OBTAINING AND CHARACTERIZATION OF THE LYOPHILIZED FLOUR OF THE ENDOSPERM OF YELLOW MELON (Cucumis melo L.) AS A PROPOSAL FOR THE FORMULATION OF NEW FOOD PRODUCTS
REGISTRO DOI: 10.69849/revistaft/th102412071559
Matheus Henrique da Silva Ribeiro
Thays Belfort Santos
Matheus Filipe Leitão de Oliveira
Rozenne Kerley Costa Freitas
José Hilton Gomes Rangel
Gilmar Silvério da Silva
Elaine Batista Almeida
Adeilton Pereira Maciel
Arlan Silva Freitas
Resumo
Resíduos provenientes da indústria de frutas podem ser facilmente transformados em produtos com novas formas de aproveitamento, logo, o processamento destes resíduos na forma de farinha constitui uma proposição viável para aproveitamento integral. Este trabalho tem como objetivo obter e caracterizar física e quimicamente a farinha liofilizada de endosperma da semente do melão (Cucumis melo L.) (FLESM) como proposta de matéria-prima para elaboração de novos produtos alimentícios. A FLESM foi submetida às análises de cinzas, umidade, proteína, lipídios, fibras e carboidratos, granulometria, densidade, acidez titulável, sólidos solúveis, pH, Termogravimetria (TG) e calorimetria exploratória diferencial (DSC), infravermelho, microscopia eletrônica de varredura (MEV), minerais e microbiológica. A FLESM apresentou teores de umidade (5,01%), cinzas (3,92%) lipídios (42,62%) e proteínas (24,74%). Na TG a FLESM apresentou duas curvas acentuadas correspondentes aos teores de perda de massa lipídica (26,92%) e proteica (21,64%). Os resultados da DSC mostraram curvas que indicaram uma transição endotérmica atribuída provavelmente aos lipídios, fibras e desnaturação proteica. Na MEV a farinha apresentou propriedades morfológicas dos grânulos como sendo uniformes, arredondadas, lisas e homogêneas. Dos minerais analisados o fósforo foi o que apresentou maior concentração (821,50 mg.100g-1) seguido do potássio (375,00 mg.100g-1) e magnésio (281,00 mg.100g-1). Os dados obtidos na análise microbiológica demonstraram ausência de coliformes totais e termotolerantes. A caracterização química e física da farinha confirmou um produto funcional capaz de agregar valores nutricionais podendo ser incorporado às farinhas utilizadas no processamento de panificação, indicando uma alternativa viável como suplemento na elaboração de novos produtos alimentícios.
Palavras-chave: Aproveitamento integral, fruta, análises, micronutrientes, macronutrientes
OBTAINING AND CHARACTERIZATION OF THE LYOPHILIZED FLOUR OF THE ENDOSPERM OF YELLOW MELON (Cucumis melo L.) AS A PROPOSAL FOR THE FORMULATION OF NEW FOOD PRODUCTS
Abstract
Residues from the fruit industry can be easily transformed into products with new forms of utilization. Thus, processing these residues into flour constitutes a viable proposition for integral use. This study aims to obtain and physically and chemically characterize the lyophilized endosperm flour of melon seeds (Cucumis melo L.) (LEFMS) as a proposed raw material for the development of new food products. LEFMS was subjected to analyses of ash, moisture, protein, lipids, fiber, carbohydrates, granulometry, density, titratable acidity, soluble solids, pH, thermogravimetry (TG), differential scanning calorimetry (DSC), infrared spectroscopy, scanning electron microscopy (SEM), minerals, and microbiology. LEFMS showed moisture content (5.01%), ash (3.92%), lipids (42.62%), and proteins (24.74%). In the TG analysis, LEFMS exhibited two pronounced curves corresponding to lipid mass loss (26.92%) and protein mass loss (21.64%). The DSC results showed curves indicating an endothermic transition, likely attributable to lipids, fibers, and protein denaturation. SEM revealed the morphological properties of the granules as uniform, rounded, smooth, and homogeneous. Among the analyzed minerals, phosphorus had the highest concentration (821.50 mg.100g⁻¹), followed by potassium (375.00 mg.100g⁻¹) and magnesium (281.00 mg.100g⁻¹). Microbiological analysis data demonstrated the absence of total and thermotolerant coliforms. The chemical and physical characterization of the flour confirmed it as a functional product capable of adding nutritional value and being incorporated into flours used in bakery processing, suggesting it as a viable alternative for the development of new food products.
