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UNIVERSIDADE FEDERAL DE PERNAMBUCO CENTRO ACADÊMICO DE VITÓRIA DE SANTO ANTÃO

NÚCLEO DE NUTRIÇÃO

Franciscleide Lauriano da Silva

AVALIAÇÃO FÍSICO-QUÍMICA EM GRÃOS DE DIFERENTES VARIEDADES DE Phaseolus vulgaris L. IN NATURA E GERMINADOS

VITÓRIA DE SANTO ANTÃO/PE 2011

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UNIVERSIDADE FEDERAL DE PERNAMBUCO CENTRO ACADÊMICO DE VITÓRIA DE SANTO ANTÃO

NÚCLEO DE NUTRIÇÃO

AVALIAÇÃO FÍSICO-QUÍMICA EM GRÃOS DE DIFERENTES VARIEDADES DE Phaseolus vulgaris L. IN NATURA E GERMINADOS

Trabalho de Conclusão de Curso apresentado ao Colegiado do Curso de Graduação em Nutrição como requisito para conclusão do Curso de Bacharel em Nutrição Autor:Franciscleide Lauriano da Silva Orientador:Leandro Finkler Coorientador: Emerson Peter da Silva Falcão

VITÓRIA DE SANTO ANTÃO/PE 2011

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DEDICATÓRIA

Dedico aos meus pais, Francisco e Cleide, e toda a minha família por sempre

estarem ao meu lado, acreditarem em mim, pelo amor, dedicação, paciência,

carinho, educação que me deram.

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AGRADECIMENTOS

Agradeço a Deus pelas oportunidades que me foram dadas na vida, principalmente

por ter conhecido pessoas e lugares interessantes, mas também por ter vivido fases

difíceis, que foram matérias-primas de aprendizado.

Não posso deixar de agradecer aos meus pais e minha irmã, sem os quais não

estaria aqui, e por terem me fornecido condições para me tornar a profissional e a

pessoa que sou;

Aos meus avos, João Lauriano e Adelaide Salome por todo o amor, carinho e

histórias que me ensinaram o valor da vida. Vocês não estão do meu lado agora

para dividir e multiplicar esse momento de felicidade, mas sei que do céu vocês

estão felizes por mais essa vitória da sua neta “indinha”. Aos meus tios Edvaldo e

Rosalia Lauriano e aos meus avos João Augusto e Irene Leandro;

In memorian à meus avos João Lauriano, Adelaide Salome e João Augusto e aos

meus tios Edvaldo e Rosalia Lauriano.

Aos meus amigos pelos ótimos momentos que proporcionaram na minha vida, pelo

apoio nos bons e maus momentos, por ouvirem minhas loucuras. Em especial, para

a turma do pré–acadêmico (Bob, Túlio, Felipe Rosa, Jonathan, João, Angélica e

Felipe “Senai”), ao clube da luluzinha do Colégio da Polícia Militar (Bruna,

Andreza, Amanda, Dani), Wenderson, Maria Helena, Tamires e Lindsay;

Aos amigos que fiz durante o curso, pela verdadeira amizade que construi em

particular aqueles que estavam sempre ao meu lado (Mylla, Áurea, Jan, Nízia,

Ciba, Samantinha, Lala, Anita, Renata, Bela e Mari) por todos os momentos que

passamos durante esses quatro anos meu especial agradecimento. Sem vocês essa

trajetória não seria tão prazerosa;

À meu orientador, Professor Dr. Leandro Finkler, pelo grande apoio, amizade e,

sobretudo, pelo aprendizado que me proporcionou durante todo o curso;

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A equipe, todos os profissionais e pesquisadores do laboratório de Bromatologia e

Microbiologia de Alimentos da UFPE- CAV , em especial a Silvio, Gabriel, Christine

Finkler, Jan, Nizia e Cibele pela disposição e ajuda;

A todos os professores do curso de Nutrição, pela paciência, dedicação e

ensinamentos disponibilizados nas aulas. Cada um de forma especial contribuiu

para a conclusão desse trabalho e, consequentemente, para a minha formação

profissional.

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EPÍGRAFE

“Nenhuma calamidade é capaz de desagregar, tão profundamente e num sentido tão

nocivo, a personalidade humana como a fome, quando atinge os limites da verdadeira

inanição” (Josué de Castro).

