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Characterization of some seed oils of fruits for utilization of industrial residues

Cíntia Nanci Kobori1, Neuza Jorge 2

A finalidade deste estudo foi caracterizar os óleos extraídos das sementes de laranja, maracujá, tomate e goiaba, como aproveitamento de resíduos industriais. Os óleos foram extraídos das sementes em um extrator Soxhlet, utilizando como solvente o éter de petróleo e a caracterização dos mesmos foi realizada por meio de métodos analíticos padrões para óleos e gorduras (ácidos graxos livres, índices de peróxidos, refração, iodo, saponificação, matéria insaponificável e estabilidade oxidativa). As análises realizadas indicaram que esses óleos possuem características físico-químicas semelhantes a alguns óleos comestíveis, podendo ser uma nova fonte de óleos para o consumo humano.

Termos para indexação: Medidas físico-químicas, óleos extraídos, sementes, tomate, laranja, maracujá, goiaba.

The purpose of this study was to characterize the extracted oils of the seeds of tomato, orange, passion fruit and guava with the objective of using industrial residues. The oils were extracted from the seeds with a Soxhlet extractor, using petroleum ether as solvent, and were characterized by standard methods for oil and fat analysis (free fatty acids, peroxide value, refractive index, iodine value, saponification value, unsaponifiable matter and oxidative stability). The analyses accomplished indicate that these oils possess similar physicochemical characteristics as some edible oils, them they can be a new source of oils for human consumption.

Index terms: physicochemical measures, oils, seeds, tomato, orange, passion fruit, guava.

(Recebido para publicação em 04 de junho de 2004 e aprovado em 27 de junho de 2005)

1 Aluna de Iniciação Científica bolsista CNPq/PIBIC.

2 Professora Doutora do Departamento de Engenharia e Tecnologia de Alimentos Instituto de Biociências, Letras e Ciências Exatas/UNESP

Campus de São José do Rio Preto SP.

As indústrias alimentícias brasileiras produzem resíduos que poderiam ter uma finalidade muito mais benéfica ao homem e ao meio ambiente. Muitos frutos comestíveis são processados para fabricação de sucos naturais, sucos concentrados, doces em conserva, polpas e extratos, os quais possuem sementes que são, muitas vezes, descartadas sendo que poderiam ser utilizadas para minimizar o desperdício de alimentos.

O descarte dos resíduos do processamento das frutas tropicais e subtropicais representa um crescente problema devido ao aumento da produção. Como este material é geralmente propenso a degradação microbiológica, isto limita uma exploração futura. Por outro lado, o custo da secagem, armazenagem e transporte de subprodutos são fatores economicamente limitantes. Por isso, os resíduos industriais são muitas vezes utilizados como ração animal ou na forma de fertilizantes. Porém, a demanda por ração pode variar e depender da produção agrícola, além do problema do descarte desses subprodutos ser agravado pelas restrições legais. Dessa maneira, uma utilização eficiente, econômica e segura para o meio ambiente, está se tornando mais importante especialmente devido à rentabilidade e aos possíveis empregos (SCHIEBER et al., 2001).

O tomate é cultivado mundialmente numa grande variedade de solos e condições climáticas. O processamento comercial de tomates em sucos, purês, polpas, catchup, sopas, etc, geram quantidades significantes de resíduos sólidos, compostos por peles, sementes e aparas. A principal parte do resíduo sólido da semente de tomate é uma inexplorada fonte de óleo não tradicional, contendo uma porcentagem de óleo acima de 38% (SOGI et al., 1999).

O óleo dessa semente pode ser aproveitado para cosméticos e produtos farmacêuticos, como óleo comestível, em indústrias de verniz, etc. Daí, a importância de desenvolver uma extração tecnológica efetiva e uma caracterização de sua composição físico-química (ROY et al., 1996).

Já, a laranja é um dos frutos cítricos mais cultivados em algumas regiões do mundo. Geralmente, a fruta é consumida in natura ou processada para a obtenção de sucos de laranja, enquanto que as sementes são descartadas. Em estudos realizados com essas sementes,

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Akpata & Akubor (1999) observaram que o óleo continha alta quantidade de ácidos graxos insaturados e que quando refinado poderia ser utilizado na formulação de óleos comestíveis e de sopa industrializada.

As sementes de citros contêm 28 a 35% de óleo, 40 a 49% de farinha e 23 a 25% de casca. O óleo é composto fundamentalmente por triacilgliceróis (> 95%) e, em menores quantidades, por ácidos graxos livres, hidrocarbonetos, esteróis e matéria não-gordurosa, isto é, limonina e naringina. Uma importante característica química do óleo da semente, sobre o ponto de vista nutricional, é a distribuição dos ácidos graxos. Os seis principais ácidos graxos são: palmítico, palmitoléico, esteárico, oléico, linoléico e linolênico (NAGY et al., 1977).