Keywords: Whole use, fruit, analysis, micronutrients, macronutrients.
INTRODUÇÃO
A produção de alimentos a partir de frutas gera um volume expressivo de resíduos, que podem representar até 70% da massa total da fruta, conforme estudos de Naik et al. (2023) e Sharma et al. (2022). Essa diversidade de resíduos, que varia de acordo com a espécie da fruta, representa um desafio para a gestão ambiental.
Existem inúmeros alimentos não convencionais que, em geral, não são utilizados na alimentação humana, mas que possuem grande quantidade de nutrientes. Os resíduos de alimentos minimamente processados e os resíduos de frutas e hortaliças utilizadas na indústria alimentícia são geralmente desprezados e poderiam ser utilizados para enriquecer alimentos. A semente de abóbora, que é frequentemente descartada, tem sido reltada rica em nutrientess como minerais, proteínas, lipídeos, fibras e antioxidantes, possibilitando seu uso na fortificação de alimentos e aumentando o valor nutricional dos produtos (NAIK et al., 2023).
Vários pesquisadores têm discutido o aproveitamento de resíduos, como as cascas e sementes de frutos, gerados pelas agroindústrias para a produção de alimentos ou ingredientes. Singh et al. (2021) afirmam que a utilização econômica de resíduos de frutos oriundos do mercado in natura ou das agroindústrias, aliada ao desenvolvimento de tecnologias para minimizar as perdas nos processos produtivos, pode contribuir de forma significativa para a economia do país e a diminuição dos impactos ambientais.
Conforme Radha et al. (2024), sementes que pertencem à família de plantas Cucurbitaceae são apreciadas por possuírem elevado teor de óleo, comparável ao da semente de algodão, soja e milho. Segundo Singh et al. (2021) pesquisadores relataram que as sementes de melão (Cucumis melo) possuem propriedades medicinais, além de alto teor proteico (20,10%), lipídico (25,20%), fibras (30,00%) e minerais.
O aproveitamento das sementes de melão tem sido objeto de diversos estudos, que exploram técnicas inovadoras para maximizar o valor desses subprodutos. Zhang et al. (2024) investigaram métodos de extração verde, como agitação, ultrassom e campo elétrico pulsado, para otimizar o potencial antioxidante das sementes de melão. Esses métodos visam maximizar a extração de compostos bioativos, como polifenóis, que possuem propriedades antioxidantes significativas.
Além das técnicas de extração, outras abordagens incluem a fermentação e a secagem das sementes de melão para a produção de ingredientes funcionais. Fierascu et al. (2020) destacam que a fermentação pode aumentar a biodisponibilidade de nutrientes e a atividade antioxidante das sementes, enquanto a secagem permite a conservação e o uso desses subprodutos em diferentes formulações alimentares.
Em pesquisa realizada por Zhang e Xu (2019) sobre a maximização da qualidade do grão de milho, afirmaram que para direcionar bem o uso do endosperma é necessário caracterizar suas propriedades e diferenças entre endospermas vítreos e farináceos. A distinção de dureza entre os dois tipos de endosperma pode impactar no valor nutritivo e, segundo Zheng (2022), também no comportamento e funcionalidade da farinha.
A indústria de alimentos, ao transformar resíduos agroindustriais em produtos de alto valor agregado, como biocombustíveis e biofertilizantes, demonstra a viabilidade de um modelo de produção mais sustentável e inovador. Essa prática contribui tanto para a preservação do meio ambiente quanto para o desenvolvimento econômico (GAETE, TEODORO e MARTINAZZO, 2020).
A aplicação de tecnologias inovadoras para o processamento de resíduos agroindustriais pode melhorar a eficiência dos processos produtivos e reduzir a geração de resíduos. Com base no exposto, a presente pesquisa visa avaliar o potencial da farinha liofilizada de endosperma da semente do melão (Cucumis melo L.) (FLESM) como nova matéria-prima para a indústria alimentícia, por meio da caracterização de suas propriedades física, química, microbiológica, nutricionais e funcionais. O objetivo é determinar a viabilidade da FLESM em aplicações alimentares inovadoras, considerando sua capacidade de incorporação em diferentes formulações, palatabilidade e potencial para promover o aproveitamento de subprodutos do melão e práticas sustentáveis na indústria.
