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Caracterização física e química de frutos de abacate visando a seu potencial para extração de óleo COLHEITA E PÓS-COLHEITA

Caracterização física e química de frutos de abacate visando a seu potencial para extração de óleo1

Physical and chemical characterization of avocado fruits aiming its potencial for oil extraction

João Shojiro TangoI; Cássia Regina Limonta CarvalhoII; Nilberto Bernado SoaresII IPesquisador Científico, Instituto de Tecnologia de Alimentos - ITAL/APTA/SAA, Caixa Postal 139, 13012-970, Campinas-SP IIPesquisadores Científicos, Instituto Agronômico de Campinas - IAC/APTA/SAA ' Caixa Postal 28, 13012-970 Campinas-SP. Endereços eletrônicos: climonta@iac.sp.gov.br; nilberto@iac.sp.gov.br

INTRODUÇÃO O abacateiro é cultivado em quase todos os Estados do Brasil. Trata-se de uma planta frutífera das mais produtivas por unidade de área cultivada (Tango e Turatti, 1992). Um grande número de variedades de abacate é encontrado nas diversas regiões do território nacional, cujos frutos apresentam composição química muito variável. Estudo anteriormente realizado com algumas variedades cultivadas no Estado de São Paulo mostrou grande variação quanto aos teores de lipídeos na polpa dos frutos (Tango et al., 1972). Frutos que apresentam altos teores de lipídeos na polpa poderão constituir-se em uma matéria-prima importante para obtenção de óleo, considerando-se a quantidade de óleo que pode ser obtida por unidade de área cultivada, a qual, de acordo com estudos comparativos realizados por Canto et al. (1980) com algodão, amendoim e soja, é bem mais elevada do que de qualquer dessas sementes oleaginosas cultivadas.

Além do que, trata-se o abacateiro de uma planta perene, podendo ser cultivada em áreas de topografia acidentada, e o óleo de seus frutos apresenta interessantes características químicas (Tango e Turatti, 1992).

O óleo de abacate assemelha-se muito com o óleo de oliva (importado e altamente consumido no País), por ser extraído da polpa dos frutos e pela similaridade de suas propriedades físico-químicas, principalmente pela composição de seus ácidos graxos, predominando em ambos o ácido oléico (Canto et al., 1980; Bleinroth e Castro, 1992; Soares et al., 1992; Tango e Turatti, 1992). Esses óleos são ricos em ácidos graxos ômega nove que parecem apresentar efeitos benéficos para a saúde do consumidor, em relação à prevenção de doenças cardiovasculares (Ahmed e Barmore, 1990; Rebollo et al., 1998).

Estudos mostram que o consumo de dietas ricas em gorduras monoinsaturadas (ácido oléico), em substituição de gorduras saturadas, exerce seletivos efeitos fisiológicos sobre humanos, reduzindo os níveis de colesterol total, de triglicerídeos e de LDL-colesterol2, sem alterar a fração HDL-colesterol3 do plasma (Rebollo et al., 1998; Turatti et al., 2002). Outra informação importante, observada com o consumo de dietas ricas em ácido oléico, foi a redução dos níveis de fibrinogênio4 do plasma, visto que essa fração reconhecidamente atua no desenvolvimento de lesões das artérias, servindo como prognóstico de doenças coronárias (Rebollo et al., 1998).

O pequeno volume de óleo de abacate produzido atualmente por alguns países é utilizado na sua forma bruta, pelas indústrias farmacêuticas e de cosméticos, notadamente pelas suas características físicas e químicas, uma vez que faz parte de sua composição, em elevadas quantidades, a fração insaponificável responsável por propriedades regenerativas da epiderme. Além dessa propriedade, o óleo de abacate apresenta: fácil absorção pela pele, sendo usado como veículo de substâncias medicinais; poder de absorção de perfumes, de grande valia para a indústria de cosméticos; fácil formação de emulsão, tornando-o ideal para fabricação de sabões finos e, se refinado, pode ser usado para fins alimentícios (Canto et al., 1980; Tango e Turatti, 1992).

Soares et al. (1992) mencionam que, além da possibilidade de introduzir o óleo de abacate puro para uso comestível como substituto do óleo de oliva, uma das alternativas para oferecer ao consumidor brasileiro um produto de superior qualidade seria a produção de óleo de oliva e de abacate mesclado, em substituição às misturas de óleo de oliva com óleos vegetais (principalmente óleo de soja), normalmente oferecidas pelo mercado interno com a finalidade de diminuir os custos de importação do azeite de oliva no Brasil.

