,
Camilla Alves Pereira Rodrigues2 ,
Luis Carlos Cunha Junior1 ,
Manoel Soares Soares Júnior1 ,
Rodrigo Barbosa Monteiro Cavalcante1
Publicado: 01/11/2024
Introdução: A incorporação de matrizes alimentares alternativas em panificados é uma estratégia para produção de alimentos veganos saudáveis. Objetivo. Desenvolver brownies veganos e obter a composição físico-química e os aspectos microbiológicos e sensoriais. Material e métodos. Foram elaboradas quatro formulações, F1 (isenta de feijão), F2 (45% de feijão e 11% cacau), F3 (45% de feijão e 6% de cacau) e F4 (60% de feijão). Para a produção, os ingredientes foram multiprocessados com água e a massa obtida foi assada. A atividade de água foi verificada no Aqualab Series 3TE. A qualidade microbiológica foi analisada em 0, 5, 10, 15 e 20 dias. Na análise sensorial foi utilizado o teste de aceitação por Escala Hedônica. A composição centesimal foi determinada e o valor energético calculado conforme os fatores de conversão de Atwater. Resultados. As formulações F3 e F4 foram aceitas sensorialmente. Apesar da atividade de água elevada, os brownies apresentaram estabilidade microbiológica e, quando armazenados sob refrigeração, podem ser consumidos em até 20 dias. Os produtos obtiveram teores significativos de umidade, cinzas, proteínas e fibras alimentares, e apresentaram valor calórico médio (219,3 kcal) inferior às formulações onívoras disponíveis na literatura (320 – 468 kcal). Conclusão. Os brownies apresentaram características físico-químicas, microbiológicas e sensoriais viáveis, fomentando o mercado de panificados e sobremesas veganas. Arch Latinoam Nutr 2024; 74(3): 165-175.
Palabras clave: alimento funcional, dieta vegetariana, farinha, Phaseolus vulgaris.
Introduction: The incorporation of alternative food matrices in baked goods is a strategy for producing healthier vegan foods. Objective. Develop vegan brownies and obtain the physicochemical composition and microbiological and sensorial aspects. Material and methods. Four formulations were developed, F1 (bean-free), F2 (45% beans and 11% cocoa), F3 (45% beans and 6% cocoa) and F4 (60% beans). For production, the ingredients were multiprocessed with water and the dough obtained was baked. Water activity was checked on the Aqualab Series 3TE. The microbiological quality was analyzed at 0, 5, 10, 15 and 20 days. In the sensory analysis, the Hedonic Scale acceptance test was used. The proximate composition was determined and the energy value was calculated according to the Atwater conversion factors. Results. Formulations F3 and F4 were sensorially accepted. Despite the high-water activity, the brownies showed microbiological stability and, when stored under refrigeration, they can be consumed within 20 days. The products had significant levels of moisture, ashes, proteins and dietary fiber, and had a lower caloric value (219,3 kcal) than omnivorous formulations available in the literature (320 – 468 kcal). Conclusion. The developed brownies presented viable physicochemical, microbiological and sensory characteristics, stimulating the vegan bakery and dessert market. Arch Latinoam Nutr 2024; 74(3): 165-175.
Keywords: functional food, vegetarian diet, flour, Phaseolus vulgaris.
https://doi.org/10.37527/2024.74.3.002
Autor para la correspondencia: Rodrigo Barbosa Monteiro Cavalcante, e-mail: [email protected]
Tem-se observado um interesse da população mundial por um estilo de vida mais saudável, caracterizado pela prática de atividades físicas, cuidado com os aspectos psico-comportamentais e o maior consumo de alimentos in natura, enriquecidos/fortificados e/ou veganos (1). Esse padrão é ainda mais presente entre os vegetarianos, pois, uma vez que pode haver a exclusão de produtos de origem animal da alimentação, há a necessidade de maior cautela na escolha dos alimentos, para que esses forneçam todos os nutrientes necessários (2).
