Nome do Projeto
Elaboração de feijão de cocção rápida: Um estudo das propriedades tecnológicas, físicas, químicas, morfológicas e de digestibilidade
Ênfase
Pesquisa
Data inicial - Data final
30/09/2020 - 30/09/2023
Unidade de Origem
Coordenador Atual
Área CNPq
Ciências Agrárias
Resumo
O projeto “Desenvolvimento de feijão de cocção rápida para diversificação de produtos e aumento da competitividade da cadeia produtiva do feijão” tem por objetivo desenvolver novos processos agroindustriais para qualificação do feijão gaúcho e o aumento na competitividade da cadeia produtiva do feijão. Para isso, será desenvolvida uma tecnologia para a elaboração de feijão de cocção rápida desidratado, a qual irá avaliar o melhor método de cocção, melhor método de secagem e a estabilidade ao armazenamento em diferentes tipos de embalagem. Além disso, visa verificar as propriedades tecnológicas, físicas, químicas, morfológicas e sensoriais dos grãos após a elaboração do produto e durante o seu armazenamento. Para o seu desenvolvimento, serão conduzidos dois subprojetos: no primeiro “Desenvolvimento de feijão de cocção rápida: impacto das condições de processamento sobre as propriedades, físicas, químicas morfológicas, sensoriais e de digestibilidade” será desenvolvido o feijão de cocção rápida e avaliada as suas características, e no segundo “Avaliação dos efeitos da embalagem e do período de armazenamento sobre a da vida útil de feijão de cocção rápida” será avaliada a estabilidade dos grãos de feijão de cocção rápida durante o período de 12 meses, também será verificado o melhor tipo de embalagem.

Objetivo Geral

Desenvolver uma tecnologia para a elaboração de feijão de cocção rápida desidratado, avaliando o melhor método de cocção, melhor método de secagem e a estabilidade do produto submetido ao armazenamento em diferentes tipos de embalagem. Além disso, verificar as propriedades tecnológicas, físicas, químicas, morfológicas e sensoriais dos grãos após a elaboração do produto e durante o armazenamento.