Diversos processos extrativos do óleo da polpa têm sido estudados, tais como: extração por centrifugação da polpa úmida; extração do óleo por solventes utilizando polpa liofilizada, polpa seca a 70ºC ou com prévia fermentação anaeróbica; extração por prensagem hidráulica contínua ou descontínua, com adição de material auxiliar de prensagem; por tratamento da polpa fresca com produtos químicos ou por processos enzimáticos ou, mesmo, por processos convencionais de extração de óleo para sementes oleaginosas. Os rendimentos desses processos variam de 56 a 95% de óleo extraído (Jimenez, 1954; Montano et al., 1962; Jaubert, 1970; Sadir, 1972a; Canto et al., 1980; Turatti et al., 1985; Tango e Turatti, 1992; Bizimana et al., 1993).

Alguns trabalhos sobre refinação de óleo bruto de abacate foram realizados em escala de laboratório, mostrando principalmente as características físicas e químicas dos óleos refinados (Montano et al., 1962; Jaubert, 1970; Smith e Winter, 1970/71; Sadir, 1972b; Tango et al., 1972; Santos, 1985; Soares et al., 1991; Tango e Turatti, 1992). Soares et al. (1992) avaliaram sensorialmente misturas de óleo de abacate refinado em laboratório com azeite de oliva comercial, determinando, por meio de um painel de julgadores, os limites de detecção da cor, aroma e sabor das misturas empregadas.

Diante das alternativas de utilização do óleo de abacate, principalmente para fins alimentares, esse trabalho teve como objetivo estudar variedades existentes na coleção de abacateiro do Instituto Agronômico de Campinas, visando a identificar as mais adequadas para estabelecimento de plantações para obtenção de óleo, bem como caracterizar, em algumas das variedades avaliadas, o subproduto caroço, tendo em vista o seu aproveitamento.

MATERIAL E MÉTODOS 1. Matéria-prima.Frutos de abacate de diferentes variedades foram colhidos quando estavam completamente desenvolvidos de plantas da coleção de germoplasma do Centro de Fruticultura do IAC, Campinas-SP. As épocas de maturação dos frutos de abacate, assim como as diferentes variedades estudadas, são apresentadas na Tabela_1.

2. Determinação das percentagens das porções polpa, casca e caroço. Frutos de cada variedade foram conservados à temperatura ambiente no laboratório até o amadurecimento (apresentando consistência macia) e, em seguida, foram determinadas as percentagens de polpa, casca e caroço em relação à massa total dos frutos.

3. Determinação de umidade e lipídeos na polpa dos frutos. Teores de umidade foram determinados desidratando-se as polpas dos frutos em estufa a vácuo a 70ºC até a obtenção de massa constante, segundo o método Ca 2d-25 da AOCS (Walker, 1979). Os lipídeos foram extraídos e quantificados nas polpas desidratadas, utilizando-se do aparelho de Butt e hexano como solvente de extração, seguindo os procedimentos do método Ba3-38 da AOCS (Walker, 1979).

4. Composição em ácidos graxos dos óleos. Ésteres metílicos preparados pelo método Ce 2-66 da AOCS (Walker, 1979), a partir da saponificação dos óleos extraídos das polpas dos frutos, foram utilizados para definir o perfil de ácidos graxos das variedades de abacate. A separação, identificação e quantificação dos ácidos graxos foram determinadas por meio de cromatografia em fase gasosa, baseando-se no método Ce 1-62 da AOCS (Walker, 1979). Empregou-se um cromatógrafo Philips, modelo PU-4550, equipado com detector de ionização de chama e coluna capilar CP-SIL 88 contendo 0,20 mm de polietilenoglicol, de 50 metros de comprimento e 0,25 mm de diâmetro interno. Utilizou-se hidrogênio como gás de arraste (3 mL/min) e, para o sistema de detecção, em conjunto com ar sintético, nas respectivas vazões de 20 e 240 mL/min. As temperaturas usadas foram fixadas a 180ºC para coluna, 270ºC para o injetor e 300ºC para o detector, registrando-se um período de corrida cromatográfica de 40 minutos. A quantificação dos ácidos graxos foi realizada aplicando-se o método de normalização, que consiste em comparar, em termos de porcentagem, a área integrada de cada substância obtida no cromatograma pela área total de todas as substâncias analisadas.