Assim também, uma alternativa de aproveitamento dos subprodutos da industrialização do maracujá é a utilização na alimentação humana. As sementes são consideradas como boa fonte de óleo que pode ser utilizado nas indústrias alimentícias e, principalmente, nas de perfumes e aromas. De acordo com o Informe Agropecuário (2000), em estudos sobre a composição do óleo das sementes de maracujá (Passiflora edulis, Passiflora edulis f. flavicarpa e Passiflora foetida), observou-se a presença de 2 a 28% de óleo e que os ácidos graxos mais importantes foram o linoléico (5-6%), o oléico (18-20%) e o ácido palmítico (10-14%). O conteúdo de ácido linolênico foi considerado baixo (0,8-1,1%).

O óleo das sementes de maracujá possui coloração amarela, sabor agradável e odor suave, com as seguintes características físico-químicas: baixa secatividade, médio índice de saponificação e baixa estabilidade, sendo suscetível a rancidez oxidativa devido ao grande conteúdo de ácido linoléico. O óleo da semente de maracujá ainda pode ser utilizado para fabricação de sabonetes, tintas, vernizes e, após refinação ou hidrogenação, para fins comestíveis (MEDINA et al., 1980).

A goiaba, além de consumida crua ou natural, tem aplicações comerciais como a goiabada, geléia, pasta, fruta em calda, purê, alimentos para crianças, base para bebidas, refrescos, sucos, xaropes, vinhos e outros. A fruta é excepcionalmente rica em vitamina C, superando o conteúdo nos sucos cítricos. Por isso, também são utilizadas como aditivos para outros sucos e purês, fortificando-os em vitamina C (MEDINA et al., 1978).

Prasad & Azeemoddin (1994) constataram que o óleo de goiaba é uma boa fonte de ácido linoléico, como ácido graxo essencial, podendo ser utilizado com vantagens nutricionais, misturando-o com outros óleos comestíveis de alta saturação para resultar num novo óleo com valores nutricionais modificados.

Tais circunstâncias explicam a importância de conduzir estudos no Brasil sobre óleos extraídos das sementes de frutos que são geralmente descartadas, uma vez que não há renda para a venda de subprodutos e o depósito contínuo desse descarte poderia aumentar o custo do processamento. Ainda mais, se estes resíduos permanecerem inutilizados, não apenas aumentará o custo de venda do produto, mas também, irá agravar a poluição ambiental.

A finalidade deste estudo foi caracterizar físicoquimicamente, por meio de diversas metodologias, os óleos extraídos de sementes de tomate, laranja, maracujá e goiaba, utilizados na produção de extratos, polpas e sucos concentrados, como aproveitamento de resíduos industriais.

MATERIAL E MÉTODOS Amostras

As amostras de sementes de frutos (tomate, laranja, maracujá e goiaba) foram provenientes das indústrias alimentícias Predilecta localizada em Matão-SP, Cutrale e Bios Industrial localizadas em Araraquara-SP. A indústria Predilecta forneceu os resíduos dos processamentos do tomate e da goiaba, constituídos de sementes, fibras, cascas e resquícios de polpa; a indústria Cutrale forneceu apenas as sementes que são descartadas para obtenção de suco concentrado de laranja; e a Bios Industrial forneceu o resíduo da concentração da polpa do maracujá compreendendo as sementes, resquícios de polpa e alguns pedaços de cascas. Essas amostras foram colocadas em sacos plásticos e armazenadas à temperatura próxima de -20ºC.

Inicialmente, determinaram-se a porcentagem de umidade inicial e o teor lipídico das amostras. Em seguida, estas foram secas em estufa de circulação forçada de ar, utilizando temperatura em torno de 45ºC até que atingissem aproximadamente 10% de umidade. O óleo foi extraído das sementes, previamente trituradas, em um extrator Soxhlet utilizando como solvente o éter de petróleo (40-60ºC). Esses óleos foram coletados em recipientes de vidro âmbar e armazenados à temperatura de aproximadamente -20ºC para evitar posteriores alterações oxidativas incontroláveis. Foram descongelados apenas no momento das análises. Os óleos foram caracterizados de acordo com métodos padrões de análises de óleos e gorduras (AOCS, 1990, 1993; HARTMAN & ESTEVES, 1982). As análises foram realizadas em duplicatas.

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Determinações analíticas

Determinação da umidade - o método determina umidade e materiais (substâncias) voláteis, expressos em porcentagem a partir da perda de peso sobre o peso da amostra. Foi utilizado o método AOCS Bc 2-49 (AOCS, 1990).

Determinação do teor lipídico - foi utilizado o método Soxhlet descrito pela AOCS Bc 3-49 (AOCS, 1993), expresso em porcentagem, determinado de acordo com o equipamento de extração de gordura, modelo MA 490 da marca Marconi. Esse método determina as substâncias extraídas com éter de petróleo, sob as condições do teste.

Ácidos graxos livres - denomina-se grau de acidez à porcentagem de ácidos graxos livres que contém um óleo, expressos como ácido oléico. Foi utilizado o método AOCS Cd 3d-63 (AOCS, 1993).

Índice de peróxidos - expressos em milequivalentes de oxigênio ativo contidos em um quilograma de óleo, calculado a partir do iodo liberado do iodeto de potássio, operando nas condições indicadas no método proposto pela AOCS Cd 8-53 (AOCS, 1993).