Justificativa

O feijão comum (Phaseolus vulgaris L.) é uma das leguminosas mais produzidas e consumidas no mundo, e tem importante papel como fonte primária de nutrientes para populações de países em desenvolvimento (Chávez-Mendoza & Sánchez, 2017).
Os grãos desta leguminosa são ricos em proteínas, que podem corresponder 18 a 40% da matéria seca, dependendo da cultivar, sendo comum valores em torno de 23-26% (Wang et al., 2010; Venkidasamy et al., 2019). Embora as proteínas originadas de pulses, não possuam aminoácidos como cisteína e metionina (aminoácidos sulfurados), podem conter outros tipos de aminoácidos essenciais, como histidina, leucina, isoleucina, valina, treonina, fenilalanina e lisina, o que as faz uma boa fonte para substituição de proteínas de origem animal (Venkidasamy et al., 2019). No Brasil, os grãos de feijão são tradicionalmente consumidos em associação ao arroz, combinação capaz de suprir as necessidades básicas de proteínas e aminoácidos essenciais (o arroz provê quantidades de metionina e cisteína, deficientes no feijão) (Bassinelo, 2003).
Além de ser uma importante fonte de proteínas, o feijão possui em sua composição básica alto teor de carboidratos (60-70%, representado principalmente por amido), fibras, minerais (ex. Ca ~3 g/kg; Fe ~40 mg/kg e Zn ~35 mg/kg), vitaminas (vitamina E e vitaminas do complexo B) e reduzido teor de lipídeos (até 3%) (Hall et. al., 2017; Los et al., 2018).
Diversos estudos demonstram ainda a presença de compostos bioativos nos diferentes tipos de feijão consumidos. A digestão in vitro e in vivo das proteínas dá origem a peptídeos bioativos, com potencial antioxidante, anti-hipertensivo, antitrombogênico e anticarcinogênico (Heredía-Rodríguez et al., 2017). Uma diversidade de compostos fenólicos, como flavonoides, flavonols, flavanols, isoflavonas, flavanonas, proantocianidinas, antocianinas e taninos também podem ser encontrados na forma livre e conjugada na casca e cotilédone, e contribuem com o potencial antioxidante dos grãos (Los et al., 2018; Teixeira-Guedes et al., 2019). A composição básica do feijão, assim como suas propriedades bioativas pode variar de acordo com o tipo de feijão, condições de cultivo, armazenamento e processamento.
No Brasil, o tipo de feijão mais consumido é o carioca, grãos de tegumento bege com estrias marrons, que corresponde a cerca de 65% da produção nacional brasileira (CONAB, 2018). O feijão preto aparece em segundo lugar no consumo, e outros tipos de feijões vem ganhando conhecimento e aceitabilidade do mercado consumidor, incluindo grãos de tegumento roxo, rosa, vermelho e rajado (tegumento creme com rajas vermelhas) (Ribeiro et al., 2014).
Apesar do Brasil ser o segundo maior produtor mundial de feijão, atrás apenas da Índia (FAO, 2019), a produção é voltada principalmente ao consumo interno, uma vez que o feijão carioca, mais apreciado pelos consumidores brasileiros, possui baixa demanda no mercado externo (MAPA, 2018). Embora a época de colheita varie nos diferentes estados do Brasil, este produto precisa ser armazenado para a manutenção da qualidade ao longo do ano. Porém, as sementes de leguminosas sofrem alterações fisiológicas e / ou bioquímicas durante o armazenamento. Particularmente, no feijão comum (Phaseolus vulgaris) podem ocorrer alterações na cor do pericarpo ou impermeabilidade parcial ou total à água denominado casca dura, do inglês "hard shel" e endurecimento dos cotilédones "hard-to-cook". Estudos como diferentes formas de armazenamento e melhoramento genético tem sido investigado ao longo dos últimos anos (Rupollo et al., 2011; Ferreira et. al., 2018; Chigwedere et. al., 2019) visando suprir esta deficiência dos grãos armazenados. Deficiência esta, que diminui o interesse dos consumidores principalmente na entre safra, reduzindo a procura desde produto.
O tempo necessário para o cozimento dos grãos secos de feijão é um dos principais fatores associados à redução do consumo pelos brasileiros. Em países da América do Norte e Europa, a forma enlatada dos grãos, prontos para consumo, é bastante difundida. No Brasil, a produção de feijões enlatados é crescente (Bassinello, 2018), entretanto, o consumidor ainda possui um certo preconceito quando se fala de alimentos enlatados, principalmente pelo fato de a embalagem impedir a visualização do produto. Diante disso, a elaboração de feijões de rápida cocção desidratados, além de estimular o consumo pelo rápido preparo, poderia ainda, diminuir as perdas ocorridas durante o armazenamento dos grãos e ainda, agregar valor aos mesmos.
Os produtos pré-cozidos de pulses desidratados são investigados desde a década de 1950 (Feldberg et al. 1956). Ao longo dos anos vários estudos foram desenvolvidos visando desenvolver uma metodologia de feijão instantâneo desidratado (Dhurandhar e Chang, 1990; Cai e Chang, 1997; Borders et al., 2002), entretanto, ainda nos dias de hoje não se é encontrado no mercado nacional produtos com essas características; e no mercado internacional ainda é pouco difundido. O feijão instantâneo desidratado, além de apresentar elevada praticidade pelo rápido período de preparo, apresenta outros benefícios como a facilidade no transporte e armazenamento devido à baixa atividade de água. Além da disponibilidade de um novo produto no mercado, o feijão instantâneo poderia agregar ainda mais valor aos grãos de feijão, fortalecendo a cadeia produtiva do feijão no estado do Rio Grande do Sul, diminuindo as perdas que ocorrem nos grãos durante o período de armazenamento, como o defeito “hard-to-cook”.
Além da praticidade no preparo, os consumidores estão cada vez mais preocupados com os benefícios e/ou malefícios que os alimentos processados podem trazer a saúde, por isso, verificar como este produto se comporta no sistema gastrointestinal é de suma importância. Alguns estudos como o de Berg et. Al (2012) e Berg et al. (2014) verificaram o efeito da estrutura celular de feijões navy sobre digestibilidade in vitro do amido. Ao submeter os grãos de feijão à cocção em panela de pressão e panela convencional os autores verificaram que a parede celular dos cotilédones impõe restrições à capacidade de absorção de água e à gelatinização do amido de feijão durante o cozimento. Esta gelatinização incompleta dos grânulos de amido reduz a taxa e a extensão da hidrólise do amido medida como a liberação de glicose. Os estudos demostraram que o processo de cocção em panela de pressão, por promover um maior rompimento à estrutura celular apresentaram maior digestibilidade do amido.
A digestibilidade proteica do feijão também têm recebido foco ao longo dos últimos anos, principalmente a digestibilidade de novas linhagens (Mesquita et al, 2007), o efeito do armazenamento (Cruz et al., 2005) e as interações com outros constituintes do grão (Delfino & Canniatti-Brazaca, 2010). Pelo fato de o feijão de cocção rápida ainda ser pouco conhecido, além de desenvolver a metodologia para sua elaboração, é importante saber o comportamento tecnológico, físico, químico e seus efeitos no sistema gastrointestinal.