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RESUMO

O feijão (Phaseolus vulgaris L.) é a leguminosa mais consumida no Brasil. O seu

consumo na forma de broto ainda é um desafio para a nutrição ainda mais quando é

sabido que promover a germinação do grão é um processo simples e econômico

destinado a melhorar o valor nutricional dos grãos. Assim, o objetivo do estudo foi

realizar a germinação e a caracterização físico-química de sementes in natura e

germinadas de grãos de leguminosa Phaseolus vulgaris L.. Para a caracterização foi

realizada a análise centesimal e avaliado o rendimento do brotamento a partir da

medida da massa e do comprimento do broto dos feijões verde, branco, mulatinho

e preto. As sementes e os brotos do feijão verde apresentaram um ótimo

rendimento, cerca de 500 gramas de broto para cada 100 gramas de sementes. Por

outro lado, o feijão preto não foi viável para produção de broto. Os feijões verde,

mulatinho e branco germinados, apresentaram teores crescentes de quase todos os

nutrientes, tendo apenas o teor de carboidrato decrescido com a germinação. A

germinação mostrou-se um excelente método para ser utilizado, principalmente,

pela polução econômica e socialmente menos favorecida e mais vulnerável ao

déficit energético-protéico pois não necessita de mão–de-obra especializada, gastos

com energia elétrica e nem de grandes espaços para a produção e por alcançar alto

rendimento e acréscimo no valor nutricional.

Palavras- chave: Phaseolus vulgaris L., germinação, valor nutricional, composição

centesimal

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LISTA DE ILUSTRAÇÕES

Figura 1. Aquisição de feijão pela população Brasileira entre os anos de 1977 – 2011..............................................................................................18

Figura 2. Aquisição alimentar domiciliar per capita anual, segundo os produtos selecionados.POF-IBGE 2002-2003 e 2008-2009...........................................18

Figura 3. Evolução da frequência de excesso de peso no Brasil entre crianças e adolescentes. Fonte: POF 2008-2009 – IBGE – Períodos 1974-1975, 1989, 2002-2003 e 2008-2009.....................................................................................20

Figura 4. Evolução da frequência de obesidade no Brasil entre crianças e adolescentes. onte: POF 2008-2009 – IBGE – Períodos 1974-1975, 1989, 2002-2003 e 2008-2009.......................................................................................21

Figura 5. Crescimento do feijão durante o processo de germinação..................25

Figura 6. Período de ocorrência dos principais eventos associados com a germinação e subsequentes crescimento pós germinativo (Bewley, 1997).........................26

Figura 7- Fluxograma representativo dos procedimentos gerais do trabalho........35

Figura 8. Fluxograma do processo de germinação dos feijões preto, branco, mulatinho e verde do grupo de feijão que foi higienizado e o que não foi higienizado.....................................................................................37

Figura 9. Feijão Preto que foi tratado com vinagre e germinado após 6 dias de germinação.....................................................................................39

Figura 10. Feijões que foram higienizados com hipoclorito de sódio 200ppm e colocados para germinar após 6 dias.......................................................39

Figura 11. Feijões que foram tratados com nistatina e colocados para germinar após 6 dias......................................................................................40

Figura 12. Feijão verde tratado com vinagre ao logo dos 6 dias de germinação....41

Figura 13. Feijão mulatinho tratado com vinagre ao logo dos 6 dias de germinação.....................................................................................42

Figura 14. Feijão branco tratado com vinagre ao logo dos 6 dias de germinação...................................................................................43

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LISTA DE TABELAS

Tabela 1. Produção, área, rendimento e consumo mundial de feijão entre os anos de 2008 e 2009...............................................................................17

Tabela 2. Aquisição alimentar domiciliar per capita anual, por Grandes Regiões , POF 2008-2009...............................................................................29

Tabela 3. Comprimento e peso médio do feijão verde germinado e rendimento médio dos brotos higienizado com vinagre com 2, 3, 4, 5 e 6 dias de germinação, Vitória de Santo Antão, 2011..............................................................41

Tabela 4. Comprimento e peso médio do feijão mulatinho germinado e rendimento médio dos brotos higienizado com vinagre com 2, 3, 4, 5 e 6 dias de germinação, Vitória de Santo Antão, 2011..............................................................42

Tabela 5. Comprimento e peso médio do feijão branco germinado e rendimento médio dos brotos higienizado com vinagre com 2, 3, 4, 5 e 6 dias de germinação, Vitória de Santo Antão, 2011..............................................................43

Tabela 6. Composição química dos grãos in natura e do feijão verde, branco e mulatinho germinados, em matéria seca, Vitória de Santo Antão, 2011...........46

Tabela 7. Valores médios (na matéria seca) de minerais, fósforo, potássio sódio,cálcio e ferro dos grãos de feijão in natura e germinado, Vitória de Santo Antão, 2011....................................................................................49

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LISTA DE ABREVIATURAS E SIGLAS

AOAC- Association of official analytical chemists.

