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MINISTÉRIO DA EDUCAÇÃO
UNIVERSIDADE FEDERAL DE PELOTAS
FACULDADE DE AGRONOMIA “ELISEU MACIEL”
DEPARTAMENTO DE CIÊNCIA E TECNOLOGIA AGROINDUSTRIAL
PROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM CIÊNCIA E TECNOLOGIA
AGROINDUSTRIAL
CARACTERÍSTICAS FÍSICO-QUÍMICAS E DE COCÇÃO DO FEIJÃO
(Phaseolus vulgaris, L.), CV. GUAPO BRILHANTE DECORRENTES
DE SECAGEM ESTACIONÁRIA E DE TEMPO DE ARMAZENAMENTO
CONVENCIONAL
Cátia Maria Romano
TESE apresentada à Universidade
Federal de Pelotas, sob orientação do
Prof. Dr. Moacir Cardoso Elias, como
parte das exigências do Programa de
Pós-graduação em Ciência e Tecnologia
Agroindustrial, para obtenção do título
de doutor.
PELOTAS
Rio Grande do Sul – Brasil – RS
Junho de 2006
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CATIA MARIA ROMANO
ENG. AGRONOMA
CARACTERÍSTICAS FÍSICO-QUÍMICAS E DE COCÇÃO DO FEIJÃO (Phaseolus
vulgaris, L.), CV. GUAPO BRILHANTE DECORRENTES DE SECAGEM
ESTACIONÁRIA E DE TEMPO DE ARMAZENAMENTO CONVENCIONAL
Tese apresentada à Universidade Federal de
Pelotas, sob orientação do Prof. Dr. Moacir
Cardoso Elias, como parte das exigências do
Programa de Pós-graduação em Ciência e
Tecnologia Agroindustrial, para obtenção do
título de doutor.
COMISSÃO ORIENTADORA
Orientador: Professor Dr. Moacir Cardoso Elias
Co-orientador: Professor Dr. Manoel Artigas Schirmer
Pelotas, Junho de 2006
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Cátia Maria Romano
CARACTERÍSTICAS FÍSICO-QUÍMICAS E DE COCÇÃO DO FEIJÃO (Phaseolus
vulgaris, L.), CV. GUAPO BRILHANTE DECORRENTES DE SECAGEM
ESTACIONÁRIA E DE TEMPO DE ARMAZENAMENTO CONVENCIONAL
APROVAÇÃO: Junho de 2006
COMISSÃO EXAMINADORA:
Prof. Dr. Moacir Cardoso Elias (Orientador) – DCTA – FAEM – UFPEL
Prof. Dra Márcia Aroucha Gularte – DCTA – FAEM – UFPEL
Prof. Dr. Pedro Luiz Antunes – DCTA – FAEM – UFPEL
Prof. Dr. Wolmer Brod Peres – ENG. AGRICOLA – UFPEL
Pesquisador Dr. Irajá Fernandez Antunes Embrapa – CPA
1
AGRADECIMENTOS
Ao professor Dr. Moacir Cardoso Elias, pela orientação.
Ao professor Dr. Manoel Artigas Schirmer, pela co-orientação
Ao professor Álvaro Renato Guerra Dias pela ajuda prestada.
Aos colegas do Laboratório Tecnologia e Pós Colheita de Grãos pela ajuda
na condução dos experimentos.
Ao colega José Gonzales da Silva pela ajuda nas analise estatística.
Aos professores e colegas de curso que, de alguma forma, contribuíram para
que este trabalho se concretizasse.
À Universidade Federal de Pelotas e ao Programa de Pós-Graduação em
Ciência & Tecnologia Agroindustrial pela oportunidade de realização do curso e ao
CNPq pela bolsa de estudos concedida.
2
SUMÁRIO
AGRADECIMENTOS ................................................................................................. 1
SUMÁRIO................................................................................................................... 2
LISTA DE TABELAS .................................................................................................. 4
LISTA DE FIGURAS................................................................................................... 7
RESUMO.................................................................................................................... 8
ABSTRACT .............................................................................................................. 10
1 - INTRODUÇÃO .................................................................................................... 12
2 - REVISÃO BIBLIOGRÁFICA................................................................................ 15
2.1. Importância e aspectos evolutivos da produção e do consumo de feijão. ..... 15
2.2 Secagem e armazenamento dos grãos ......................................................... 17
2.3 Composição química, valor nutricional e alterações dos grãos durante o
armazenamento.................................................................................................... 21
2.3.1 Composição química e valor nutricional do feijão........................................ 21
2.3.2 Lipídios e acidez .......................................................................................... 22
2.3.3. Proteína e Solubilidade protéica ................................................................. 23
2.3.4. Taninos....................................................................................................... 24
2.3.5. Atividade da peroxidase e polifenoloxidase............................................... 26
2.4. Capacidade de absorção de água e características de cocção..................... 28
3 - MATERIAL E MÉTODOS.................................................................................... 31
3.1 Local de realização do experimento ............................................................... 31
3.2. Caracterização da variedade utilizada........................................................... 31
3.3. Secagem dos grãos....................................................................................... 31
3.3. Monitoramento da dinâmica de secagem ...................................................... 33
3.3.1. Controle de Umidade.................................................................................. 33
3.3.2. Controle da temperatura do ar de entrada e saída dos secadores............. 33
3.3.3. Controle da temperatura da massa de grãos.............................................. 33
3.3.4. Monitoramento da umidade relativa do ar ambiente e da temperatura de
bulbo seco e de bulbo úmido................................................................................ 33
3.4. Armazenamento dos grãos............................................................................ 33
3.5 Análises .......................................................................................................... 34
3.5.1 Teor de água................................................................................................ 34
3.5.2 Integridade física e incidência de defeitos ................................................... 34
3.5.3 Capacidade de hidratação dos grãos........................................................... 34
3.5.4 Peso volumétrico ......................................................................................... 34
3.5.5 Peso de 1000 grãos..................................................................................... 35
3.5.6 Extrato etéreo .............................................................................................. 35
3.5.7 Acidez do extrato etéreo.............................................................................. 35
3.5.8 Taninos........................................................................................................ 35
3.5.9 Atividade da peroxidase (PER).................................................................... 35
3.5.10 Atividade da polifenoloxidase (PFO).......................................................... 36
3.5.11. Proteína solúvel ........................................................................................ 36
3.5.12 Tempo de cocção pelo cozedor de Mattson (TC). ..................................... 36
3.5.13 Sólidos totais (resíduo seco) no caldo após cozimento ............................. 37
3.5.14 Delineamento experimental: ...................................................................... 37
4 – RESULTADOS E DISCUSSÃO......................................................................... 39
4.1 Parâmetros físicos de avaliação de qualidade dos grãos............................... 39
3
4.2 Parâmetros químicos de avaliação da qualidade dos grãos........................... 48
5 – CONCLUSÕES .................................................................................................. 80
6 - REFERÊNCIAS BIBLIOGRAFICAS.................................................................... 81
4
LISTA DE TABELAS
Tabela 1 – Delineamento experimental.................................................................... 38
Tabela 2 – Teor de água nos grãos de feijão submetidos a secagem estacionária e
armazenamento convencional.................................................................................. 39
Tabela 4- Efeito das temperaturas do ar e do tempo de armazenamento sobre a
integridade física, expressa em % de grãos de feijão partidos (bandinha) secos pelo
sistema estacionário e armazenados pelo sistema convencional, em três fluxos de
ar. .............................................................................................................................40
Tabela 5- Efeito do fluxo do ar e do tempo de armazenamento sobre a integridade
física expressa em % de grãos de feijão partidos (bandinha) secos pelo sistema
estacionário e armazenados pelo sistema convencional, em três temperaturas do ar.
................................................................................................................................. 41
Tabela 6- Efeito das temperaturas do ar e do tempo de armazenamento sobre a
rugosidade dos grãos de feijão secos pelo sistema estacionário e armazenados pelo
sistema convencional, em três fluxos de ar.............................................................. 41
Tabela 7- Efeitos dos fluxos do ar e do tempo de armazenamento sobre a
rugosidade dos grãos de feijão secos pelo sistema estacionário e armazenados pelo
sistema convencional, em três temperaturas do ar.................................................. 42
Tabela 8 – Efeito das temperaturas do ar e do tempo de armazenamento sobre o
peso volumétrico de grãos (kg.m-
3
) de feijão secos pelo sistema estacionário e
armazenados pelo sistema convencional, em três fluxos de ar................................ 45
Tabela 9- Efeito dos fluxos do ar (m
3
/min/m
2
) e do tempo de armazenamento sobre o
peso de volumétrico de grãos de feijão secos pelo sistema estacionário e
armazenados pelo sistema convencional, em três temperaturas do ar.................... 45
Tabela 10 – Efeito das temperaturas do ar e do tempo de armazenamento sobre o
peso de 1000 de grãos (g) de feijão secos pelo sistema estacionário e armazenados
pelo sistema convencional, em três fluxos de ar...................................................... 46
Tabela 11- Efeito dos fluxos do ar (m
3
/min/m
2
) e do tempo de armazenamento sobre
o peso de 1000 de grãos (g) de feijão secos pelo sistema estacionário e
armazenados pelo sistema convencional, em três temperaturas do ar.................... 46
Tabela 12 – Efeito das temperaturas do ar e do tempo de armazenamento sobre
extrato etéreo dos grãos de feijão secos pelo sistema estacionário e armazenados
pelo sistema convencional , em três fluxos de ar..................................................... 48
5
Tabela 14 – Efeito das temperaturas do ar e do tempo de armazenamento sobre
índice de acidez dos grãos de feijão secos pelo sistema estacionário e armazenados
pelo sistema convencional, em três fluxos de ar...................................................... 50
Tabela 15- Efeito dos fluxos do ar (m
3
/min/m
2
) e do tempo de armazenamento sobre
o índice de acidez dos grãos de feijão secos pelo sistema estacionário e
armazenados pelo sistema convencional, em três temperaturas do ar.................... 51
Tabela 16 – Efeito das temperaturas do ar e do tempo de armazenamento sobre a
proteína solúvel (mg/g) dos grãos de feijão secos pelo sistema estacionário e
armazenados pelo sistema convencional, em três fluxos de ar................................ 52
Tabela 17- Efeito dos fluxos do ar (m
3
/min/m
2
) e do tempo de armazenamento sobre
a proteína solúvel dos grãos de feijão secos pelo sistema estacionário e
armazenados pelo sistema convencional, em três temperaturas do ar.................... 53
Tabela 18 – Efeito das temperaturas do ar e do tempo de armazenamento sobre os
taninos (mg/g) dos grãos de feijão secos pelo sistema estacionário e armazenados
pelo sistema convencional, em três fluxos de ar...................................................... 54
Tabela 19- Efeito dos fluxos do ar (m
3
/min/m
2
) e do tempo de armazenamento sobre
os taninos dos grãos de feijão secos pelo sistema estacionário e armazenados pelo
sistema convencional, em três temperaturas do ar.................................................. 55
Tabela 21- Efeito dos fluxos do ar (m
3
/min/m
2
) e do tempo de armazenamento sobre
a atividade da enzima peroxidase (U/g de farinha) dos grãos de feijão secos pelo
sistema estacionário e armazenados pelo sistema convencional, em três
temperaturas do ar. .................................................................................................. 57
Tabela 22- Efeito das temperaturas do ar e do tempo de armazenamento sobre a
atividade da enzima polifenoloxidase (U/g de farinha) nos grãos de feijão secos pelo
sistema estacionário e armazenados pelo sistema convencional, em três fluxos de
ar. .............................................................................................................................58
Tabela 23- Efeito dos fluxos do ar (m
3
/min/m
2
) e do tempo de armazenamento sobre
a atividade da enzima polifenoloxidase (U/g de farinha) nos grãos de feijão secos
pelo sistema estacionário e armazenados pelo sistema convencional, em três
temperatura do ar..................................................................................................... 59
Tabela 24- Efeito das temperaturas do ar e do tempo de armazenamento sobre o
tempo de cocção dos grãos de feijão (minutos) secos pelo sistema estacionário e
armazenados pelo sistema convencional, em três fluxos de ar................................ 74
Tabela 25- Efeito dos fluxos do ar (m
3
/min/m
2
) e do tempo de armazenamento sobre
o tempo de cocção dos grãos de feijão secos pelo sistema estacionário e
armazenados pelo sistema convencional, em três temperaturas do ar de secagem.
................................................................................................................................. 75
6
Tabela 26- Efeito das temperaturas do ar e do tempo de armazenamento sobre a
percentagem de sólidos totais no caldo de cocção dos grãos de feijão secos pelo
sistema estacionário e armazenados pelo sistema convencional, em três fluxos de
ar. .............................................................................................................................77
Tabela 27- Efeito dos fluxos do ar (m
3
/min/m
2
) e do tempo de armazenamento sobre
os sólidos totais no caldo de cocção (%) dos grãos de feijão secos pelo sistema
estacionário e armazenados pelo sistema convencional, em três temperaturas do ar
de secagem.............................................................................................................. 78
7
LISTA DE FIGURAS
F
F
i
i
g
g
u
u
r
r
a
a
1
1
.
. Diagrama esquemático do silo-secador estacionário piloto....................... 32
Figura 2 Efeito das temperaturas do ar de secagem na variação da absorção de
água em função do tempo de hidratação dos grãos de feijão submetidos a secagem
estacionária no tempo inicial de armazenamento..................................................... 62
Figura 3 Efeito das temperaturas do ar de secagem na variação da absorção de
água em função do tempo de hidratação dos grãos de feijão submetidos a secagem
estacionária no tempo 75 dias de armazenamento.................................................. 63
Figura 4 Efeito das temperaturas do ar de secagem na variação da absorção de
água em função do tempo de hidratação dos grãos de feijão submetidos a secagem
estacionária no tempo 150 dias de armazenamento................................................ 64
Figura 5 Efeito das temperaturas do ar de secagem na variação da absorção de
água em função do tempo de hidratação dos grãos de feijão submetidos a secagem
estacionária no tempo 225 dias de armazenamento................................................ 65
Figura 6 Efeito dos fluxos do ar de secagem na variação da absorção de água em
função do tempo de hidratação dos grãos de feijão submetidos a secagem
estacionária no tempo inicial de armazenamento..................................................... 66
Figura 7 Efeito dos fluxos do ar de secagem na variação da absorção de água em
função do tempo de hidratação dos grãos de feijão submetidos a secagem
estacionária no tempo 75 dias de armazenamento.................................................. 67
Figura 8 Efeito dos fluxos do ar de secagem na variação da absorção de água em
função do tempo de hidratação dos grãos de feijão submetidos a secagem
estacionária aos 150 dias de armazenamento......................................................... 68
Figura 9 Efeito dos fluxos do ar de secagem na variação da absorção de água em
função do tempo de hidratação dos grãos de feijão submetidos a secagem
estacionária aos 225 dias de armazenamento......................................................... 69
Figura 10 Variação da absorção de água em função do tempo de hidratação dos
grãos de feijão submetidos a secagem estacionária e tempos de armazenamento
pelo sistema convencional........................................................................................ 73
8
RESUMO
CATIA MARIA ROMANO, CARACTERÍSTICAS FÍSICO-QUÍMICAS E DE COCÇÃO
DO FEIJÃO (Phaseolus vulgaris, L.), CV. GUAPO BRILHANTE DECORRENTES DE
SECAGEM ESTACIONÁRIA E DE TEMPO DE ARMAZENAMENTO
CONVENCIONAL. Orientador: Moacir Cardoso Elias. Co-orientador: Manoel Artigas
Schirmer.
O feijão (Phaseolus vulgaris L.) constitui-se em alimento tradicional do
brasileiro, sendo importante fonte de nutrientes essenciais, como proteínas, ferro,
cálcio, vitaminas (principalmente do complexo B) carboidratos e fibras. A qualidade
dos grãos de feijão depende de uma série de atributos desejáveis relacionados às
propriedades físicas, químicas, tecnológicas e nutricionais do produto. O objetivo foi
testar técnicas de secagem visando a conservação das características físicas e
químicas dos grãos de feijão durante o armazenamento. Foram utilizados grãos de
feijão (Phaseolus vulgaris) da cultivar Guapo Brilhante. As condições de secagem
constituíram-se de diferentes fluxos de ar de secagem e temperatura da massa de
grãos. O delineamento experimental foi o de tratamentos inteiramente casualizados,
com 9 condições de secagem e três repetições de 24 Kg de grãos. As secagens
foram realizadas em secadores estacionários piloto, sendo os grãos posteriormente
armazenados em sacos de ráfia trançada. Para avaliar os parâmetros físico-
químicos e tecnológicos as amostras de feijão foram coletadas no momento do
armazenamento e aos 75, 150 e 225 dias. Estas foram submetidas às
determinações de umidade, Integridade física, peso volumétrico, peso de 1000
grãos, extrato etéreo, índice de acidez, proteína solúvel, taninos, atividade da
enzimas peroxidase e polifenoloxidase, capacidade de hidratação, tempo de cocção
e sólidos totais no caldo de cocção. Os resultados indicaram que temperaturas de
secagem acima de 45ºC provocam efeitos intensos na integridade física dos grãos,
na atividade das enzimas peroxidase e polifenoloxidase e no tempo de cocção,
independentemente do fluxo de ar de secagem utilizado, não causando efeitos no
9
peso volumétrico e de 1000 grãos. Velocidade de secagem mais lenta provoca
maiores alterações na acidez do óleo, diminuição da solubilidade protéica, maior
atividade da enzima polifenoloxidase e aumento no tempo de cocção dos grãos de
feijão, independentemente da temperatura utilizadas. A ruptura do tegumento
(bandinha) do grão de feijão é mais dependente da drasticidade de secagem do que
do enrugamento e do tempo de armazenamento. O aumento no tempo de
armazenamento dos grãos de feijão provoca aumento na acidez do óleo, na
atividade da enzima peroxidase, e no tempo de cocção, com diminuição na
solubilidade protéica e nos teores de taninos e sólidos totais no caldo de cocção. A
capacidade de hidratação inicial grãos de feijão aumenta com o aumento do tempo
de armazenamento, sendo mais influenciada por fluxos maiores no ar de secagem.
A máxima capacidade de hidratação dos grãos de feijão diminui com o aumento do
tempo de armazenamento, mas não depende das condições de secagem.
Palavras-chave: Feijão, secagem, armazenamento, características físicas e
químicas.
10
ABSTRACT
CATIA MARIA ROMANO. PHYSICAL-CHEMICAL CHARACTERISTICS AND
COOKING OF BLACK BEANS (Phaseolus vulgaris) CV. GUAPO BRILHANTE
DERIVING STATIONARY DRYING AND STORED TIME CONVENTIONAL
SYSTEM. Advisor: Moacir Cardoso Elias. Co-advisor: Manoel Artigas Schirmer.
Black beans (Phaseolus vulgaris L.) is a Brazilian traditional food, and it is an
important source of essential nutrients, such as proteins, iron, calcium, vitamins
(mainly from B complex), carbohydrate and fibers. The quality of the black beans
depends on a series of desirable attributes related to physical, chemical,
technological and nutritional properties of the product. The aim to test drying
techniques aiming at maintaining and preserving the physical and chemical
characteristics of the beans during storage. Black beans (Phaseolus vulgaris) from
Guapo brilhante cultivar were used. The drying conditions were different drying air
fluxes and temperature of the beans. The experimental outline was entirely random,
with nine drying conditions and three repetitions of 24 kg of beans. The drying was
carried out in stationary pilot, and the beans were later stored in bags. In order to
evaluate the physical, chemical and technological parameters, samples of beans
were collected at the beginning, at 75, 150 and 225 days of storage. They were
submitted to humidity determination, damage, volumetric weight, weight of 1000
beans, etheric extract, acidity index, soluble protein, tannin, peroxidase and
polyphenoloxidase enzyme activity, hydration capacity, cooking time and total solids
in the cooking broth. The results indicate that drying temperature higher than 45°C
results in intense effects in the beans physical integrity, in the peroxidase enzyme
activity, and in the cooking time, independently of the drying air flux used, with no
effect in the volumetric weight and in the 1000 beans. Slower drying speed provide
higher alterations in the oil acidity, decrease of protein solubility, higher
polyphenoloxidase enzyme activity and increase in the cooking time, independently
of the temperature used. Rupture of the tegument of the beans is more dependent on
the severity of the drying than the creasing and the storage time. The increase in the
11
storage time of the beans stimulates the increase in the oil acidity, in the activity of
the peroxidase and polyphenoloxidase enzymes, and in the cooking time with
decrease in protein solubility and in the tannin and total solids content in the cooking
broth. The capacity of initial hydration of the beans increases with the increase in the
storage time, and it is more influenced by higher fluxes of the drying air. The highest
capacity of hydration of the beans decreases with the increase of storage time, but it
does not depend on the drying conditions.
Key words: beans, drying, storage, physical and chemical characteristics.
12
1 - INTRODUÇÃO
A cultura do feijão é de suma importância para o Brasil, uma vez que constitui,
juntamente com arroz, milho e mandioca, a base da dieta alimentar de grande
parcela da população. O Brasil tem se caracterizado como o maior produtor mundial
de feijão, com uma estimativa de produção total de 3,4 milhões de toneladas para a
primeira safra 2004/2005 destinada quase totalmente ao abastecimento do mercado
interno.