Metodologia

O presente projeto está dividido em dois subprojetos, conforme descrito a seguir:

-Subprojeto 1: Desenvolvimento de feijão de cocção rápida: impacto das condições de processamento sobre as propriedades, físicas, químicas morfológicas, sensoriais e de digestibilidade.
Neste estudo será utilizado delineamento inteiramente casualizado 2 x 4 x 3, o qual consta de dois tipos de feijão, quatro formas de cocção e três métodos de secagem, totalizando 24 tratamentos.

-Subprojeto 2: Avaliação dos efeitos da embalagem e do período de armazenamento sobre a da vida útil de feijão de cocção rápida.
O subprojeto 2 será desenvolvido a partir dos melhores resultados obtidos pelo subprojeto 1 submetidos ao armazenamento em diferentes tipos de embalagem. Será utilizado delineamento inteiramente casualizado 2 x 3 x 5, o qual consta dos melhores resultados obtidos com o feijão preto e o feijão carioca, três tipos de embalagem e cinco épocas de coleta durante o armazenamento, totalizando 30 tratamentos

-Avaliações:
Composição química: O teor de umidade das amostras de arroz será determinado de acordo com Brasil, (2009). O teor de nitrogênio, lipídeos e cinzas serão determinados de acordo com a American Association of Cereal Chemists (AOAC, 2012).
Tempo de cocção: O tempo de cocção será determinado em aparelho cozedor de Mattson, com 25 hastes (MATTSON, 1946).
Massa e volume na cocção: A massa e o volume na cocção serão determinados de acordo com Pan et. al., (2017).
Avaliação macroscópica: A avaliação macroscópica será feita visualmente e computada a partir de fotos.
Cristalinidade relativa: Os padrões de difração de raio-X serão obtidos com um difractômetro de raio-X de acordo com método proposto por Rabek (1980).
Solubilidade proteica: A solubilidade proteica será determinada de acordo com a metodologia proposta por Morr et al (1985).
Propriedades térmicas: As propriedades térmicas serão analisadas utilizando-se um calorímetro diferencial de varredura (DSC).
Morfologia: A morfologia e microestrutura dos grãos serão realizadas por microscópio eletrônico de varredura.
Digestibilidade do amido: A digestibilidade do amido será determinada de acordo com metodologia proposta por Dartois et al., (2010) onde será simulado a digestão no estômago e no intestino delgado.
Índice glicêmico estimado: O índice glicêmico estimado será determinado segundo a metodologia aplicada por Chung et al., (2008).
Digestibilidade de proteínas: A digestibilidade das proteínas será determinada de acordo com a metodologia proposta por Tavano et al., (2016).
Atividade antioxidante: A atividade antioxidante será determinada pelos métodos DPPH (2,2-diphenyl-1-picrylhydrazy) de acordo com Re et al. (1999) e ABTS (2,2 azinobis (3-ethylbenzothiazoline-6-sulfonic acid)) de acordo Brand-Williams et al. (1995).
Perfil colorimétrico: O perfil colorimétrico das amostras será determinado usando colorímetro Minolta.
Análise sensorial: A análise sensorial será realizada utilizando julgadores não treinados conforme metodologia proposta por Dutcosky (2013).
Análise estatística: As análises serão realizadas em triplicata e os resultados serão submetidos à análise de variância (ANOVA) e à comparação de médias pelo teste de Tukey, com nível de 5% de significância.

Indicadores, Metas e Resultados

Desenvolver e aplicar condições adequadas de cocção, secagem e armazenamento para o desenvolvimento de feijão de cocção rápida.
Agregar valor aos grãos de feijão produzidos no estado do Rio Grande do Sul.
Desenvolver novos processos agroindustriais para qualificação do feijão gaúcho e aumento na competitividade da cadeia produtiva do feijão.
Estimular o consumo de feijão pelo desenvolvimento de um produto de cocção rápida.
Elaborar ao menos 1 (um) artigo científico internacional para divulgação dos resultados encontrados em revistas científicas da área.
Elaborar ao menos 4 (quatro) resumos para divulgação em seminários, simpósios e/ou congressos da área.

Equipe do Projeto

NomeCH SemanalData inicialData final
ALANA COUTO PEREIRA
ISABEL DA CUNHA SANTOS
LARISSA BUBOLZ
NATHAN LEVIEN VANIER1
ROSANA COLUSSI2

Página gerada em 30/11/2020 21:16:14 (consulta levou 0.106088s)