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À base de sorgo e cúrcuma, produto é isento de glúten e se insere no conceito de “rótulos limpos”, com redução de aditivos químicos, como corantes e conservantes

Por Embrapa Uma opção mais saudável de snack à base de grão integral de sorgo com adição de cúrcuma, em alternativa ao tradicional “salgadinho de milho”, foi desenvolvida por pesquisadores da Embrapa Agroindústria de Alimentos (RJ) e da Embrapa Milho e Sorgo (MG), em parceria com a Universidade Federal do Estado do Rio de Janeiro (Unirio) e o Instituto Nacional de Pesquisa para Agricultura, Alimentação e Meio Ambiente (Inrae), da França.

snack produzido pelo processo de extrusão termoplástica (veja detalhes em quadro abaixoapresentou alto teor de compostos bioativos, associados à redução do risco de doenças crônicas cardiovasculares e alguns tipos de câncer. Por ser isento de glúten, pode ser consumido por pacientes celíacos.

Os resultados do desenvolvimento foram publicados na Revista Food Research International em novembro de 2021 sob o título: Efeito da extrusão e adição de cúrcuma nos compostos fenólicos e propriedades da kafirina em sorgo com tanino e sem tanino (Effect of extrusion and turmeric addition on phenolic compounds and kafirin properties in tannin and tannin-free sorghum). 

Os testes foram realizados em snacks produzidos com grãos inteiros de sorgo com tanino, da linhagem SC 319, e de sorgo sem tanino, o híbrido BRS 330 da Embrapa, ambos de coloração marrom. Os pesquisadores adicionaram condimentos naturais, para conferir cor e sabor ao produto, evitando a aspersão de uma emulsão oleosa, com temperos e corantes, normalmente aplicada pela indústria alimentícia. “A oferta dessa solução tecnológica, atende à crescente demanda dos consumidores por produtos mais saudáveis, sem glúten e clean label”, aponta Cristina Takeiti, pesquisadora da Embrapa Agroindústria de Alimentos. Os produtos clean label (“rótulo limpo”, em português) representam alimentos com reduzido número de ingredientes e aditivos químicos como corantes, saborizantes ou conservantes. 

Foto: Kadijah Suleiman

O que é extrusão termoplástica?O processo de extrusão de alimentos é uma forma de cozimento rápido, contínuo e homogêneo, a partir do qual se aplica alta pressão e temperatura durante um curto espaço de tempo. Como resultado, provocam-se mudanças na forma, estrutura e composição do produto.O uso desse processo apresenta inúmeras vantagens: versatilidade, alta produtividade, produtos com formas variadas e, principalmente, sem efluentes.É geralmente aplicado no processamento de cereais, grãos, farinhas de tuberosas e raízes, coprodutos da agroindústria, proteínas, alimentos e ingredientes destinados à alimentação humana e animal

Segundo dados publicados em revistas científicas internacionais, o sorgo possui aproximadamente dez vezes mais compostos bioativos que os cereais convencionais, como milho e trigo, especialmente as cultivares contendo taninos. Os pesquisadores comprovaram o alto teor de compostos fenólicos presentes no sorgo, principalmente na linhagem SC 319, que possui tanino. A pesquisa também mostrou que, após o processo de extrusão termoplástica, esses compostos são mais facilmente liberados da matriz celular e se tornam bioacessíveis.

Além de aumentar a capacidade antioxidante, a extrusão também melhora a solubilidade da principal classe de proteínas do sorgo, as kafirinas, levando à melhor digestibilidade desse cereal. “Esse resultado desmistifica a ideia de que todo alimento processado é prejudicial à saúde, uma vez que a técnica de extrusão possibilita que os compostos bioativos fiquem mais disponíveis e possam ser mais facilmente metabolizados e absorvidos pelo organismo humano”, completa Takeiti. 

Cúrcuma e sorgo: sabor e saúde na produção do snackOs snacks salgados extrudados foram produzidos na Planta Piloto de Cereais da Embrapa Agroindústria de Alimentos, com farinhas integrais de sorgo com e sem tanino, adicionadas de cúrcuma, cominho e pimenta caiena em pó. A equipe técnica da Embrapa Milho e Sorgo (Sete Lagoas, MG) realizou a limpeza prévia dos grãos pela técnica de separação por peneiras e insuflação de ar, retirando poeiras, sujidades, sementes e palhas. Após a limpeza, foi realizada a moagem dos grãos inteiros, sem polimento, em um moinho convencional de martelo. À farinha integral crua de sorgo obtida foram adicionadas as especiarias selecionadas (cúrcuma, cominho e pimenta caiena) separadamente para testes.  Em seguida, as misturas foram levadas à extrusão termoplástica. “O equipamento conjuga a ação mecânica associada à temperatura para promover a modificação em diferentes graus das estruturas celulares, gerando novos reagrupamentos, apresentados em formato de snacks ou biscoitos em formato esférico, por exemplo”, explica Carlos Piler, também pesquisador da Embrapa.Os testes mostraram que o snack adicionado de cúrcuma demonstrou melhor resultado, apresentando ótima expansão, cor, sabor e crocância. A cúrcuma é uma raiz, que pode conter até 30% de amido e, por isso, apresenta boas características tecnológicas, particularmente para esse produto, sendo muito utilizada na culinária indiana e reconhecida pelo seu grande poder antioxidante. Os pesquisadores também observaram diferença a partir da variedade de sorgo utilizada. “A amostra elaborada a partir do híbrido BRS 330 foi a mais crocante, uma característica altamente desejável para snacks”, completa Piler.