Nutrientes como ω-3, ferro, zinco, cálcio e vitaminas D e B12 podem ser menos presentes na dieta vegetariana (3). Com o intuito de favorecer a maior ingestão desses nutrientes por vegetarianos e prevenir carências nutricionais, a indústria alimentícia tem procurado desenvolver produtos veganos com qualidade nutricional superior. São considerados veganos os produtos que não contém carnes brancas ou vermelhas, leites e produtos derivados, itens oriundos de insetos, e ovos (4).
O feijão (Phaseolus vulgaris) é tradicionalmente consumido em todo o mundo e se destaca pelos teores significativos de proteínas, carboidratos, fibras alimentares, vitaminas, minerais e polifenóis. O seu consumo tem diminuído nos últimos anos e, com isso, a incorporação de feijão no preparo de panificados é vista como promissora (5).
Além da otimização nas características nutritivas e tecnológicas, o desenvolvimento de produtos deve considerar a aceitação sensorial dos alimentos formulados, visto que os atributos sensoriais refletem diretamente na intenção de compra de um produto (6). A qualidade microbiológica e a perecibilidade dos alimentos também devem ser monitoradas no processo de desenvolvimento de produtos (7), pois alimentos com maior vida útil permitem o alcance em lugares de difícil acesso, previne o desperdício alimentar e promove maior viabilidade comercial (8). Portanto, a elaboração artesanal dos panificados, sem o uso de aditivos, é um desafio a ser enfrentado por pesquisadores e pequenos produtores (9). Assim, o objetivo do trabalho foi desenvolver formulações inéditas de brownies veganos e obter a composição físico-química e os aspectos microbiológicos e sensoriais dos produtos.
A elaboração dos brownies consistiu em duas etapas: preparo do feijão (Phaseolus vulgaris) e produção dos brownies. Os grãos (Grupo I, Classe Preto, Tipo 1) foram cozidos em panela de pressão por 30 minutos em uma proporção feijão:água de 1:6 (p/v). Em seguida, drenou-se o caldo e os grãos de feijão foram reservados.
Na elaboração dos brownies, todos os ingredientes foram adicionados em um multiprocessador (Philips, Walita RI7633, Varginha, Brasil) com 85 mL de água para F1 (Padrão), 25 mL para F2 e F3, e 17,5 mL para F4 (Tabela 1) e, após processar por 8 minutos, a massa obtida foi despejada em assadeira antiaderente (22 cm x 17,9 cm - 1,9 L) e assada por 17 minutos a 180 ºC em forno (Consul, CF150A, Rio Claro, Brasil) pré-aquecido (180 ºC/15 min).
Para a análise de atividade de água, dois lotes de cada formulação foram avaliados. Cada lote foi analisado em triplicata, portanto, os resultados foram expressos pelo valor médio de seis repetições ± DP (desvio-padrão). A aferição foi realizada em equipamento Aqualab Series 3TE (Decagon, Aqualab Series 3TE, São José dos Campos, Brasil).
Amostras indicativas dos brownies foram utilizadas para determinar a qualidade microbiológica dos produtos. De acordo com o subitem “19d” da Instrução Normativa nº 161 (01/07/2022) da Agência Nacional de Vigilância Sanitária (ANVISA/MS), o protocolo microbiológico prevê as análises de Salmonella, Bacillus cereus presuntivo, Escherichia coli e bolores e leveduras em pães, bolos, bolachas, biscoitos e outros produtos de panificação (10-15).
Para análise da estabilidade microbiológica, foram coletadas amostras das quatro formulações, produzidas no mesmo dia, de forma a analisar sua caracterização nos tempos 0, 5, 10, 15 e 20. Os produtos foram armazenados em embalagens de polietileno transparentes, com dimensão de 30cm x 40cm, em temperatura de refrigeração (aproximadamente 10 ºC).