CONAB- Companhia Nacional de Abastecimento

DEP- Desnutrição Energética Protéica

EMBRAPA- Empresa Brasileira de Pesquisa Agropecuária

FAO- Food and Agriculture Organization

FAOSTAT- Food and Agriculture Organization Corporate Statistical Database

IBRAFE- Instituto Brasileiro de Feijão e Legumes Secos

IBGE- Instituto Brasileiro de Geografia e Estatística

PIB- Produto Interno Bruto

POF- Pesquisa de Orçamentos Familiares

RDA- Recommended Daily Allowances

UNICEF- United Nations Children's Fund

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SUMÁRIO

1.INTRODUÇÃO ...................................................................................................... 11

2. REVISÃO DA LITERATURA E CARACTERIZAÇÃO DO PROBLEMA ......................................... 13

2.1. Taxonomia ............................................................................................... 13 2.2. Condições edafoclimáticas ........................................................................... 13

2.3 Origem e importância histórica do feijão ........................................................ 14 2.4 Produção e consumo do feijão no Brasil .......................................................... 16

2.5 Valor nutricional e importância nutricional do feijão na alimentação humana......... 21 2.6 Germinação ............................................................................................... 23

2.6.1. Fases da germinação ................................................................. 25 2.6.2. Fatores que afetam a germinação ................................................ 27

2.6.3. Substratos utilizados na germinação do feijão ................................ 28

2.6.4. Importância da Germinação ....................................................... 30

3. JUSTIFICATIVA ................................................................................................... 32

4. OBJETIVOS ........................................................................................................ 33

5. HIPÓTESE .......................................................................................................... 34

6. METODOLOGIA ................................................................................................... 35

6.1. Amostragem ............................................................................................. 35

6.2. Seleção dos grãos: critérios de exclusão e inclusão para as análises físicas e químicas

(centesimal e mineral) ...................................................................................... 36

6.3. Preparo da Amostra para a análise centesimal e mineral do grão in natura e

germinado....................................................................................................36

6.4. Processo de Germinação .............................................................................. 36

6.5. Análise Física: peso e rendimento dos feijões germinados e comprimento de brotos 38

6.6. Análise Química (centesimal): proteína, lipídio, cinzas, umidade e carboidrato ...... 38

6.6. Análise Química: Minerais (Potássio, fósforo, sódio, cálcio e ferro) ...................... 38

7. RESULTADOS E DISCUSSÃO .................................................................................... 39

8. CONCLUSÕES ..................................................................................................... 51

9. REFERÊNCIAS ..................................................................................................... 52

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1. INTRODUÇÃO

O feijão (Phaseolus vulgaris L.) é a leguminosa mais consumida no Brasil e na

América Latina. No Brasil o feijão é a principal leguminosa fornecedora de

proteínas para grande parte da população (ANTUNES et al., 1995) sendo utilizada

como substituto protéico dos produtos de origem animal para a população de baixa

renda. Os grãos possuem de 20% a 35% de proteína, dependendo dos tratos

culturais e da cultivar. O teor protéico e a produção são altos, porém, o valor

nutritivo da proteína não é satisfatório por apresentar teores baixos de alguns

aminoácidos essenciais como os sulfurados (metionina e cisteína), a cistina e

triptofano. Além disso, apresenta baixa digestibilidade se comparado com as

proteínas de origem animal (SGARBIERI, 1996). A qualidade nutricional das

proteínas das leguminosas é influenciada pelo gênero, espécie, variedade botânica,

concentração de fatores antinutricionais, tempo de estocagem, tratamento térmico

e, em geral, é inferior àquela da proteína de origem animal (BRESSANI, 1993; CRUZ

et al., 2003). No entanto, o alto custo da proteína animal faz com que as proteínas

vegetais sejam o principal componente da dieta de diversas populações (IQBAL et

al., 2006). Na dieta, o feijão, além de aumentar a quantidade de proteínas,

também contribui para melhorar sua qualidade, quando a fonte protéica da dieta é

constituída de leguminosas e cereais. Isto porque, enquanto as leguminosas

apresentam deficiência em aminoácidos sulfurados, os cereais apresentam

deficiência em lisina (IQBAL et al., 2003). Um dos fatores a interferir na baixa

digestibilidade das proteínas do feijão é a presença de fatores anti nutricionais,