Técnicas de ponta mostram mais proteínas e bioativos disponíveis

Uma das principais dificuldades da inserção do sorgo na alimentação humana se deve ao fato de as kafirinas, que são as proteínas majoritárias do sorgo, apresentarem características próprias que dificultam sua digestão pelo organismo humano. Além disso, segundo estudos, os compostos fenólicos, principalmente os taninos abundantes em algumas variedades, são capazes de interagir com essas proteínas e reduzir em até 50% a digestibilidade proteica.

Assim, pesquisadores da Unirio e do Inrae investigaram as possíveis alterações no teor e perfil de compostos fenólicos e das kafirinas após a aplicação da extrusão termoplástica. Primeiramente, a equipe realizou análises para determinar a atividade antioxidante, especialmente os teores de compostos fenólicos, antes e após o processo de extrusão das variedades de sorgo BRS 330 e SC 319.

Na Unirio, foram aplicadas técnicas metabolômicas, como a cromatografia líquida de ultra performance em conjunto com a espectrometria de massas de alta resolução. “A vantagem da metabolômica, uma das técnicas analíticas mais modernas, e que possibilita mapear todos os compostos presentes nas amostras, realizando uma caracterização completa, a fim de subsidiar a etapa de desenvolvimento de novos produtos”, afirma Mariana Larraz, pesquisadora e professora do Programa de Pós-Graduação em Alimentos e Nutrição da Unirio.

No total, foram analisados 21 extratos obtidos de dois genótipos de sorgo na forma de farinha integral crua, de farinha proveniente dos materiais extrudados com e sem adição de cúrcuma, além da amostra-controle de milho. “Após o processo de extrusão, a análise in vitro indicou que houve em média um aumento de mais de 30% dos compostos fenólicos livres do sorgo, que podem ser mais facilmente absorvidos pelo organismo humano. No total, foram identificados 179 compostos fenólicos, dois deles detectados pela primeira vez no sorgo, como as isoflavonas (daidzeína e genisteína)”, revela Carolina Thomaz, doutoranda do Programa de Pós-Graduação em Alimentos e Nutrição da universidade carioca. 

O uso da cúrcuma como corante e saborizante natural foi um diferencial em termos de saudabilidade. “A adição de cúrcuma contribuiu para enriquecer os snacks com compostos fenólicos característicos desta raiz, como a curcumina, aumentando ainda mais a capacidade antioxidante do produto final. Dessa forma, a cúrcuma provou ser um excelente aditivo natural devido às suas propriedades tecnológicas e bioativas”, destaca Carolina Thomaz. 

Também foi realizada a análise da distribuição do tamanho molecular das proteínas por cromatografia líquida por exclusão de tamanho, pelo pesquisador Hamza Mameri do Inrae, em parceria com a Unirio. Nessa análise, foi possível compreender as alterações de solubilidade e, por consequência, da digestibilidade proteica do cereal, com intuito de promover sua utilização na alimentação humana.

“O genótipo BRS330 apresentou 32% das kafirinas extraíveis (solúveis + insolúveis) e este valor aumentou 16% após o processamento por extrusão, comprovando o impacto positivo do processamento na estrutura da proteína e melhorando a solubilidade”, destaca a doutoranda. Além disso, “o nível da solubilidade proteica após extrusão diferiu entre os genótipos utilizados, sendo maior na variedade rica em tanino, devido à própria conformação das proteínas deste genótipo”, acrescenta Mariana Larraz. Contudo, os dados obtidos indicaram que o processo de extrusão termoplástica foi capaz de agir de forma positiva em ambas as variedades de sorgo analisadas, consolidando-se como um processamento eficiente para aumentar a disponibilidade proteica. “Com isso, os resultados impactam positivamente a aplicação desse cereal na alimentação humana em sua forma extrudada”, pontua Carolina. 