O feijão proporciona nutrientes essenciais, como proteínas, ferro, cálcio,
vitaminas (principalmente do complexo B), carboidratos. É rico em lisina, que é um
aminoácido essencial.
Dentre todos os processos que se aplicam para o trato pós-colheita, conservação
e armazenagem adequada de grãos, a secagem é o de maior consumo energético.
A energia é produto caro e escasso. Entretanto a água deve ser evaporada para que
os grãos reduzam sua umidade em níveis que possibilitem armazenamento seguro.
O grau de umidade adequado para a colheita não coincide com o grau
adequado para o beneficiamento e o armazenamento dos grãos, por isso, torna-se
indispensável realizar a secagem. A secagem, quando realizada de forma
adequada, proporciona aos grãos a manutenção de suas qualidades desde o
beneficiamento, o armazenamento, comercialização até o consumo. É uma
operação crítica dentro da seqüência de processamento dos grãos e sendo
realizada de forma inadequada é a maior causa de deterioração dos grãos durante o
armazenamento.
A secagem de grãos pode ser realizada por métodos naturais, adaptados ou
tecnificados, e cada um apresenta suas peculiaridades, apresentando vantagens e
desvantagens, possibilitando aos produtores e/ou as indústrias adequá-los ao uso
de acordo com as necessidades.
Dentre os métodos de sistema tecnificados de secagem se encontra o
estacionário, em que os grãos permanecem estáticos e apenas o ar é movimentado
durante a secagem. Nesse sistema, em função da direção do fluxo de ar, os
métodos são classificados em secagem com ar em fluxo axial e em fluxo radial.
Pouca rapidez e desuniformidade são as características mais indesejáveis desse
13
sistema, que tem a pouca danificação mecânica e a necessidade de baixos
investimentos em estrutura operacional como suas características mais positivas.
Os grãos são materiais biológicos extremamente sensíveis à ação do calor e
da temperatura, que podem, quando excessivos, causar danos importantes nas
características dos mesmos. Alguns atributos de qualidade e funcionais dos grãos
podem ser seriamente comprometidos pelas agressões térmicas, e entre eles
podem ser citados o aparecimento de trincas, a integridade de tecidos, a acidez, os
níveis de proteínas, o poder germinativo, o tempo de cocção e a aparência.
A capacidade de preservação da qualidade, da sanidade e do valor nutritivo
dos grãos, durante o armazenamento, não depende só das condições de produção e
de colheita, mas das de armazenamento e de manutenção das condições de
estocagem do produto.
Os grãos, apesar das características morfológicas de resistência e rusticidade
próprias de cada espécie, estão sujeitos aos ataques de insetos, ácaros
microrganismos, roedores, pássaros e ouros animais; às danificações mecânicas; às
alterações bioquímicas e às químicas não enzimáticas, desde antes do
armazenamento.
Na pós-colheita de grãos ocorrem grandes perdas devido os processos
metabólicos e ao ataque de insetos e fungos, que contribuem para a redução da
qualidade e quantidade dos produtos armazenados. Estima-se que da produção
anual no Brasil, cerca de 20% dos grãos sejam desperdiçados nos processos de
colheita, de transporte e de armazenamento.
Normalmente, a armazenagem de feijão tem-se limitado a atender à
comercialização e à movimentação da safra e não à estocagem propriamente dita
dos excedentes agrícolas. Colhido e beneficiado, o feijão é ensacado e guardado em
simples depósitos ou armazéns, sem preparo eficiente nem condições adequadas
para uma boa conservação; assim e em prazo relativamente curto, ele sofre
alterações das características físico-químicas, por transformações de seus
componentes, resultando feijões que apresentam elevada resistência à cocção, com
modificações nas suas propriedades sensoriais e nutricionais, tornando-se pouco
atrativos ao consumidor.
Considerando que as informações sobre as condições de pós-colheita de
grãos de feijão são limitadas no Brasil, em especial as de secagem e de
armazenamento foi realizado o presente trabalho com o objetivo de estudar
14
condições de secagem estacionária e tempo de armazenamento nas características
físico-químicas e de cocção de feijão Guapo Brilhante.
15
2 - REVISÃO BIBLIOGRÁFICA
2.1. Importância e aspectos evolutivos da produção e do consumo de feijão.
O feijão consumido no Brasil pertence à classe Dicotiledoneae, família
Leguminosae, gênero Phaseolus e espécie, Phaseolus vulgaris L. (Castellane et al.
1988). O gênero Phaseolus compreende aproximadamente 55 espécies, das quais
apenas 5 são cultivadas: o feijoeiro comum (Phaseolus vulgaris); o feijão de lima (P.
lunatus); o feijão Ayocote (P. coccineus); o feijão tepari (P. acutifolius); e o P.
polyanthus (Embrapa, 2005).
O brasileiro tem em sua dieta o feijão quase que diariamente. Essa espécie
tem sua origem na América do Sul e Central em que mais de 30 000 acessos estão
coletados em bancos de germoplasma da região (Peske, 2005).
O exame do mercado brasileiro revela a predominância de determinados
tipos, por região. Assim na Região Sul, predominam pretos e cariocas: na Sudeste,
cariocas; na nordeste, mulatinhos; e na centro-oeste, cariocas e roxos. Dentro ainda
de cada região, é possível identificar outros tipos, consumidos de forma mais
limitada, como no Rio Grande do Sul, onde, roxinho, rosinha, brancos e enxofres
(Peske, 2005).
No Brasil, o feijão é cultivado tanto por pequenos agricultores, que utilizam
baixo nível tecnológico no processo produtivo, quanto por empresários rurais
altamente tecnificados em uma área total de aproximadamente 4 milhões de
hectares, com rendimento médio de 876 kg/há (IBGE, 2006).
O feijão sempre fez parte da dieta dos brasileiros, no entanto, nos últimos
anos observa-se uma redução constante no consumo per capita do produto.
Enquanto em 1975 o consumo per capita de feijão girava em torno de 18,5
kg/hab/ano, em 2002 este consumo caiu para aproximadamente 16,3 kg/hab/ano (-
11,9%), sendo responsável por cerca de 18% do total de proteínas consumidas pela
população (IBGE, 2003; 2006).
Algumas das possíveis causas desta queda do consumo per capita no Brasil
estão relacionadas com a substituição por fontes de proteína de origem animal, o
êxodo rural, bem como, a mudança de hábitos alimentares com o advento do ‘fast
food’, além das fortes flutuações de oferta e preços e a demora para o preparo do
16
produto , ou seja, falta de praticidade (Embrapa, 2006). Fisberg (2005), verificou em
São Paulo, uma associação negativa entre consumo de feijões e a renda, ou seja,
menor consumo em indivíduos com maior renda.
Segundo a Síntese Anual da Agricultura de Santa Catarina 2002/2003 (Santa
Catarina, 2003), em 2002, cerca de 65% da produção mundial proveio de apenas
seis países (Brasil, Índia, México, Mianmar, Estados Unidos e China). O Brasil foi o
maior produtor mundial de feijão, responsável por 16,5% da produção mundial,
seguido por Índia e México, responsáveis, respectivamente, por 16,4% e 9% da
produção.
O excedente exportado é muito pequeno, pois, "os principais consumidores
também são os principais produtores da cultura, sendo o volume transacionado
entre países muito pequenos, girando em torno de 5%" (Spers e Nassar, 2004).
De acordo com dados do Ministério da Agricultura, Pecuária e Abastecimento,
as importações de feijão foram de: 78 mil toneladas (safra 1999-00), 129 mil
toneladas (safra 2000-01), 82 mil toneladas (safra 2001-02), 103 mil toneladas (safra
2002-03) e 100 mil toneladas (safra 2003-04), enquanto que as exportações foram
de 2 mil toneladas em cada uma das referidas safras, exceto na safra 2003-04, que
foi de 3 mil toneladas.
No âmbito do Mercado Comum do Cone Sul (Mercosul), segundo dados da
Food and Agriculture Organization of the United Nations, o Brasil é o maior produtor
de feijão. Em 2003, o Brasil produziu 3,3 milhões de toneladas, a Argentina 216 mil
toneladas, o Paraguai 54 mil toneladas, e o Uruguai 3 mil toneladas. O valor
produzido no Brasil corresponde a 17,4% da produção mundial, que foi de 19
milhões de toneladas (FAO, 2004).
O feijão é o alimento "típico" do prato do brasileiro e é responsável pela maior
parte das proteínas que ingere. Apesar de sua importância, a produção não tem
acompanhado o consumo e nem a produtividade tem aumentado de modo
significativo, estando longe da alcançada pelos produtos chamados de exportação
(Fuscaldi e Prado, 2005).
17
2.2 Secagem e armazenamento dos grãos
Os grãos em geral são suscetíveis a fatores adversos do meio, que podem
provocar redução na sua qualidade, com conseqüências no armazenamento e/ou na
industrialização e no consumo. À medida que avança o tempo pós-maturação,
diminui a resistência dos grãos ao ataque de pragas e microrganismos. A colheita
deve ser realizada no momento próprio e de forma adequada. A colheita realizada
na faixa de umidade recomendada minimiza as perdas, mas requer o uso da
secagem artificial. Contudo, é importante realizar a colheita logo que houver
condições, pois quanto mais tempo os grãos permanecem expostos às intempéries,
no campo, maiores serão as perdas, por ataque de pássaros, roedores, insetos e
fungos (Peres, 2001; Elias, 2002; Lorini et al., 2002).
Os grãos e as sementes devem ser secos e armazenados em ambiente
apropriado para a manutenção da sua qualidade, que depende da espécie e
variedade, condições ambientais na lavoura, época e método de colheita, processo
de secagem e práticas de armazenamento. São de interesse da engenharia as
características intrínsecas de grãos e sementes, as condições da colheita, limpeza,
processo de secagem e práticas de armazenamento (Peres, 2001; Elias, 2002).
A secagem tem por objetivos principais a conservação e a preservação, por
longos períodos, das qualidades nutricionais e sensoriais desenvolvidas durante a
fase de campo (Biagi et al., 2002).
Entre os métodos de sistema tecnificados de secagem se encontra o
estacionário, em que os grãos permanecem estáticos e apenas o ar é movimentado
durante a secagem. Nesse sistema, em função da direção do fluxo de ar, os
métodos são classificados em secagem com ar em fluxo axial e em fluxo radial.
Pouca rapidez e desuniformidade são as características mais indesejáveis desse
sistema, que tem a pouca danificação mecânica e a necessidade de baixos
investimentos em estrutura operacional como suas características mais positivas
(Peres, 2001; Barbosa et al., 2001; Elias, 2002).
Produtos submetidos à secagem são classificados quanto à sua afinidade á
água em hidrofóbicos e hidrofílicos. Produtos hidrofóbicos apresentam menor
capacidade de absorver água, como os grãos de soja, rico em óleo, sendo mais
fáceis de secar em função de suas propriedades físico-químicas e termodinâmicas
das ligações de água nas estruturas sólidas dos grãos (Elias, 2002).
18
A velocidade de secagem é influenciada pela umidade inicial dos grãos, pela
temperatura do ar de secagem e dos grãos, pela umidade relativa e pelos fluxos de
ar e dos grãos no secador, pelo método de secagem empregado, pela espécie e
cultivar, além do histórico dos grãos (Portella e Echelberger, 2001). O aumento do
nível de impureza promove o crescimento da resistência ao escoamento de ar pelo
produto (Correa et al., 2001).
Os parâmetros que mais influenciam na velocidade de retirada de água dos
grãos são o fluxo de ar e a temperatura que atinge o grão no secador, durante a
secagem (Lorini et al., 2002).
O uso de altas temperaturas e grandes fluxos de ar proporciona uma
secagem rápida, resultando num gradiente de umidade muito acentuado entre a
superfície do grão e o interior desse, gerando tensões internas. Essas tensões
causam trincamento e posterior quebra dos produtos, com reflexos marcantes sobre
a qualidade dos grãos e problemas durante o armazenamento. A velocidade de
secagem é um fator de ordem econômica muito importante, pois é inversamente
proporcional à duração da secagem, ou seja, quanto maior a velocidade de secagem
menor será o tempo de permanência dos grãos no secador, potencializando a sua
utilização. Por outro lado, quanto há insuficiência de ar para a secagem, o produto
tem que permanecer longo tempo exposto ao ar quente (Portella & Echelberger,
2001).
No grão, com o aumento da temperatura, há um aumento de energia cinética,
sem que haja, na mesma proporção, aumento de sua superfície ou expansão,
fazendo com que aumente a pressão interna no grão e, conseqüentemente,
aumente também a velocidade de difusão, a qual proporciona aumento de umidade
na periferia e intensifica a evaporação. Portanto, além do gradiente hídrico formado
pela evaporação da água da periferia, da mesma forma como acontece na secagem
com ar não aquecido, há a ocorrência simultânea de um gradiente de pressão
interna, que promove a difusão, sendo causado pelo acúmulo de calor no interior
dos grãos. Esse é o mecanismo de secagem com ar aquecido, o qual explica o fato
de não ser recomendável aquecer muito o ar para a aeração quando se deseja a
qualidade de grãos armazenados (Lorini et al., 2002, Elias, 2002; Martins et al.
2002).
Para avaliar a qualidade dos grãos são considerados parâmetros como a
umidade, massa específica, grãos quebrados (bandinha), materiais estranhos e
19
impurezas, descoloração por danos térmicos, grãos imperfeitos, suscetibilidade à
quebra, características de moagem a seco/úmida, teor de proteínas, teor de óleo,
viabilidade, presença de insetos, fungos, histórico do grão (Biagi et al., 2002). Em
realidade “bandinha” é a decorrência direta da separação dos cotilédones por
ruptura do tegumento (Brasil, 1983).
O excesso de umidade nos grãos representa um dos fatores que resultam na
perda do produto, devido à sua associação a outros fatores, como temperatura,
umidade relativa e o próprio grão, proporcionando substrato ideal para a proliferação
microbiana e de insetos (Lamic, 2002; Loeck, 2002), além, do período de
armazenamento, do grau de contaminação, da quantidade de impurezas, do teor de
oxigênio e dos cuidados na colheita, no beneficiamento e no transporte (Garcia et
al., 2003).
A qualidade fisiológica e a suscetibilidade á quebra dos grãos de feijão estão
inversamente relacionadas com a temperaturas do ar de secagem e com o grau de
umidade do produto na colheita, sendo que esses efeitos podem ser observados
tanto imediatamente após a secagem, como após seis meses de armazenamento
em condições de ambiente não controlado (Junior e Corrêa, 2000).
Os lipídios constituem a fração mais suscetível à deterioração durante
armazenamento, seja pela redução do seu conteúdo total e/ou pela suscetibilidade a
alterações estruturais (Maria, 2001; Elias, 2002; Lorini et al., 2002).
No armazenamento, pode ocorrer deterioração gradual, irreversível e
acumulativa, cujas velocidade e intensidade dependerão do tempo e da temperatura
de armazenamento, das características intrínsecas dos grãos e principalmente da
umidade dos mesmos. A perda de qualidade manifesta-se pelo aumento no grau de
dureza do feijão, com conseqüentes acréscimos no tempo necessário para
cozimento, além de mudanças no sabor e escurecimento em alguns cultivares
(Sartori, 1996; Esteves et al 2002; Rios et al., 2002; Brackmann et al., 2002).
Berrios et al. (1999), estudando as características físicas e químicas em
feijões pretos (Phaseolus vulgaris L.) depois de 2 anos de armazenamento,
observaram que em ambiente refrigerado com temperatura de 4,5ºC e 50 a 60% de
umidade relativa e pressão atmosférica de 125 mm Hg, os feijões apresentaram
menor de perda de sólidos, percentagem de grãos duros para o cozimento e taxa de
hidratação inicial mais rápida até depois de 12 horas de saturação comparados com
feijões armazenados em condições ambientais com 23 a 25ºC de temperatura e 30
a
20
50% de umidade relativa, quando ambos alcançaram uma taxa de hidratação
semelhante. O conteúdo de umidade de feijões armazenados em condições
controladas foi semelhante a dos feijões antes do armazenamento, enquanto o
conteúdo de umidade dos feijões armazenados em condições ambientais foi
significativamente mais baixo. Os conteúdos de Proteína, gorduras e concentração
de cinzas dos feijões antes de armazenamento e dos feijões armazenados nas duas
condições foram semelhantes, e o perfil eletroforético da principal proteína dos
feijões, a globulina G1, não foi alterado pelas condições de armazenamento.
As condições do grão no momento da colheita (seca ou chuva) interferem na
qualidade fisiológica dos grãos com modificações nas características de tegumento
do grão (integridade) e assim influenciando na absorção de água e no tempo de
cocção (Scholz & Fonseca Junior 1999 a, b; Carbonell et al. 2003).
A qualidade dos grãos pode ser julgada de três maneiras, sob o aspecto
tecnológico: a comercial, a culinária e a nutritiva. Por qualidade comercial se
entende a aparência do grão, ou seja, cor brilho, forma e tamanho. Entre as
características culinárias desejáveis pelos consumidores estão rápida hidratação,
baixo tempo de cocção, produção de um caldo espesso, bom sabor e textura, grãos
moderadamente rachados, tegumento delgado e boa estabilidade de cor
(Skowronski et al. 2003).
Conforme Rios et al. (2002), para algumas cultivares, o teor de fenólicos
aumenta durante o período de armazenamento, tanto na colheita realizada
antecipada como normal. Contudo, nas amostras colhidas antecipadamente, esse
aumento é maior que na colheita normal. A cor mais escura do tegumento, após o
armazenamento, pode ser conseqüência do aumento da atividade da enzima
polifenoloxidase associada à atividade da enzima peroxidase e aumento do
conteúdo de compostos fenólicos.
Armazenamento de feijões em condições de elevada temperatura também
pode resultar em aumentos acumulativos no tempo de cozimento, na perda da
qualidade de cocção e a absorção da água é reduzida durante cozimento (Kato et
al., 2000; Yousif e Deeth, 2003). Isto, em troca, resulta em uma redução do valor
comercial do feijão armazenado. Condições corretamente controladas de
armazenamento são importantes para a preservação de qualidade de feijão
armazenado (Antunes e Sgarbrieri, 1979; Antunes et al., 1995).
21
Durante o armazenamento do feijão ocorre um decréscimo na estabilidade
térmica da proteína devido a hidrolise (Hohlberg e Stanley, 1987) ou agregação da
proteína (Hussain et al., 1989), que pode contribuir para a resistência dos grãos ao
amolecimento durante o cozimento (Liu et al., 1992).
2.3 Composição química, valor nutricional e alterações dos grãos durante o
armazenamento
2.3.1 Composição química e valor nutricional do feijão
O feijão presente na dieta brasileira apresenta grande importância em relação
ao valor nutricional (Chiaradia e Gomes, 1997). No Brasil é a principal leguminosa
fornecedora de proteínas, fazendo parte da dieta diária principalmente das classes
socioeconômicas menos favorecidas (Antunes et al.,1995).
O feijão apresenta conteúdo protéico variando entre 16 e 33%, para vários
tipos de feijões analisados que correspondem a globulina, albuminas, prolaminas e
proteínas alcalis-solúveis (Chiaradia e Gomes, 1997, Fonseca Marques e Bora,
2000).
A composição de aminoácidos da principal proteína do feijão é caracterizada
pelo baixo conteúdo de cisteína, metionina e triptofano. É rica em aminoácidos
aromáticos, leucina e lisina, e contém grande quantidade de ácido glutâmico (ou
glutamina) e ácido aspártico (ou aspargina) (Chang e Satterlee, 1981).
A composição total de carboidratos de feijões secos varia de 60 a 65%. O
principal carboidrato é o amido, com pequenas quantidades de monossacarídeos e
dissacarídeos como a sacarose (Geil e Anderson, 1994).
O conteúdo de lipídios em feijões é baixo, variando de 0,8 a 1,5%, podendo
oscilar de acordo com as variedades, origem, localização, clima condições
ambientais e tipo de solo no qual elas crescem (Geil e Anderson, 1994; Fonseca
Marques e Bora, 2000).
Feijões comuns crus são relativamente boa fonte de vitaminas hidrosolúveis,
especialmente tiamina (0,86 a 1,14 mg/100g), riboflavina (0,136 a 0,266mg/100g),
niacina (1,16 a 2,68 mg/100g), vitamina B6 (0,336 a 0,636mg/100g) e acido fólico
(0,171 a 0,579 mg/100g); mas são pobres fontes de vitaminas lipossolúveis e de
vitamina C (Geil e Anderson, 1994).
22
O feijão é a melhor fonte vegetal de ferro, sendo valiosa a contribuição em
caso de deficiências nutricionais (Brigide, 2002).
Os feijões também apresentam fatores antinutricionais como inibidores de
proteases e amilases, assim lectinas, taninos, fitatos, oligossacarídeos tipo rafinose,
estaquiose e verbascose, que por possuírem ligações α-galactosídicas não são
digeridas pelo ser humano, ocasionando meteorismo e flatulência (Vidal-Valverde et
al., 1993; Barampama e Simad, 1993; Geil e Anderson, 1994; Chiaradia e Gomes,
1997).
