Caracterização físico-química da pectina extraída de maçã e sua comparação com uma pectina comercial

ISBN 978-85-85905-21-7

Área

Iniciação Científica

Autores

Almeida, V. (IFSP) ; Petroni, C.R. (IFSP) ; Manhani, M.R. (IFSP)

Resumo

Pectinas são moléculas poliméricas, formadas predominantemente por unidades de α-D-ácido galacturônico e encontradas nos vegetais, destacando-se a maçã e as frutas cítricas, como maracujá. A utilização dos resíduos de frutas, tais como o bagaço de maçã e a casca de maracujá, tem sido objeto de estudo, devido a sua alta concentração de pectina. Este trabalho teve como objetivos a extração ácida e a caracterização físico-química da pectina da maçã (PM) e compará-la com uma pectina cítrica comercial (PC). Foram obtidos os valores de 7,38% para o grau de esterificação, 6,83% para teor de umidade e 0,61% para o teor de cinzas para PM. Com exceção do grau de esterificação, os demais resultados estão de acordo com dados obtidos da literatura para pectina extraída de forma ácida.

Palavras chaves

extração; caracterização; maçã

Introdução

As pectinas são polímeros compostos principalmente por unidades de α-D- ácidos galacturônicos ligados por ligações glicosídicas α-1,4, encontrados na lamela média das células vegetais, tais como maçã e frutas cítricas, como maracujá. Monossacarídeos, principalmente L-ramnose, também estão presentes (RIBEIRO; SERAVALLI, 2004). A pectina comercial é obtida a partir da extração com ácido do albedo de frutas cítricas, como laranja e maracujá, o qual contém entre 20 e 30% de pectina e da polpa de maçã, a qual contém entre 10 e 15% de pectina (RIBEIRO; SERAVALLI, 2004). O bagaço da maçã é constituído de açúcares, ácidos orgânicos, fenóis, fibras e pectinas (FERTONANI, 2006). Alguns parâmetros são importantes na caracterização da pectina, destacando- se o grau de esterificação, o qual é definido como a relação entre os grupos de ácido galacturônico metilados e o total de ácido galacturônico presente na molécula (BOCHECK et al., 2001; PENNA, 2002, MESBAHI, JAMALIAN e FARAHNAKY, 2005) e os teores de umidade e cinzas. Este grau de esterificação está relacionado com o poder de formação de gel, e quanto menor for o grau de esterificação, maior será a capacidade de se unir a íons bivalentes (HOLM et al., 2009; KIM et al., 2010). Pectinas com mais do que 50% dos grupos carboxílicos esterificados são classificadas como de alto grau de esterificação. Se esse percentual for menor ou igual a 50%, elas classificam-se como de baixo grau de esterificação. Essa pesquisa tem como objetivo realizar a caracterização físico-química da pectina extraída da maçã e compará-la com uma pectina cítrica comercial.

Material e métodos

A extração da pectina da maçã foi realizada de acordo com Pinheiro (2007) e adaptado por Silva et. al (2016), baseando-se na mistura do bagaço da maçã com solução aquosa de ácido cítrico a 7%, em aquecimento sob refluxo por 1 hora, posterior precipitação com etanol a 96% e secagem em estufa a 55°C por 12 hora. A caracterização foi realizada a partir de medidas do teor de umidade e de cinzas, além do grau de esterificação. A determinação do grau de esterificação foi realizada a partir de uma amostra de 0,2 g de pectina, a qual foi umedecida com etanol a 95% e acrescida de 20 mL de água aquecida a 40°C, com posterior agitação por 2 horas. Após essa etapa, a amostra foi titulada com solução de NaOH 0,1 N. Após a neutralização do ácido galacturônico, foram adicionados 10 mL de solução de NaOH 0,1 N e posterior agitação por 2 horas para saponificação do polímero. Adicionaram-se 10 mL de solução de HCl 0,1 N e o excesso de HCl foi titulado com NaOH 0,1 N. O cálculo do grau de esterificação foi realizado a partir da razão entre o volume de NaOH gasto no final e a soma dos volumes de NaOH gastos no início e no final. Para o teor de umidade, uma amostra de pectina foi levada à estufa a 105°C até peso constante. A diferença entre as massas da pectina úmida e da pectina seca permitiu calcular o percentual de umidade presente na amostra. A pectina seca foi levada à mufla com aquecimento gradativo até atingir 550°C. A incineração do material foi identificada quando a amostra adquiriu coloração cinza claro. O cálculo do teor de cinzas foi realizado a partir da expressão: % cinzas = (massa da cinza/massa da amostra)×100.