tais como ácido fítico e inibidores de proteases. Os inibidores de proteases são

proteínas de ampla distribuição no reino vegetal, capazes de inibir as atividades da

tripsina, quimotripsina, amilase e carboxipeptidase (BENDER, 1987; XAVIER-FILHO

& CAMPOS, 1989) que estão envolvidas no processo digestivo. O ácido fítico forma

quelatos insolúveis com cátions polivalentes com ferro, cobre, manganês e zinco

em pH elevado e diminuindo a disponibilidades dos minerais no organismo (GRAF,

1983). A germinação apresenta-se como um dos processos mais antigos, simples e

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econômicos para melhorar o valor nutricional de grãos, convertendo proteínas

vegetais de baixa qualidade nutricional em proteínas de melhor qualidade, pois

provoca mudanças na composição centesimal devido a degradação parcial das

proteínas e do amido, bem como doa ácido fítico e taninos, melhorando a

digestibilidade dos nutrientes (KHOKHAR & CHAUHAN, 1986; DE-LEON et al., 1992;

BARAMPAMA & SIMARD, 1994; BARAMPAMA & SIMARD, 1995).

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2. REVISÃO DA LITERATURA E CARACTERIZAÇÃO DO

PROBLEMA

O Phaseolus vulgaris L. tem grande polimorfismo, principalmente nos

caracteres: hábito de crescimento, dimensão e cor da flor, cor e forma dos frutos e

sementes (SUMMERFIELD & ROBERTS, 1985).

O gênero Phaseolus compreende aproximadamente 55 espécies, das quais

apenas cinco são cultivadas: o feijoeiro comum (Phaseolus vulgaris); o feijão de

lima (P. lunatus); o feijão Ayocote (P. coccineus); o feijão tepari (P. acutifolius); e

o P. polyanthus (IBRAFE, 2011).

2.1. Taxonomia

O feijoeiro vulgar ou comum, pertence ao gênero Phaseolus L. que é

classificado da seguinte forma (DICKISON, 1981; POLHILL et al., 1981):

Divisão: Magnoliophyta

Classe: Magnoliopsida

Sub-classe: Rosidae

Ordem: Fabales

Família: Fabaceae (Leguminosa)

Sub-família: Faboideae

Tribo: Phaseolae Benth

Sub-Tribo: Phaseolinae D.C.

Género: Phaseolus L.

2.2. Condições edafoclimáticas

O feijoeiro (Phaseolus vulgaris L.) é uma espécie adaptada a climas temperados

e tropicais, originário de localidades de média e baixa altitude da América Central

e de média e elevada altitude da América do Sul (ADAMS & PIPOLY, 1980). As

temperaturas durante a época de crescimento variam entre os 12 ºC e os 24 ºC

14

(SHONNARD & GEPTS, 1994) em condições climáticas amenas, com dias quentes e

noites frias. É de ciclo curto e alheio ao fotoperíodo.

O P.vulgaris necessita de 60 a 70% de umidade relativa e torna-se conveniente

que este teor de umidade seja constante ao longo do seu ciclo vegetativo. Até ao

início da frutificação, a umidade relativa ótima é de 60 a 65%, depois desta fase

será de 65 a 75% (LABOURIAU, 1983; BEWLEY; BLACK, 1985).

2.3. Origem e importância histórica do feijão

A origem do feijão ocorre tanto nos Andes como na Mesoamérica (há vestígios

de cerca de 7 mil anos a.C. no México e de até 10 mil anos a.C. no Peru, no sítio

de Guitarrero) e foi uma das plantas alimentícias mais importantes dessas

sociedades, talvez a sua maior fonte de proteínas, pois ela possui uma dupla

complementaridade com o milho, tanto no plantio como no seu papel nutricional. E

disseminado, posteriormente, na América do Sul (CARNEIRO, 2005). Porém o local

exato onde isto se deu é ainda motivo de controvérsia (GEPTS & DEBOUCK, 1991).