MATERIAL E MÉTODOS
Obtenção da Matéria-Prima
As sementes do melão obtidas no trabalho foram concedidas pelo Restaurante da Universidade Federal do Maranhão (UFMA), campus Bacanga, em São Luis-MA, mediante a autorização da diretoria desta Unidade de Alimentação e Nutrição.
As sementes foram coletadas manualmente pelos profissionais que trabalham na cozinha do restaurante universitário com a raspagem do fruto, utilizando-se uma colher de alumínio e, em seguida armazenadas em baldes plásticos de 3,2 L, translúcido e previamente higienizadas com água clorada (200 ppm). Após a coleta foram direcionadas ao Laboratório de Análises e Pesquisa de Alimentos, Bebidas e Ambiental (LAPAA) do Instituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia do Maranhão (IFMA) Campus São Luis-Monte Castelo.
Obtenção da Farinha de Endosperma da Semente do Melão Liofilizado
A separação dos tegumentos (cascas) e dos endospermas das sementes foram realizadas manualmente e, em seguida, os endospermas obtidos foram sanitizados em solução clorada de 200 ppm durante 15 minutos e colocados em bandejas para congelamento (-18°C). Posteriormente, dispostos no Liofilizador L101 (LIOTOP) (São Carlos/SP-Brasil) a temperatura de -57ºC e pressão de 349 mmHg durante 48 horas. Os endospermas liofilizados passaram pelo processo de trituração em moinho analítico, obtendo-se a farinha liofilizada do endosperma da semente do melão (FLESM).
A distribuição do tamanho de partículas empregando parte da amostra (100 g) foi determinada utilizando um conjunto de sete peneiras arredondadas de diferentes diâmetros de abertura (4, 6, 7, 10, 14, 30 e 50 mesh e base) e classificador vibratório com velocidade de 10 rpm durante 20 minutos. A FLESM obtida foi selada à vácuo e armazenada ao abrigo da luz até a realização das análises.
Análises de Caracterização Química e Física
Foram realizadas as análises de umidade por secagem direta em estufa a 105ºC, lipídios pelo método de extração por solvente (Soxleht), proteína pelo método de Kjeldahl (utilizando o fator de conversão de 5,7), fibra bruta, cinzas por incineração a 550°C, carboidratos foram calculados por diferença das demais análises (NIFEXT), pH, sólidos solúveis totais (SST), todos em triplicata e de acordo com os procedimentos descritos pelas Normas Analíticas do Intituto Adolfo Lutz-IAL (2008).
O teor de acidez total titulável (ATT) foi determinado de acordo com AOAC (2005), utilizando-se solução de NaOH 0,1 N.
A densidade (g.mL-1) foi realizada conforme a metodologia descrita pela AACC (1995).
Análise Térmoanalítica
As curvas da termogravimetria (TG) e calorimetria exploratória diferencial (DSC) foram realizadas conforme metodologia descrita por Carrasco (1996), com adaptação. A FLESM (10-14mg) foi disposta em uma termobalança Marca Shimadzu, Modelo TGA-51, com cadinhos de alumina, em atmosfera dinâmica de argônio a 20 mL.min-1 e aquecimento de 10ºC.min-1, na faixa de temperatura de 7º a 800ºC. Para análise de DSC foi realizada em equipamento de marca Shimadzu modelo DSC-60A. A FLESM (10-15 mg) foi adicionada em panela de alumínio (amostra/referência), tendo o N2 como gás inerte e taxas de aquecimento constantes de 10°C.min-1. A temperatura máxima alcançada durante as medidas foi de 600°C.
Espectroscopia de Absorção na Região do Infravermelho
Amostra da FLESM foi prensada com KBr sob a forma de pastilha e submetida à análise em espectrofotômetro de absorção na região do infravermelho FT-IR no modo de transmitância marca NICOLET, modelo Nexus -470, na região de 4000 a 500 cm-1.
Microscopia Eletrônica de Varredura (MEV)
A característica morfológica da FLESM foi obtida por microscópio eletrônico de varredura modelo Hitachi TM3030 acoplado a um sistema EDS (Bruker). A amostra foi preparada a partir da dispersão em uma pequena quantidade da farinha em cima de uma lâmina de silício. Em seguida, foi incidido sob a farinha um feixe de elétrons com voltagem de 15 kV e com aumento de 100x, 500x, 1.0k e 5.0k.
