5 tempos de armazenamento. As diferenças entres as médias dos
tratamentos, quando significativas, foram comparadas pelo teste de Tukey (p<0,05).
Para a determinação de compostos fenólicos totais foram realizadas análise
de variância por meio do DIC, com 3 repetições e um fator com 5 tempos de
armazenamento. As diferenças entre as médias dos tratamentos, quando
significativas, foram comparadas pelo teste de Tukey.
Para análise da viabilidade e sobrevivência de B. coagulans foi utilizado DIC
com 3 repetições. Após realização da análise de variância, as médias dos diferentes
tratamentos foram comparadas pelo teste de Tukey.
Os dados do teste de aceitação para os diferentes atributos foram analisados
em Blocos inteiramente Casualizados (DBC) comparando dois tempos de
armazenamento. As médias dos diferentes tempos de armazenamento foram
comparadas pelo teste de Tukey (p<0,05).
As análises estatísticas foram realizadas considerando o nível de 5% de
probabilidade usando o software STATISTICA 13.0 (TIBCO Software Inc, 2017).
25
5. RESULTADOS E DISCUSSÃO
5.1 Características físico-químicas das balas de gelatina sabor juçara e
maracujá adicionadas de B. coagulans
5.1.1 pH, acidez e Aw
Os valores de pH e acidez das balas não diferiram significativamente (p>0,05)
ao longo do tempo, sendo verificado estabilidade até o final do período de
estocagem (Tabela 1).
A faixa ideal de acidez das balas, de acordo com indicações de fornecedores
de matérias-primas, varia de 2,8 a 3,4 mL de solução normal de NaOH/100g
(LAZZAROTTO et al., 2008). Verificou-se que as balas de gelatina desenvolvidas no
presente estudo apresentaram acidez média de 1,53% de ácido cítrico, equivalente
a 3,2 mL de solução normal de NaOH/100 g gasto na titulação, valor considerado
adequado conforme especificações de fornecedores.
Batista et al. (2017) avaliaram o pH e a acidez de balas comestíveis
adicionadas de polpa de maracujá e verificaram valores de pH médio de 3,16 ± 0,05
e acidez média de 0,66 ± 0,02 g/ 100 g de ácido cítrico, valores esses abaixo dos
encontrados no presente estudo e que pode estar relacionado a presença de
diferentes ácidos nas frutas. De acordo com estudo feito por Garcia e Penteado
(2005) a adição de ácido à formulação influencia diretamente nos valores de pH de
balas de goma a base de gelatina.
Com relação à atividade de água, Aw, observou-se que os valores variaram
de 0,73 ± 0,02 a 0,71 ± 0,01 do inicio (tempos 0) ao final da vida de prateleira das
balas (90 dias) (Tabela 1), não havendo alteração significativa (p>0,05) entre os
tempos avaliados. Portanto, o armazenamento foi adequado, evitando a absorção ou
perda de água expressiva ao longo do tempo, o que é fundamental para conservar e
aumentar a vida útil de produtos alimentícios, diminuindo a deterioração ao longo do
tempo (SPANEMBERG, 2010).
Mutlu; Tontul; Erbas (2018) constataram valores de Aw de 0,74; 0,70 e 0,70,
em balas a base de gelatina sabores laranja, morango e amora preta,
respectivamente, semelhantes aos resultados do presente estudo.
26
As balas de gelatina foram secas a 25 °C por 48h, até que Aw atingisse um
valor menor que 0,75 conforme Ramos (2017). No processo de secagem, a água é
removida pelo calor, reduzindo a atividade de água de modo que o crescimento de
microrganismos seja inibido (GOKHALE; LELE, 2011). Além disso, a atividade da
água indica a fração de umidade total de um produto que é livre e,
consequentemente, disponível ao crescimento microbiano e à diferentes reações
químicas que podem afetar a estabilidade dos produtos (PERICHE et al., 2014).
Dessa forma, de acordo com os resultados obtidos, as balas de gelatina
podem ser classificadas como alimentos ácidos e com atividade de água
intermediária (De MOURA et al., 2019).
A presença da cultura probiótica não afetou os parâmetros físico-químicos
estudados ao longo do tempo. B. coagulans é capaz de produzir endósporo,
melhorando a estabilidade do produto durante o processamento e armazenamento.
Além disso, em muitos produtos alimentícios, a germinação dos esporos não ocorre.