A análise foi realizada com 120 assessores não treinados, consumidores do produto, de ambos os sexos, com idade entre 18 e 60 anos. Todos os participantes leram e assinaram o Termo de Consentimento Livre e Esclarecido (TCLE). O protocolo do estudo foi apreciado e aprovado pelo Comitê de Ética em Pesquisa (CEP) da UFG (CAAE: 04995718.0.0000.5078).
Para garantir a uniformidade das amostras, a quantidade (15 g), o tipo de corte e a temperatura foram padronizados. A análise foi composta pelo Teste Afetivo de Aceitação por Escala Hedônica, composto por escala verbal estruturada de 9 pontos (16-17).
A umidade foi determinada por secagem em estufa a 105 °C até obtenção de peso constante, o teor de cinzas foi determinado após carbonização e calcinação das amostras em forno mufla a 550 °C e o teor de proteínas foi verificado pelo método de Micro-Kjeldahl, com fator de conversão de 6,25. O teor de lipídios foi obtido por extração a quente com hexano em aparelho Soxhlet e as fibras alimentares totais por método enzimático- gravimétrico. Os carboidratos foram calculados por diferença e o valor energético total conforme os fatores de conversão de Atwater, sendo 9 kcal/g para lipídeos, 4 kcal/g para carboidratos e proteínas e 2 kcal/g para fibra alimentar (18-20). Dois lotes de cada brownie foram avaliados. Cada lote foi analisado em triplicata e os resultados expressos pela média de seis repetições ± DP.
As análises foram realizadas no software SYSTAT (versão 12, SYSTAT Corporation). Os dados foram analisados por meio de análises de variância (ANOVA) de fator único. As variáveis independentes foram a atividade de água, análise sensorial e composição centesimal. A significância (p<0,05) das variáveis dependentes foi posteriormente avaliada em comparações pareadas pelo teste de Tukey´s. Para todas as ANOVAs foram avaliados os pressupostos de independência e normalidade pelos gráficos de dispersão e histogramas dos residuais, respectivamente.
Ao analisar a atividade de água (aw) dos brownies, verificou-se que os resultados variaram entre 0,93 e 0,96 (Tabela 2).
Com a conformidade dos produtos aos parâmetros microbiológicos estabelecidos pela ANVISA (Tabelas 3, 4, 5 e 6), pode-se afirmar que mesmo com a elevada atividade de água verificada (Tabela 2), todas as formulações são seguras para o consumo, do ponto de vista microbiológico, ao longo do período de armazenamento de 20 dias sob refrigeração. Esse resultado é relevante, pois se trata de formulações artesanais em que não há uso de aditivos.
Como resultados do teste afetivo de Escala Hedônica, verificou-se que as formulações F3 e F4 obtiveram notas acima de 6 (gostei ligeiramente) (Tabela 7), confirmando a aceitação das duas formulações que obtiveram médias iguais estatisticamente.
Os resultados da composição centesimal e o VET dos brownies estão na tabela 8. O teor de umidade dos brownies variou de 44,7 a 47,9%. A matéria mineral (cinzas), foi significativamente maior nas formulações F2 e F4 (2,6 e 2,4%, respectivamente) (Tabela 8). O conteúdo de lipídeos foi significativamente menor na formulação F3 (8,8%) em relação as demais (p<0,001) (Tabela 8). Esse resultado pode ser em função da menor quantidade de óleo, cacau e feijão dessa formulação quando comparada com as demais. Sobre o teor de proteínas, o brownie F2 obteve a maior concentração desse nutriente (8,3%) (p<0,001). Quanto ao teor de carboidratos disponíveis nos brownies, foram identificados valores de 6,49% a 14,55% (Tabela 8). Os teores de fibra alimentar total obtidos nos brownies veganos variaram de 19,35% a 25,41% (b.u). O VET dos brownies veganos variou entre 204,9 e 230,06 kcal/100g.