Dados mais recentes, com base em padrões eletroforéticos de faseolina,

sugerem a existência de três centros primários de diversidade genética, tanto para

espécies silvestres como cultivadas: o mesoamericano, que se estende desde o

sudeste dos Estados Unidos até o Panamá, tendo como zonas principais o México e

a Guatemala; o sul dos Andes, que abrange desde o norte do Peru até as províncias

do noroeste da Argentina; e o norte dos Andes, que abrange desde a Colômbia e

Venezuela até o norte do Peru. Além destes três centros americanos primários,

podem ser identificados vários outros centros secundários em algumas regiões da

Europa, Ásia e África, onde foram introduzidos genótipos americanos (GEPTS et al.,

1986). Entretanto, no velho continente, já havia um tipo de feijão, menor, que foi

substituído pelas espécies americanas. Esse feijão antigo e medieval tinha o nome

de faséolo e dele restou apenas uma variedade africana, o dólico, branca com um

“olho” preto.

O feijão americano apropriou-se do nome científico (Phaseolus) e das

denominações populares (feijom, em português; “fasoulia”, em grego; “fasulê”,

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em albanês; “fagiolo”, em italiano; fasola, em polonês; “fayot” ou “flagelot”,

em francês) do antigo feijão europeu, que passou a ser chamado pelo nome

científico de Dolichos. Em francês, também adotou-se para designar o feijão

americano o termo antigo para o nabo, haricot, confundido com a denominação

mexicana em náuatle (ayacotl) (CARNEIRO, 2005). O antigo feijão europeu, o

dólico, inseria-se na categoria que os romanos chamavam de legumina, que incluía

as sementes comestíveis (favas, grão de bico, lentilha, tremoço), distintos das

holera, ou seja, plantas de que se comem a raiz e a parte verde (como as couves).

Galeno definia as legumina como os “grãos de Deméter não usados para fazer pão”

(FLANDRIN & MONTANARI, 1998).

Os feijões estão entre os alimentos mais antigos, remontando aos primeiros

registros da história da humanidade. Eram cultivados no antigo Egito e na Grécia,

sendo, também, cultuados como símbolo da vida. Os antigos romanos usavam

extensivamente feijões nas suas festas gastronômicas, utilizando-os até mesmo

como pagamento de apostas. Foram encontradas referências aos feijões na Idade

do Bronze, na Suíça, e entre os hebraicos, cerca de 1.000 a.C. As ruínas da antiga

Tróia revelam evidências de que os feijões eram o prato favorito dos robustos

guerreiros troianos. A maioria dos historiadores atribui a disseminação dos feijões

no mundo em decorrência das guerras, uma vez que esse alimento fazia parte

essencial da dieta dos guerreiros em marcha. Os grandes exploradores ajudaram a

difundir o uso e o cultivo de feijão para as mais remotas regiões do planeta

(EMBRAPA, 2011).

Atualmente, usam-se muito na Europa os feijões brancos (também de origem

americana) para muitos pratos tradicionais, semelhantes à feijoada, como o

cassoulet francês, especialmente o de Carcassone, e na Polônia existe uma feijoada

polonesa chamada tsholem (FLANDRIN & MONTANARI, 1998).

Além de fazerem parte da alimentação dos europeus, os feijões estavam

presentes, e com intensidade, na Africa, em geral os do gênero Vigna, como o

feijão frade. No Brasil, predominou o gênero Phaseolus, de fácil cultivo, que passou

a ser produzido de norte a sul, embora houvesse preferências regionais quanto

16

ao tipo (carioca, branco, vermelho, preto e outros). Segundo Cascudo(1983) citado

por Maciel (2004) no século XVII, o binômio feijão-com-farinha era a base do

sistema alimentar brasileiro. A alimentação dos escravos era, fundamentalmente,

constituída por feijão misturado com farinha de mandioca ou milho.

Eventualmente, conforme as condições dos senhores, essa combinação poderia ser

suplementada com carne seca, toucinho, banana, canjica.

Por volta de 1808, D. João IV incluiu o arroz na alimentação dos soldados

(Cascudo,1983citado por Maciel, 2004). Não há como saber se foi a partir daí que o

binômio arroz com feijão ficou estabelecido, mas não há como negar que, no

século XX, ele esteve presente tanto no cotidiano do brasileiro quanto em pratos

tidos como "tipicamente sertanejos", como o baião-de-dois, ou "tipicamente

gaúchos", como o arroz de carreteiro.

2.4. Produção e consumo do feijão no Brasil

O agronegócio é responsável por 25% do Produto Interno Bruto (PIB) nacional e

um terço dos empregos. Em 2009, representou 42% das exportações, com US$ 64,7

bilhões dos US$ 152,2 bilhões exportados pelo Brasil. No período de 1994 a 2001,

observa-se que a participação média do agronegócio no produto interno bruto – PIB

brasileiro foi cerca de 30,5%, sendo o PIB da agricultura de 21,5% e da pecuária foi

de 9%, caracterizando o agronegócio, respondendo por cerca de um terço da

economia nacional (EMBRAPA, 2002). O Brasil ocupa lugar de destaque na produção

de feijão, sendo o maior produtor mundial, com produção 3.490,6 mil ton. e

4.147,8 mil há. de área plantada (CONAB,2011)(Tabela 1).