Portanto, a qualidade dos alimentos não é afetada devido ao seu metabolismo
inativo (FARES et al., 2015).
Tabela 1. Resultados médios de pH, acidez e atividade de água (Aw) de balas de
gelatina sabor juçara e maracujá adicionadas de B. coagulans
Médias seguidas pela mesma letra na coluna não diferem entre si pelo teste de Tukey à 5% de probabilidade.
5.1.2 Cor
Não houve diferença significativa (p>0,05) para luminosidade (L*) ao longo do
período de armazenamento, evidenciando que B. coagulans, bem como o tempo de
estocagem, não promoveram o escurecimento das balas (Tabela 2). As
Dias pH % Ácido cítrico Aw
0 3,83 ± 0,05 a 1,52 ± 0,02 a 0,73 ± 0,02 a
15 3,87 ± 0,07 a 1,69 ± 0,24 a 0,72 ± 0,005 a
30 3,81 ± 0,01 a 1,59 ± 0,25 a 0,71 ± 0,01 a
60 3,87 ± 0,06 a 1,34 ± 0,23 a 0,71 ± 0,02 a
90 3,81 ± 0,1 a 1,53 ± 0,79 a 0,71 ± 0,01 a
27
coordenadas a* e b* também não diferiram (p>0,05) ao longo do tempo (Tabela 2),
evidenciando ausência de alteração na coloração do produto.
Tabela 2. Valores médios e desvio padrão das coordenadas de cor L*, a* e b* de
balas de gelatina sabor juçara e maracujá contendo B. coagulans
Dias Coordenadas de cor
L* a* b*
0 16,95 ± 1,35 a 4,41 ± 0,25 a 1,18 ± 0,46 a
15 21,51 ± 7,12 a 3,80 ± 0,26 a 1,56 ± 0,09 a
30 21,9 ± 1,70 a 4,01 ± 0,16 a 1,30 ± 0,56 a
60 19,93 ± 0,70 a 3,93 ± 0,34 a 0,80 ± 0,20 a
90 21,07 ± 3,18 a 4,74 ± 0,69 a 1,17 ± 0,54 a
Médias seguidas pela mesma letra na coluna não diferem entre si pelo teste de Tukey à 5% de probabilidade.
A cor é uma característica importante na avaliação sensorial de produtos
alimentícios, influenciando na aceitação ou rejeição de um produto e o
caracterizando em relação a sua qualidade nos mercados (TEIXEIRA, 2009). O
parâmetro L* está relacionado à luminosidade, podendo variar do preto (0) ao
branco (100). As balas apresentam valores próximos a cores mais escuras. Já a
coordenada a*, é a medida do croma no eixo das cores vermelho a verde
(TAKATSUI, 2011), sendo que valores positivos indicam coloração avermelhada,
resultado encontrado nas balas de juçara e maracujá avaliadas.
A junção de todos os parâmetros avaliados indicou visualmente uma
coloração próxima do roxo escuro, fato esse devido à adição da polpa de juçara às
balas. Mesmo utilizando proporção igual de polpa de juçara e maracujá no produto,
a pigmentação das balas foi predominantemente relacionada à dos frutos da
palmeira juçara, os quais, segundo Schulz (2016), quando maduros, tendem à
coloração arroxeada devido ao elevado teor de antocianinas.
Portanto, a adição de polpa de juçara e maracujá nas balas de gelatina
adicionadas de B. coagulans apresenta-se como uma alternativa viável e
promissora, podendo ser utilizada em substituição aos corantes sintéticos, em
função da estabilidade durante a estocagem.
28
5.1.3 Textura
Por meio da determinação do perfil de textura das balas de gelatina
adicionadas de B. coagulans foram obtidos os parâmetros coesividade e resiliência
e, conforme apresentado na Tabela 3, os valores não diferiram (p>0,05) durante
toda a vida de prateleira.
Tabela 3. Valores médios de resiliência e coesão de balas de gelatina contendo B.
coagulans
Médias seguidas pela mesma letra na coluna não diferem entre si pelo teste de Tukey à 5% de probabilidade.
Santos (2014) observou que a coesividade de gomas de mascar sabor menta
foi de 0,86, próximo ao encontrado para as balas de gelatina adicionadas de B.
coagulans.