Esses resultados complementam e corroboram as pesquisas realizadas pelo grupo da Universidade Federal de Minas Gerais (UFMG), relatados na matéria Técnica de processamento melhora a digestibilidade do sorgo e aumenta seu potencial antioxidante “Embora utilizadas técnicas diferentes para o estudo do sorgo, ambos comprovaram que o processo de extrusão contribuiu para aumentar a digestibilidade e a bioacessibilidade tanto das proteínas (kafirinas) quanto dos compostos fenólicos, o que tem grande impacto no aspecto funcional (benefícios à saúde) das farinhas e produtos obtidos”, salienta a pesquisadora Valéria Queiroz, da Embrapa Milho e Sorgo.

Pesquisa recebe menção honrosaEsse trabalho foi objeto da dissertação de mestrado da aluna Carolina Thomaz do Programa de Pós-Graduação em Alimentos e Nutrição (PPGAN) da Unirio, em parceria com a Embrapa e o Inrae.Intitulado “Como a extrusão altera o perfil fenólico e impacta na digestibilidade da proteína em grãos de sorgo?” (How does extrusion change the phenolic profile and impact protein digestibility in sorghum flours?), recebeu Menção Honrosa de Melhor Trabalho no eixo temático “Aspectos microbiológicos, químicos e bioquímicos” no Congresso on-line Brasileiro de Tecnologia de Cereais e Panificação, realizado de 05 a 09 de outubro de 2020 pela Universidade Federal de São João Del-Rei (UFSJ). Os autores do trabalho são: Carolina Thomaz dos Santos D’Almeida, Hamza Mameri, Marie-Hélène Morel, Carlos Wanderlei Piler de Carvalho, Valéria Aparecida Vieira Queiroz, Luiz Claudio Cameron, Cristina Yoshie Takeiti e Mariana Simões Larraz Ferreira.

Sorgo: nutrição e saúde aliadas a baixo custo de produção

Valéria Queiroz ressalta que “o consumo de alimentos nutritivos, promotores da saúde e produzidos em sistemas mais sustentáveis, saudáveis e seguros estão em plena ascensão. Por outro lado, consumidores com restrições ou preferências alimentares específicas têm demandado produtos de melhor qualidade nutricional, sensorial e que contribuam para o seu bem-estar. Entretanto, matérias-primas que atendam a todos esses requisitos e possuam baixo custo são escassas no mercado, especialmente de cereais, o que tem alavancado sua procura por parte das indústrias de alimentos”.

“Nesse contexto, a cultura do sorgo por ser mais resistente à seca, apresentar preços competitivos no mercado e seus grãos possuírem sabor suave, diversidade e altos teores de compostos bioativos pode ser uma alternativa viável para uso nas indústrias de alimentos hipoalergênicos, sem glúten, orgânicos, com propriedades funcionais e de origem vegetal (plant-based). Seus altos teores de compostos fenólicos possuem ação anticarcinogênica, anti-inflamatória, anti-hipertensiva e antiglicêmica, além de propriedades antimicrobianas que podem contribuir para um menor grau de contaminação com micotoxinas e para o cultivo com menor uso de agroquímicos”, afirma a pesquisadora.

Com a extrusão termoplástica, amplia-se, também, o uso do sorgo para fabricação de biscoitos (aerados e crocantes), barras de cereais, farinhas pré-cozidas de grãos inteiros (integrais), sendo essas aptas à utilização em pães integrais isentos de glúten, massas alimentícias, shakes, pós-achocolatados para bebidas integrais de cereais, entre outras aplicações. Por não ter gosto residual, sendo relativamente neutro, pode ser adicionado de saborizantes, mantendo as características do grão integral. 

Novos produtos plant-based e clean label por extrusão

Para Cristina Takeiti, o emprego da tecnologia de extrusão “permite a obtenção de um ingrediente alimentício com múltiplas entregas (deliveries), tanto se considerarmos uma solução tecnológica (“mimetizador” da rede de glúten, por exemplo) quanto um aportador de bioativos com biodisponibilidade/acessibilidade modificadas (alto poder antioxidante dos fenólicos)”. É especialmente interessante para a panificação, pois modifica a estrutura proteica do cereal, de forma que tenha características que simulem, emulem, ou mimetizem uma rede de glúten, trazendo leveza e textura macia ao miolo do pão. 

Além disso, a pesquisadora ressalta que a extrusão, por ser um processamento físico, que combina calor e trabalho mecânico, é considerada uma ferramenta viável para produtos com apelo clean label ou “rótulo limpo”. “Tenho acompanhado a revolução do mercado de panificação durante a pandemia da Covid-19 e as palavras-chave são: natural, sem aditivos e clean label. Nas empresas de ingredientes para panificação, esses conceitos são introduzidos nos produtos a partir do uso de enzimas que não precisam ser declaradas no rótulo, pois são utilizadas em mínimas concentrações e se degradam durante o processamento. Então, com o processo de extrusão, temos à mão uma nova abordagem com ingredientes produzidos estritamente por processos físicos, sem aditivos químicos”, conclui.