Minerais por Espectrometria de Emissão Óptica com Plasma Indutivamente Acoplado (ICP OES)
Digestão por via úmida
Foi realizado em bloco digestor transferindo-se 150 a 200 mg de amostra (em duplicata) da FLESM e acrescentando-se 10mL de ácido nítrico concentrado e após 12 horas, 3 mL de peróxido de hidrogênio. O bloco digestor foi aquecido inicialmente à 50ºC elevando-se a temperatura de 10 em 10ºC até 110ºC, em intervalos de trinta minutos. As amostras foram transferidas quantitativamente para balões volumétricos com capacidade de 50 mL, e completando-se o volume com água purificada Milli-Q. O mesmo procedimento foi realizado para os brancos.
Instrumentação
A quantificação dos minerais presentes na FLESM foi obtida utilizando-se a técnica de Espectrometria de Emissão Óptica em Plasma Indutivamente Acoplado, através do espectrômetro Varian (720 ICP-OES, Varian Inc., Califórnia, US). As condições de operação do equipamento encontram-se na Tabela 1.
A escolha das linhas espectrais analíticas foi baseada na sensibilidade e nível de interferência. Intervalos de concentração lineares para cada elemento variaram entre seu limite de detecção e os valores máximos de concentração conforme recomendação do fabricante.
O preparo das soluções estoque foram realizadas a partir de soluções padrões dos metais (Merck), água purificada Milli-Q e ácido nítrico grau analítico, em concentrações de 1000 mg mL-1 para os elementos ferro (Fe) zinco (Zn) e manganês (Mn) foi utilizado concentração de 1,000 µg mL-1, para cálcio (Ca), potássio (K), sódio (Na) e magnésio (Mg), 2,000 µg mL-1 e, para o fósforo (P), 10,000 µg mL-1. Os brancos foram preparados com solução de ácido clorídrico 0,5 mol L-1 em água Milli-Q.
Análise Microbiológica
Para determinação microbiológica das amostras da FLESM, utilizou-se a técnica do número mais provável (NMP), como procedimento realizado por Silva et al. (2006).
Para quantificação de bolores e leveduras (UFC.g-1) inoculou-se 0,1 mL das diluições selecionadas sobre a superfície de Agar batata dextrose (BDA) acidificado com ácido tartárico 10% com auxílio da alça de Drigalski.
Análise estatística
Os dados obtidos foram estimados pela análise de variância (ANOVA) com comparação de médias pelo teste de Tukey em nível de confiança de 95% usando o software BioEstat versão 5.0.
RESULTADOS E DISCUSSÃO
Segundo Perez e Germani (2004) e Borges et al. (2006) afirmam que a característica granulométrica da matéria-prima constitui propriedade importante na preparação de massas alimentícias e de panificação, devido distribuir apropriadamente as partículas permitindo uniformidade no produto final.
A Figura 1 apresenta os resultados da distribuição granulométrica para farinha liofilizada de endosperma de semente de melão, podendo-se observar que a maior porcentagem foi de 52,96% na malha correspondente a 30 mesh, o que representa um tamanho das partículas da farinha liofilizada de endosperma de sementes de melão, de 0,60 mm. Observa-se ainda retenção representativa de 21,70 e 18,30%, nas malhas de mesh 14 e 50, que correspondem ao tamanho das partículas de 1,50 e 0,30 mm, respectivamente.
Figura 1. Distribuição granulométrica da farinha liofilizada de endosperma de sementes de melão (Cucumis Melo L.)
Fonte: os autores
A FLESM, o percentual retido nas peneiras, ficou dentro da faixa preconizada pela legislação (no máximo, 30% na peneira nº 10), para classificar a farinha como fina, tendo como base a farinha de mandioca (BRASIL, 1995). Para Borges et al. (2006) ainda não foi completamente explana a importância da granulometria de farinhas nas propriedades de bolos, porém partículas finas e uniformes causam maior dispersibilidade das farinhas na massa.