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Tabela 1. Produção, área, rendimento e consumo mundial de feijão entre os anos de 2008 e 2009

No Brasil, segundo pesquisa realizada sobre Consumo Aparente de feijão no

Brasil entre 1977 a 2010 realizado pela Companhia Nacional de Abastecimento

(CONAB), o consumo atual é de 17 kg/hab/ano atualmente. Mostrando redução do

consumo de feijão pela população Brasileira entre os anos de 1977 – 2009 (Gráfico

1). Segundo a Pesquisa de Orçamentos Familiares (POF) 2002-2003/ 2008-2009 -

IBGE, as aquisições médias de feijão decresceram de 12,394 kg, em 2002-2003,

para 9,121 kg, redução de 26,4% .Por outro lado entre os produtos que

apresentaram aumento de suas quantidades per capita médias entre 2002-2003 e

2008-2009, destacam-se o refrigerante de cola, que aumentou em 39,3% (de 9,1 kg

para 12,7 kg)e a cerveja, em 23,2% (de 4,6 kg para 5,6 kg) (Gráfico 2).

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Figura 1. Aquisição de feijão pela população Brasileira entre os anos de 1977 –

2011

Figura 2. Aquisição alimentar domiciliar per capita anual, segundo os produtos selecionados.POF-IBGE 2002-2003 e 2008-2009

Fonte: IBGE

19

A Tabela 2 mostra a aquisição domiciliar per capita de feijão por tipo,

evidenciando que o feijão rajado e o preto são os tipos mais consumidos no Brasil.

O feijão rajado é o mais consumido na região Nordeste, seguido do fradinho (IBGE,

2010).

Tabela 2. Aquisição alimentar domiciliar per capita anual, por Grandes Regiões , POF 2002-2003 e 2008-2009

Estudos mostram que o processo de urbanização explica mais da metade da

redução do consumo no período compreendido entre meados da década 70 e final

dos anos 80 (HOFFMANN, 1995). De acordo com o senso 2010, cerca de 84% da

população brasileira está concentrada nas cidades, que abrigam 137 milhões de

pessoas (IBGE-2010). Entre outros fatores, está a rápida urbanização associada à

crescente inserção da mulher no mercado de trabalho, que provocou um efeito

acentuado nas mudanças do hábito alimentar da população originando novas

demandas quanto à qualidade, apresentação, facilidade e menor tempo de preparo

dos alimentos ( FERREIRA & YOKOYAMA, 1999).

Há argumentos tradicionais utilizados para justificar a redução do consumo de

feijão. O produto tem elasticidade de renda negativa, ou seja, à medida que a

renda do consumidor aumenta o consumo do produto diminui. Por sua vez, outros

20

afirmam que ocorreu um crescimento do preço real do feijão em comparação a

outros alimentos. Outros, ainda, apontam a dificuldade de preparo caseiro e o

tempo de cocção que se contrapõem à necessidade de redução do tempo de

trabalho doméstico. Além disso, há maior número de pessoas fazendo suas

refeições fora do lar e substituindo o feijão por outras fontes de proteína

(FERREIRA & YOKOYAMA, 1999; FERREIRA, 2001; FERREIRA; DEL PELOSO; FARIA,

2002; HOFFMANN,2000). Uma parcela dos consumidores tem optado pela

“modernidade”, representada pelas “marcas globais” e fast food. A questão é se,

em nome dessa “modernidade”, deve-se desprezar um alimento tão brasileiro e

que não apresenta problemas colaterais (FERREIRA; DEL PELOSO; FARIA, 2002). Isso

pode ser um dos motivos para o aumento de sobre peso e obesidade entre crianças

e adolescentes.

A Pesquisa de Orçamentos Familiares (POF 2008-2009) realizada pelo Instituto

Brasileiro de Geografia e Estatística (IBGE), em parceria com o Ministério da Saúde,

apresentou um aumento importante no número de crianças acima do peso no país,

principalmente na faixa etária entre 5 e 9 anos de idade. O número de meninos

acima do peso mais que dobrou entre 1989 e 2009, passando de 15% para 34,8%,

respectivamente. Já o número de obesos teve um aumento de mais de 300% nesse

mesmo grupo etário, indo de 4,1% em 1989 para 16,6% em 2008-2009. Entre as

meninas esta variação foi ainda maior.