5. Composição química dos caroços. As determinações analíticas efetuadas nos caroços extraídos dos abacates e os respectivos métodos aplicados foram os seguintes: umidade, por aquecimento direto utilizando o método Ca 2d-25 exposto pela AOCS (Walker, 1979); lipídeos, determinados pelo método Ba3-38 da AOCS (Walker, 1979); proteína bruta e resíduo mineral fixo foram determinados pelos métodos descritos pela AOAC (Williams, 1984); fibra, analisada de acordo com o método de Scharrer e Kürschner (Beythien e Diemair, 1963); amido, segundo metodologia de Ewers, modificada por Hadorn e Doewelaar (Schormuller, 1967) e substâncias fenólicas, de acordo com a descrição de Price e Butler (Ichimaru et al., 1982).

RESULTADOS E DISCUSSÃO A Tabela_1 mostra que a época de colheita dos frutos das diversas variedades de abacate, no município de Campinas, inicia em janeiro e termina em novembro. As épocas de colheita dos frutos dessas variedades podem ser antecipadas ou atrasadas, em relação às épocas que foram observadas neste estudo, de acordo com a latitude e altitude do local de cultivo (Sentelha et al., 1995).

Os dados sobre as percentagens das porções polpa, caroço e casca, nos frutos das diversas variedades, encontram-se na Tabela_2.

O conteúdo de polpa apresentou um coeficiente de variação (CV) de 9,2%, variando entre 52,9 e 81,3% em relação à massa do fruto. Essa porção é a de maior interesse, pois nela concentra-se a maior parte dos lipídeos contidos no fruto, uma vez que, no caroço e na casca, os teores dessas substâncias são reduzidos (Tango e Turatti, 1992).

Apesar de as variedades de abacate possuírem caracteres distintos, como diferentes tamanhos e massas dos frutos e sementes, pela avaliação dos coeficientes de variação respectivos às proporções de polpa, caroço e casca, observou-se que houve menor dispersão dos valores de polpa; os coeficientes de variação encontrados para os conteúdos de caroço e casca das variedades de abacate foram de duas a três vezes maiores do que a variação dos resultados para a polpa. No entanto, correspondências funcionais lineares entre as proporções de polpa e as de caroço e casca dos frutos (r = - 0,800 e r = - 0,764, respectivamente; Tabela_3), foram encontradas para as vinte e quatro variedades de abacate, resultados esses já esperados. Ainda que tenham sido observados coeficientes de regressões lineares baixos para as equações das retas "polpa x caroço" e "polpa x casca" (R2 = 0,567 e R2 = 0,583, respectivamente; Tabela_3), as correspondências foram altamente significativas.

Observou-se que os frutos com maiores percentagens de polpa apresentaram menores proporções de caroço e casca, e os com menores proporções de polpa tiveram maiores percentagens de caroço e casca.

Os caroços e cascas que corresponderam acerca de um terço das massas dos frutos (31,4% em média; Tabela_2), devem ser separados na fase de preparo para o processamento de extração de óleo, para não reduzir a capacidade de extração dos equipamentos. Seria de grande interesse para o processo de extração de óleo obter variedades de abacate com menores percentagens de caroço e casca, tendo em vista o maior rendimento da polpa. A variedade Quintal destacou-se para esta característica, apresentando as menores proporções de casca e semente (18,7%) e, conseqüentemente, a maior porcentagem de polpa fresca (81,3%). O inverso ocorreu para a variedade Mac Donald, com aproximadamente 50% de casca e caroço, seguindo Itzamna, Mayapan, Waldin, Anaheim, Monte d'Este, Wagner e Fuerte; as demais variedades apresentaram valores próximos ou abaixo da média geral (31,4% de casca e semente).

Na Tabela_4, encontram-se os conteúdos de umidade e de lipídeos das polpas dos frutos de abacate das diversas variedades analisadas. Os teores de umidade nas polpas variaram entre 57,2 e 87,9% (CV = 10,6%) e os de lipídeos entre 5,3 e 31,1%, com um coeficiente de variação dos resultados muito alto (44,1%), indicando que o germoplasma de abacate avaliado mostrou maior variabilidade quanto ao conteúdo de lipídeos. Os teores de umidade e de lipídeos apresentaram alta correlação linear negativa nas polpas dos frutos (r = - 0,993, Tabela_3; Figura_1). As polpas frescas dos frutos, que apresentaram teores baixos de lipídeos, tiveram percentagens de umidade mais elevadas, ocorrendo o inverso para as polpas com teores de lipídeos mais elevados. A alta correlação entre umidade e lipídeos deve-se ao fato de que a soma dos teores dessas substâncias corresponde à grande parte da massa das polpas; como pode ser visto na Tabela 4, a soma dos teores corresponde, em média, a aproximadamente 92% da polpa.