Conforme a classificação estabelecida pela Agência Nacional de Vigilância Sanitária (ANVISA) através da RDC n° 711 (BRASIL, 2022), a umidade máxima permitida para farinhas, amido, cereais e farelos é de no máximo 15%, sendo assim, o resultado obtido (Tabela 2) para umidade da FLESM (5,01%), encontra-se de acordo com o valor estabelecido para farináceos convencionais, contribuindo positivamente para a manutenção das características sensoriais e da qualidade microbiológica e, sugerindo que a farinha pode ser armazenada sem controle de temperatura e umidade, desde que acondicionada em embalagens apropriadas.
Observa-se na Tabela 2, quanto ao teor de cinzas da FLESM (6,45%), que foi obtido uma elevada concentração do resíduo fixo. Cunha (2020) caracterizando a farinha integral de sementes do melão Cantaloupe (Cucumis melo L. var. reticulatus) obteve 4,12% de cinzas, valor aproximado ao encontrado por Azhari et al. (2014) em sementes do melão Seinat (Cucumis melo var. tibish) para cinzas de 4,33%.
Ao comparar o teor de proteína da FLESM, observada na Tabela 2, com a concentração da farinha de trigo (14,58±0,001 g.100g-1) citada por Vieira et al. (2015), constata-se que a farinha de FLESM é uma promissora fonte deste nutriente. O valor proteico encontrado na presente pesquisa foi próximo ao encontrado por Azhari et al. (2014) que relataram valor médio de 28,58 ±0,50 g.100g-1 para a farinha integral da semente de melão.
Os valores da determinação do teor de sólidos solúveis totais, acidez total titulável e pH da FLESM, podem ser visualizados na Tabela 3.
O teor de sólidos solúveis totais (ºBrix) na farinha liofilizada do endosperma das sementes de melão é de 1,6 (±0,00). Esse valor indica uma quantidade relativamente baixa de açúcares solúveis, o que pode influenciar na palatabilidade e nas características sensoriais do produto. Geralmente, valores mais altos de ºBrix estão associados a sabores mais doces, enquanto valores mais baixos podem indicar uma maior presença de compostos amargos ou ácidos.
A acidez total titulável (ATT) foi determinada em 1,50 (±0,19) mL g⁻¹, o que é considerado baixo. Isso é relevante, especialmente ao se comparar com a farinha de mandioca, conforme a Instrução Normativa nº 52 de 07 de novembro de 2011, que estabelece um parâmetro para acidez baixa em 3,0 meq NaOH (0,1N).100 g⁻¹. A baixa acidez da farinha de melão sugere que este produto pode ter uma melhor aceitação por parte dos consumidores, especialmente em aplicações alimentares onde um perfil de sabor mais neutro é desejado.
O pH médio determinado para FEML de 6,92 (±0,02) é também indicativo de um produto próximo à neutralidade, o que é desejável em muitas formulações alimentares. O pH pode influenciar a estabilidade microbiológica e a qualidade sensorial da farinha. Verifica-se que a FEML apresenta pH superior ao encontrado por Amadeu et al. (2021) que relataram valores de pH de 6,10±0,02 para farinha da semente da abóbora germinada (Cucurbita moschata) e por Silveira et al. (2017), para farinha da semente de goiaba (Psidium Guajava) de 5,98. Um pH elevado, como o encontrado, pode contribuir para a longevidade do produto em armazenamento, além de afetar a interação com outros ingredientes em aplicações culinárias.
Na Figura 2 observa-se O termograma apresentado mostra quatro eventos de perda de massa distintos, indicando a ocorrência de diferentes processos de decomposição térmica à medida que a temperatura aumenta.
No Primeiro evento (até aproximadamente 120°C) observa-se que a perda de massa inicial, correspondente a cerca de 10,299%, pode ser atribuída à remoção da umidade residual presente na amostra. A liofilização remove a maior parte da água, mas ainda pode haver umidade adsorvida na superfície das partículas ou retida em estruturas porosas.
No segundo evento (120°C e 380°C), a perda de massa mais significativa, correspondendo a cerca de 26,925%, ocorre nesta faixa de temperatura. Essa perda de massa pode ser atribuída à decomposição de compostos orgânicos voláteis, como proteínas e açúcares. A desnaturação e decomposição das proteínas são processos endotérmicos que ocorrem em temperaturas relativamente baixas, e a degradação dos açúcares também contribui para a perda de massa.