Atividade de água (aw)
Um teor significativo de aw beneficia diretamente os atributos sensoriais de produtos, como por exemplo, a textura, pois com a gelatinização do amido durante a cocção, o produto se torna menos firme e mais palatável, sendo essas as características esperadas em brownies.
Alhamad et al. (21) desenvolveram bolos com azeitonas fermentadas por 0, 20, 40 e 60 dias. Ao analisar a aw, os autores também observaram valores acima de 0,9 para todas as formulações. Assim como os bolos veganos do estudo citado, os brownies possuem uma atividade de água situada na faixa crítica de estabilidade microbiológica. Dessa forma, torna-se indispensável a estrita adesão às boas práticas de fabricação ao longo de todas as etapas do processo de produção, armazenamento e distribuição desses produtos, além do uso de embalagens eficientes na conservação desses alimentos (22).
O brownie F1 apresentou o maior valor de aw (p<0,001), sendo também a formulação com maior adição de água. A elevada atividade de água verificada nas formulações F2, F3 e F4 pode ser justificada pela presença do feijão cozido como ingrediente principal, pois o feijão, ao ser submetido ao processo de cocção, exibe fator térmico próximo a 2 (23).
A confirmação da estabilidade microbiológica indica que os brownies foram produzidos mediante cumprimento das boas práticas de fabricação de alimentos (BPF’s) e são seguros para oferta. Além do seguimento das BPF’s, o armazenamento dos brownies em temperatura controlada foi uma alternativa utilizada visando a maior conservação dos produtos, uma vez que a temperatura ambiente é considerada ótima para a multiplicação da maioria das bactérias e fungos, e para as reações químicas e enzimáticas (24).
Sunarmani & Luna (25) verificaram no intervalo de quatro em quatro dias, por um total de 16 dias, a contagem total de microrganismos em brownies elaborados com farinha de arroz em substituição à farinha de trigo, e compararam o crescimento microbiológico em condições de armazenamento sob temperatura ambiente e controlada. Como resultados, observou-se que em todas as amostras a contagem microbiológica esteve dentro dos limites estipulados pela ANVISA, no entanto, os autores afirmaram que os brownies armazenados em temperatura ambiente tiveram maior aumento no teor de umidade e atividade de água em relação aos brownies armazenados em temperatura controlada. Os autores justificam que a temperatura refrigerada preserva a fase cristalina do amido nos brownies e torna difícil a absorção de água.
Para o desenvolvimento de brownies com farinhas da casca e amêndoa de manga, pesquisadores realizaram análise de vida útil das farinhas utilizadas, nos dias 0, 30 e 90, considerando os mesmos microrganismos do presente estudo. Em todos os dias de análise, as farinhas estavam microbiologicamente seguras (26). Sá et al. (27) também desenvolveram bolos enriquecidos com farinha de linhaça dourada e psyllium. Os bolos foram submetidos a análises de coliformes termotolerantes, E. aureus, B. cereus e Salmonella sp., e os resultados também estiveram dentro dos limites previstos pela ANVISA. Ambos os autores ratificam que a ausência de microrganismos nas amostras se deu em razão do seguimento diário de ações voltadas às boas práticas de fabricação.
Em estudo de Frota et al. (28), realizou-se a elaboração de biscoitos com farinha de feijão- caupi, onde foram desenvolvidos produtos com a substituição de 10%, 20% e 30% de farinha de trigo por farinha de feijão. Ao realizarem os testes sensoriais, os autores verificaram que todas as formulações foram aceitas, porém, as notas atribuídas diminuíram com o aumento de feijão nas receitas. Os biscoitos com 20% e 30% de farinha de feijão-caupi obtiveram notas de 6,1 e 6,0, respectivamente, menores do que as observadas nas F3 e F4. Cavalcante et al. (29) desenvolveram duas formulações de pão de queijo com feijão-caupi, uma com 5,6% e a outra com 8% de farinha de feijão. Após análise sensorial, verificou-se que os produtos foram aceitos, com notas de 7,3 e 6,6, respectivamente. Nesse estudo, os autores também verificaram maior preferência pelo pão de queijo com menor concentração de feijão.