Diferentes parâmetros de textura em balas de gelatina contendo sucos de
laranja, morango e amora preta foram avaliados por Mutlu; Tontul; Erbas (2018). Os
autores constataram que apenas a coesividade (0,93/0,94/0,90) não foi afetada pela
concentração de gelatina utilizada (15, 20 e 25%). Todos os valores reportados
pelos autores foram superiores aos de coesividade encontrados no presente
trabalho, o que pode estar relacionado ao teor de gelatina utilizada.
5.1.4. Antocianinas totais e capacidade antioxidante
Não foi verificado alteração significativa (p>0,05) das antocianinas totais e
capacidade antioxidante ao longo do período de estocagem das balas (Tabela 4), o
Dias Resiliência Coesão
0 0,42 ± 0,12 a 0,78 ± 0,10 a
15 0,45 ± 0,10 a 0,81 ± 0,08 a
30 0,44 ± 0,08 a 0,85 ± 0,07 a
60 0,49 ± 0,03 a 0,86 ± 0,07 a
90 0,35 ± 0,08 a 0,85 ± 0,03 a
29
que revela a manutenção destes compostos bioativos no produto ao longo dos 90
dias avaliados.
Tabela 4. Valores médios de antocianinas totais e capacidade antioxidante e desvio
padrão das balas de gelatina contendo B. coagulans
Médias seguidas pela mesma letra na coluna não diferem entre si pelo teste de Tukey à 5% de probabilidade.
As antocianinas e a capacidade antioxidante são facilmente degradadas
durante a elaboração e estocagem de produtos alimentícios por fatores como pH,
temperatura, enzimas, ácido ascórbico, oxigênio, dióxido de enxofre e íons metálicos
(RIBEIRO; MENDES; PERERIRA, 2011).
No presente estudo, o pH ácido das balas pode ter contribuído para a
manutenção desses compostos bioativos durante a vida de prateleira, uma vez que
a estabilidade das antocianinas é maior em soluções ácidas, além do produto sem
mantido sob ausência de luz (MALACRIDA; MOTTA, 2006; CASTAÑEDA-OVANDO
et al., 2009). Alterações não significativas dos parâmetros de cor também estão
relacionadas à estabilidade das antocianinas, resultado desejável no
desenvolvimento desse produto.
A determinação da capacidade antioxidante é útil para avaliar a ação que os
compostos bioativos exercem na proteção do organismo contra os efeitos deletérios
provocados por reações e/ou processos envolvendo radicais livres e outras
moléculas oxidantes (FERRARI, 2010; BORGES et al., 2013).
As antocianinas possuem capacidade antioxidante associada à proteção do
organismo, atuando na melhoria da circulação sanguínea, proteção contra radicais
livres e combate ao envelhecimento, diminuição do acúmulo de gordura nas artérias
Dias Antocianinas
(mg.100g-1)
Capacidade Antioxidante
(µM TROLOX g -1)
0 166,7 ± 5,02 a 254,30 ± 42,08 a
15 158,4 ± 37,30 a 249,34 ± 17,14 a
30 146,93 ± 15,83 a 250,67 ± 37,07 a
60 130,53 ± 13,45 a 231,80 ± 16,54 a
90 128,63 ± 9,29 a 228,89 ± 10,28 a
30
e auxílio na prevenção de câncer (NILE; PARK, 2014). Segundo Pereira (2016), os
frutos da palmeira-juçara apresentam elevados teores de antocianinas (1261,88 mg/
100 g) e capacidade antioxidante (454,15 μM eq Trolox/g).
Não existe uma recomendação diária do consumo de antocianinas, mas
segundo a “European Food Safety Authority” (EFSA) e o “FAO/WHO Expert
Committee on Food Additives” (JECFA), a quantidade de 2,5 mg de antocianinas da
casca de uva por Kg de peso corpóreo deve ser consumida como aditivo alimentar
(EFSA JOURNAL, 2013).
Estudando o maracujá, Rotili et al. (2013) verificaram que a fruta apresenta,
aproximadamente, 31 mg EAA/100 mL de DPPH, 20 mg EAG/100 mL de fenóis
totais, entre 40-50 mg/100 mL de β-caroteno e entre 20-25 mg/100 mL de ácido
ascórbico, o que o caracteriza em um poderoso antioxidante solúvel em água,
auxiliando no fortalecimento do sistema imunológico e prevenção do envelhecimento
(WIJERATNAM, 2016). Assim, deve-se considerar que a adição de polpa de
maracujá contribuiu para a manutenção da capacidade antioxidante das balas sabor
juçara e maracujá.