O feijão é deficiente em aminoácidos sulfurados e rico em lisina, e o arroz é
deficiente em lisina e relativamente rico em aminoácidos sulfurados, sendo
considerados complementares (Vieira, 1992; Brigide, 2002).
Devido à sua composição, o feijão proporciona vários benefícios à saúde,
sendo indicado na prevenção e no tratamento de várias doenças, preenchendo as
principais recomendações para a saúde tais como: aumento do consumo de fibras,
ferro, amido e outros carboidratos complexos, e diminuição no consumo de lipídios e
sódio (Geil e Anderson, 1994).
2.3.2 Lipídios e acidez
Os lipídios constituem a fração mais suscetível à deterioração dos grãos
durante o armazenamento, pela redução de seu conteúdo e/ou por alterações
estruturais. A ação de enzimas lipolíticas, representadas principalmente por lipases,
galactolipases e fosfolipase, contribui para o rompimento das ligações éster dos
glicerídeos neutros, aumentando o teor de ácidos graxos livres. Estas enzimas,
existentes no próprio grão, podem também ser produzidas pela microflora
contaminante e outros organismos, como ácaros e insetos. A danificação mecânica
e/ou física dos grãos favorece o contato das enzimas com a matéria graxa,
facilitando o processo hidrolítico. Associa-se a isto a maior suscetibilidade dos grãos
quebrados ao ataque de organismos produtores de lípase e às reações advindas do
contato direto do ar e seus agentes deteriorantes com as estruturas internas dos
grãos (Elias, 2004).
Os lipídios de feijão-comum mostram grande variabilidade na composição de
ácidos graxos e contêm substancial quantidade de ácidos graxos insataurados
(Reyes-Moreno e Paredez-Lopez, 1993). O conteúdo de ácidos graxos de diferentes
23
feijões secos depende das condições de crescimento e da variedade, mas são
predominantemente insaturados como o ácido linolênico (Geil e Anderson, 1994).
Várias hipóteses têm sido propostas para explicar a causa do endurecimento
dos feijões, dentre elas a oxidação e/ou polimerização lipídica (Liu et al., 1995).
2.3.3. Proteína e Solubilidade protéica
A solubilidade protéica é difícil de ser definida, já que as proteínas em meio
aquoso podem formar uma solução verdadeira, uma solução coloidal ou uma
suspensão estável de partículas insolúveis (Borderias e Monteiro, 1998).
Termodinamicamente, solubilidade protéica é a concentração de proteína no
solvente em um sistema simples ou de duas fases em estado de equilíbrio (Vojdani,
1996). Matematicamente, o grau de solubilidade de uma proteína é a quantidade de
proteína pressente na fase líquida em relação à quantidade total de proteína nas
fases líquida e sólida em equilíbrio (Pelegrine e Gasparetto, 2003).
A importância primária da solubilidade protéica está no fato de que esta
influencia muitas outras propriedades funcionais, tais como gelatinização,
emulsificação e formação de espuma. Ou seja, o fator primordial para que as
proteínas exibam suas características gelatinizantes, espumantes e emulsificantes é
que tais proteínas sejam solúveis (Nakai e Chan, 1985; Cândido et al., 1998).
Segundo Lajolo et al. (1996), a semente do feijão possui cerca de 25% de
proteínas, sendo que as globulinas e as albuminas são as principais frações
solúveis, representando em média 75% do total. De acordo com Deshpande e
Nielsen (1987), as globulinas correspondem de 35,5% a 81% e as albuminas de
12% a 52,4% da proteína total da semente.
Estudos de fracionamento de proteínas de Phaseolus vulgaris têm mostrado
três frações de proteínas solúveis: a faseolina ou globulina G
1
, a globulina G
2
e a
albumina, sendo a faseolina a mais abundante proteína de reserva do feijão, com 36
a 46% (Del Pino e Lajolo, 2003).
A utilização de proteínas em animais e humanos é afetada adversamente
pelos taninos condensados, presentes na casca dos feijões (Reddy e Pierson,
1985). Este efeito adverso dos taninos é devido à habilidade deste associar-se e
precipitar proteínas mediante interações hidrofóbicas e por pontes de hidrogênio
(Sgarbieri, 1996).
24
O aumento da acidez acorrido durante o armazenamento poderia ser uma das
causas prováveis da diminuição da solubilidade em água da proteína (Liu et al.,
1992; Ribeiro et al., 2005). Liu et al. (1992) sugeriram ainda que o pH poderia ser um
indicador HTC ou “difícil de cozinhar” induzido por estocagem adversa aos grãos,
devido a observações consistentes entre a acidificação do tecido ocorrida durante a
estocagem e a condução do efeito textural.
2.3.4. Taninos
Os compostos fenólicos englobam desde moléculas simples até outras com
alto grau de polimerização. Estão presentes nos vegetais na forma livre ou ligados a
açúcares (glicosídios) e proteínas (Soares, 2002).
Alguns compostos fenólicos não se apresentam de forma livre nos tecidos
vegetais. São aqueles presentes sob forma de polímeros, na qual estão os taninos.
Os taninos são compostos de alto peso molecular, que conferem ao alimento a
sensação de adstringência, e classificam-se em dois grupos, baseados em seu tipo
estrutural: taninos hidrolisáveis e taninos condensados. Os primeiros contêm um
núcleo central de glicose ou um álcool poliídrico, esterificado com ácido gálico ou
elágico, e são prontamente hidrolisáveis com ácidos, bases ou enzimas. Os outros
são polímeros de catequina e/ou leucoantocianidina, não prontamente hidrolisáveis
por tratamento ácido (Soares, 2002).
Os taninos não hidrolisáveis ou condensados estão presentes em maior
quantidades nos alimentos normalmente consumidos. Estão presentes na fração
fibra alimentar de diferentes alimentos e podem ser considerados indigeríveis ou
pobremente digeríveis. Em leguminosas e cereais, ele têm recebido considerável
atenção, devido aos seus efeitos adversos na cor, no sabor e na qualidade
nutricional. (Salunkhe et al., 1990).
Os taninos possuem a capacidade de complexar e precipitar proteínas de
soluções aquosas (Salunkhe et al., 1990). Taninos são compostos fenólicos solúveis
em água, com habilidade para precipitarem proteína, com alto peso molecular, que
contém suficientes grupos hidroxila fenólica, para permitir a formação de ligações
cruzadas estáveis com proteínas. Na forma oxidada os taninos reagem com as
proteínas através de pontes de hidrogênio e/ou ligações hidrofóbicas. Quando
oxidados os taninos se transformam em quinonas, as quais formam ligações
25
covalentes com alguns grupos funcionais das proteínas, principalmente os grupos
sulfidricos da cisteína e epsilon-amino da lisina (Sgarbieri, 1996).
Os taninos também são considerados potentes inibidores de enzimas devido
à sua complexação com proteínas enzimáticas (Naczk et al., 1994).
Em leguminosas, os taninos são polifenois de maior importância, possuem
efeitos sobre a biodisponibilidade de minerais, a afetam a digestibilidade in vitro da
faseolina em suas formas nativa e desnaturalizada, por possuírem a capacidade de
formar complexos, basicamente por meio de interações hidrofóbicas (Lajolo et al.
1996; Del Pino e Lajolo 2003). Os polifenóis afetam a qualidade do feijão, causando
escurecimento, endurecimento e, ainda, podem reduzir a digestibilidade protéica
(Mendonça et al. 2003).
Os compostos fenólicos em feijões são primariamente localizados na
epiderme do grão e quantidades baixas ou insignificantes nos cotilédones. As
diferenças de coloração entre feijões parecem estar associadas à concentração de
taninos nos grãos. Chang et al. (1994) obtiveram maiores teores de taninos em
grãos de leguminosas coloridos quando comparado com os grãos de cor branca.
A grande tendência dos taninos para formar complexos com proteínas, ao
invés de carboidratos e outros polímeros, pode explicar a baixa digestibilidade das
proteínas, assim como a inibição do crescimento e o aumento da excreção de
nitrogênio fecal por animais alimentados com leguminosas (Kaur e Kapoor, 1992;
Deshpande e Damodara, 1990).
Ao investigar o destino dos polifenóis durante o processo de cozimento de
feijões, Bressani et al. (1982) encontraram que com a elevação da temperatura os
polifenóis podem ligarem-se com algumas proteínas, serem eliminados na água de
cozimento, permanecerem livres ou sofrerem polimerização. Ainda foram sugeridas
as hipóteses: os polifenóis livres podem influenciar indiretamente a digestão das
proteínas por inibição da atividade enzimática, ou durante o cozimento, os polifenóis
podem penetrar no cotilédone e reagir com as proteínas, tornando-as menos
suscetíveis à hidrólise enzimática.
Chiaradia et al. (1999) concluíram que a retirada do tegumento e a extração
parcial de polifenois do feijão não elevaram a sua qualidade protéica.
Com relação ao conteúdo de taninos, Helbig (2000) verificou que a
maceração não tem influencia nos teores de taninos. O processo de cozimento do
feijão promoveu redução acentuada dos mesmos, pois somente o tratamento
26
térmico foi capaz de reduzir os teores dos taninos em até 84%. Esta redução é
provavelmente devido à difusão deste antinutriente na água ou pela formação de
complexos insolúveis entre proteínas e taninos.
2.3.5. Atividade da peroxidase e polifenoloxidase
A peroxidase e a polifenoloxidade são importantes enzimas das plantas e
estão envolvidas em um grande número de reações oxidativas e de biodegradação,
tais como mudança de cor, degradação da clorofila ou auxinas, ligações de
polissacarídeos, oxidação de ácido indol-3-acético, ligações de monômeros,
lignificação, cicatrização de ferimentos, oxidação de fenóis, defesa de patógenos, e
muitos destes fatores também podem estar associados com sabor, cor, textura e
qualidade nutricional dos alimentos (Carvalho, et al., 1985; Clemente e Pastore,
1998; Kao, 2003).
O endurecimento dos tecidos vegetais da bainha das vagens de muitas
espécies leguminosas, que acontece pouco após a colheita, está relacionado com a
biossíntese dos compostos da parede celular, entre eles a lignina. A lignificação das
membranas celulares lhes proporciona consideráveis resistência e rigidez. A
formação de lignina devido à polimerização de fenóis pode estar relacionada com a
enzima peroxidase. Esta enzima pode estar envolvida no processo de lignificação da
lamela média dos cotilédones (Hincks e Stanley, 1987).
A peroxidade é um membro da família das enzimas chamadas oxirredutases,
que catalisam a oxidação de aminas aromáticas e fenóis pelo peróxido de hidrogênio
(Moura, 1998). Ela catalisa a reação geral: ROOH + AH
2
→ H
2
O + ROH + A, em
que, ROOH pode ser HOOH ou outro peróxido orgânico, como éter peróxido,
peróxido de hidrogênio etílico ou peróxido butílico (Fox, 1991).
Os maiores valores encontrados de atividade da enzima peroxidase
correspondem também às cultivares com maiores teores de compostos fenólicos.
Assim, o maior escurecimento do tegumento, durante o armazenamento, em relação
ao dia da colheita, pode estar relacionado à oxidação dos compostos fenólicos pela
enzima peroxidase (Rios et al., 2002).
As polifenoloxidases (PPO), também conhecidas como tirosinases,
cresolases, catecolases, difenolases e fenolases são enzimas intracelulares que
ocorrem em plantas, animais e fungos. Estas enzimas contêm cobre no centro ativo
27
e catalisam dois tipos de reações, ambas envolvendo oxigênio. A primeira reação
corresponde a hidroxilação de monofenóis formando orto-difenóis e a segunda à
oxidação de orto-difenóis formando orto-quinonas (Vamos-Vigyázó, 1981).
O escurecimento de frutas e de certos vegetais é iniciado pela oxidação
enzimática de compostos fenólicos pelas polifenóis oxidases. O produto inicial da
oxidação é a quinona, que rapidamente se condensa, formando pigmentos escuros
insolúveis, denominados melanoidinas. A ação dessa enzima resulta na formação de
pigmentos escuros, freqüentemente acompanhados de mudanças indesejáveis na
aparência a nas propriedades sensoriais do produto, resultando na diminuição da
vida útil e do valor de mercado. A orto-quinona formada pode interagir com grupos
amina e tiol, reduzindo a disponibilidade da lisina, metionina, tiamina e de outros
nutrientes essenciais (Esteves, 2000).
Em feijão, a coloração dos tegumentos pode ser medida pela porcentagem de
refletância relativa. O fato do escurecimento do tegumento não ser verificado na
ausência de oxigênio, apesar da temperatura relativamente elevada (25º C), indica
que o escurecimento é devido à oxidação enzimática de compostos fenólicos pela
polifenoloxidase, na realidade, a única reação de escurecimento que é dependente
da presença de oxigênio. Segundo Bressani et al. (1983), em feijões com tegumento
colorido, as concentrações de taninos são elevadas quando comparadas com as de
feijão com tegumento claro. Da mesma forma, Moura (1998) ressalta que a linhagem
que possuía tegumento mais claro foi a que apresentou os menores teores da
atividade da peroxidase, polifenoloxidase e fenólicos totais antes e após o
armazenamento. A oxidação de taninos pode ser catalisada pela catecol-oxidase,
uma polifenoloxidase presente no próprio tegumento e cuja atividade depende da
presença de oxigênio.
Em estudo realizado por Sartori (1982), sobre a qualidade do feijão estocado
em atmosfera de nitrogênio e oxigênio a 24ºC e 75% de umidade relativa, por um
período de 6 meses, não foi observado escurecimento das amostras estocadas na
presença de nitrogênio durante o armazenamento. No entanto, as amostras
armazenadas na presença de oxigênio apresentaram escurecimento significativo
após 2 meses de estocagem. Por estes resultados, infere-se que a reação é do tipo
enzimática e, nesse caso, os compostos fenólicos presentes poderiam se oxidados
pela enzima polifenioloxidase na presença de oxigênio (Rios et al., 2002).
28
A aceitabilidade de uma variedade de feijão está diretamente ligada ao sabor,
à cor, e ao tempo de cozimento do feijão, e as alterações destas propriedades são
provenientes de reações químicas e/ou enzimáticas (Gomes et al., 2001).
2.4. Capacidade de absorção de água e características de cocção
No processamento industrial do feijão, é muito importante a sua preparação
para o cozimento. O feijão é comumente embebido em água, à temperatura
ambiente, por aproximadamente 12 a 14 horas. Isto faz com que reduza o tempo de
cozimento (Rios et al., 2003).
O prolongamento do armazenamento dos grãos de feijão, especialmente com
altas temperatura e umidade relativa, promove o defeito difícil de cozinhar “hard-to-
cook” (Kigel, 1999). Feijões armazenados em condições não apropriadas tornam-se
endurecidos e resistentes ao cozimento devido principalmente a dois fatores: o
endurecimento da casca “hardshell”, no qual a casca torna-se impermeável à água,
defeito promovido por baixa umidade e alta temperatura, podem ser revertido pelo
tratamento térmico ou descascamento; e o defeito difícil de cozinhar “hard-to-cook “
ou HTC, onde os grãos são capazes de absorver água, mas os cotilédones não
amaciam durante o cozimento, mesmo quando estão completamente hidratados,
sendo irreversível e acelerado por alta umidade e altas temperaturas (Reyes-Moreno
e Paredez-López, 1993; Bressani, 1993; Garcia e Lajolo, 1994). O fenômeno de
casca endurecida pode estar relacionado com elevados conteúdos de lignina e sílica
na casca, que promovem a rigidez na camada palisádica do tegumento, tornando o
grão impermeável à água (Rodrigues e Mendonza, 1990).
A estrutura do revestimento da semente difere em cada leguminosa. A
permeabilidade do revestimento da semente à água foi atribuída a uma ou mais das
seguintes estruturas: a camada cuticularizada, o hilo e o micrópilo (Shehata, 1992).
Analisando tegumentos de feijões mung endurecidos, Reyes-Moreno e
Paredez-López (1993) verificaram 12% a mais de fibras, 7 vezes a mais de lignina e
23% a mais de sílica que amostras não endurecidas . Estes resultados indicam que
altos teores de celulose, lignina e sílica podem explicar o endurecimento de
sementes, assim como sua impermeabilidade à água. Bhatty (1990) sugeriu que
tanto a estrutura da parede celular como sua composição química tem importante
29
papel na cocção e no desenvolvimento da condição dificuldade de cozinhar em
leguminosas.
O fenômeno no qual os cotilédones não absorvem água durante a embebição,
enquanto o revestimento da semente é permeável, seja por escarificação, seja por
remoção do revestimento da semente, é chamado de esclerema. Tal fenômeno é
atribuído às condições de armazenamento, à alta temperatura e à alta umidade
relativa (Schehata, 1992).
A condição HTC é irreversível e é acelerada por temperatura e umidade de
armazenamento elevadas e também pela alta umidade do grão (Liu, 1995). Várias
hipóteses têm sido propostas para explicar a causa do endurecimento dos grãos,
como a formação de pectatos insolúveis, lignificação da lamela média, formação de
complexos polifenóis-proteinas e/ou poleifenóis-pectina, oxidação e/ou
polimerização de lipídios, desnaturação e/ou associação de proteínas e mecanismos
múltiplos (Bressani, 1993; Reyes-Moreno e Paredez-López, 1993; Liu, 1995).
Mediante resultados obtidos por Esteves et al. (2002), infere-se que há uma
relação inversa entre o teor de polifenóis, lignina e atividade da peroxidase e a
capacidade de absorção de água.
Grãos HTC cozidos são caracterizados por limitada separação das células e
restrita gelatinização do amido. Estes aspectos defeituosos resultam de
propriedades básicas das células como degradação, solubilização e coagulação
protéica que prevalecem sobre a gelatinização do amido, pois ambos competem
pela água. Esta última propriedade resulta da diminuição da solubilidade e
estabilidade térmica das proteínas intracelulares durante o envelhecimento (Liu,
1995).
À medida que aumenta o tempo de armazenamento, ocorre um aumento no
tempo de cozimento do feijão, mostrando que ocorre um endurecimento dos grãos
(Donadel e Prudencio-Ferreira, 1999), além das alterações no sabor e
escurecimento do tegumento (Esteves et al. 2002).
Feijões colhidos antecipadamente têm maior capacidade de absorção de
água, e o armazenamento reduz essa capacidade de absorção (Rios, 2000).
As cultivares de feijão respondem de modo diferente às condições de
armazenagem, e é provável que a aceitação ou rejeição de uma cultivar pelos
agricultores e consumidores esteja relacionada a essas condições. Existe uma
relação entre a cor do tegumento e a atividade da peroxidase e da polifenoloxidase e
30
os teores de fenólicos totais, ou seja, quanto mais escura a cor do tegumento, maior
a atividade das enzimas e maior o conteúdo de fenólicos totais Moura et al. (1999).
31
3 - MATERIAL E MÉTODOS
3.1 Local de realização do experimento
As atividades foram desenvolvidas no Laboratório Tecnologia e Pós Colheita
de Grãos (Departamento de Ciência e Tecnologia Agroindustrial, FAEM, UFPel –
Campus Universitário), durante o período de janeiro a outubro de 2005.
3.2. Caracterização da variedade utilizada
Foram utilizados grãos da cultivar Guapo Brilhante (grupo preto), produzidas
no município de Canguçu – RS. Ao chegarem no laboratório, os grãos apresentavam
teor de água de 17,5%, 23% de proteína, 2% de cinzas e 1,55% de lipídios.
3.3. Secagem dos grãos
As secagens foram realizadas em secador estacionário piloto, modelo Vitória,
constituído com cilindro central perfurado e distribuição axial de ar, tendo 0,90m de
diâmetro e 1,00m de altura, com capacidade nominal para 120Kg. O fornecimento
do calor foi realizado através de energia elétrica. No secador foram colocados três
tubos mealicos para a deposição dos grãos, cada um contendo 1,00m de altura e
0,30m de diâmetro interno, dispostos verticalmente e fixados na base metálica lisa,
colocado sobre o fundo falso perfurado. Cada um deles representava uma câmara
de secagem. Foram aplicados nove condições de secagem estacionária, com 3
fluxos de ar de entrada e 3 temperaturas do ar:
Secagem 1: secagem estacionária, com insuflação de ar de 2m
3
de ar/min/m
2
,
temperatura de 30ºC.
Secagem 2: secagem estacionária, com insuflação de ar de 2m
3
de ar/min/m
2
,temperatura de 45ºC.
Secagem 3: secagem estacionária, com insuflação de ar de 2m
3
de ar/min/m
2
,
temperatura de 60ºC;
Secagem 4: secagem estacionária, com insuflação de ar de 6m
3
de ar/min/m
2
,
temperatura de 30ºC.
Secagem 5: secagem estacionária, com insuflação de ar de 6m
3
de ar/min/m
2
,
temperatura de 45ºC.
32
Secagem 6: secagem estacionária, com insuflação de ar de 6m
3
de ar/min/m
2
,
temperatura de 60ºC.
Secagem 7: secagem estacionária, com insuflação de ar de 12m
3
de ar/min/m
2
,
temperatura de 30ºC.
Secagem 8: secagem estacionária, com insuflação de ar de 12m
3
de ar/min/m
2
,
temperatura de 45ºC.