Figura 3. Evolução da frequência de excesso de peso no Brasil entre crianças e

adolescentes. Fonte: POF 2008-2009 – IBGE – Períodos 1974-1975, 1989, 2002-2003

e 2008-2009.

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Figura 4. Evolução da frequência de obesidade no Brasil entre crianças e

adolescentes. Fonte: POF 2008-2009 – IBGE – Períodos 1974-1975, 1989, 2002-2003

e 2008-2009.

2.5. Valor nutricional e importância nutricional do feijão na alimentação

humana

O feijão é um excelente alimento, fornecendo nutrientes essenciais ao ser

humano, como proteínas, ferro, cálcio, magnésio, zinco, vitaminas (principalmente

do complexo B), carboidratos e fibras. Representa a principal fonte de proteínas

das populações de baixa renda e constitui um produto de destacada importância

nutricional, econômica e social, além de ser um dos alimentos mais tradicionais na

dieta alimentar do brasileiro. A composição total de carboidratos de feijões secos

varia de 60 a 65%. O principal carboidrato armazenado é o amido. O conteúdo de

lipídeos de feijão é muito baixo,variando de 0,8 a 1,5%, podendo oscilar de

acordo com a variedade, origem, localização, clima, condições ambientais e tipo

de solo onde é cultivado. E a sua contribuição como fonte de proteína e caloria é

bastante significativa. Quanto ao aporte de calorias, o feijão ocupa o terceiro lugar

entre os alimentos consumidos, totalizando 11,2% das calorias ingeridas por dia

(SOARES, 1996). O consumo diário de feijão está entre 50 a 100 g por dia/pessoa,

contribuindo com 28% de proteínas (SGARBIERI, 1980). Portanto, como alimento

básico e sob o ponto de vista quantitativo, o feijão é considerado um alimento

22

protéico, embora, seu conteúdo calórico, mineral e vitamínico não possa ser

desprezado. Na alimentação dos brasileiros, o feijão é a principal fonte de

proteína, seguido, em importância pela carne bovina e pelo arroz. Apenas esses

três alimentos básicos contribuem com 70% da ingestão protéica, além de ser uma

cultura de grande expressão socioeconômica no Brasil (LAJOLO et al., 1996). Essa

importância alimentar deve-se especialmente, ao menor custo de sua proteína em

relação aos produtos de origem animal. Por isso, apesar de já existirem inúmeros

trabalhos com o feijão, ele continua sendo prioridade nas pesquisas.

Apesar de tais vantagens, os feijões apresentam algumas características

indesejáveis que limitam sua aceitabilidade ou seu valor nutricional, tais como: o

fenômeno “hard to cook”, a presença de fatores antinutricionais, e baixo valor

nutricional das suas proteínas (JOOD et al., 1986; DE-LEON et al., 1992;

BARAMPAMA & SIMARD, 1994; COSTA DE OLIVEIRA et al., 2001). Para melhorar a

qualidade nutricional do feijão são utilizados métodos como, o descascamento, a

maceração, o cozimento, e a germinação (KHOKHAR & CHAUHAN, 1986; DE-LEON

et al., 1992; BARAMPAMA & SIMARD, 1994; BARAMPAMA & SIMARD, 1995). Os

efeitos variam dependendo do cultivar e do tratamento. Em geral todos estes

processos reduzem os fatores antinutricionais (BARAMPAMA; SIMARD, 1994).

Em termos da especificação da US Recommended Daily Allowances (RDA) para

adultos, uma xícara de feijão seco cozido pode suprir os seguintes requerimentos

em termos percentuais: 30% do ácido fólico, 25% de tiamina, 10-12% de piridoxina

e menos de 10% de niacina e riboflavina 29% de ferro para mulheres e 55% para

homens, 20 a 25% de fósforo, magnésio e manganês, aproximadamente 20% de

potássio e cobre e 10% de cálcio e zinco. Porém, minerais de fontes vegetais são

menos biodisponíveis que os de animais. A biodisponibilidade de vitaminas em

feijões cozidos e suas interações com outros componentes do alimento ainda

não foram esclarecidas (GEIL & ANDERSON, 1994).

A qualidade protéica de misturas de cereais e leguminosas ou de dietas

baseadas nesses vegetais tem sido considerada adequada em estudos com

diferentes proporções e fontes vegetais (MARCHINI et al., 1994; MILLWARD, 1999).