No terceiro evento (380°C e 500°C), a terceira perda de massa, de aproximadamente 21,645%, está provavelmente relacionada à decomposição de lipídios e outros compostos orgânicos mais resistentes ao calor. A oxidação e a pirólise de lipídios são processos complexos que ocorrem nessa faixa de temperatura.
No quarto evento (acima de 500°C), a última perda de massa, de cerca de 6,196%, pode ser atribuída à decomposição de compostos inorgânicos e à formação de resíduos carbonosos. A presença de minerais como cálcio e magnésio pode influenciar a temperatura de decomposição e a quantidade de resíduo final. Os resultados da TGA indicam que a farinha liofilizada de endosperma de sementes de melão apresenta uma boa estabilidade térmica até cerca de 120°C, o que é importante para o armazenamento e processamento do material. No entanto, a partir dessa temperatura, ocorrem processos de decomposição que podem afetar as propriedades nutricionais e funcionais da farinha.
O gráfico do DSC (Figura 3) mostra que as curvas indicaram uma pequena endotermia observada na região 1 (101-105°C) relacionada à perda de umidade residual presente na amostra, mesmo após o processo de liofilização. Essa perda de água envolve a quebra das ligações de hidrogênio entre as moléculas de água e os componentes da matriz da farinha.
Na região 2 (265-269°C) mais pronunciada, pode ser atribuída à desnaturação das proteínas. A desnaturação é um processo endotérmico que envolve a quebra das ligações de hidrogênio e outras interações que estabilizam a estrutura tridimensional das proteínas. Na região 3 (450-453°C) a grande endotermia observada pode estar relacionada à decomposição de carboidratos, como amido e celulose. A decomposição desses compostos envolve a quebra das ligações glicosídicas e a liberação de moléculas menores. Na região 4 (585-588°C), a pequena exotermia observada pode ser atribuída à oxidação de compostos orgânicos e à formação de resíduos carbonosos. A oxidação é um processo exotérmico que libera energia na forma de calor.
Os resultados da DSC demonstram a importância de controlar as condições de processamento e armazenamento da farinha para evitar a degradação térmica. A exposição a temperaturas superiores a 200°C pode levar à perda significativa de suas propriedades, limitando suas aplicações. A compreensão dos processos térmicos que ocorrem na farinha é fundamental para o desenvolvimento de produtos à base deste ingrediente, garantindo a qualidade e a segurança dos alimentos.
O espectro de infravermelho da farinha liofilizada de sementes de melão amarelo apresentou bandas características que evidenciam a composição química da amostra. A banda larga localizada na região entre 3200 e 3500 cm⁻¹, está relacionada ao estiramento dos grupos hidroxila (O–H), típicos de compostos polares como água residual e carboidratos. Essa absorção é frequentemente associada à capacidade higroscópica de materiais vegetais e está alinhada com estudos sobre farinhas obtidas de sementes e frutos, que apresentam uma alta proporção de polissacarídeos hidrofílicos (Lima et al., 2012; Lima et al., 2014).
Na região de 2850 a 2950 cm⁻¹, foi observada uma banda atribuída ao estiramento de ligações C–H de cadeias alifáticas, representando a presença de lipídios e ácidos graxos na farinha. Este resultado está de acordo com estudo realizado por Masoud et al. (2024) sobre o enriquecimento de biscoitos com farinha de sementes de melão, que identificaram proporções significativas de lipídios nesses materiais. A detecção desses grupos sugere o potencial da farinha para aplicações alimentícias e industriais que exploram sua composição lipídica.
A região entre 1650 e 1550 cm⁻¹ apresentou uma banda intensa, atribuída ao estiramento da carbonila (C=O) presente em proteínas e amidas, conhecida como banda Amida I. Este resultado reforça o teor proteico da farinha, corroborando análises químicas que frequentemente destacam as sementes de melão como fontes importantes de proteínas vegetais (Abidi, Cabrales e Haigler, 2014). A presença da banda Amida II, entre 1500 e 1400 cm⁻¹, complementa a identificação dos compostos proteicos, indicando possíveis interações entre proteínas e outros componentes da matriz.
As bandas situadas entre 1000 e 1200 cm⁻¹ são características das vibrações de estiramento C–O e C–C de polissacarídeos, como celulose, hemicelulose e outros carboidratos estruturais. Estudos como o de Li et al. (2015) e Kac̆uráková et al. (2000) confirmam que esses componentes são predominantes em materiais vegetais, particularmente em farinhas obtidas a partir de sementes. Isso indica que a farinha de sementes de melão apresenta potencial para aplicação como fonte de fibra alimentar.