Secagem 9: secagem estacionária, com insuflação de ar de 12m
3
de ar/min/m
2
,
temperatura de 60Cº.
Cada secagem foi realizada em três repetições de 24kg de grãos de feijão,
colocados em 6 sacos de filó contendo 4kg cada, sendo que cada 8 Kg representava
um ponto de secagem, totalizando 3 pontos de secagem em cada câmara. Cada
câmara representou uma repetição da secagem (Figura 1).
T – termostato S – sensor de temperatura
V – ventilador kWh – medidor de energia elétrica
F – fase N - neutro
Figura 1 Diagrama esquemático do silo-secador estacionário piloto.
33
3.3. Monitoramento da dinâmica de secagem
3.3.1. Controle de Umidade
O controle da umidade dos grãos durante a secagem foi realizado por
variação de peso dos grãos. A cada hora de secagem foram retirados os sacos
representando cada ponto e pesados em balança técnica
O teor de água foi calculado pela seguinte formula:
Peso final= (umidade inicial −100)/(umidade final – 100) x peso inicial
3.3.2. Controle da temperatura do ar de entrada e saída dos secadores
Para controle da temperatura do ar de entrada do secador (Te) e temperatura
do ar de saída do secador (Ts) durante a secagem foram realizadas medições das
temperaturas a cada 60 minutos de secagem, através de termômetros colocados na
entrada e na saída dos redutores.
3.3.3. Controle da temperatura da massa de grãos
Para controle da temperatura da massa dos grãos durante a operação, a cada
60 minutos de secagem, os sacos com os grãos, representando cada ponto de
secagem, foram retirados e colocados em caixa de isopor, sendo inserindo no seu
interior um termômetro durante 3 minutos.
3.3.4. Monitoramento da umidade relativa do ar ambiente e da temperatura de
bulbo seco e de bulbo úmido.
O monitoramento umidade relativa (UR) do ar ambiente, da temperatura de
bulbo úmido (Tbu) e temperatura de bulbo seco (Tbs) durante a secagem foi
realizado por meio de um psicrômetro, anotando os valores a cada 60 minutos de
secagem.
3.4. Armazenamento dos grãos
Após a secagem, os grãos foram colocados em sacos de ráfia e armazenados
pelo sistema convencional de armazenamento, onde permaneceram por 225 dias,
com monitoramento operacional que consistiu em controle das condições ambientais
e do ataque de pragas.
34
3.5 Análises
As avaliações a seguir foram realizadas após secagem, aos 75 dias, 150 dias
e aos 225 dias de armazenamento.
3.5.1 Teor de água
As determinações do teor de água dos grãos foram realizadas ao término da
secagem e a cada período de armazenamento, em estufa a 105 ± 3ºC por 24 horas.
A percentagem de água foi calculada na base do peso úmido, conforme as Regras
para Análise de Sementes (RAS – Brasil, 1992). Os resultados foram expressos em
percentagem.
3.5.2 Integridade física e incidência de defeitos
A identificação e a quantificação de defeitos foram realizadas adotando-se as
normas para qualificação e comercialização do feijão em grão, conforme a portaria n
º 262, de 23 de novembro de 1983 do Ministério da Agricultura. Os resultados foram
expressos em percentagem de grãos quebrados e enrugados.
3.5.3 Capacidade de hidratação dos grãos
A capacidade de hidratação foi analisada conforme metodologia desenvolvida
no laboratório Tecnologia e Pós Colheita de Grãos da Faculdade de Agronomia da
UFPEL, com amostras em três repetições de 20g de grãos uniformes e inteiros de
cada tratamento acondicionadas em sacos de filo, colocadas dentro de recipientes
metálicos de 100mL contendo 80g de água destilada, permanecendo em banho-
maria a 25ºC por 12 horas. A cada intervalo de uma hora, as amostras foram
centrifugadas durante 1 minuto, a 1000rpm, e pesadas. Os resultados em peso
foram transformados em teor de água e expressos em percentagem.
3.5.4 Peso volumétrico
Determinado utilizando-se balança de peso hectolitro Dalle Molle com
capacidade de ¼ de litro, sendo necessária transformação para kg.m
-3
e balança
eletrônica digital com precisão de 0,01g, conforme as Regras para Análise de
Sementes (RAS- Brasil, 1992). Os resultados são a média de cinco repetições
expressos em kg.m
-3
.
35
3.5.5 Peso de 1000 grãos
O peso de 1000 grãos foi avaliado pesando-se em balança eletrônica 10
amostras de 100 grãos. Os resultado são a média de três repetições, expressos em
gramas.
3.5.6 Extrato etéreo
O extrato etéreo foi determinado em aparelho Soxhlet de acordo com o
procedimento descrito em AACC (1983). As análises foram realizadas em triplicata e
os resultados expressos em percentagem, em base seca.
3.5.7 Acidez do extrato etéreo
A acidez do extrato etéreo foi determinada conforme as normas analíticas do
Instituto Adolfo Lutz, (1985).
3.5.8 Taninos
Para determinação do conteúdo de taninos seguiu-se a metodologia proposta
por Deshpande et al. (1986). A extração deu-se a partir de 0,5 gramas de farinha de
feijão cru, seco, com granulometria de 70 mesh, com adição de 20ml de metanol,
sob constante agitação por 20 minutos. Em seguida, a amostra foi filtrada em lã de
vidro e recolhidos 2ml do filtrado; a este forma acrescentados 2,5 ml de HCl a 8%
em metanol; a seguir, adicionou-se 2,5mL de vanilina a 1% em metanol; ao branco
adicionou-se 25mL de metanol e 2,5mL de vanilina a 1% em metanol. Após 20
minutos a 30ºC, foi lida a absorbância a 500nm em espectrofotômetro Beckman. A
curva padrão foi elaborada com catequina (Sigma chemical), 1mg/m L
-1
em metanol.
Usaram-se diluições 0; 1; 2; 5; 10mg/mL
-1
em solução de metanol para obter-se a
curva padrão. A percentagem de taninos foi calculada como sendo
aproximadamente 42% do equivalente de catequina, baseando-se na curva padrão.
3.5.9 Atividade da peroxidase (PER)
A atividade da enzima peroxidase foi determinada de acordo com a técnica
descrita por Fermann e Diamond (1967), com algumas modificações. O extrato
enzimático foi obtido com a homogeneização de 0,5g de farinha em 15mL de
solução tampão fosfato 0,1 mol. L
-1
pH 6,0, durante 3 minutos a 4ºC, centrifugado a
5000rpm por 20 minutos e filtrado. Um mL de extrato enzimático foi incubado com
36
0,4 mL de peróxido de hidrogênio a 3% e 2,0 mL de tampão 0,1 mol. L
-1
pH 5,0 e 4,0
mL de guaiacol a 0,5%. A leitura foi feita imediatamente em espectrofotômetro a
470nm. Uma unidade enzimática foi considerada como a quantidade de enzima que
provocou o aumento de 0,001 unidade de absorbância por minuto de reação. A
atividade enzimática da peroxidase foi expressa em unidade/g de feijão/minuto.
3.5.10 Atividade da polifenoloxidase (PFO)
O extrato enzimático utilizado foi o mesmo da peroxidase. Foram recolhidos
0,21mL do extrato enzimático e a este foram 2,79 mL de catecol 80Mm preparado
em tampão fosfato de sódio 0,1 mol. L
-1
pH 7,2. Ao branco foi adicionados 2,79 mL
preparados em tampão fosfato de sódio 0,1 mol. L
-1
pH 7,2. A leitura foi feita após 2
minutos em espectrofotômetro a 420nm. Uma unidade enzimática foi considerada
como a quantidade de enzima que provocou o aumento de 0,001 unidade de
absorbância por minuto de reação. A atividade enzimática da polifenoloxidase foi
expressa em unidade/g de feijão/minuto.
3.5.11. Proteína solúvel
A dosagem da proteína solúvel foi avaliada conforme método proposto por
Bradfrod (1976). O extrato foi obtido com a homogeneização de 0,25g de farinha de
feijão cru, seco e moído com granulometria de 70 mesh em 20mL de tampão
hipofosfato de potássio 50mol. L
-1
pH 6,8 e centrifugado a 4000rpm por 10 minutos.
Em tubo de ensaio foram colocados 0,1mL de extrato adicionando-se rapidamente
5ml do reagente Comassie Blue. O tubo foi agitado em vortex cuidando para não
formar espuma. Após 5-10 minutos a leitura foi realizada em espectrofotômetro a
595nm. A curva padrão foi elaborada com BSA (Soro Albumina Bovina), 1mg/m L
-1
em tampão hipofosfato de potássio 50mol. L
-1
pH 6,8. Foram usadas diluições 20;
40; 60; 80mg/m L
-1
em solução de hipofosfato de potássio para obter-se a curva
padrão. A proteína solúvel foi expressa em mg/g de amostra.
3.5.12 Tempo de cocção pelo cozedor de Mattson (TC).
A análise foi realizada seguindo o método proposto por Sartori (1982) e
alterado por Proctor e Watts (1997), com adaptações. O Tempo de cocção foi
avaliado com 25 grãos uniformes e inteiros previamente embebidos em 80mL de
água destilada, por 12 horas, a 25ºC, e colocados no equipamento de Mattson
37
modificado. O equipamento com os grãos foi colocado em copo de Becker de
2000mL, contendo 400mL de água destilada fervendo em chapa elétrica. O tempo
de cocção das amostras passou a ser cronometrado em minutos após a água atingir
90ºC. O tempo de cocção era finalizado pela queda da 13ª vareta, perfurando, deste
modo mais de 50% os grãos.
3.5.13 Sólidos totais (resíduo seco) no caldo após cozimento
Para a determinação dos sólidos totais foram colocados 30g de grãos
uniformes e inteiros para embebição em 120mL de água destilada, em béquer de
250mL, permanecendo em banho-maria a 25ºC, por 12 horas. Posteriormente os
grãos juntamente com a água não absorvida foram colocados para cozimento em
panelas apropriadamente desenvolvidas para tal experimento, completando-se com
água destilada até 200mL. As panelas foram colocadas em chapa aquecedora
elétrica e iniciando a contagem do tempo após a água atingir 90ºC. Ao termino do
cozimento, uma alíquota de 10 mL de caldo homogeneizada foi retirada e colocada
em placas de Petri permanecendo em banho maria até a evaporação da água. Após
as placas de Petri foram colocadas em estufa a 105ºC por 4 horas até peso
constante conforme as Normas Analíticas do Instituto Adolfo Lutz (1985). Os
resultados foram expressos em mg/30g L
-1
de feijão.
3.5.14 Delineamento experimental:
O experimento constou de 108 amostras decorrentes do delineamento
casualizado entre 36 tratamentos (3 fluxos de ar de secagem , 3 temperaturas do ar
de secagem e 4 tempos de armazenamento) com três repetições, resultando em 408
determinações (Tabela 1).
38
Tabela 1 – Delineamento experimental
Variáveis independentes
Variáveis
dependentes
Tratamentos Temperatura
ºC
Fluxo de ar m
3
de ar/min/m
2
Tempo
Armazenamento Dias
Análises
1 1
2 75
3 2 150
4 225
5 1
6 30ºC 75
7 6 150
8 225
9 1
10 75
11 12 150
12 225
13 1
14 75
15 2 150
16 225
17 1
18 45ºC 75
19 6 150
20 225
21 1
22 75
23 12 150
24 225
25 1
26 75
27 2 150
27 225
29 1
30 60ºC 75
31 6 150
32 225
33 1
34 75
35 12 150
36 225
Os dados obtidos foram submetidos à análise de variância, utilizando o teste
de Tukey em nível de 5% de probabilidade de erro, para testar as hipóteses dos
efeitos de interação. O software utilizado foi o SAS Institute. Também foram
utilizadas comparações entre os tratamentos com a respectiva média a fim de
explicar as diferenças tecnológicas entre as condições de secagem.
39
4 – RESULTADOS E DISCUSSÃO
4.1 Parâmetros físicos de avaliação de qualidade dos grãos
Os resultados dos testes de avaliação de umidade, integridade física e
rugosidade dos grãos de feijão submetidos a diferentes condições de secagem e
tempos de armazenamento são apresentados nas Tabelas 1 a 7.
Tabela 2 – Teor de água nos grãos de feijão submetidos a secagem estacionária e
armazenamento convencional.
Dias de armazenamento
Condições de
secagem
1 75 150 225
F-2.T-30ºC 11,3 a D 12,5 a C 13,5 a B 14,3 a A
F-2.T-45ºC 11,7 a C 11,9 a C 13,4 a B 14,5 a A
F-2.T-60ºC 11,6 a C 12,3 a BC 13,0 a B 14,5 a A
F-6.T-30ºC 11,4 a C 12,1 a C 13,7 a B 14,7 a A
F-6.T-45ºC 11,6 a B 12,0 a B 13,2 a A 14,2 a A
F-6.T-60ºC 11,7 a C 12,3 a BC 13,4 a AB 14,5 a A
F-12. T-30ºC 11,5 a B 11,9 a B 13,2 a A 14,1 a A
F-12. T-45ºC 11,6 a C 12,3 a C 13,4 a B 14,4 a A
F-12.T-60ºC 11,5 a D 12,4 a C 13,2 a B 13,9 a A
Média 11,5 12,2 13,3 14,3
Médias aritméticas simples de três repetições, acompanhadas por letras diferentes minúsculas na mesma coluna e maiúsculas na
mesma linha, diferem entre si pelo teste de Tukey a 5% de probabilidade.
F-2, F-6, F-12= Fluxo do ar de secagem 2, 6 e 12m
3
de ar/min/m
2
, respectivamente.
T-30ºC, T-45ºC, T-60ºC= Temperatura do ar de secagem de 30, 45 e 60ºC respectivamente.
Tabela 3 – Temperatura e umidade relativa média mensal durante os 9 meses de
armazenamento na região de Pelotas – RS.
Mês Temperatura média (°C) Umidade Relativa média (%)
Fevereiro/05 22,7 80,4
Março/05 21,9 80,2
Abril/05 18,0 85,5
Maio/05 16,2 87,4
Junho/05 16,6 89,6
Julho/05 13,3 82,4
Agosto/05 14,4 82,8
Setembro/05 14,3 85,2
Outubro/05 17,0 80,5
Fonte: Estação Agroclimatológica de Pelotas, 2005.
40
Observando-se os dados da Tabela 2, é possível verificar que o teor de água
dos grãos aumentou no decorrer do armazenamento para todas as condições de
secagem. Isso demonstra que a umidade de equilíbrio dos grãos se aproxima de
14%, nas condições de temperatura e umidade do ar no local de armazenamento
(Tabela 3).
Nas condições de secagem em que foi utilizando maior fluxo de ar de entrada
combinado com maior temperatura, ou menor fluxo de ar com maior temperatura,
foram observadas as maiores percentagens de grãos partidos ou bandinha (Tabelas
4 e 5) e com rugosidade no tegumento (Tabelas 6 e 7). Entretanto, esses defeitos
apresentaram menor intensidade para as menores temperaturas do ar de secagem,
o que também foi verificado por (Junior et al., 2000).
Tabela 4- Efeito das temperaturas do ar e do tempo de armazenamento sobre a integridade
física, expressa em % de grãos de feijão partidos (bandinha) secos pelo sistema
estacionário e armazenados pelo sistema convencional, em três fluxos de ar.
Dias de armazenamento
Condições de
secagem
1 75 150 225
F-2. T-30ºC 0,18 c A 0,20 c A 0,17 c A 0,17 c A
F-2. T-45ºC 0,35 b A 0,36 b A 0,37 b A 0,37 b A
F-2. T-60ºC 0,59
a A 0,60 a A 0,63 a A 0,64 a A
Média 0,37 0,39 0,39 0,39
F-6. T-30ºC 0,19 b B 0,19 b B 0,21 b B 0,25 b A
F-6. T-45ºC 0,24 b A 0,23 b A 0,21 b A 0,28 c A
F-6. T-60ºC 0,48 a A 0,47 a A 0,50 a A 0,51 a A
Média 0,30 0,30 0,31 0,34
F-12 T-30ºC 0,20 c AB 0,22 c AB 0,23 c A 0,24 c A
F-12. T-45ºC 0,31b A 0,30 b A 0,32 b A 0,33
b A
F-12. T-60ºC 0,53 a A 0,50 a A 0,53 a A 0,52 a A
Média
0,35 0,34 0,36 0,36
Médias aritméticas simples de três repetições, acompanhadas por letras diferentes minúsculas na mesma coluna e maiúsculas na
mesma linha para o mesmo fluxo de ar de secagem, diferem entre si pelo teste de Tukey a 5% de probabilidade.
F-2, F-6, F-12= Fluxo do ar de secagem 2, 6 e 12m
3
de ar/min/m
2
, respectivamente.
T-30ºC, T-45ºC, T-60ºC= Temperatura do ar de secagem de 30, 45 e 60ºC respectivamente.
41
Tabela 5- Efeito do fluxo do ar e do tempo de armazenamento sobre a integridade física
expressa em % de grãos de feijão partidos (bandinha) secos pelo sistema estacionário e
armazenados pelo sistema convencional, em três temperaturas do ar.
Dias de armazenamento
Condições de
secagem
1 75 150 225
F-2. T-30ºC 0,18 a A 0,20 a A 0,17 b A 0,17 b A
F-6. T-30ºC 0,19 a B 0,19 a B 0,21 b B 0,25 a A
F-12 T-30ºC 0,20 a AB 0,22 a AB 0,23 a A 0,24 b A
Média 0,19 0,20 0,20 0,22
F-2. T-45ºC 0,35 a A 0,36 a A 0,37 a A 0,37 a A
F-6- T-45ºC 0,24 b A 0,23 b A 0,21 b A 0,28 a A
F-12- T-45ºC 0,31ab A 0,30 ab A 0,32 a A 0,33
a A
Média 0,30 0,30 0,30 0,33
F-2.T-60ºC 0,59
a A 0,60 a A 0,63 a A 0,64 a A
F-6.T-60ºC 0,48 b A 0,47 b A 0,50 b A 0,51 b A
F-12.T-60ºC 0,53 ba A 0,50 b A 0,53 b A 0,52 b A
Média 0,53 0,52 0,55 0,56
Médias aritméticas simples de três repetições, acompanhadas por letras diferentes minúsculas na mesma coluna e maiúsculas na
mesma linha para a mesma temperatura do ar de secagem, diferem entre si pelo teste de Tukey a 5% de probabilidade.
F-2, F-6, F-12= Fluxo do ar de secagem 2, 6 e 12m
3
de ar/min/m
2
, respectivamente.
T-30ºC, T-45ºC, T-60ºC= Temperatura do ar de secagem de 30, 45 e 60ºC respectivamente.
Tabela 6- Efeito das temperaturas do ar e do tempo de armazenamento sobre a rugosidade
dos grãos de feijão secos pelo sistema estacionário e armazenados pelo sistema
convencional, em três fluxos de ar.
Dias de armazenamento
Condições de
secagem
1 75 150 225
F-2. T-30ºC 10,54 b A 10,07 b A 10,36 a A 10,61 a A
F-2. T-45ºC 12,05 ab A 11,58 ab A 11,64 a A 12,05 a A
F-2. T-60ºC 13,06 a A 13,05 a A 13,0 a A 12,71 a A
Média 11,8 11,57 11,67 11,79
F-6. T-30ºC 9,92 c A 8,98 b A 9,77 a A 10,23 a A
F-6. T-45ºC 10,56 bc A 10,93 ab A 11,01 a A 10,99 a A
F-6. T-60ºC 11,88 a A 11,88 a A 12,13 a A 12,03 a A
Média 10,79 10,60 10,37 11,08
F-12 T-30ºC 9,69 b A 9,74 b A 9,79 a A 9,90 a A
F-12. T-45ºC 9,77 b A 9,81 b A 9,81 a A 9,91 a A
F-12. T-60ºC 12,89 a A 12,81 a A 12,11 a A 12,14 a A
Média 10,78 10,79 10,57 10,65
Médias aritméticas simples de três repetições, acompanhadas por letras diferentes minúsculas na mesma coluna e maiúsculas na
mesma linha para o mesmo fluxo de ar de secagem, diferem entre si pelo teste de Tukey a 5% de probabilidade.
F-2, F-6, F-12= Fluxo do ar de secagem 2, 6 e 12m
3
de ar/min/m
2
, respectivamente.
T-30ºC, T-45ºC, T-60ºC= Temperatura do ar de secagem de 30, 45 e 60ºC, respectivamente.
42
Tabela 7- Efeitos dos fluxos do ar e do tempo de armazenamento sobre a rugosidade dos
grãos de feijão secos pelo sistema estacionário e armazenados pelo sistema convencional,
em três temperaturas do ar.