Índice de refração - foram utilizados o método

AOCS Cc 7-25 (AOCS, 1993) e um refratômetro de Abbé. Fez-se a leitura na escala que resulta diretamente o índice de refração absoluto a 40°C.

Índice de iodo - é a medida da insaturação de óleos e gorduras e é definido como a quantidade de halogênio em gramas, calculado como iodo absorvido por 100 gramas de amostra. Para esta determinação foi utilizado o método AOCS Cd 1 - 25 (AOCS, 1993).

Índice de saponificação - é definido pela quantidade em miligramas de hidróxido de potássio necessária para saponificar 1 grama de óleo ou gordura. Foi utilizado o método recomendado pela AOCS Cd 3c - 91 (AOCS, 1993).

Matéria insaponificável - corresponde à quantidade total de substâncias dissolvidas nos óleos e gorduras que após saponificação com álcalis são insolúveis em solução aquosa, mas solúveis em solventes comuns de gorduras. Foi empregado o método proposto por Hartman & Esteves (1982).

Medida da estabilidade oxidativa (método Rancimat) - obtida pelo método AOCS Cd 12b-92 (AOCS, 1993), empregando 3 gramas de óleo, temperatura de 100o C e fluxo de ar de 20 L/h. A curva de condutividade elétrica x tempo foi automaticamente registrada com o decorrer da reação e do teste, em que o período de indução foi determinado em horas. Foi utilizado o Rancimat, marca METROHM, modelo 743.

As sementes e as cascas são os principais resíduos do processamento de frutos, podendo ser utilizadas principalmente como ração animal. Há vários estudos que reportam o seu potencial nutricional. Neste trabalho foram realizadas apenas as análises de umidade e teor lipídico para as sementes, enquanto que para os óleos extraídos foram empregadas as determinações físico-químicas: ácidos graxos livres, índice de peróxidos, índice de refração, índice de iodo, índice de saponificação, matéria insaponificável e estabilidade oxidativa.

Análises nas amostras

Na Figura 1 apresentam-se os resultados em porcentagem obtidos das determinações de umidade, teor lipídico e matéria seca dos resíduos úmidos dos processamentos do tomate, da laranja, do maracujá e da goiaba.

Umidade

Em relação à umidade inicial dos resíduos, verificaram-se 80,9, 5,4, 38,2 e 43,3% de umidade para o resíduo de tomate, laranja, maracujá e goiaba, respectivamente.

O resíduo do tomate possui esta elevada umidade, pois de acordo com Minani & Fonseca (1985), durante o processamento do tomate, o resíduo é separado da polpa através das extratoras e refinadoras. Como estas não exercem uma elevada pressão na separação do resíduo, este contém ainda um elevado teor de umidade (suco) que geralmente está ligada às substâncias pécticas aderidas às sementes e de difícil remoção.

O valor determinado para a umidade das sementes de laranja foi próximo ao encontrado por Souza Júnior (1974) para os cultivares Hamlin, Pineapple e March, cujos valores encontrados foram de 56, 50 e 56%, respectivamente.

Já, a umidade encontrada para o resíduo do maracujá foi superior a umidade determinada por Medina et al. (1980) para as sementes de maracujá (4,39%), visto que o resíduo obtido da indústria Bios Industrial continha além das sementes, parte do suco e da polpa.

Da mesma forma, o valor obtido na análise de umidade do resíduo do processamento da goiaba foi bem maior que o encontrado por Prasad & Azeemoddin (1994), já que estes estudaram apenas as sementes (4,1%). O resíduo de goiaba coletado neste trabalho continha em maior parte sementes, porém, estas estavam envoltas por uma parte de polpa deixando-a úmida.

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FIGURA 1 Umidade, teor lipídico e matéria seca dos resíduos obtidos das indústrias alimentícias Predilecta, Cutrale e Bios Industrial.

A umidade da semente é importante para o rendimento do óleo obtido. A umidade mais indicada para as sementes de citros ainda não é conhecida, mas na prática são secas para obterem umidade em torno de 6 a 10% (SOUZA JÚNIOR, 1974).

Neste trabalho, os resíduos do processamento de tomate, laranja, maracujá e goiaba, foram secos durante aproximadamente 10 horas, em estufa de circulação forçada de ar, à temperatura de 45ºC, atingindo assim, umidades de 8,5%, 8,5%, 9,0% e 1,2%, respectivamente.

Teor lipídico

No resíduo compreendendo sementes, fibras, cascas e polpa de tomate, verificou-se um conteúdo de lipídios superior ao reportado por Minani & Fonseca (1985) que encontraram 5,43% e inferior ao valor de 19,2% verificado por Barcelos et al. (1992). Analisando somente as sementes de tomate, Al-Wandawi et al. (1985), Barcelos et al. (1992), Minani & Fonseca (1985), Roy et al. (1996), Rymal & Nakayama (1974) e Sogi et al. (1999) encontraram teores de lipídios de 19,3, 14,5, 27,1, 19,2, 29 e 38%, respectivamente. Provavelmente, essas diferenças sejam provenientes de variações de métodos empregados na extração do resíduo industrial e ainda nos cultivares de tomates utilizados.

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