Por fim, a região de absorção abaixo de 800 cm⁻¹ revela vibrações de deformação fora do plano, que geralmente estão associadas a compostos aromáticos e inorgânicos. Esses sinais podem indicar traços de compostos fenólicos ou minerais presentes na amostra, o que confere propriedades funcionais e nutricionais adicionais. Dessa forma, o espectro FTIR confirma a diversidade funcional da farinha de sementes de melão, sugerindo possíveis aplicações na indústria de alimentos, cosméticos e produtos bioativos.
A Figura 5 mostra as micrografias geradas para a FLESM podendo-se observar que algumas partículas apresentaram-se esféricas e com diâmetros variados, possuindo a superfície lisa e homogênea, este fato é devido a FEML estar isenta do tegumento, promovendo assim, a uniformidade das partículas.
Na Figura 5A observa-se uma estrutura heterogênea, com partículas de diferentes tamanhos e formas. A presença de poros e irregularidades na superfície das partículas sugere um processo de liofilização eficiente, que removeu a água de forma rápida e gerou uma estrutura porosa. Essa característica pode ser benéfica para a solubilidade e a capacidade de absorção de água da farinha.
Aumentando a magnificação (Figura 5B), é possível observar com mais detalhes a morfologia das partículas individuais. A maioria das partículas apresenta formato irregular e superfície rugosa, o que pode ser resultado da quebra mecânica das células durante o processo de moagem.
Observa-se na Figura 5C que as partículas individuais estão mais bem definidas e apresentam um formato arredondado ou oval. A presença de grânulos menores aderidos à superfície das partículas pode indicar a presença de amido ou outros componentes celulares. Segundo Valcárcel-Yamani e Lannes (2012) o amido localizado no perisperma, apresenta-se com aspecto granular, possuindo várias formas e tamanhos.
Com o maior aumento (Figura 5D), é possível observar detalhes da superfície das partículas, como a presença de pequenas fissuras e poros. Essa estrutura porosa pode aumentar a área superficial específica da farinha, favorecendo a interação com outros ingredientes e a formação de matrizes alimentares.
Conforme Mallek-Ayadi, Bahloul e Kechaou (2018) é provável que minerais como fósforo, potássio e magnésio apresentem-se na forma de cristais globoides dos corpos proteicos embrionários, o que pode ser constatado com as altas concentrações para os minerais obtidos na presente pesquisa (Tabela 4). Resultados semelhantes foram obtidos por Cunha et al. (2020) que analisaram a estrutura e a morfologia da farinha integral de semente do melão cantaloupe.
As concentrações dos minerais presentes na FLESM estão apresentadas na Tabela 4. Pode-se observar que, dentre os minerais analisados, o fósforo, foi o mineral de maior destaque nas duas farinhas, apresentando valor de 821,15mg 100g-1, seguido do potássio 375,03mg 100g-1e magnésio de 281,20mg 100g-1, respectivamente.
Mallek-Ayadi et al. (2017) analisando o teor de minerais presente em sementes de melão, destacaram que o potássio foi o elemento predominante (1.148,75mg 100g-1), seguido por magnésio (1.062,25mg 100g-1) e cálcio (506,13mg 100g-1). Enquanto, Morais et al. (2017) em sua pesquisa, também encontrou o potássio como micronutriente principal na polpa, sementes e casca do melão (Cucumis melo L.) (1.886,80mg 100g-1), seguido do cálcio (806,40mg 100g-1) e magnésio (149,6mg 100g-1), diferente do presente estudo, cujo mineral predominante foi o fósforo, seguido do potássio e magnésio.
Os resultados obtidos neste estudo demonstram o potencial da farinha liofilizada de endosperma de sementes de melão como uma fonte de minerais essenciais. A presença de uma variedade de minerais, em especial potássio, fósforo e magnésio, sugere que a inclusão desse ingrediente em formulações alimentícias pode contribuir para o enriquecimento nutricional de produtos e para a promoção da saúde.
A Tabela 5 apresenta os resultados da análise microbiológica da FLESM, indicando a carga microbiana e a conformidade com a legislação vigente. Esses resultados demonstram a qualidade microbiológica da farinha e seu potencial para ser utilizada em diversas aplicações alimentícias.