Resultado e discussão

A Tabela 1 apresenta os resultados obtidos na caracterização físico- química das amostras de pectina. A determinação do teor de umidade apresentou coerência entre os resultados experimentais, sendo de 7,1% para a pectina comercial (PC) e 6,8% para a pectina extraída da maçã (PM). Esses valores estão relativamente próximos ao de 6,4% encontrado por Pinheiro (2007) para a pectina comercial de alto grau de esterificação. Já para o teor de cinzas, uma diferença mais significativa foi observada. Enquanto para a PC o valor determinado foi de 1,80%, para a PM foi de 0,61%. Comparando-se com o teor de 1,1% ± 0,3% encontrado por Pinheiro (2007), observa-se um distanciamento dos resultados. Uma possível explicação para essas diferenças é a utilização de diferentes métodos de extração da pectina (embora as amostras utilizadas tenham sido extraídas de forma ácida), o estágio de maturação da fonte de extração e/ou às diferenças de composição (MESBAHI, JAMALIAN e FARAHNAKY, 2005). Os resultados para os graus de esterificação obtidos apresentaram maior discrepância. Extrações ácidas geralmente resultam em pectina de alto grau de esterificação (FERTONANI, 2006). Esse fato vai de encontro com o valor de 54,55% obtido para a PC. No entanto, a PM, cuja extração também foi ácida, apresentou um grau de esterificação muito abaixo desse valor (7,38%). Os dados apresentados na Tabela 2 sugerem que o ácido cítrico utilizado na extração não foi totalmente eliminado durante o processo, visto que os volumes iniciais de NaOH utilizados para a PM foram bem maiores.

Comparação dos resultados obtidos na caracterização da pectina comercial e da pectina extraída da maçã


Volumes de solução de NaOH gastos na determinação do grau de esterificação das amostras de PC e PM

Conclusões

Conclui-se que os métodos utilizados no trabalho para caracterização da pectina são apropriados, visto que os valores encontrados para o grau de esterificação e os teores de umidade e cinzas para a pectina cítrica comercial estão próximos dos encontrados na literatura. Observou-se, também, coerência nos resultados obtidos para os teores de umidade e de cinzas para a pectina extraída da maçã. Com relação à discrepância observada nos graus de esterificação das amostras, etapas futuras de adequação à extração da pectina serão efetuadas, visando eliminar interferentes, tais como o ácido cítrico.

Agradecimentos

Agradecemos o apoio da Pró-Reitoria de Pesquisa, Inovação e Pós-graduação (IFSP).

Referências

FERTONANI, H. C. R. Estabelecimento de um modelo de extração ácida de pectina de bagaço de maçã. Dissertação (Mestrado em Ciência e Tecnologia de Alimentos), Universidade Estadual de Ponta Grossa, Ponta Grossa, 2006.

HOLM, K.; WENDIN, K.; HERMANSSON, A-M. Sweetness and texture perception in mixed pectin gels with 30% sugar and a designed rheology. Food Science and Technology, v. 42, p. 788-795, 2009.

MESBAHI, G.; JAMALIAN, J.; FARAHNAKY, A. A comparative study on functional properties of beet and citrus pectins in foods systems. Food Hydrocolloids, v. 19, p. 731-738, 2005.

PENNA, A. L. B. Hidrocolóides: usos em alimentos. Food Ingredients, v. 17, p. 58-64, 2002.

PINHEIRO, E. R. Pectina da casca do maracujá amarelo (Passiflora edulis flavicarpa): otimização da extração com ácido cítrico e caracterização físico-química. Dissertação de mestrado. Florianópolis: Centro de Ciências Agrárias, Universidade Federal de Santa Catarina, 2007.

RIBEIRO, E.P; SERAVALII, E.A.G. Química de alimentos. São Paulo: Edgard Blücher: Instituto Mauá de Tecnologia. 2004.

SILVA, A.C; RAMALHO, D.J.S; PETRONI, C.R; MANHANI, M.R. Extração de pectina da maçã e sua utilização na complexação de íons cobre. In: 56o. Congresso Brasileiro de Química. nov. 2016, Anais...Belém, 2016.