Dias de armazenamento
Condições de
secagem
1 75 150 225
F-2. T-30ºC 10,54 a A 10,07 a A 10,36 a A 10,61 a A
F-6. T-30ºC 9,92 a A 8,98 a A 9,77 a A 10,23 a A
F-12 T-30ºC 9,69 a A 9,74 a A 9,79 a A 9,90 a A
Média 10,05 9,60 9,97 10,25
F-2. T-45ºC 12,05 a A 11,58 a A 11,64 a A 12,05 a A
F-6- T-45ºC 10,56 a A 10,93 a A 11,01 a A 10,99 a A
F-12- T-45ºC 9,77 a A 9,81 a A 9,81 a A 9,91 a A
Média 10,79 10,77 10,82 10,98
F-2. T-60ºC 13,06 a A 13,05 a A 13,0 a A 12,71 a A
F-6. T-60ºC 11,88 a A 11,88 a A 12,13 a A 12,03 a A
F-12. T-60ºC 12,89 a A 12,81 a A 12,11 a A 12,14 a A
Média 12,61 12,58 12,41 12,29
Médias aritméticas simples de três repetições, acompanhadas por letras diferentes minúsculas na mesma coluna e maiúsculas na
mesma linha para a mesma temperatura do ar de secagem, diferem entre si pelo teste de Tukey a 5% de probabilidade.
F-2, F-6, F-12= Fluxo do ar de secagem 2, 6 e 12 m
3
de ar/min/m
2
, respectivamente.
T-30ºC, T-45ºC, T-60ºC= Temperatura do ar de secagem de 30, 45 e 60ºC respectivamente.
Possivelmente tal fato seja conseqüência das tensões às quais as camadas
superficiais dos grãos são submetidas, uma vez que, no início da secagem, as
temperaturas e os graus de umidade mais elevados proporcionam taxas de
secagem mais elevadas nas camadas mais externas do produto. Com isso, há
grande desequilíbrio de energia (calor) e massa (água) entre as camadas periféricas
e as mais internas dos grãos durante a operação, agindo sobre a estrutura dos
grãos.
A qualidade dos grãos é afetada pela temperatura e pela umidade relativa do
ar de secagem e, conseqüentemente, pela de secagem (Andrade et al, 1999).
Radajewski et al. (1992), estudando a secagem de feijão, concluiriam que a
temperatura do ar de secagem de feijão e, conseqüentemente, a taxa de secagem
tem grande efeito sobre a qualidade do produto.
Na comercialização de feijão, a presença de grãos partidos (bandinha) é
indesejável, causando perda do valor comercial do produto, além disso, grãos
partidos ficam mais suscetíveis ao ataque de microorganismos que aceleram a
degradação do produto e o metabolismo dos grãos é intensificado, havendo
43
consumo de substâncias nutritivas dos grãos. Os consumidores associam isso ao
que denominam “feijão envelhecido”.
Esses defeitos não se intensificaram com o tempo de armazenamento
(Tabela 4 e 5), em conseqüência do fato dos grãos não terem sido submetidos à
movimentação que pudesse aumentar a danificação por impacto, pois o sistema de
secagem foi o estacionário.
A observação dos dados da Tabela 4 permite verificar que, para o mesmo
fluxo de ar, a temperatura do ar influencia diretamente a incidência do aparecimento
de grãos partidos, denominados de “bandinha”.
Secagem com ar em temperatura constante provoca grande desequilíbrio
inicial na distribuição das moléculas de água e do calor entre as diversas camadas
dos grãos. Como o feijão é rico em proteínas (23% conforme registrado no item 3.2),
e essas moléculas são mais higroscópicas do que as demais, a parte protéica dos
cotilédones é a primeira e a que mais sofre alteração no conteúdo de água durante a
operação de secagem. Assim, há uma grande redução de volume por desidratação
nos cotilédones, diferentemente do que na película epidérmica (tegumento), cujos
conteúdos de minerais e fibras, que têm baixa higroscopicidade, são elevados.
Como não há a mesma proporcionalidade entre o tegumento e cotilédones na
secagem, acaba ocorrendo enrugamento do cotilédone. Esse enrugamento resulta
em redução de resistência mecânica do tegumento, que acaba se rompendo e
separando os cotilédones, provocando o defeito denominado bandinha (Brasil,
1983). No mesmo fluxo de ar, o aumento da temperatura de secagem provoca
aumento na danificação física dos grãos, o que pode se verificado pelo aumento dos
percentuais de grãos partidos (Tabela 4) e enrugados (Tabela 6). Esses efeitos não
são nítidos em relação ao aumento dos fluxos de ar nas mesmas temperaturas
(Tabelas 5 e 7). No entanto, em temperatura elevada (60ºC), o uso de fluxos
menores (2m
3
de ar/min/m
2
de área de secagem) provoca maiores danos físicos
aos grãos do que os fluxos maiores.
Os efeitos da temperatura (Tabelas 4 e 6) e do fluxo de ar (Tabela 5 e 7) se
mostraram mais como danos imediatos do que como latentes, uma vez que
praticamente não houve alterações nos percentuais de grãos partidos (Tabela 4 e 5)
e nem de enrugados (Tabela 6 e 7) ao longo do armazenamento.
44
As variações apresentadas na rugosidade dos grãos decorrem mais das
variações de umidade de equilíbrio (Tabela 2) do que dos defeitos de ar de secagem
(Tabela 4 e 6).
Aumentos da temperatura de 45 para 60ºC provocaram efeitos mais intensos
na integridade física dos grãos, do que de 30 para 45ºC, qualquer que seja o fluxo
dentre os utilizados, a se considerar o fato de que em todos eles aparecem os
percentuais de grãos partidos (Tabelas 4 e 5) nas temperaturas de 30 e 45ºC ficam
bem abaixo da média de cada fluxo, ficando acima da média apenas os grãos
secados com ar 60ºC. Para grãos enrugados (Tabelas 6 e 7), no entanto, esse fato
só é verificado no fluxo mais elevado do ar (12m
3
de ar/min/m
2
), indicando que a
ruptura do tegumento do feijão é mais dependente da drasticidade de secagem do
que o enrugamento. Os percentuais de grãos partidos (Tabela 4) e de grãos
enrugados (Tabela 6) não mostram ser afetados pelo tempo de armazenamento,
independente da temperatura (Tabela 4 e 6) ou do fluxo de ar (Tabela 5 e 7) na
secagem do feijão.
Nas Tabelas 8, 9, 10 e 11 estão apresentados os valores de peso volumétrico
e peso de 1000 grãos dos grãos de feijão, cultivar Guapo Brilhante, submetidos a
diferentes condições de secagem, armazenados em sistema convencional pelo
período de 225 dias.
O peso volumétrico e o peso de 1000 grãos são parâmetros usados para dar
uma idéa da intensidade metabólica e do estado sanitário dos grãos, pois no
decorrer do armazenamento pode ocorrer deterioração do produto que reflete em
alterações em seu peso e volume.
45
Tabela 8 – Efeito das temperaturas do ar e do tempo de armazenamento sobre o peso
volumétrico de grãos (kg.m-
3
) de feijão secos pelo sistema estacionário e armazenados pelo
sistema convencional, em três fluxos de ar.
Dias de armazenamento
Condições de
secagem
1 75 150 225
F-2. T-30ºC 774,35 a A 769,70 b B 774,95 a A 777,27 a A
F-2. T-45ºC 774,31 a A 773,04 a A 777,24 a A 779,56 a A
F-2. T-60ºC 774,20 a BC 773,42 a C 777,55 a BA 779,87 a A
Média 774,29 772,05 776,58 778,90
F-6. T-30ºC 775,25 a A 773,84 a A 775,40 a A 777,72 a A
F-6. T-45ºC 776,59 a A 771,17 ab B 776,14 a BA 778,46 a A
F-6. T-60ºC 775,91 a A 765,86 b B 772,50 a BA 774,82 a A
Média 775,92 770,29 774,68 777,00
F-12. T-30ºC 774,14 a BC 772,27 a C 776,65 a BA 778,97 a A
F-12. T-45ºC 775,68 a B 770,92 a C 776,58 a BA 778,90 a A
F-12. T-60ºC 774,38 a A 770,78 a A 772,54 a A 774,86 a A
Média 774,73 771,32 775,26 777,58
Médias aritméticas simples de três repetições, acompanhadas por letras diferentes minúsculas na mesma coluna e maiúsculas na
mesma linha para o mesmo fluxo de ar de secagem, diferem entre si pelo teste de Tukey a 5% de probabilidade.
F-2, F-6, F-12= Fluxo do ar de secagem 2, 6 e 12m
3
de ar/min/m
2
, respectivamente.
T-30ºC, T-45ºC, T-60ºC= Temperatura do ar de secagem de 30, 45 e 60ºC respectivamente.
Tabela 9- Efeito dos fluxos do ar (m
3
/min/m
2
) e do tempo de armazenamento sobre o peso
de volumétrico de grãos de feijão secos pelo sistema estacionário e armazenados pelo
sistema convencional, em três temperaturas do ar.
Dias de armazenamento
Condições de
secagem
1 75 150 225
F-2. T-30ºC 774,35 a A 769,70 b B 774,95 a A 777,27 a A
F-6. T-30ºC 775,25 a A 773,84 a A 775,40 a A 777,72 a A
F-12 T-30ºC 774,14 a BC 772,27 ab C 776,65 a AB 778,97 a A
Média 774,58 771,94 775,67 777,99
F-2. T-45ºC 774,31 a A 773,04 a A 777,24 a A 779,56 a A
F-6- T-45ºC 776,59 a A 771,17 a B 776,14 a AB 778,46 a A
F-12- T-45ºC 775,68 a B 770,92 a C 776,58 a AB 778,90 a A
Média 775,53 771,71 776,00 778,98
F-2. T-60ºC 774,20 a BC 773,42 a C 777,55 a AB 779,87 a A
F-6. T-60ºC 775,91 a A 765,86 b B 772,50 a AB 774,82 a A
F-12. T-60ºC 774,38 a A 770,78 ab A 772,54 a A 774,86 a A
Média 774,83 770,02 774,20 776,52
Médias aritméticas simples de três repetições, acompanhadas por letras diferentes minúsculas na mesma coluna e maiúsculas na
mesma linha para a mesma temperatura de secagem, diferem entre si pelo teste de Tukey a 5% de probabilidade.
F-2, F-6, F-12= Fluxo do ar de secagem 2, 6 e 12m
3
de ar/min/m
2
, respectivamente.
T-30ºC, T-45ºC, T-60ºC= Temperatura do ar de secagem de 30, 45 e 60ºC respectivamente.
46
Tabela 10 – Efeito das temperaturas do ar e do tempo de armazenamento sobre o peso de
1000 de grãos (g) de feijão secos pelo sistema estacionário e armazenados pelo sistema
convencional, em três fluxos de ar.
Dias de armazenamento
Condições de
secagem
1 75 150 225
F-2. T-30ºC 168,44 a A 168,29 b A 172,65 a A 173,53 a A
F-2. T-45ºC 167,57 a B 171,05 ab B 179,68 a A 180,56 a A
F-2. T-60ºC 168,20 a B 173,57 a AB 177,21 a A 174,45 a AB
Média 168,00 170,97 176,51 176,18
F-6. T-30ºC 164,07 a AB 163,37 a B 172,03 a AB 172,91 a A
F-6. T-45ºC 164,61
a B 167,61 a B 175,02 a A 175,90 a A
F-6. T-60ºC 162,93 a B 168,01 a A 171,38 a A 172,26 a A
Média 163,87 166,33 172,81 173,69
F-12. T-30ºC 169,63 a A 168,04 a A 170,21 a A 171,11 a A
F-12. T-45ºC 164,52 a A 175,26 a A 175,12 a A 176,00 a A
F-12. T-60ºC 166,77 a A 169,06 a A 172,79 a A 173,70 a A
Média 166,97 170,79 172,71 173,60
Médias aritméticas simples de três repetições, acompanhadas por letras diferentes minúsculas na mesma coluna e maiúsculas na
mesma linha para o mesmo fluxo do ar de secagem, diferem entre si pelo teste de Tukey a 5% de probabilidade.
F-2, F-6, F-12= Fluxo do ar de secagem 2, 6 e 12m
3
de ar/min/m
2
, respectivamente.
T-30ºC, T-45ºC, T-60ºC= Temperatura do ar de secagem de 30, 45 e 60ºC respectivamente.
Tabela 11- Efeito dos fluxos do ar (m
3
/min/m
2
) e do tempo de armazenamento sobre o peso
de 1000 de grãos (g) de feijão secos pelo sistema estacionário e armazenados pelo sistema
convencional, em três temperaturas do ar.
Dias de armazenamento
Tratamento
1 75 150 225
F-2. T-30ºC 168,44 a A 168,29 a A 172,65 a A 173,53 a A
F-6. T-30ºC 164,07 a AB 163,37 a B 172,03 a AB 172,91 a A
F-12 T-30ºC 169,63 a A 168,04 a A 170,21 a A 171,11 a A
Média 167,38 168,57 171,63 172,52
F-2. T-45ºC 167,57 a B 171,05 a B 179,68 a A 180,56 a A
F-6- T-45ºC 164,61
a B 167,61 a B 175,02 a A 175,90 a A
F-12- T-45ºC 164,52 a A 175,26 a A 175,12 a A 176,00 a A
Média 165,57 171,31 175,61 177,49
F-2. T-60ºC 168,20 a B 173,57 a AB 177,21 a A 174,45 a AB
F-6. T-60ºC 162,93 a B 168,01 a A 171,38 a A 172,26 a A
F-12. T-60ºC 166,77 a A 169,06 ab A 172,79 a A 173,70 a A
Média 165,90 170,21 173,79 173,47
Médias aritméticas simples de três repetições, acompanhadas por letras diferentes minúsculas na mesma coluna e maiúsculas na
mesma linha a mesma temperatura do ar de secagem, diferem entre si pelo teste de Tukey a 5% de probabilidade.
F-2, F-6, F-12= Fluxo do ar de secagem 2, 6 e 12m
3
de ar/min/m
2
, respectivamente.
T-30ºC, T-45ºC, T-60ºC= Temperatura do ar de secagem de 30, 45 e 60ºC respectivamente.
47
A apresentação dos dados das tabelas 8, 9, 10 e 11 permitem verificar que
nem o peso volumétrico (Tabelas 8 e 9) e o peso de 1000 grãos (Tabelas 10 e 11)
sofreram variações , a não ser aquelas decorrentes das variações na umidade de
equilíbrio (Tabela 2). Esses fatos demonstram que, pelo menos dentro dos limites
utilizados, redução ou aumentos de temperatura ou de fluxo de ar de secagem de
feijão não apresentam danos imediatos e latentes nos pesos volumétricos e no peso
de 1000 grãos.
48
4.2 Parâmetros químicos de avaliação da qualidade dos grãos
Nas Tabelas 12 e 13 estão apresentados os valores de extrato etéreo dos
grãos de feijão submetidos a diferentes condições de secagem e tempos de
armazenamento convencional.
Tabela 12 – Efeito das temperaturas do ar e do tempo de armazenamento sobre extrato
etéreo dos grãos de feijão secos pelo sistema estacionário e armazenados pelo sistema
convencional , em três fluxos de ar.
Tempo de Armazenamento (Dias)
Condições de
secagem
1 75 150 225
F-2. T-30ºC 1,47 a B 1,69 a AB 1,90 a A 1,81 a AB
F-2. T-45ºC 1,45 a A 1,53 a A 1,71 a A 1,70 a A
F-2. T-60ºC 1,52 a A 1,72 a A 1,97 a A 1,93 a A
Média 1,48 1,65 1,86 1,81
F-6. T-30ºC 1,46 a A 1,47 a A 1,74 a A 1,70 a A
F-6. T-45ºC 1,48 a A 1,45 a A 1,80 a A 1,79 a A
F-6. T-60ºC 1,55 a B 1,53 a B 1,89 a A 1,80 a A
Média 1,50 1,48 1,81 1,76
F-12. T-30ºC 1,46 b B 1,56 a AB 1,75 a AB 1,76 a A
F-12. T-45ºC 1,66 a B 1,60 a B 1,86 a A 1,80 a AB
F-12. T-60ºC 1,59 a A 1,57 a A 1,81 a A 1,75 a A
Média 1,57 1,58 1,81 1,77
Médias aritméticas simples de três repetições, acompanhadas por letras diferentes minúsculas na mesma coluna e maiúsculas na
mesma linha para o mesmo fluxo de ar de secagem, diferem entre si pelo teste de Tukey a 5% de probabilidade.
F-2, F-6, F-12= Fluxo do ar de secagem 2, 6 e 12m
3
de ar/min/m
2
, respectivamente.
T-30ºC, T-45ºC, T-60ºC= Temperatura do ar de secagem de 30, 45 e 60ºC.
Os resultados indicam que para o mesmo fluxo de ar os teores de extrato
etéreo não apresentaram alterações significativas entre as temperaturas 30, 45 e
60ºC para cada fluxo do ar de secagem e se mantiveram constante com aumento do
tempo do armazenamento (Tabela 12). O mesmo ocorreu com as condições de
secagem em que foram utilizados os fluxos 2, 6 e 12m
3
de ar/min/m
2
para a mesma
temperatura (Tabela 13).
Resultados similares foram constatados por Ribeiro et al. (2005) em que
observaram que os teores de lipídios se mantiveram constantes com o aumento do
tempo de armazenamento de feijão preto por 30 e 60 dias à temperatura de 41ºC e
75% de umidade relativa. Da mesma forma Donadell & Prudencio-Ferreira (1999)
49
verificaram que os teores de lipídios não variaram durante o armazenamento de
feijão carioca com 12% de umidade por 40 dias a 41ºC.
Tabela 13- Efeito dos fluxos do ar (m
3
/min/m
2
) e do tempo de armazenamento sobre o
extrato etéreo do feijão secos pelo sistema estacionário e armazenados pelo sistema
convencional, em três temperaturas do ar.
Tempo de armazenamento (Dias)
Condições de
secagem
1 75 150 225
F-2. T-30ºC 1,47 a B 1,69 a AB 1,90 a A 1,81 a AB
F-6. T-30ºC 1,46 a A 1,47 b A 1,74 a A 1,70 a A
F-12. T-30ºC 1,46 a B 1,56 ab AB 1,75 a AB 1,76 a A
Média 1,46 1,57 1,80 1,76
F-2. T-45ºC 1,45 b A 1,53 a A 1,71 a A 1,70 a A
F-6. T-45ºC 1,48 b A 1,45 a A 1,80 a A 1,79 a A
F-12. T-45ºC 1,66 a B 1,60 a B 1,86 a A 1.80 a AB
Média 1,53 1,53 1,79 1,76
F-2. T-60ºC 1,52 a A 1,72 a A 1,97 a A 1,93 a A
F-6. T-60ºC 1,55 a B 1,53 a B 1,89 a A 1,80 a A
F-12. T-60ºC 1,59 a A 1,57 a A 1,81 a A 1,75 a A
Média 1,55 1,61 1,89 1,83
Médias aritméticas simples de três repetições, acompanhadas por letras diferentes minúsculas na mesma coluna e maiúsculas na
mesma linha para a mesma temperatura do ar de secagem, diferem entre si pelo teste de Tukey a 5% de probabilidade.
F-2, F-6, F-12= Fluxo do ar de secagem 2, 6 e 12m
3
de ar/min/m
2
, respectivamente.
T-30ºC, T-45ºC, T-60ºC= Temperatura do ar de secagem de 30, 45 e 60ºC respectivamente.
Os resultados da avaliação do índice de acidez dos grãos de feijão
submetidos a diferentes condições de secagem e armazenados no sistema
convencional são apresentados nas Tabelas 14 e 15.
O índice de acidez é um bom indicador de deterioração de grãos e seus
produtos, pois a hidrólise lipídica ocorre mais rapidamente do que em proteínas e
carboidratos. Com isso tem-se condições de detectar perdas logo no seu princípio
possibilitando a tomada de medidas adequadas para evitar danos maiores.
Observando-se os dados das tabelas 14 e 15 é possível se verificar que o
tempo de armazenamento exerce efeitos mais intensos sobre a variação da acidez
do que a temperatura (Tabela 14) e o fluxo do ar de secagem (Tabela 15). De um
modo geral as alterações da acidez do óleo dos grãos de feijão são acumulativas
durante o armazenamento e se intensificam mais após aos 75 dias,
independentemente da temperatura (Tabela 14) e do fluxo de ar utilizado na
secagem.
50
Tabela 14 – Efeito das temperaturas do ar e do tempo de armazenamento sobre índice de
acidez dos grãos de feijão secos pelo sistema estacionário e armazenados pelo sistema
convencional, em três fluxos de ar.
Dias de armazenamento
Condições de
secagem
1 75 150 225
F-2. T-30ºC 2,97 a B 3,67 a AB 4,14 a A 4,63 a A
F-2. T-45ºC 3,04 a B 3,60 a B 4,63 a A 4,61 a A
F-2. T-60ºC 3,03 a D 3,77 a C 4,39 a B 4,95 a A
Média 3,01 3,68 4,39 4,73
F-6. T-30ºC 2,49 a D 3,24 b C 4,20 a B 5,30 a A
F-6. T-45ºC 2,65 a B 3,08 b B 4,14 a A 4,27 a A
F-6. T-60ºC 2,75 a 3,79 a BA 4,53 a A 4,96 a A
Média 2,63 3,37 4,29 4,84
F-12. T-30ºC 2,25 a C 3,62 a B 4,27 a B 5,56 a A
F-12. T-45ºC 2,29 a D 3,00 b C 3,50 a B 4,29 a A
F-12. T-60ºC 2,19 a D 3,20 ab C 3,64 a B 5,25 a A
Média 2,24 3,27 3,80 5,03
Médias aritméticas simples de três repetições, acompanhadas por letras diferentes minúsculas na mesma coluna e maiúsculas na
mesma linha o mesmo fluxo de ar de secagem, diferem entre si pelo teste de Tukey a 5% de probabilidade.