A análise microbiológica da FLESM revelou resultados que estão em conformidade com os limites estabelecidos pela RDC nº 12, de 02 de janeiro de 2001 (Brasil, 2001), e pela Portaria nº 451, de 19 de setembro de 1997 (Brasil, 1998), referentes à qualidade microbiológica de produtos alimentícios. A ausência de coliformes totais e termotolerantes na amostra indica boas práticas de higiene durante o processamento da farinha. Essa ausência é um parâmetro crítico para a segurança alimentar, pois esses microrganismos são indicadores de contaminação fecal e inadequação no controle microbiológico, conforme destacado pela RDC nº 12.
A contagem de bolores e leveduras apresentou o valor de 3,4 x 10³ UFC.g-1, que está bem abaixo do limite máximo permitido pela legislação brasileira (10⁴ UFC.g-1). Essa baixa carga microbiana reflete um processamento adequado, incluindo condições controladas de secagem e armazenamento, evitando o crescimento de fungos. Produtos com contagem superior ao permitido podem ser prejudiciais à saúde, uma vez que bolores podem produzir micotoxinas em condições favoráveis, comprometendo a qualidade e segurança do alimento.
Os resultados microbiológicos reforçam o potencial da farinha de sementes de melão como um ingrediente seguro para aplicação em produtos alimentícios. A conformidade com os parâmetros legais indica que este produto pode atender às exigências do mercado, especialmente em alimentos funcionais e panificados. No entanto, é fundamental que práticas rigorosas de higiene e monitoramento sejam mantidas ao longo de todas as etapas do processamento, uma recomendação enfatizada tanto pela RDC nº 12 quanto pela Portaria nº 451, para garantir a manutenção da segurança microbiológica.
CONCLUSÃO
Os resultados desta pesquisa evidenciam o potencial da farinha liofilizada de endosperma de sementes de melão como uma nova matriz alimentar com propriedades nutricionais e funcionais promissoras. A caracterização detalhada revelou um perfil nutricional completo, com destaque para o teor de proteínas, fibras e minerais essenciais. Adicionalmente, a ausência de contaminantes microbiológicos e a estabilidade térmica demonstram a alta qualidade e segurança do produto.
As aplicações potenciais da farinha transcendem a indústria alimentícia, abrindo portas para a desenvolvimento de novos produtos com valor agregado, como suplementos nutricionais e ingredientes para a indústria cosmética. Adicionalmente, o aproveitamento de um subproduto agroindustrial, como as sementes de melão, contribui para a promoção da sustentabilidade e da economia circular.
Considerando os resultados promissores obtidos, sugere-se a realização de novas pesquisas para aprofundar o conhecimento sobre a farinha liofilizada de endosperma de sementes de melão. Estudos futuros podem explorar a interação da farinha com outros ingredientes, a otimização dos processos de extração e a avaliação de seus efeitos na saúde humana em modelos animais. Além disso, a investigação do potencial prebiótico da farinha e seu impacto na microbiota intestinal são temas relevantes a serem explorados
AGRADECIMENTOS
Os autores agradecem à Fundação de Amparo a Pesquisa do Estado do Maranhão-FAPEMA, Instituto Federal do Maranhão, pelo apoio financeiro, sem o qual não seria possível a realização deste trabalho e pelas Bolsas de Estudos concedidas aos acadêmicos, e ao Restaurante Universitário da Universidade Federal do Maranhão por disponibilizar a matéria-prima objeto do estudo.
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1 Instituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia do Maranhão, IFMA, Campus São Luis – Monte Castelo
2 Instituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia do Maranhão, IFMA, Campus São Luis – Monte Castelo
3 Instituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia do Maranhão, IFMA, Campus São Luis – Monte Castelo
4 Nutricionista pela Universidade Federal do Maranhão- UFMA
5 Instituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia do Maranhão, IFMA, Campus São Luis – Monte Castelo
6 Instituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia do Maranhão, IFMA, Campus São Luis – Monte Castelo
7 Instituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia do Maranhão, IFMA, Campus São Luis – Monte Castelo
8 Universidade Federal do Maranhão – UFMA
Departamento de Química
9 Instituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia do Maranhão, IFMA, Campus São Luis – Monte Castelo
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