Considerando-se as polpas de frutos com mais de 18,0% de lipídeos (valores acima da média geral, 16,0%), a média de teores de umidade foi de 68,1%, enquanto, nas que possuem menos do que 18,0% de lipídeos, a média foi de 81,1%.

A alta correlação linear negativa de 0,993 (Tabela_3; Figura1) encontrada no presente estudo, entre os conteúdos de óleo e umidade das polpas dos frutos, foi igualmente observada por outros autores. Ahmed e Barmore (1990) citam que Swarts, em artigo publicado em 1976, demonstrou existir uma correlação negativa entre o conteúdo de umidade e óleo de frutos analisados, em que tal correlação derivou em procedimento prático para a dosagem de óleo em abacates. Esses autores comentam ainda que Swarts, em 1978, usou, na África do Sul, o conteúdo de umidade como forma de medir a maturidade dos frutos de abacate. No Chile, Olaeta e Undurraga (1995), ao avaliarem os teores de umidade e de óleo de oito cultivares de abacate, encontraram correlações negativas entre 0,92 e 0,98 e, a partir de modelos de regressão simples, estimaram a percentagem de óleo e o índice de maturação de abacates.

O elevado conteúdo de umidade na polpa fresca constitui no principal óbice para obtenção de óleo de abacate, afetando o rendimento de extração e o custo de produção. Dessa forma, as variedades mais indicadas para serem cultivadas para a produção de frutos para a extração de óleo, levando-se em conta os teores de lipídeos nas polpas acima de 18% (valores estatisticamente diferenciados da média geral) e com menores percentagens de umidade, seriam Hass, Fuerte e Glória, vindo a seguir as variedades Collinson, Anaheim, Itzamna, Wagner, Ouro Verde, Carlsbad e Mayapan. A produção dessas cultivares, com teores mais elevados de lipídeos, ocorreu no município de Campinas, em grande parte do ano, iniciando em maio e terminando em novembro (Tabela_1). A alta produção de óleo e diferentes épocas de maturação das variedades de abacate são algumas das características e fatores essenciais para a viabilidade de implantação de plantações de abacateiro objetivando a extração de óleo. Por ser a matéria- prima perecível, é de interesse tê-la em grande parte do ano a fim de evitar custos de armazenamento.

Vale ressaltar que as percentagens de umidade nos frutos de abacate diminuem com a maturação e, normalmente, são influenciadas pelas condições climáticas, sendo menores na época de inverno, cujo período tem menor intensidade de chuvas (Bleinroth e Castro, 1992). Das variedades com teores de lipídeos acima da média, algumas foram colhidas no inverno e, possivelmente, foram influenciadas pelo estresse hídrico. Como há uma correlação linear negativa entre os teores de umidade e lipídeos, essas variedades provavelmente também sofreram influência quanto aos teores de lipídeos. Entretanto, ao expressar os teores de lipídeos em termos de matéria seca, ainda assim estas variedades, como as demais acima mencionadas, continuam a ser as principais produtoras de óleo.

A composição em ácidos graxos de óleo da polpa dos frutos de grande parte das variedades de abacate caracterizadas encontra-se na Tabela_4.

A variação da composição em ácidos graxos em função da variedade foi grande. As percentagens de ácido oléico variaram de 37,9 a 65,2% (CV = 13,5%); de ácido palmítico de 14,5 a 35,2% (CV = 20,6%); de ácido linoléico de 9,4 a 21,2% (CV = 19,8%); de ácido palmitoléico de 2,9 a 16,8% (CV = 39,1%), e de ácido esteárico de quantidades traços a 0,7% (CV = 21,4%).

As cultivares Mayapan e Mac Donald demonstraram as menores concentrações de ácido oléico (37,9 e 40,8%, respectivamente). Em contrapartida, Mac Donald obteve o maior teor de ácido palmítico (35,2%); Mayapan, além de revelar uma alta concentração de ácido palmítico (29,8%), obteve a maior porcentagem do ácido graxo palmitoléico (16,8%). Quintal, Fuerte, Ouro Verde, Collinson, Linda e Pollock sobressaíram-se em relação às demais variedades por terem as mais elevadas concentrações dos ácidos graxos ômega nove (ao redor de 80% de ácido oléico, linoléico e palmitoléico).

Em comparação com outras fontes de óleos vegetais, demonstradas na Tabela_6, o óleo de abacate caracteriza-se por apresentar teores elevados de ácidos graxos monoinsaturados (oléico e palmitoléico), baixo teor de ácido graxo polinsaturado (linoléico), teor relativamente elevado do ácido graxo saturado palmítico e menor conteúdo do ácido esteárico (saturado). Sua composição em ácidos graxos é muito próxima ao óleo de oliva, principalmente quanto aos altos níveis de ácido oléico (Turatti et al., 1985; Soares et al., 1991; Soares et al., 1992).