Na literatura não foram evidenciados trabalhos em que as polpas de juçara e
maracujá tenham sido utilizadas na formulação de balas contendo B. coagulans, por
isso sua adição é uma alternativa viável para indústria, bem como para a saúde dos
consumidores.
5.2 Avaliação da qualidade microbiológica das balas de gelatina
As balas de gelatina apresentam contagem de coliformes termotolerantes <
1,0 x 10-1 NMP/g, sendo inferior ao máximo permitido, e ausência de Salmonella sp
em 25 g do produto, estando de acordo com a RDC nº 12 (BRASIL, 2001) que
estabelece os padrões de seguridade microbiológica para alimentos, indicando que
as preparações foram microbiologicamente seguras para consumo humano.
As amostras das balas analisadas se apresentaram em perfeitas condições
de consumo, não oferecendo riscos aos consumidores. Estes resultados
demonstram que os frutos utilizados estavam sadios e foram corretamente
higienizados e processados. A utilização de calor no processamento e a baixa
acidez também contribuíram para a conservação do produto, além da presença de
31
sacarose na formulação, que aumenta a pressão osmótica do meio, tornando a água
indisponível para o desenvolvimento de bactérias, bolores e leveduras, atuando na
conservação.
5.2.1 Viabilidade de B. coagulans em balas de gelatina sabor juçara com
maracujá
O tempo de armazenamento não influenciou (p>0,05) a viabilidade da bactéria
probiótica na bala (Figura 3).
As contagens de B. coagulans foram superiores a 6,4 Log UFC/g ao longo
dos 90 dias de armazenamento (Figura 3). Apesar de não existir um consenso da
quantidade mínima de microrganismos probióticos necessária para proporcionar
efeitos benéficos ao consumidor (FOLIGNÉ; DANIEL; POT, 2013), o que é discutido
por Martins et al., 2016, alguns autores consideram que a quantidade necessária
seja > 106 UFC/g do alimento (HUSSAIN et al., 2016).
Figura 3- Viabilidade de B. coagulans em balas de gelatina sabor juçara e maracujá,
armazenadas por 90 dias.
A ingestão de 30 g das balas contendo B. coagulans poderá fornecer ao
consumidor no mínimo 7,4 Log UFC. Portanto, com base na literatura internacional
consultada, as balas de gelatina são um veículo promissor do probiótico B.
coagulans GBI-30 6086.
32
Os microrganismos probióticos podem estar presentes nos alimentos na
forma vegetativa ou na forma de esporos. A forma de esporos é mais resistente à
elevadas temperaturas, umidade, acidez, prazo de validade e condições ambientais
negativas durante a fabricação dos alimentos do que a forma vegetativa
(NYANGALE et al., 2014).
O tratamento térmico não é aplicável a maioria dos alimentos probióticos
comerciais devido à sensibilidade das culturas ao calor, fator que afeta a viabilidade
e a estabilidade do microrganismo. No entanto, esse problema pode ser superado
pelo uso de probióticos esporulados (NYANGALE et al., 2014).
Fares et al. (2015) avaliaram o desenvolvimento de uma massa alimentícia
funcional utilizando B. coagulans GBI-30, 6086, por meio de análises químicas,
nutricionais e microbiológicas do produto final e constataram que a estirpe
permaneceu viável durante os processos de elaboração e cozimento das massas,
com contagem de 9,0 Log UFC/100 g, suficiente para exercer efeitos benéficos aos
consumidores.
B. coagulans atrai a atenção de pesquisadores e da indústria por ser uma
bactéria formadora de esporos cada vez mais utilizada por suportar elevadas
temperaturas, apresentar estabilidade durante o armazenamento, além de
apresentar alta resistência (KONURAY; ERGINKAYA, 2018). Essas características
fazem com que a cultura seja indicada como uma escolha ideal para o
desenvolvimento de alimentos funcionais, uma vez que mantem a viabilidade em
altas temperaturas (FARES et al., 2015; HOSSEINI; PILEVAR, 2017), sendo usado
no desenvolvimento de produtos inovadores no segmento de probióticos, se
destacando em comparação com outras espécies não esporuladas como
Lactobacillus sp. e Bifidobacterium sp. (KARU; SUMERI, 2016; ELSHAGHABEE et
al., 2017; SOARES, 2017).