Ao contrário do observado pelos autores citados anteriormente, neste trabalho foi possível incluir mais de 40% de feijão preto na formulação F3 do brownie, e até 60% como no caso da F4, ambas aceitas sensorialmente. Esse resultado pode ser em decorrência do uso de feijão cozido na elaboração dos brownies, visto que, nos estudos acima, o feijão-caupi foi utilizado cru na elaboração da farinha. Em adição, as outras matérias-primas, como o cacau, também podem ter influenciado na maior incorporação de feijão nas formulações, pois, provavelmente, contribuíram para atenuar o sabor residual do feijão preto (30).
Em estudo de Mosca et al. (31), desenvolveu- se bolo de chocolate com e sem feijão (carioquinha, tipo I). Assim como nos brownies desenvolvidos no presente estudo, os autores observaram elevado teor de umidade na formulação de bolo de chocolate com feijão (35,45%). Pode-se inferir que o cozimento prévio dos grãos de feijão utilizados nos produtos pode ter contribuído para o incremento nos teores de umidade dos alimentos (32,33). Apesar da F1 não ter feijão em sua formulação, foi o brownie com a maior quantidade de água (85 mL) e aveia (50%). Este alimento, devido ao seu teor significativo de fibras solúveis, é capaz de absorver água, o que pode explicar a umidade dessa formulação (33).
Em estudo de Frota et al. (28), biscoitos foram elaborados com substituição de 10%, 20% e 30% de farinha de trigo por farinha de feijão- caupi, resultando em aumento significativo no teor de cinzas com o aumento de feijão, variando de 2,48% no biscoito padrão a 4,7% no biscoito com 30% de feijão-caupi (b.u). Os teores de cinzas verificados nos biscoitos foram maiores em relação aos obtidos nos brownies do presente estudo (34).
Barros et al. (35) desenvolveram muffins adicionados com farinha de feijão branco, vermelho, carioca e preto e, como resultados, verificaram teor de lipídeos de 13,09% a 13,59% (b.u), sem diferença estatística significativa entre os muffins. Esse resultado é próximo ao obtido nos brownies F1, F2 e F4. Considerando esse teor de lipídeos, pode-se verificar a influência dos ingredientes selecionados na composição química dos produtos, como cacau, aveia integral e o óleo de canola. O feijão, apesar do baixo teor de lipídeos, apresenta, em sua maioria, lipídios insaturados na composição e quantidades consideráveis de ácido linoleico e fitosteróis (34).
Em estudos com brownie, verificaram-se teores de lipídeos significativamente maiores, como no trabalho de Richardson et al. (32), com teores de lipídeos entre 26,3% e 27,6% (b.u). Selvakumaran et al. (36) em brownies com purê de batata-doce laranja obtiveram teores de lipídeos que variaram de 21,95% a 29,96% (b.s). Vale ressaltar que nos estudos citados a manteiga foi empregada nas formulações dos brownies, contrário ao presente estudo que utilizou óleo de canola, excelente fonte de ácidos graxos -3 (37).
Brownies foram desenvolvidos com a substituição de farinha de trigo por farinha da semente de cajá vermelha em diferentes proporções, variando de 25%, 50%, 75% e 100% (38). Como resultado, observou-se teores de proteínas de 7,1%, 6,28%, 6,57% e 6,24% (b.u), respectivamente. Portanto, menores do que os obtidos nas formulações do presente estudo, mesmo os brownies com semente de cajá vermelha sendo onívoros, com 26,7% de ovo.
Frota et al. (28) verificaram um aumento significativo no teor de proteínas ao adicionar 30% de farinha de feijão-caupi em biscoitos. O biscoito padrão obteve 9,26% de proteínas e o biscoito com 30% de feijão, 12,38% (b.u). Este resultado foi superior ao determinado no estudo, porém, ressalta-se o uso de ovo nos biscoitos e que a cultivar de feijão utilizada foi a Tracuateua – 235 que contém 25,84% de proteínas (28) e o feijão preto do presente estudo 18,3%.