F-2, F-6, F-12= Fluxo do ar de secagem 2, 6 e 12m
3
de ar/min/m
2
, respectivamente.
T-30ºC, T-45ºC, T-60ºC= Temperatura do ar de secagem de 30, 45 e 60ºC, respectivamente.
A ocorrência de ácidos graxos insaturados livres ou mesmo, de constituintes
de moléculas de triglicerídeos e fosfolipídeos predispõe a matéria graxa à
deterioração, por vias hidrolíticas, oxidativa ou cetônica. As lipoxidases constituem o
grupo de enzimas oxidativas mais ativas do processo de oxidação de lipídeos,
podendo ter origem nos próprios grãos ou ser produzidos por microrganismos. O
processo de rancificação oxidativa consiste na incorporação de oxigênio aos ácidos
graxos insaturados de glicerídeos neutros ou aos ácidos graxos livres,
especialmente nestes últimos, com a formação de peróxidos, óxidos, ácidos,
aldeídos, polímeros e outros (Elias, 2004).
Os ácidos graxos livres são mais suscetíveis à oxidação, e a velocidade desta
reação é diretamente proporcional ao grau de insaturação da cadeia carbônica. A
rancidez oxidativa é acelerada em presença de luz, oxigênio, íons metálicos e altas
temperaturas.
51
Tabela 15- Efeito dos fluxos do ar (m
3
/min/m
2
) e do tempo de armazenamento sobre o índice
de acidez dos grãos de feijão secos pelo sistema estacionário e armazenados pelo sistema
convencional, em três temperaturas do ar.
Dias de armazenamento
Condições de
secagem
1 75 150 225
F-2. T-30ºC 2,97 a B 3,67 a BA 4,14 a A 4,63 a A
F-6. T-30ºC 2,49 b D 3,24 a C 4,20 a B 5,30 a A
F-12. T-30ºC 2,25 b C 3,62 a B 4,27 a B 5,56 a A
Média 2,57 3,51 4,20 5,16
F-2. T-45ºC 3,04 a B 3,60 a B 4,63 a A 4,61 a A
F-6. T-45ºC 2,65 b B 3,08 ab B 4,14 ab A 4,27 a A
F-12. T-45ºC 2,29 c D 3,00 b C 3,50 b B 4,29 a A
Média 2,66 3,23 4,09 4,39
F-2. T-60ºC 3,03 a D 3,77 a C 4,39 ab B 4,95 a A
F-6. T-60ºC 2,75 a 3,79 a AB 4,53 a A 4,96 a A
F-12. T-60ºC 2,19 b D 3,20 b C 3,64 b B 5,25 a A
Média 2,66 3,59 4,19 5,05
Médias aritméticas simples de três repetições, acompanhadas por letras diferentes minúsculas na mesma coluna e maiúsculas na
mesma linha na mesma temperatura de secagem, diferem entre si pelo teste de Tukey a 5% de probabilidade.
F-2, F-6, F-12= Fluxo do ar de secagem 2, 6 e 12m
3
de ar/min/m
2
, respectivamente.
T-30ºC, T-45ºC, T-60ºC= Temperatura do ar de secagem de 30, 45 e 60ºC respectivamente.
Com relação ao efeito tempo de armazenamento sobre a acidez do óleo
verificou-se que este agiu progressivamente durante a armazenagem para todos as
condições de secagem utilizadas. Isto provavelmente tenha ocorrido devido ao
aumento da atividade metabólica dos grãos.
Os resultados são compatíveis com os registrados na literatura especializada.
Pois Ribeiro et al. (2005) analisando o pH em feijão preto constatou que embora não
atingindo a faixa acida houve diminuição significativa do pH dos grãos, após o
armazenamento por 30 e 60 dias. Martin-Cabrejas et al. (1999) também detectaram
diminuição do pH em diferentes cultivares de feijões armazenados por 5 anos. Liu et
al. (1992) constataram, em feijão fradinho armazenado por 6,12 e 18 meses a 30ºC
e 64% de UR, diminuição significativa de pH.
Nas Tabelas 16 e 17 estão apresentados os resultados de proteína solúvel
dos grãos de feijão da Cultivar Brilhante.
O efeito da temperatura para o mesmo fluxo do ar de secagem, apresentou
diferença significativa somente aos 150 dias de armazenamento para o fluxo de ar
de secagem de 6m
3
de ar/min/m
2
, onde a temperatura de 30ºC apresentou maior
52
conteúdo de proteína solúvel em relação as temperaturas de 45º e 60ºC. O mesmo
ocorreu para o fluxo de 12m
3
de ar/min/m
2
em que a temperatura de 45ºC obteve o
maior valor de proteína solúvel. Nas demais condições de secagem não ocorreram
diferenças significativas entre as temperaturas utilizadas em todos os tempos de
armazenamento.
Tabela 16 – Efeito das temperaturas do ar e do tempo de armazenamento sobre a proteína
solúvel (mg/g) dos grãos de feijão secos pelo sistema estacionário e armazenados pelo
sistema convencional, em três fluxos de ar.
Dias de armazenamento
Condições de
secagem
1 75 150 225
F-2. T-30ºC 70,27 a A 67,81 a BA 58,41 a B 41,19 a C
F-2. T-45ºC 70,75 a A 67,72 a A 58,30 a B 38,11 a C
F-2. T-60ºC 69,83 a A 60,87 a AB 57,80 a AB 38,94 a B
Média 70,28 65,47 58,17 39,41
F-6. T-30ºC 64,42 a AB 69,42 a A 60,40 a B 40,48 a C
F-6. T-45ºC 66,04 a A 59,97 a B 48,72 b C 33,55 a D
F-6. T-60ºC 72,10 a A 56,94 a B 44,99 b C 38,62 a D
Média 67,52 62,11 51,37 41,19
F-12. T-30ºC 71,46 a A 58,37 a B 46,76 b C 39,29 aC
F-12. T-45ºC 73,70 a A 50,47 a C 58,69 a B 37,17 a D
F-12. T-60ºC 70,78 a A 58,29 a B 46,66 b C 39,44 a C
Média 71,98 55,71 50,70 38,63
Médias aritméticas simples de três repetições, acompanhadas por letras diferentes minúsculas na mesma coluna e maiúsculas na
mesma linha para a mesma temperatura do ar de secagem, diferem entre si pelo teste de Tukey a 5% de probabilidade.
F-2, F-6, F-12= Fluxo do ar de secagem 2, 6 e 12m
3
de ar/min/m
2
, respectivamente.
T-30ºC, T-45ºC, T-60ºC= Temperatura do ar de secagem de 30, 45 e 60ºC respectivamente.
Quando se avalia o efeito do fluxo do ar de secagem (Tabela 16) observa-se
que para a temperatura de 30ºC somente aos 150 dias de armazenamento ocorreu
diferença entre as condições de secagem, onde o fluxo do ar de secagem de 12m
3
de ar/min/m
2
obteve menor conteúdo de proteína solúvel. O mesmo ocorreu aos 150
dias de armazenamento para a temperatura de 45ºC e 60ºC em que os fluxos de 6 e
12m
3
de ar/min/m
2
obtiveram o menores conteúdos de proteína solúvel,
respectivamente.
O conteúdo de proteína solúvel nos grãos de feijão diminuiu
significativamente no decorrer do armazenamento em todas as condições de
secagem. Esta diminuição no conteúdo de proteína solúvel conseqüentemente,
diminui o valor nutricional do feijão e afeta diretamente as características de
53
consumo, pois as proteínas possuem importantes propriedades funcionais, tais
como capacidade de emulsificação, formação de espuma, viscosidade, gelificação e
absorção de água e óleo.
Tabela 17- Efeito dos fluxos do ar (m
3
/min/m
2
) e do tempo de armazenamento sobre a
proteína solúvel dos grãos de feijão secos pelo sistema estacionário e armazenados pelo
sistema convencional, em três temperaturas do ar.
Dias de armazenamento
Condições de
secagem
1 75 150 225
F-2. T-30ºC 70,27 a A 67,81 a BA 58,41 a B 41,19 a C
F-6. T-30ºC 64,42 a BA 69,42 a A 60,40 a B 40,48 a C
F-12. T-30ºC 71,46 a A 58,37 a B 46,76 b C 39,29 a C
Média 68,72 65,20 55,19 40,22
F-2. T-45ºC 70,75 a A 67,72 a A 58,30 a B 38,11 a C
F-6. T-45ºC 66,04 a A 59,97 a B 48,72 b C 33,55 a D
F-12. T-45ºC 73,70 a A 50,47 a C 58,69 a B 37,17 a D
Média 70,75 59,30 55,24 36,28
F-2. T-60ºC 69,83 a A 60,87 a BA 57,80 a BA 38,94 a B
F-6. T-60ºC 72,10 a A 56,94 a B 44,99 b C 38,62 a D
F-12. T-60ºC 70,78 a A 58,29 a B 46,66 b C 39,44 a C
Média 70,90 58,70 49,80 39,00
Médias aritméticas simples de três repetições, acompanhadas por letras diferentes minúsculas na mesma coluna e maiúsculas na
mesma linha o mesmo fluxo de ar de secagem, diferem entre si pelo teste de Tukey a 5% de probabilidade.
F-2, F-6, F-12= Fluxo do ar de secagem 2, 6 e 12m
3
de ar/min/m
2
, respectivamente.
T-30ºC, T-45ºC, T-60ºC= Temperatura do ar de secagem de 30, 45 e 60ºC respectivamente.
Resultados similares foram obtidos por Ribeiro et al. (2005) em que o
armazenamento de feijão preto após 30 e 60 dias a temperatura de 41ºC e 75% de
UR, provocou diminuição significativa na solubilidade das proteínas e mudança no
perfil eletroforético apresentando bandas de menor intensidade.
Tais fatos também foram relatados por Henteges et al. (1991) onde
verificaram que durante o armazenamento de feijão comum e feijão fradinho a 29ºC
e 65% de umidade relativa, havia diminuição das frações solúveis de proteína
(albuminas e globulinas) e um aumento nas frações insolúveis (resíduo). Da mesma
forma Hussain et al. (1989) observaram que no padrão eletroforético de proteínas de
feijão preto durante o armazenamento em elevada temperatura e umidade, ocorreu
o aparecimento de algumas bandas de menor mobilidade, sugerindo que poderia ter
ocorrido uma associação e/ou desnaturação protéica. Em feijão fradinho
armazenado a 30ºC e 64% de UR por 6, 12 e 18 meses, à extração proteína em
54
água diminui de 76,5% para 52%, 18% e 11,2%, provavelmente devido à
desnaturação das proteínas durante o envelhecimento (Liu et al., 1995). Com o
aumento no tempo de armazenamento do feijão carioca deve ter ocorrido
desnaturação das proteínas com subseqüente agregação das moléculas e com
perda de solubilidade, havendo uma diminuição do conteúdo de proteínas na fração
extraída (Donadel et al., 1999).
Nas Tabelas 18 e 19 estão apresentados os teores de taninos nos grãos de
feijão. Tanto pelos resultados de efeito de temperatura (Tabela 18) como de fluxo de
ar de secagem (Tabela 19) verifica-se que praticamente não ocorreu diferença entre
as condições de secagem, e que os valores ficaram próximos à média. Por esses
resultados constata-se que nem a temperatura e nem o fluxo de ar de secagem
exercem influencia direta sobre o conteúdo de taninos nos grãos de feijão.
Tabela 18 – Efeito das temperaturas do ar e do tempo de armazenamento sobre os taninos
(mg/g) dos grãos de feijão secos pelo sistema estacionário e armazenados pelo sistema
convencional, em três fluxos de ar.
Dias de armazenamento
Condições de
secagem
1 75 150 225
F-2. T-30ºC 46,48 b A 51,05 a A 39,05 a B 32,31 a B
F-2. T-45ºC 54,21 a A 57,50 a A 41,50 a B 35,83 a B
F-2. T-60ºC 56,03 a A 63,18 a A 51,18 a A 35,25 a B
Média 52,24 57,24 43,91 34,46
F-6. T-30ºC 53,57 a A 55,34 a A 44,08 a B 33,21 a C
F-6. T-45ºC 53,09 a A 55,96 a A 41,90 a AB 34,47 a B
F-6. T-60ºC 55,09 a A 58,75 a A 35,83 a C 33,70 a C
Média 53,92 56,68 40,60 33,79
F-12. T-30ºC 48,95 a A 50,37 a A 33,37 a B 25,73 a C
F-12. T-45ºC 50,14 a AB 56,39 a A 44,39 a AB 29,29 a B
F-12. T-60ºC 46,36 a A 49,28 a A 31,53 a B 28,72 a B
Média 47,82 52,01 36,43 27,91
Médias aritméticas simples de três repetições, acompanhadas por letras diferentes minúsculas na mesma coluna e maiúsculas na
mesma linha para o mesmo fluxo de ar de secagem, diferem entre si pelo teste de Tukey a 5% de probabilidade.
F-2, F-6, F-12= Fluxo do ar de secagem 2, 6 e 12m
3
de ar/min/m
2
, respectivamente.
T-30ºC, T-45ºC, T-60ºC= Temperatura do ar de secagem de 30, 45 e 60ºC respectivamente.
55
Tabela 19- Efeito dos fluxos do ar (m
3
/min/m
2
) e do tempo de armazenamento sobre os
taninos dos grãos de feijão secos pelo sistema estacionário e armazenados pelo sistema
convencional, em três temperaturas do ar.
Dias de armazenamento
Condições de
secagem
1 75 150 225
F-2. T-30ºC 46,48 b A 51,05 a A 39,05 a B 32,31 a B
F-6. T-30ºC 53,57 a A 55,34 a A 44,08 a B 33,21 a C
F-12. T-30ºC 48,95 ab A 50,37 a A 33,37 a B 25,73 a C
Média 49,00 52,25 38,83 30,42
F-2. T-45ºC 54,21 a A 57,50 a A 41,50 a B 35,83 a B
F-6. T-45ºC 53,09 a A 55,96 a A 41,90 a AB 34,47 a B
F-12. T-45ºC 50,14 a AB 56,39 a A 44,39 a AB 29,29 a B
Média 54,21 56,62 42,60 33,20
F-2. T-60ºC 56,03 a A 63,18 a A 51,18 a A 35,25 a B
F-6. T-60ºC 55,09 a A 58,75 a A 35,83 a C 33,70 a C
F-12. T-60ºC 46,36 b A 49,28 a A 31,53 a B 28,72 a B
Média 52,49 57,75 39,51 32,56
Médias aritméticas simples de três repetições, acompanhadas por letras diferentes minúsculas na mesma coluna e maiúsculas na
mesma linha para a mesma temperatura doa r de secagem, diferem entre si pelo teste de Tukey a 5% de probabilidade.
F-2, F-6, F-12= Fluxo do ar de secagem 2, 6 e 12m
3
de ar/min/m
2
, respectivamente.
T-30ºC, T-45ºC, T-60ºC= Temperatura do ar de secagem de 30, 45 e 60ºC.
Quando se observa o teor de taninos no tempo de armazenamento constata-
se que até os 75 dias ocorreu um aumento na quantidade de taninos, e os 150 e 225
dias de armazenamento todos as condições de secagem apresentaram diminuição
nos teores de taninos em relação ao tempo inicial.
Esses resultados se assemelham aos obtidos por Moura et al. (1999) quanto
à alteração de compostos fenólicos. Em seus estudos nota-se que aos três meses
de armazenamento ocorreu um aumento no teor de taninos condensados, porém
aos seis meses, todos os cultivares apresentaram valores menores que os
observados aos 3 meses. Também Reyes-Moreno e Paredes-López (1993),
detectaram diminuição dos taninos condensados ao longo do tempo de estocagem
de feijões, e correlação negativa significativa entre o conteúdo de taninos e o
desenvolvimento da dureza.
Ocorre diminuição significativa dos taninos, principalmente no tegumento,
como resultado do armazenamento (De Leon et al., 1989). Isto mostra claramente
que existe uma relação entre taninos e a dureza dos grãos de feijão, e que os
taninos podem reagir com alguns componentes do feijão, tais como proteínas e
56
carboidratos. Por outro lado, pode ocorrer polimerização, o que está relacionado
com a dureza do feijão.
Correlacionando a quantidade de proteína solúvel e o teor de taninos
percebe-se que as duas variáveis diminuíram ao longo do armazenamento, pode ser
que isso tenha ocorrido devido ao efeito adverso dos taninos em associar-se e
precipitar proteínas mediante interações hidrofóbica e por pontes de hidrogênio (Oh
et al., 1980).
A armazenagem sob condições tropicais reduziu a concentração de taninos
extraíveis de feijões pretos, talvez como resultado de sua condensação no
revestimento do grão e, ou, sua migração para o cotilédone. Isso sugere que durante
o armazenamento tropical em níveis elevados de atividade de água, taninos podem
migrar do revestimento do grão para o cotilédone (Chiaradia & Gomes, 1997).
O teor de taninos parece não ter influenciado a capacidade de hidratação
(Figura 9) dos grãos, pois todas as condições de secagem apresentaram ao final do
armazenamento menor capacidade de absorção de água e menor teor de taninos.
Fato que está de acordo com os resultados obtidos por Rios et al, (2003), que
avaliando compostos fenólicos observou que as amostras que apresentaram maior
capacidade de absorção de água apresentavam também maior teor de compostos
fenólicos.
Nas Tabelas 18 e 19 encontram-se os resultados da atividade da enzima
peroxidase dos grãos de feijão Guapo Brilhante.
Os resultados dos efeitos da temperatura do ar de secagem (Tabela 20)
mostram que pela analise estatística não ocorreu diferença significativa entre as
condições de secagem, entretanto pelos valores da média constata-se que para as
temperaturas de 45 e 60ºC provocaram maior efeito sobre a atividade enzimática
dos grãos, do que a de 30ºC, em todos os fluxos utilizados, visto que em todos eles
a atividade enzimática na temperatura de 30ºC ficaram abaixo da média.
Os efeitos do fluxo do ar de secagem (Tabela 21) também não apresentam
diferenças estatísticas entre as condições de secagem, mas quando analisamos as
médias observa-se que qualquer que seja a temperatura de secagem utilizada, o
fluxo de 2m
3
de ar/min/m
2
se manteve acima da média até aos 150 dias de
armazenamento.
57
Tabela 20- Efeito das temperaturas do ar e do tempo de armazenamento sobre a atividade
da enzima peroxidase (U/g de farinha) dos grãos de feijão secos pelo sistema estacionário e
armazenados pelo sistema convencional, em três fluxos de ar.
Dias de armazenamento
Condições de
secagem
1 75 150 225
F-2. T-30ºC 79,56 a D 197,56 a C 387,11 a B 403,80 a A
F-2. T-45ºC 91,56 a C 209,56 a B 394,25 a A 461,25 a A
F-2. T-60ºC 94,22 a C 212,22 a B 318,44 a A 459,63 a A
Média 88,45 206,45 336,60 441,33
F-6. T-30ºC 68,44 a B 186,44 a B 356,53 b A 454,22 a A
F-6. T-45ºC 79,34 a C 197,34 a BC 414,34 ab AB 526,22 a A
F-6. T-60ºC 86,22 a B 204,22 a B 422,89 a A 543,53 a A
Média 78,00 196,00 397,92 507,99
F-12. T-30ºC 48,89 b C 166,89 a C 381,36 a B 549,78 a A
F-12. T-45ºC 63,78 ab C 181,78 a BC 300,05 a B 487,33 a A
F-12. T-60ºC 91,10 a B 200,67 a B 321,70 a BA 534,90 a A
Média 67,92 183,11 334,37 524,00
Médias aritméticas simples de três repetições, acompanhadas por letras diferentes minúsculas na mesma coluna e maiúsculas na mesma linha
para o mesmo fluxo de ar de secagem, diferem entre si pelo teste de Tukey a 5% de probabilidade.
F-2, F-6, F-12= Fluxo do ar de secagem 2, 6 e 12m
3
de ar/min/m
2
, respectivamente.
T-30ºC, T-45ºC, T-60ºC= Temperatura do ar de secagem de 30, 45 e 60ºC respectivamente.
Tabela 21- Efeito dos fluxos do ar (m
3
/min/m
2
) e do tempo de armazenamento sobre a
atividade da enzima peroxidase (U/g de farinha) dos grãos de feijão secos pelo sistema
estacionário e armazenados pelo sistema convencional, em três temperaturas do ar.