5.3 Sobrevivência de B. coagulans às condições gastrointestinais simuladas in
vitro
A sobrevivência de B. coagulans nas balas foi avaliada pelo ensaio in vitro de
resistência do microrganismo frente às condições gastrointestinais. O ensaio foi
analisado entre as diferentes fases (gástrica, entérica I e entérica II) de simulação ao
33
estresse gastrointestinal em um mesmo tempo de análise (T0, T30, T60, T90) e
dentro de mesma fase ao longo da vida de prateleira.
Analisando o comportamento de B. coagulans nas diferentes fases ao longo
do período de estocagem das balas, verificou-se que não houve interação
significativa (p>0,05) entre fases do ensaio in vitro e tempo de estocagem das balas
(Figura 4), mas houve diferença significativa entre as fases (p<0,05).
Verificou-se diferença da fase gástrica para fases entéricas I e II (p<0,05)
(Figura 4), sendo a viabilidade média da cultura na fase gástrica de 6,57 Log UFC/g,
aumentando para 6,83 Log UFC/g e 6,82 Log UFC/g nas fases entéricas I e II,
respectivamente (Figura 4 ).
A viabilidade do probiótico durante a exposição ao estresse gástrico em pH
2,0 – 2,5 foi menor comparado as fases entéricas I, em que o pH foi ajustado para
5,4 – 5,7 e fase entérica II, em que o pH foi ajustado para 6,8 – 7,2 (Figura 4), as
quais simulam o intestino delgado e grosso, respectivamente. Essa diferença é
explicada em função do pH ótimo para o crescimento de B. coagulans ser igual a
7,0, podendo apresentar crescimento entre valores de pH de 4 a 11 (DE CLERCK et
al., 2004; DRAGO; DE VECCHI, 2009).
A incorporação de microrganismos probióticos em uma matriz alimentar
requer estudos sobre sua sobrevivência durante as condições de processamento e
armazenamento industrial e durante as condições de estresse durante o trânsito
gastrointestinal para o local da ação (Bernat et al., 2015), daí a importância de
realizar estudos in vitro simulando a digestão, a fim de garantir a ação efetiva dos
probióticos.
B. coagulans formadores de esporos podem suportar condições adversas
decorrentes da acidez do estômago (URIOT et al., 2016) e dos sais biliares no trato
gastrointestinal, bile duodenal e jejunal, suco gástrico pancreático e secreções
digestivas (HONDA et al.,2011; ZAID, 2018), além de condições adversas as quais o
produto é submetido, como altas temperaturas, pH baixo, escassez de nutrientes,
entre outros. B. coagulans é um microrganismo termófilo facultativo, o que também
contribui para sua viabilidade no intestino.
34
Figura 4- Viabilidade de B. coagulans em balas de gelatina sabor juçara e maracujá
após diferentes fases do ensaio in vitro de resistência gastrointestinal em diferentes
tempos.
Soares (2019) estudou o comportamento dos probióticos: Lactobacillus
paracasei PXN 37, Lactobacillus acidophilus La-5, Bifidobacterium animalis ssp lactis
Bb-12, Bifidobacterium breve PXN 25, Bacillus subtilis PXN 21, Bacillus coagulans
GBI30 6086 e Bacillus coagulans MTCC 5856 em diferentes matrizes, entre elas,
suco de laranja pasteurizado. Foi avaliada a resistência dos microrganismos frente
às condições simuladas do trato gastrointestinal (pH 2, 5 e 7), no início e final dos
sete dias de estocagem do suco a 6 °C. O autor constatou que os esporos de
bacilos apresentaram maior sobrevivência (> 80%) em relação às bactérias láticas e
bifidobactérias, sendo a população de B. coagulans GBI-30 6086 no inicio e no final
da vida de prateleira de 8,2±0,1 e 7,9±0,1 Log UFC/mL, respectivamente.
Apesar de existirem na literatura alguns estudos com B. coagulans em
alimentos, é desconhecido o seu comportamento em balas de “goma” de gelatina
sabor juçara e maracujá. Assim, os resultados obtidos sugerem que as balas
desenvolvidas representam um excelente veículo da bactéria probiótica, uma vez
que porções de 100 g oferecem 8,82 Log UFC/g do microrganismo.
35
5.4 Análise sensorial
A avaliação sensorial foi uma ferramenta importante para verificar a influência
da adição das polpas de frutas como corantes, saborizantes e aromatizantes
naturais, além da influência de B. coagulans nas balas de gelatina.