Mosca et al. (31) verificaram teor de carboidratos disponíveis de 63,93% (b.s) em bolo de chocolate adicionado de feijão carioquinha cozido, sendo esse valor bastante elevado em relação aos obtidos nos brownies. Em estudo de Souza & Roselino (39), desenvolveu-se uma formulação tradicional de brownie e foi verificado um teor de carboidratos totais de 55,95% (b.u), valor este também substancialmente superior aos identificados no presente trabalho. Dessa forma, o presente estudo reforça que a inclusão de diferentes matérias-primas em detrimento do uso predominante da farinha de trigo refinada na elaboração de produtos de panificação é capaz de atenuar a quantidade de carboidratos nos alimentos (40).
Considerando a RDC n° 429 (08/10/2020), os brownies veganos apresentam alto conteúdo de fibra alimentar (41). Os teores de fibra foram elevados em relação aos bolos de chocolate com (6,71%) (b.u) e sem (5,67%) (b.u) feijão (31). Em estudo de brownies com purê de batata doce laranja, os autores verificaram o maior teor de fibra alimentar (6,41%) (b.s) na formulação com substituição de 75% de farinha de trigo por purê (36). Assim, observa-se que os brownies veganos obtiveram cerca de 4 vezes mais fibra alimentar quando comparados aos produtos de Mosca et al. (31) e 7 vezes mais do que o brownie de Selvakumaran et al. (36).
O valor energético total dos brownies foi inferior aos obtidos por Barros et al. (35) com muffins elaborados com farinha de feijão preto (320,09 kcal/100g) (b.u); Sumartini; Harahap; Mujiyanti (42) com brownie de farinha de feijão vermelho (353,80 kcal/100g) (b.u); Souza & Roselino (39) com brownie tradicional (362,69 kcal/100g) e funcional (379,80 kcal/100g) (b.u) e pela Tabela Brasileira de Composição de Alimentos (TBCA) (43) com valor calórico de brownie caseiro de 468 kcal/100g (todos onívoros).
Os brownies desenvolvidos se referem a uma invenção que atende aos requisitos básicos de patenteabilidade (atividade inventiva, novidade e aplicação industrial). Das formulações desenvolvidas, a F3 e a F4 foram aceitas sensorialmente.
Apesar da elevada atividade de água, típica dos produtos, os brownies apresentaram qualidade microbiológica compatível com a legislação vigente e, quando armazenados sob refrigeração, podem ser consumidos no prazo de até 20 dias após a fabricação. Os produtos ainda obtiveram teores significativos de umidade, proteínas e fibra alimentar total, e a F4 se destacou em relação aos teores de cinzas e lipídeos. Ao comparar com formulações onívoras de brownie, verificou-se que as formulações veganas do presente estudo apresentaram valor calórico inferior.
Diante do exposto, conclui-se que os brownies desenvolvidos apresentaram características físico- químicas, microbiológicas e sensoriais viáveis. Por se tratar de formulações inéditas, a pesquisa fomenta o mercado de panificados e sobremesas veganas, além de contribuir com o aporte de nutrientes para o público vegano.
Para a equipe do Laboratório de Dietética (LD), Laboratório de Nutrição e Análise de Alimentos (LANAL), Laboratório de Controle Higiênico-Sanitário de Alimentos (LCHSA), Laboratório de Análises Físicas e Sensoriais (LAFISE) e Laboratório de Aproveitamento de Resíduos e Subprodutos Agroindustriais (LABDARSA) da Universidade Federal de Goiás (UFG).
Os autores declaram que não há conflito de interesse em relação a este trabalho.
Recibido: 22/01/2024
Aceptado: 05/08/2024