De acordo com a literatura, a composição de ácidos graxos do óleo de abacate varia de acordo com as cultivares, estágio de maturação, região anatômica do fruto e localização geográfica de crescimento da planta. No entanto e de modo geral, o principal ácido graxo predominante sempre é o ácido oléico, acompanhado pelos ácidos palmítico e linoléico (Tango et al., 1972; Ahmed e Barmore, 1990).

O óleo de abacate destinado para salada deve ser submetido ao processo de hibernalização para eliminação de uma das suas frações, a dos triglicerídeos saturados, que poderão turvar em baixas temperaturas.

Os caroços constituem uma grande porção dos frutos. Dessa forma, houve interesse em caracterizá-los, visando a futuros estudos sobre o aproveitamento desse volumoso subproduto. Tais estudos são essenciais para a redução do custo de produção do óleo comestível.

As composições químicas dos caroços dos frutos de algumas das variedades podem ser vistas na Tabela_7.

Os caroços apresentaram teores de umidade variando de 53,6 a 73,9% (CV = 9,8%), tendo como média geral 61,9%. As variedades em que os caroços foram caracterizados e que apresentaram teores de lipídeos nas polpas acima de 18% (Anaheim, Carlsbad, Fuerte, Hass, Mayapan e Wagner), revelaram suas percentagens de umidade nos caroços abaixo da média (61,9%). Essas variedades apresentaram, também, conteúdos de umidade mais baixos nas polpas do que a média geral correspondente.

As percentagens de lipídeos, proteína bruta, resíduo mineral e fibra encontradas nos caroços foram muito baixos, correspondendo em média a 5,3% da composição química. Os teores de amido variaram entre 7,8 e 29,3% (CV = 32,3%), tendo 20,1% como média geral. As sementes dos frutos das cultivares ricas em óleo nas polpas apresentaram teores de amido acima da média geral. Houve alta correlação linear negativa entre os teores de amido e de umidade encontrados nos caroços dos frutos, com alto coeficiente de correlação igual a - 0,955 (Tabela_3; Figura_2).

A principal dificuldade na utilização dos caroços de abacate é a presença de substâncias fenólicas, que apresentam toxidez para animais monogástricos.

Ichimaru et al.(1982) demonstraram que, pela extração dessas substâncias com etanol, os caroços poderiam ser usados na alimentação dos animais monogástricos. O extrato fenólico poderá ter atividade antioxidante (Arellano, 1985). As percentagens dessas substâncias antinutricionais nos caroços variaram entre 2,3 e 5,7% (CV = 25,2%), tendo como média geral 3,4% (Tabela_7).

Além do amido e fibra, existem outras substâncias não nitrogenadas presentes nos caroços, variando entre 5,1 e 13,2% e com alta dispersão dos resultados (CV = 22,8%; Tabela_7).

Diante do exposto, há a possibilidade de estabelecer-se plantações de abacateiros, com variedades que apresentem altos teores de óleo na polpa dos frutos e diferentes épocas de maturação, o que poderá levar à instalação de indústrias de extração e refino de óleo de abacate para fins comestíveis, contribuindo para a expansão industrial e da fruticultura, além de proporcionar economia de divisas na importação de óleo de oliva e oferecer melhoria à saúde dos consumidores.

CONCLUSÕES 1) As variedades de abacate Anaheim, Carlsbad, Collinson, Fuerte, Glória, Hass, Itzamna, Mayapan, Ouro Verde e Wagner, apesar de algumas apresentarem alta proporção de cascas e sementes, são alternativas para extração de óleo devido ao alto teor de lipídeos de suas polpas.

2) Para as vinte e quatro variedades de abacate avaliadas, houve correspondência funcional altamente significativa entre as proporções de polpa com as de caroço e casca dos frutos.

3) Dentre as variedades estudadas, a Quintal apresentou as menores porcentagens de casca e semente e a maior proporção de polpa dos frutos.

4) Houve alta correlação linear negativa entre os teores de umidade e lipídeos presentes nas polpas e entre os teores de amido e umidade nas sementes dos frutos.

5) Ocorreu grande variação da composição de ácidos graxos constituintes do óleo das polpas. As variedades Quintal, Fuerte, Ouro Verde, Collinson, Linda e Pollock, com maiores teores de ácidos graxos insaturados (oléico, linoléico e palmitoléico), são as mais indicadas para o consumo humano com relação ao controle de colesterol.