Dias de armazenamento
Condições de
secagem
1 75 150 225
F-2. T-30ºC 79,56 a D 197,56 a C 387,11 a B 403,80 a A
F-6. T-30ºC 68,44 a B 186,44 a B 356,53 a A 454,22 a A
F-12. T-30ºC 48,89 a C 166,89 a C 381,36 a B 549,78 a A
Média 65,63 183,63 375,00 469,04
F-2. T-45ºC 91,56 a C 209,56 a B 394,25 a A 461,25 a A
F-6. T-45ºC 79,34 a C 197,34 a BC 414,34 a BA 526,22 a A
F-12. T-45ºC 63,78 a C 181,78 a CB 300,05 a B 487,33 a A
Média 91,56 196,23 369,55 491,60
F-2. T-60ºC 94,22 a C 212,22 a B 318,44 b A 459,63 a A
F-6. T-60ºC 86,22 a B 204,22 a B 422,89 a A 543,53 a A
F-12. T-60ºC 91,10 a B 200,67 a B 321,70 b BA 534,90 a A
Média 90,51 205,70 354,94 512,69
Médias aritméticas simples de três repetições, acompanhadas por letras diferentes minúsculas na mesma coluna e maiúsculas na mesma linha
para a mesma temperatura de do ar de secagem, diferem entre si pelo teste de Tukey a 5% de probabilidade.
F-2, F-6, F-12= Fluxo do ar de secagem 2, 6 e 12m
3
de ar/min/m
2
, respectivamente.
T-30ºC, T-45ºC, T-60ºC= Temperatura do ar de secagem de 30, 45 e 60ºC respectivamente.
58
Estes resultados indicam que a utilização de temperaturas mais elevadas na
secagem de grãos de feijão, independente dos fluxos utilizados podem provocar
maior atividade enzimática, assim como a utilização de fluxos baixos, independente
da temperatura utilizada na secagem.
Em relação aos tempos de armazenamento a atividade da enzima peroxidase
aumentou no decorrer da armazenagem. Similarmente tanto Rios et al. (2003), após
armazenamento de grãos de feijão das cultivares ESAL 550 (grãos amarelo), CI 128
(grãos grandes bege com estrias) e Carioca como Moura et al. (1999) nos cultivares
CMG, Carioca e H4 verificaram um aumento significativo na atividade da peroxidase
no decorrer do armazenamento por 8 meses.
Nas Tabelas 22 e 23 estão apresentados os resultados da atividade da
enzima polifenoloxidase do feijão Guapo Brilhante, submetidos a diferentes
condições de secagem e tempos de armazenamento pelo sistema convencional.
Tabela 22- Efeito das temperaturas do ar e do tempo de armazenamento sobre a atividade
da enzima polifenoloxidase (U/g de farinha) nos grãos de feijão secos pelo sistema
estacionário e armazenados pelo sistema convencional, em três fluxos de ar.
Dias de armazenamento
Tratamento
1 75 150 225
F-2. T-30ºC 75,19 a A 81,38 a
A 90,38 a A 92,38 a A
F-2. T-45ºC 78,29 a B 84,29 a B 93,29 a A 95,29 a A
F-2. T-60ºC 95,26 a A 94,26 a A 104,26 a A 106,26 a A
Média 82,91 86,64 95,98 97,98
F-6. T-30ºC 64,84 a B 70,84 a AB 77,10 a A 77,64 a A
F-6. T-45ºC 86,93 a A 92,83 a A 101,36 a A 101,83 a A
F-6. T-60ºC 90,69 a A 95,69 a A 104,89 a A 106,89 a A
Média 80,82 86,45 94,45 95,45
F-12. T-30ºC 52,74 b D 59,74 b C 68,74 a B 70,74 a A
F-12. T-45ºC 78,85 ab A 84,86 ab A 93,50 a A 95,50 a A
F-12. T-60ºC 88,66 a C 94,46 a B 101,30 a A 101,46 a A
Média 73,42 79,69 87,85 89,23
Médias aritméticas simples de três repetições, acompanhadas por letras diferentes minúsculas na mesma coluna e maiúsculas na
mesma linha para o mesmo fluxo do ar de secagem, diferem entre si pelo teste de Tukey a 5% de probabilidade.
F-2, F-6, F-12= Fluxo do ar de secagem 2, 6 e 12m
3
de ar/min/m
2
, respectivamente.
T-30ºC, T-45ºC, T-60ºC= Temperatura do ar de secagem de 30, 45 e 60ºC respectivamente.
59
Tabela 23- Efeito dos fluxos do ar (m
3
/min/m
2
) e do tempo de armazenamento sobre a
atividade da enzima polifenoloxidase (U/g de farinha) nos grãos de feijão secos pelo sistema
estacionário e armazenados pelo sistema convencional, em três temperatura do ar.
Dias de armazenamento
Condições de
secagem
1 75 150 225
F-2. T-30ºC 75,19 a A 81,38 a
A 90,38 a A 92,38 a A
F-6. T-30ºC 64,84 a B 70,84 a AB 77,10 a A 77,64 a A
F-12. T-30ºC 52,74 a D 59,74 a C 68,74 a B 70,74 a A
Média 64,26 70,65 78,74 80,25
F-2. T-45ºC 78,29 a B 84,29 a B 93,29 a A 95,29 a A
F-6. T-45ºC 86,93 a A 92,83 a A 101,36 a A 101,83 a A
F-12. T-45ºC 78,85 a A 84,86 a A 93,50 a A 95,50 a A
Média 78,29 87,33 96,05 97,54
F-2. T-60ºC 95,26 a A 94,26 a A 104,26 a A 106,26 a A
F-6. T-60ºC 90,69 a A 95,69 a A 104,89 a A 106,89 a A
F-12. T-60ºC 88,66 a C 94,46 a B 101,30 a A 101,46 a A
Média 91,54 94,80 103,48 104,87
Médias aritméticas simples de três repetições, acompanhadas por letras diferentes minúsculas na mesma coluna e maiúsculas na
mesma linha para a mesma temperatura de secagem, diferem entre si pelo teste de Tukey a 5% de probabilidade.
F-2, F-6, F-12= Fluxo do ar de secagem 2, 6 e 12m
3
de ar/min/m
2
, respectivamente.
T-30ºC, T-45ºC, T-60ºC= Temperatura do ar de secagem de 30, 45 e 60ºC respectivamente.
Através da apresentação dos dados do efeito da temperatura (Tabela 22)
observa-se que não ocorreu diferença significativa entre as condições de secagem,
porém, analisando as médias percebe-se que para o fluxo de 2m
3
/min/m
2
, as
condições de secagem com temperatura de 60ºC obtiveram maior atividade
enzimática em relação as temperaturas de 30 e 45ºC. Já para os fluxos de 6 e 12
m
3/
min/m
2
as temperaturas de 45 e 60ºC se mantiveram acima da média em relação
a temperatura de 30ºC que se manteve abaixo da média de cada fluxo. Para o
mesmo fluxo de ar, o aumento de temperatura provocou aumento na atividade da
polifenoloxidase.
Os efeitos na atividade enzimática não são claros quando se avalia os
diferentes fluxos utilizados na secagem (Tabela 23), principalmente para as
temperaturas de 45 e 60ºC onde os valores de atividade da enzima polifenoloxidase
entre os fluxos se apresentam próximos. Porém, em temperatura baixa (30ºC), o uso
do fluxo menor 2m
3
de ar/min/m
2
apresentou maior atividade enzimática em relação
aos demais fluxos, estando sempre acima da média, em todos os tempos de
armazenamento.
60
A atividade da enzima polifenoloxidase aumentou no decorrer do
armazenamento para todas as condições de secagem utilizadas. Tal resultado
também foi obtido por Moura et al. (1999) em que observaram uma atividade da
polifenoloxidase durante o armazenamento em condições ambientais por 8 meses.
Da mesma forma, Iaderoza et al. (1989) encontraram atividade dessa enzima na
cultivar carioca durante o período de armazenamento por 360 dias.
O defeito “difícil de cozinhar” tem sido atribuído a mudanças físicas e
químicas que ocorrem entre as células durante a estocagem, resultando em um
aumento na estabilidade da lamela média frente ao cozimento. A explicação mais
aceita é a insolubilização de substâncias pécticas devido à enzima fitase (Chiaradia
e Gomes, 1997). Tem-se sugerido a contribuição de outras reações enzimáticas ao
endurecimento, as quais incluem a remoção de grupos metil das pectinas pelas
pectinesterases, hidrólise de proteínas por proteases, oxidação de polifenóis por
peroxidases ou polifenoloxidases e em menor proporção, oxidação de lipídios por
lipoxigenases (Hohllberg e Stanley, 1987).
Os resultados de capacidade de absorção de água pelos grãos de feijão da
cultivar Guapo Brilhante submetidos a diferentes condições de secagem para cada
tempo de armazenamento, estão apresentados nas Figuras 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8 e 9.
Através dos resultados obtidos observou-se que todos os tratamentos de
secagem apresentaram comportamento padrão de hidratação de feijões, em que é
caracterizado por um período inicial de rápida absorção de água, seguido de uma
taxa de diminuição progressiva, até que a saturação foi atingida (Hincks e Stanley,
1986).
Esse comportamento vem de acordo com Pesk et al. (2003); Ferreira e
Borghetti, (2004), que descreveram que sementes ou grãos submetidos à hidratação
em água muito freqüentemente apresentam padrão trifásico de absorção e em geral
a fase I é rápida, dirigida pelo potencial mátrio do grão. O potencial mátrio está
relacionado com a composição das sementes ou grãos.
O feijão por ser rico em proteínas apresenta uma das propriedades mais
importantes que é a facilidade com que esses compostos se combinam com a água,
proporcionando assim uma rápida hidratação.
Os efeitos de temperatura (Figuras, 2, 3, 4 e 5) mostraram que a capacidade
de hidratação dos grãos somente apresentou diferença na absorção de água aos 75
e 150 dias de armazenagem (Figura 3 e 4), onde observa-se que as condições de
61
secagem em que se utilizou a fluxo de 12m
3
de ar/min/m
2
(Figura 4 C) apresentaram
capacidade de absorção de água mais uniforme nas primeiras 4 horas de
hidratação, em relação as condições de secagem em que foram utilizados fluxo
menor (Figura 4 A e B). Já para aos 225 dias de armazenamento (Figura 5) todas
as condições de secagem apresentaram nas primeiras 4 horas de hidratação
desuniformidade na capacidade de absorção de água, devido provavelmente ao
próprio envelhecimento tecnológico.
Estes resultados sugerem que a utilização de baixo fluxo de ar pode no
decorrer do tempo de armazenamento interferir na capacidade de hidratação inicial
dos grãos de feijão. Isto se deve provavelmente aos maiores danos na integridade
física causados aos grãos decorrente da exposição destes por mais tempo a altas
temperaturas de secagem ou a uma maior demora no processo de secagem.
62
Figura 2 Efeito das temperaturas do ar de secagem na variação da absorção de água em
função do tempo de hidratação dos grãos de feijão submetidos a secagem
estacionária no tempo inicial de armazenamento.
0,00
10,00
20,00
30,00
40,00
50,00
60,00
012345678910111213141516
Tempo de hidratação (horas)
Teor de Água (%)
Fluxo do ar 2; T 60ºC
Fluxo do ar 2; T 30ºC
Fluxo do ar 2; T 45ºC
A) Fluxo do ar 2m
3
de ar/min/m
2
; Temperatura 30, 45 e 60ºC
0,00
10,00
20,00
30,00
40,00
50,00
60,00
012345678910111213141516
Tempo de hidratação (horas)
Teor de Água (%)
Fluxo do ar 6; T 60ºC
Fluxo do ar 6; T 30ºC
Fluxo do ar 6; T 45ºC
B) Fluxo do ar 6 m
3
de ar/min/m
2
; Temperatura 30, 45 e 60ºC
0,00
10,00
20,00
30,00
40,00
50,00
60,00
012345678910111213141516
Tempo de hidratação (horas)
Teor de Água (%)
Fluxo do ar 12; T. 60ºC
Fluxo do ar 12; T 30ºC
Fluxo do ar 12; T 45ºC
C) Fluxo do ar 12 m
3
de ar/min/m
2
; Temperatura 30, 45 e 60ºC
63
Figura 3 Efeito das temperaturas do ar de secagem na variação da absorção de água em
função do tempo de hidratação dos grãos de feijão submetidos a secagem
estacionária no tempo 75 dias de armazenamento.
0,00
10,00
20,00
30,00
40,00
50,00
60,00
012345678910111213141516
Tempo de hidratação (horas)
Teor de Água (%)
Fluxo do ar 2; T 60ºC
Fluxo do ar 2; T 30ºC
Fluxo do ar 2; T 45ºC
A) Fluxo do ar 2 m
3
de ar/min/m
2
; Temperatura 30, 45 e 60ºC
0,00
10,00
20,00
30,00
40,00
50,00
60,00
012345678910111213141516
Tempo de hidratação (horas)
Teor de Água (%)
Fluxo do ar 6; T 60ºC
Fluxo do ar 6; T 30ºC
Fluxo do ar 6; T 45ºC
B) Fluxo do ar 6 m
3
de ar/min/m
2
; Temperatura 30, 45 e 60ºC
0,00
10,00
20,00
30,00
40,00
50,00
60,00
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16
Tempo de hidratação (horas)
Teor de Água (%)
Fluxo do ar 12; T. 60ºC
Fluxo do ar 12; T 30ºC
Fluxo do ar 12; T 45ºC
C) Fluxo do ar 12 m
3
de ar/min/m
2
; Temperatura 30, 45 e 60ºC
64
Figura 4 Efeito das temperaturas do ar de secagem na variação da absorção de água em
função do tempo de hidratação dos grãos de feijão submetidos a secagem
estacionária no tempo 150 dias de armazenamento.
0,00
10,00
20,00
30,00
40,00
50,00
60,00
012345678910111213141516
Tempo de hidratação (horas)
Teor de Água (%)
Fluxo do ar 2; T 60ºC
Fluxo do ar 2; T 30ºC
Fluxo do ar 2; T 45ºC
A) Fluxo do ar 2m
3
de ar/min/m
2
; Temperatura 30, 45 e 60ºC
0,00
10,00
20,00
30,00
40,00
50,00
60,00
012345678910111213141516
Tempo de hidratação (horas)
Teor de Água (%)
Fluxo do ar 6; T 60ºC
Fluxo do ar 6; T 30ºC
Fluxo do ar 6; T 45ºC
B) Fluxo do ar 6m
3
de ar/min/m
2
Temperatura 30, 45 e 60ºC
0,00
10,00
20,00
30,00
40,00
50,00
60,00
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16
Tempo de hidratação (horas)
Teor de Água (%)
Fluxo do ar 12; T. 60ºC
Fluxo do ar 12; T 30ºC
Fluxo do ar 12; T 45ºC
C) Fluxo do ar 12m
3
de ar/min/m
2
; Temperatura 30, 45 e 60ºC
65
Figura 5 Efeito das temperaturas do ar de secagem na variação da absorção de água em
função do tempo de hidratação dos grãos de feijão submetidos a secagem
estacionária no tempo 225 dias de armazenamento.
0,00
10,00
20,00
30,00
40,00
50,00
60,00
012345678910111213141516
Tempo de hidratação (horas)
Teor de Água (%)
Fluxo do ar 2; T 60ºC
Fluxo do ar 2; T 30ºC
Fluxo do ar 2; T 45ºC
A) Fluxo do ar 2m
3
de ar/min/m
2
; Temperatura 30, 45 e 60ºC
0,00
10,00
20,00
30,00
40,00
50,00
60,00
012345678910111213141516
Tempo de hidratação (horas)
Teor de Água (%)
Fluxo do ar 6; T 60ºC
Fluxo do ar 6; T 30ºC
Fluxo do ar 6; T 45ºC
B) Fluxo do ar 6m
3
de ar/min/m
2
; Temperatura 30, 45 e 60ºC
0,00
10,00
20,00
30,00
40,00
50,00
60,00
012345678910111213141516
Tempo de hidratação (horas)
Teor de Água (%)
Fluxo do ar 12; T. 60ºC
Fluxo do ar 12; T 30ºC
Fluxo do ar 12; T 45ºC
C
)
Fluxo do ar 12m
3
de ar/min/m
2
;
Tem
p
eratura 30
,
45 e 60ºC
66
Figura 6 Efeito dos fluxos do ar de secagem na variação da absorção de água em função do
tempo de hidratação dos grãos de feijão submetidos a secagem estacionária no
tempo inicial de armazenamento.
0,00
10,00
20,00
30,00
40,00
50,00
60,00
012345678910111213141516
Tempo de Hidratação (horas)
Teor de Água (%)
Fluxo do ar 12; T 30ºC
Fluxo do ar 2; T 30ºC
Fluxo do ar 6; T 30ºC
A) Temperatura 30ºC; Fluxo do ar 2, 6 e 12m
3
de ar/min/m
2
0,00
10,00
20,00
30,00
40,00
50,00
60,00
012345678910111213141516
Tempo de Hidratação (horas)
Teor de Água (%)
Fluxo do ar 12; T 45ºC
Fluxo do ar 2; T 45ºC
Fluxo do ar 6; T 45ºC
B) Temperatura 45ºC; Fluxo do ar 2, 6 e 12m
3
de ar/min/m
2
0,00
10,00
20,00
30,00
40,00
50,00
60,00
012345678910111213141516
Tempo de Hidratação (horas)
Teor de Água (%)
Fluxo do ar 12; T. 60ºC
Fluxo do ar 2; T 60ºC
Fluxo do ar 6; T 60ºC
C) Temperatura 60ºC; Fluxo do ar 2, 6 e 12m
3
de ar/min/m
2
67
Figura 7 Efeito dos fluxos do ar de secagem na variação da absorção de água em função do
tempo de hidratação dos grãos de feijão submetidos a secagem estacionária no
tempo 75 dias de armazenamento.
0,00
10,00
20,00
30,00
40,00
50,00
60,00
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16
Tempo de hidratação (horas)
Teor de Água (%)
Fluxo do ar 12; T 30ºC
Fluxo do ar 2; T 30ºC
Fluxo do ar 6; T 30ºC
A) Temperatura 30ºC; Fluxo do ar 2, 6 e 12m
3
de ar/min/m
2
0,00
10,00
20,00
30,00
40,00
50,00
60,00
012345678910111213141516
Tempo de hidratação (horas)
Teor de Água (%)
Fluxo do ar 12; T 45ºC
Fluxo do ar 2; T 45ºC
Fluxo do ar 6; T 45ºC
B) Temperatura 60ºC; Fluxo do ar 2, 6 e 12m
3
de ar/min/m
2
0,00
10,00
20,00
30,00
40,00
50,00
60,00
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16
Tempo de hidratação (horas)
Teor de Água (%)
Fluxo do ar 12; T. 60ºC
Fluxo do ar 2; T 60ºC
Fluxo do ar 6; T 60ºC
C) Temperatura 60ºC; Fluxo do ar 2, 6 e 12m
3
de ar/min/m
2
68
Figura 8 Efeito dos fluxos do ar de secagem na variação da absorção de água em função do
tempo de hidratação dos grãos de feijão submetidos a secagem estacionária aos
150 dias de armazenamento.
0,00
10,00
20,00
30,00
40,00
50,00
60,00
012345678910111213141516
Tempo de hidratação (horas)
Teor de Água (%)
Fluxo do ar 12; T 30ºC
Fluxo do ar 2; T 30ºC
Fluxo do ar 6; T 30ºC
A) Temperatura 30ºC; Fluxo do ar 2, 6 e 12m
3
de ar/min/m
2
0,00
10,00
20,00
30,00
40,00
50,00
60,00
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16
Tempo de hidratação (horas)
Teor de Água (%)
Fluxo do ar 12; T 45ºC
Fluxo do ar 2; T 45ºC
Fluxo do ar 6; T 45ºC
B) Temperatura 45ºC; Fluxo do ar 2, 6 e 12m
3
de ar/min/m
2
0,00
10,00
20,00
30,00
40,00
50,00
60,00
012345678910111213141516
Tempo de hidratação (horas)
Teor de Água (%)
Fluxo do ar 12; T. 60ºC
Fluxo do ar 2; T 60ºC
Fluxo do ar 6; T 60ºC
C) Temperatura 60ºC; Fluxo do ar 2, 6 e 12m
3
de ar/min/m
2
69
Figura 9 Efeito dos fluxos do ar de secagem na variação da absorção de água em função do
tempo de hidratação dos grãos de feijão submetidos a secagem estacionária aos
225 dias de armazenamento.
0,00
10,00
20,00
30,00
40,00
50,00
60,00
012345678910111213141516
Tempo de hidratação (horas)
Teor de Água (%)
Fluxo do ar 12; T 30ºC
Fluxo do ar 2; T 30ºC
Fluxo do ar 6; T 30ºC
A) Temperatura 30ºC; Fluxo do ar 2, 6 e 12m
3
de ar/min/m
2
0,00
10,00
20,00
30,00
40,00
50,00
60,00
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16
Tempo de hidratação (horas)
Teor de Água (%)
Fluxo do ar 12; T 45ºC
Fluxo do ar 2; T 45ºC
Fluxo do ar 6; T 45ºC
B) A) Temperatura 45ºC; Fluxo do ar 2, 6 e 12m
3
de ar/min/m
2
0,00
10,00
20,00
30,00
40,00
50,00
60,00
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16
Tempo de hidratação (horas)
Teor de Água (%)
Fluxo do ar 12; T. 60ºC
Fluxo do ar 2; T 60ºC
Fluxo do ar 6; T 60ºC
C) Temperatura 60ºC; Fluxo do ar 2, 6 e 12m
3
de ar/min/m
2
70
Na Figura 10, estão apresentados os gráficos referentes à capacidade de
hidratação individual de cada condição de secagem em diferentes tempos de
armazenamento. Pode-se verificar que os comportamentos da capacidade de
absorção de água para todas as condições de secagem foram semelhantes,
aumentando a capacidade de hidratação inicial com o tempo de armazenamento.