Os atributos sensoriais doçura, aroma, textura e cor das balas, apresentaram
escores médios entre 7 (gostei moderadamente) e 8 (gostei muito), não havendo
influência significativa (p>0,05) do tempo de armazenamento (Tabela 5). Entretanto,
o atributo sabor diferiu significativamente (p<0,05) com o passar do tempo de
armazenamento, ocorrendo maior aceitação pelos provadores no tempo 90 dias.
A avaliação global apresentou escore médio de 8,05 (T0 dias) e 8,29 (T90
dias) situando entre os termos hedônicos “gostei extremamente” a “gostei muito”,
com maior preferência pelos provadores no final da vida de prateleira (p<0,05). De
modo geral, os resultados da avaliação sensorial indicam que as balas sabor juçara
e maracujá contendo B. coagulans apresentam excelente aceitabilidade.
As balas de gelatina adicionadas de B. coagulans também apresentaram-se
satisfatórias quanto à intenção de compra (Tabela 5), sugerindo um produto com
potencial de mercado no ramo de balas e confeitos, por apresentar termos
descritores entre “possivelmente compraria” (4) a “certamente compraria” (5). Não
houve diferença de intenção de compra entre o início e o final do período de
armazenamento do produto (p>0,05), mostrando que os julgadores comprariam a
bala independente do tempo.
Dessa forma, podemos afirmar que a mistura de polpa de juçara e maracujá,
assim como a adição do probiótico, influenciou, positivamente, a formulação das
balas a base de gelatina, contribuindo positivamente para o desenvolvimento das
balas.
36
Tabela 5. Escores médios obtidos para os atributos sensoriais de balas de gelatina
contendo B. coagulans
Atributos Tempo 0 dias Tempo 90 dias
Doçura 7,98 ± 1,13 a 8,13 ± 0,94 a
Aroma 7,96 ± 1,02 a 8,17 ± 0,82 a
Sabor 7,90 ± 1,11 a 8,29 ± 0,87 b
Textura 7,98 ± 1,04 a 8,13 ± 1,03 a
Cor 7,98 ± 1,14 a 8,24 ± 0,81 a
Impressão global 8,05 ± 0,90 a 8,29 ± 0,75 b
Intenção de Compra 4,21 ± 0,83 a 4,36 ± 0,71 a
Letras iguais na mesma linha não diferem entre si pelo teste de Tukey à 5% de probabilidade.
37
6. CONCLUSÃO
Foi possível elaborar balas de gelatina utilizando polpas de juçara e maracujá
adicionadas de B. coagulans.
Não houve alteração das características físico-químicas das balas,
demonstrando a estabilidade do produto, o que é de suma importância do ponto de
vista industrial.
As antocianinas totais, compostos bioativos presentes nos frutos de juçara, se
mantiveram estáveis durante a vida de prateleira do produto, além da capacidade
antioxidante, proveniente destes pigmentos e da polpa de maracujá.
As polpas de juçara e maracujá atuam como um aditivo natural nas balas de
gelatina, sendo fonte de sabor e de corante no desenvolvimento desses novos
produtos funcionais, tornando o uso de saborizantes e corantes artificiais
desnecessários, uma vez que a utilização desses compostos tem sido investigada
devido seu potencial tóxico, por promover efeitos alérgicos e patologias em
consumidores.
Em relação aos parâmetros microbiológicos, as balas de gelatina estavam
aptas para o consumo humano e o produto é considerado um ótimo carreador de B.
coagulans, que apresentou contagens superiores às de outros microrganismos em
produtos reconhecidos como probióticos.
As balas elaboradas atendem aos pré-requisitos de sobrevivência do
probiótico em ensaio in vitro, preconizados pela FAO, uma vez que populações
acima de 6,82 Log UFC/g chegaram viáveis à fase entérica II, indicando a
potencialidade da matriz carreadora.
As balas de gelatina sabor juçara e maracujá são bem aceitas, com notas
médias acima de 7,9 na escala hedônica de nove pontos e acima de 4,0, na
intenção de compra sendo, portanto, um produto potencial para o segmento de
confeitos alimentícios.
Este estudo revela que a utilização de polpas de frutas em balas de gelatina
é viável por atrair o público cada vez mais exigente, de diferentes faixas etárias,
que preza por saúde e bem-estar. Além disso, o enriquecimento de confeitos com
B. coagulans é uma alternativa inovadora e promissora para a indústria de balas,
38
por expandir a gama de alimentos probióticos e ampliar as possibilidades de
escolha dos indivíduos com restrições alimentares.
39
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