Isto pode ser devido ao aumento no teor de água dos grãos (Tabela 2) que ocorreu
durante o armazenamento para todas as condições de secagem. Observação
semelhante foram constatadas por Romano et al. (2004; 2005) em que verificaram
maior capacidade de absorção inicial de água nas amostras com maior umidade.
A absorção de água é, na verdade, um balanço entre a taxa em que a água é
absorvida e a taxa na qual os sólidos solúveis são perdidos. Ao final do tempo de
hidratação, quando a absorção de água é baixa, a perda de sólidos deve ser maior
nos feijões com alta umidade, para mostrar a perda de sólidos (Hincks e Stanley,
1986).
Observando-se os gráficos da Figura 10 (A,B,C,D,E,F,G,H E I), é possível
constatar que o armazenamento reduziu a capacidade de hidratação dos grãos, pois
para os fluxos do ar de secagem 2, 6 e 12m
3
de ar/min/m
2
combinados com
temperaturas de 30, 45 e 60ºC tiveram ao final das 12 horas de hidratação a
capacidade de absorção de água reduzida em 2,15%, 1,55%, 1,48%, 1,03%, 2,51%,
1,27%, 1,46%, 1,41% e 2,33% , respectivamente, em relação a capacidade de
hidratação no tempo inicial de armazenamento. Provavelmente isto tenha ocorrido
devido aos danos e à deterioração das membranas causados por mudanças
bioquímicas, e, ou, físico-químicas ocorridas nos cotilédones.
Resultados similares foram encontrados por Canniatti-Brazaca et al. (1998)
com feijão guandu armazenado a 11ºC e por Londero et al. (2005a,b) com a cultivar
TPS Nobre, representativa do grupo preto e com o cultivar Pérola, representativa do
grupo carioca. O armazenamento reduz a capacidade de absorção de água pelos
grãos, pois para a colheita antecipada, o cultivar CI 128 ao final dos 8 meses reduziu
7,3% de água em relação ao seu peso inicial no inicio do armazenamento. O mesmo
ocorreu quando colhida em época normal, na qual a capacidade de absorção
reduziu 4,99% durante o armazenamento (Rios et al., 2003). A oxidação de taninos
no tegumento dos grãos de feijão pode restringir a mobilidade de água e então
contribuir para a condição de “tegumento endurecido” durante o armazenamento
(Stanley & Hillis, 1992).
71
0,00
10,00
20,00
30,00
40,00
50,00
60,00
012345678910111213141516
Tempo de Hidratação (Horas)
Teor de Água (%)
Tempo Inicial
75 Dias
150 Dias
225 Dias
A) Fluxo do ar 2m
3
de ar/min/m
2
; Temperatura do ar 30ºC
0,00
10,00
20,00
30,00
40,00
50,00
60,00
012345678910111213141516
Tempo de Hidratação (Horas)
Teor de Água (%)
Tempo Inicial
75 Dias
150 Dias
225 Dias
B) Fluxo do ar 2m
3
de ar/min/m
2
; Temperatura do ar 45ºC
0,00
10,00
20,00
30,00
40,00
50,00
60,00
012345678910111213141516
Tempo de Hidratação (Horas)
Teor de Água (%)
Tempo Inicial
75 Dias
150 Dias
225 Dias
C) Fluxo do ar 2m
3
de ar/min/m
2
; Temperatura do ar 60ºC
72
0,00
10,00
20,00
30,00
40,00
50,00
60,00
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16
Tempo de Hidratação (Horas)
Teor de Água (%)
Tempo Inicial
75 Dias
150 Dias
225 Dias
D) Fluxo do ar 6m
3
de ar/min/m
2
; Temperatura do ar 30ºC
0,00
10,00
20,00
30,00
40,00
50,00
60,00
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16
Tempo de Hidratação (Horas)
Teor de Água (%)
Tempo Inicial
75 Dias
150 Dias
225 Dias
E) Fluxo do ar 6m
3
de ar/min/m
2
; Temperatura do ar 45ºC
0,00
10,00
20,00
30,00
40,00
50,00
60,00
012345678910111213141516
Tempo de Hidratação (Horas)
Teor de Água (%)
Tempo Inicial
75 Dias
150 Dias
225 Dias
F
)
Fluxo do ar 6m
3
de ar/min/m
2
; Temperatura do ar 60ºC
73
Figura 10 Variação da absorção de água em função do tempo de hidratação dos grãos de
feijão submetidos a secagem estacionária e tempos de armazenamento pelo
sistema convencional
.
0,00
10,00
20,00
30,00
40,00
50,00
60,00
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16
Tempo de Hidratação (Horas)
Teor de Água (%)
Tempo Inicial
75 Dias
150 Dias
225 Dias
G) Fluxo do ar 12m
3
de ar/min/m
2
; Temperatura 30ºC
0,00
10,00
20,00
30,00
40,00
50,00
60,00
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16
Tempo de Hidratação (Horas)
Teor de Água (%)
Tempo Inicial
75 Dias
150 Dias
225 Dias
H) Fluxo do ar 12m
3
de ar/min/m
2
; Temperatura 45ºC
0,00
10,00
20,00
30,00
40,00
50,00
60,00
012345678910111213141516
Tempo de Hidratação (Horas)
Teor de Água (%)
Tempo Inicial
75 Dias
150 Dias
225 Dias
I) Fluxo do ar 12m
3
de ar/min/m
2
; Temperatura 60ºC
74
Nas tabelas 24 e 25 encontram-se os resultados do tempo de cocção dos
feijões submetidos a diferentes condições de secagem estacionária e armazenados
pelo sistema convencional por 225 dias.
Os resultados do efeito da temperatura do ar estão na Tabela 24, onde
verificou-se que a partir dos 75 dias de armazenamento para o fluxo do ar de
secagem de 2m
3
de ar/min/m
2
quando se utilizou a temperatura do ar de 60ºC
apresentou maior tempo de cocção em relação a temperatura de 30 e 45ºC. A
mesma tendência se verificou para os fluxos de 6 e 12m
3
de ar/min/m
2
.
Os efeitos dos fluxos do ar de secagem apresentam-se na Tabela 23, em que
se observou que para a temperatura do ar de secagem de 30ºC o tratamento
utilizando fluxo de 2m
3
de armin/m
2
apresentou maior tempo de cocção em relação
aos fluxos de 6 e 12m
3
de ar/min/m
2
. O mesmo se observou para as temperaturas
do ar de secagem de 45 e 60ºC.
Tabela 24- Efeito das temperaturas do ar e do tempo de armazenamento sobre o tempo de
cocção dos grãos de feijão (minutos) secos pelo sistema estacionário e armazenados pelo
sistema convencional, em três fluxos de ar.
Dias de armazenamento
Condições de
secagem
1 75 150 225
F-2. T-30ºC 21,06 a D 24,06 b C 34,36 a B 38,41 ab A
F-2. T-45ºC 22,13 a D 24,30 b C 31,17 b B 36,17 b A
F-2. T-60ºC 22,18 a D 26,51 a C 34,40 a B 41,40 a A
Média 21,79 24,96 33,31 38,66
F-6. T-30ºC 20,42 a D 23,14 b C 33,00 ab B 38,00 ab A
F-6. T-45ºC 21,07 a D 24,46 ab C 29,17 b B 35,17 b A
F-6. T-60ºC 21,10 a D 25,12 a C 36,29 a B 41,29 a A
Média 20,86 24,24 32,82 38,15
F-12. T-30ºC 20,36 a D 23,46 b C 30,25 a B 35,25b A
F-12. T-45ºC 21,08 a D 24,23 b C 31,10 a B 36,10 b A
F-12. T-60ºC 21,01 a D 26,03 a C 32,49 a B 39,49 a A
Média 20,86 24,24 32,82 38,15
Médias aritméticas simples de três repetições, acompanhadas por letras diferentes minúsculas na mesma coluna e maiúsculas na
mesma linha para o mesmo fluxo de ar de secagem, diferem entre si pelo teste de Tukey a 5% de probabilidade.
F-2, F-6, F-12= Fluxo do ar de secagem 2, 6 e 12m
3
de ar /min/m
2
, respectivamente.
T-30ºC, T-45ºC, T-60ºC= Temperatura do ar de secagem de 30, 45 e 60ºC respectivamente.
75
Tabela 25- Efeito dos fluxos do ar (m
3
/min/m
2
) e do tempo de armazenamento sobre o
tempo de cocção dos grãos de feijão secos pelo sistema estacionário e armazenados pelo
sistema convencional, em três temperaturas do ar de secagem.
Dias de armazenamento
Condições de
secagem
1 75 150 225
F-2. T-30ºC 21,06 a D 24,06 a C 34,36 a B 38,41 a A
F-6. T-30ºC 20,42 a D 23,14 a C 33,00 a B 38,00 a A
F-12. T-30ºC 20,36 a D 23,46 a C 30,25 b B 35,25 b A
Média 20,61 23,55 32,54 37,22
F-2. T-45ºC 22,13 a D 24,30 a C 31,17 a B 36,17 a A
F-6. T-45ºC 21,07 a D 24,46 a C 29,17 a B 35,17 a A
F-12. T-45ºC 21,08 a D 24,23 a C 31,10 a B 36,10 a A
Média 21,43 24,33 30,48 35,81
F-2. T-60ºC 22,01 a D 26,51 a C 34,40 a B 41,40 a A
F-6. T-60ºC 21,10 a D 25,12 a C 36,29 a B 41,29 a A
F-12. T-60ºC 21,01 a D 26,03 a C 32,49 a B 39,49 a A
Média 20,11 25,89 34,39 40,73
Médias aritméticas simples de três repetições, acompanhadas por letras diferentes minúsculas na mesma coluna e maiúsculas na
mesma linha para a mesma temperatura do ar de secagem, diferem entre si pelo teste de Tukey a 5% de probabilidade.
F-2, F-6, F-12= Fluxo do ar de secagem 2, 6 e 12m
3
de ar /min/m
2
, respectivamente.
T-30ºC, T-45ºC, T-60ºC= Temperatura do ar de secagem de 30, 45 e 60ºC.
Pelos resultados obtidos verifica-se que para o efeito de temperatura a
utilização de temperaturas mais elevada (60ºC) na secagem apresentou tempos de
cocção quase sempre acima da média, indicando que ocorreu um aumentando
significativo na dureza dos grãos de feijão.
As condições de secagem em que foram utilizados fluxo de 2 m
3
de ar/min/m
2
com temperatura de 30, 45 e 60ºC (Tabela 23) apresentaram tempo de cocção
acima da média, indicando que provavelmente a demora na secagem tenha
provocado maior deterioração dos grãos assim como temperatura elevada causa
maior endurecimento dos grãos de feijão.
O processo de secagem ocorre em três etapas, sendo que na primeira etapa
o ar de secagem cede calor ao grão forçando a umidade contida no grão a migrar
para a camada externa do grão. Na segunda etapa pelo fato da umidade do ar na
camada externa do grão ser maior que do ar de secagem, ou seja, a umidade
relativa do grão, é maior que a umidade relativa do ar, é estabelecido o fluxo de
vapor no sentido da camada externa do grão para o ar de secagem. Na terceira
etapa, como o ar de secagem repassou calor ao grão e recebeu vapor de água, a
76
sua temperatura diminui, e a sua umidade relativa aumenta. O ar de secagem passa
então a ser denominado de exaustão. Quanto mais próxima de 100% for à umidade
relativa do ar de exaustão maior será a eficiência da secagem.
A secagem quando se processa de forma muito rápida, com altas
temperaturas, não proporciona tempo suficiente da umidade contida no grão migrar
para a camada externa, causando com isso danos aos grãos e acelerando a
deterioração dos grãos.
Fluxos do ar de secagem muito baixo promovem secagem mais lenta, o que
faz com os grãos fiquem mais tempo com alta umidade e conseqüentemente com
maior atividade metabólica o que também acelera a deterioração dos grãos. Fluxo
muito baixo combinado com alta temperatura também causam prejuízos aos grãos,
pois esses ficam por muito tempo expostos a alta temperatura.
Analisando o tempo de cocção no decorrer do armazenamento constata-se
que o tempo de cocção aumentou durante o armazenamento dos grãos para todas
as condições de secagem, atingindo aproximadamente um aumento de 2 vezes no
tempo de cocção em relação ao a avaliação inicial. Estando ainda, entretanto dentro
dos tempos de cocção aceitáveis para comercialização.
Resultados semelhantes aos obtidos neste estudo foram contatados por
Canniatti-Brazaca et al. (1999) trabalhando com feijão guandu, onde concluíram que
a quantidade de água absorvida foi diminuindo conforme aumento do tempo de
estocagem e o tempo de cocção aumentou. Do mesmo modo Ribeiro et al. (2005)
observou que o armazenamento dos feijões em alta temperatura e umidade relativa
induziu o endurecimento dos grãos, causando um aumento de 2,3 e 6,4 vezes no
tempo de cozimento dos feijões armazenados por 30 e 60 dias. Também Donadell &
Prudencio-Ferreira (1999) verificaram um aumento de 5,61 e 6,25 vezes no tempo
de cozimento quando os feijões do tipo carioca foram armazenados por 30 e 40 dias
a 41ºC sem controle da umidade relativa.
Armazenando feijão da cultivar perola em silo bolsa e ambiente sem controle
de UR e temperatura Vieira et al. (2005) constataram que após 60 dias, os valores
de referencia para tempo de cocção aumentaram até os 20 dias de armazenamento,
chegando a mais de uma hora para ambos os ambientes; no entanto a partir do 3
mês de armazenamento , o feijão armazenado dentro do silo bolsa apresentou
aumento significativo no tempo de cocção em relação ao a armazenamento em
ambiente natural.
77
O defeito “difícil de cozinhar” é a característica de aceitabilidade mais
importante em feijão e dependendo das condições e tempo de armazenamento, o
feijão sofre endurecimento, o qual se caracteriza pelo maior tempo gasto em sua
cocção. O aumento do tempo de cocção é comum acontecer em feijões e tem sido
atribuído a mudanças físicas e químicas que ocorrem entre as células durante a
estocagem.
As causas do endurecimento podem estar relacionadas com mudanças na
parede celular dos cotilédones do feijão. Componentes da parede celular como
polissacarídeos, compostos fenólicos e glicoproteínas podem sofrer ligações
cruzadas entre si, tornando a parede mais rígida e resistente à cocção (Yousif et al.,
2003).
As percentagens de sólidos totais no caldo de cocção dos grãos de feijão
estão apresentados nas tabelas 26 e 27, onde se observou que não ocorreu
diferença estatística significativa entre as condições de secagem para efeito de
temperatura e do fluxo do ar de secagem em todos os tempos de avaliação.
Tabela 26- Efeito das temperaturas do ar e do tempo de armazenamento sobre a
percentagem de sólidos totais no caldo de cocção dos grãos de feijão secos pelo sistema
estacionário e armazenados pelo sistema convencional, em três fluxos de ar.
Dias de armazenamento
Condições de
secagem
1 75 150 225
F-2. T-30ºC 5,10 a A 4,39 a A 3,19 a B 2,93 a B
F-2. T-45ºC 5,33 a A 3,39 a B 3,18 a C 2,91 a D
F-2. T-60ºC 4,17 b A 4,46 a AB 3,53 a B 3,23 a B
Média 4,87 4,08 3,30 3,02
F-6. T-30ºC 4,70 a A 3,50 a B 3,46 a B 3,16 a B
F-6. T-45ºC 5,10 a A 3,94 a B 3,39 a B 3,07 a B
F-6. T-60ºC 5,15 a A 3,36 a B 3,35 a B 3,07 a B
Média 4,98 3,60 3,40 3,10
F-12. T-30ºC 4,93 a A 3,42 a B 3,41 a B 3,11 a B
F-12. T-45ºC 4,72 a A 3,96 a AB 3,26 a B 2,95 a C
F-12. T-60ºC 5,11 a A 4,48 a A 3,20 a B 2,92 a B
Média 4,92 3,95 3,29 2,99
Médias aritméticas simples de três repetições, acompanhadas por letras diferentes minúsculas na mesma coluna e maiúsculas na
mesma linha para o mesmo fluxo de ar de secagem, diferem entre si pelo teste de Tukey a 5% de probabilidade.
F-2, F-6, F-12= Fluxo do ar de secagem 2, 6 e 12m
3
de ar /min/m
2
, respectivamente.
T-30ºC, T-45ºC, T-60ºC= Temperatura do ar de secagem de 30, 45 e 60ºC.
78
Tabela 27- Efeito dos fluxos do ar (m
3
/min/m
2
) e do tempo de armazenamento sobre os
sólidos totais no caldo de cocção (%) dos grãos de feijão secos pelo sistema estacionário e
armazenados pelo sistema convencional, em três temperaturas do ar de secagem.
Dias de armazenamento
Condições de
secagem
1 75 150 225
F-2. T-30ºC 5,10 a A 4,39 a A 3,19 a B 2,93 a B
F-6. T-30ºC 4,70 a A 3,50 a B 3,46 a B 3,16 a B
F-12. T-30ºC 4,93 a A 3,42 a B 3,41 a B 3,11 a B
Média 4,91 3,77 3,35 3,07
F-2. T-45ºC 5,33 a A 3,39 a B 3,18 a C 2,91 a D
F-6. T-45ºC 5,10 a A 3,94 a B 3,39 a B 3,07 a B
F-12. T-45ºC 4,72 a A 3,96 a AB 3,26 a B 2,95 a C
Média 5,05 3,76 3,28 2,98
F-2. T-60ºC 4,17 b A 4,46 a AB 3,53 a B 3,23 a B
F-6. T-60ºC 5,15 a A 3,36 a B 3,35 a B 3,07 a B
F-12. T-60ºC 5,11 ab A 4,48 a A 3,20 a B 2,92 a B
Média 4,91 4,10 3,36 3,07
Médias aritméticas simples de três repetições, acompanhadas por letras diferentes minúsculas na mesma coluna e maiúsculas na
mesma linha área a mesma temperatura de secagem, diferem entre si pelo teste de Tukey a 5% de probabilidade.
F-2, F-6, F-12= Fluxo do ar de secagem 2, 6 e 12m
3
de ar /min/m
2
, respectivamente.
T-30ºC, T-45ºC, T-60ºC= Temperatura do ar de secagem de 30, 45 e 60ºC respectivamente.
A quantidade de sólidos totais no caldo de cocção diminuiu significativamente
ao longo do armazenamento para todos as condições de secagem. A diminuição da
concentração de sólidos totais no caldo torna-o menos espesso, sendo assim menos
aceitável pelo consumidor.
Os resultados obtidos pelos testes de acidez, taninos, atividade da enzima
peroxidase e polifenoloxidade, e principalmente proteína solúvel indicaram que
ocorreram alterações na qualidade nutricional do feijão ao longo do armazenamento.
A diminuição da proteína solúvel pode ser um dos fatores responsáveis pela
diminuição dos sólidos totais, pois a viscosidade é uma das propriedades funcionais
das proteínas. A viscosidade depende além do tipo de proteína da concentração de
sólidos (Sathe e Salunkhe, 1981).
O tempo de cocção dos feijões aumentou com o tempo de armazenamento,
indicando que ocorreu endurecimento dos grãos e estes perdem a capacidade de
formar caldo grosso. Isto pode estar relacionado a alterações das propriedades do
amido, pois Paredez-Lopez et al. (1989) mostraram que em feijões duros ocorre
79
aumento no conteúdo de amido danificado e elevação da viscosidade de pasta de
farinha de feijão.
80
5 – CONCLUSÕES
Temperaturas de secagem acima de 45ºC provocam efeitos intensos na
integridade física dos grãos, na atividade das enzimas peroxidase e polifenoloxidase
, e no tempo de cocção, independentemente do fluxo de ar de secagem utilizado,
não causando efeitos no peso volumétrico e no peso de 1000 grãos;
Velocidade de secagem mais lenta provoca maiores alterações na acidez do
óleo, diminuição da solubilidade protéica, maior atividade da enzima polifenoloxidase
e aumento no tempo de cocção dos grãos de feijão, independentemente da
temperatura utilizada;
A ruptura do tegumento (bandinha) do grão de feijão é mais dependente da
drasticidade de secagem do que do enrugamento e do tempo de armazenamento;
O aumento no tempo de armazenamento dos grãos de feijão provoca
aumento na acidez do óleo, na atividade das enzimas peroxidase e da
polifenoloxidase, e no tempo de cocção, com diminuição na solubilidade protéica e
nos teores de taninos e sólidos totais no caldo de cocção;
A capacidade de hidratação inicial dos grãos de feijão aumenta ao longo do
tempo de armazenamento, sendo mais influenciada por fluxos maiores no ar de
secagem;
A máxima capacidade de hidratação dos grãos de feijão diminui com o
aumento do tempo de armazenamento, mas não depende das condições de
secagem.
81
6 - REFERÊNCIAS BIBLIOGRAFICAS
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