23

As recomendações de ingestão protéica são baseadas em fontes alimentares de

alta digestibilidade e com conteúdo de aminoácidos essenciais e de nitrogênio

suficientes para a síntese de aminoácidos não essenciais, e conseqüentemente das

proteínas orgânicas. Porém, essas condições nem sempre são atingidas em uma

dieta com mistura de fontes protéicas. Assim, tal recomendação deveria considerar

as características da proteína bem como de outros componentes em uma mistura

de alimentos (MARCHINI et al., 1994).

A desnutrição permanece como o mais sério problema de saúde pública,

atingindo especialmente a população mais vulnerável com relação ao estágio de

desenvolvimento e condições sócio-econômicas. Porem, estudo do Sistema de

Vigilância Alimentar e Nutricional do Ministério da Saúde constatou que a taxa de

desnutrição caiu cerca de 62% em crianças menores de cinco anos no Brasil entre

2003 e 2008. Com isso, a taxa passou de 12,5% (2003) para 4,8% (2008)( SISVAN -

2003 e 2008). Apesar da prevalência de desnutrição energético- protéica ter

diminuído consideravelmente no Brasil, principalmente no Nordeste, observa-se

que, devido às diferenças sociais, tal agravo ainda continua a ser um relevante

problema de saúde pública, especialmente em alguns bolsões de pobreza

localizados nas periferias das grandes cidades (SAWAYA, 2006).

2.6. Germinação

A germinação de sementes é realizada mediante condições apropriadas, em que

o eixo embrionário dá prosseguimento ao seu desenvolvimento anteriormente

interrompido por ocasião da maturidade fisiológica (CARVALHO & NAKAGAWA,

1983).A germinação é uma seqüência de eventos fisiológicos influenciada por

fatores externos (ambientais) e internos (dormência, inibidores e promotores da

germinação) às sementes: cada fator pode atuar por si ou em interação com os

demais.

A germinação é um fenômeno biológico que pode ser considerado pelos

botânicos como a retomada do crescimento do embrião, com o subseqüente

rompimento do tegumento pela radícula. Entretanto, para os tecnólogos de

24

sementes, a germinação é definida como a emergência e o desenvolvimento das

estruturas essenciais do embrião, manifestando a sua capacidade para dar origem a

uma plântula normal, sob condições ambientais favoráveis.

A germinação é um conjunto de processos fisiológicos influenciada por fatores

externos e internos, englobando quatro fases: embebição de água, alongamento

das células, divisão celular e diferenciação das células em tecidos.Do ponto de

vista fisiobioquímico, pode ser descrito como sendo composto das seguintes fases:

reidratação, aumento da respiração, formação de enzimas, digestão enzimática de

reservas, mobilização e transportes de reservas, assimilação metabólica e

crescimento e diferenciação de tecidos (POPINIGIS, 1985).

Embora o feijão seja uma planta herbácea anual, segundo Evans (1973), já

tenham sido encontradas plantas perenes, cujo ciclo vegetativo é relativamente

rápido. A germinação é epígea e a sua velocidade é uma medida do vigor das

sementes (SANCHEZ & PINCHINAT, 1974). O envelhecimento das sementes está

dependente do seu genótipo e causa mudança na cor do invólucro da semente,

diminuição da percentagem de germinação e produção de plântulas anormais com

crescimento lento ou nulo (COSTA, 2000).

A germinação processa-se em quatro etapas conforme observado na Figura 5. A

primeira etapa diz respeito ao lançamento da radícula; a segunda, à saída do

epicótilo ou saída da terra; a terceira, à abertura dos cotilédones e aparecimento

das folhas; e por fim, a quarta fase corresponde ao aparecimento das primeiras

folhas. Após a sementeira, e se existirem condições apropriadas, o grão germina

passados 5 a 8 dias (CARVALHO, 2000).

25

Figura 5. Etapas de crescimento do feijão durante a germinação. 1. Lançamento da radícula. 2. Saída do epicótilo ou saída da terra. 3. Abertura dos cotilédones e aparecimento das folhas. 4. Aparecimento das primeiras folhas.

2.6.1. Fases da germinação:

Na Figura 6 estão representadas as fases de germinação dos grãos:

1. Hidratação ou embebição – a água penetra através do tegumento e hidrata os

tecidos embrionários e os tecidos de reserva. As células do embrião reassumem o

tamanho e a forma que tinham antes do dessecamento (que ocorre durante o

amadurecimento da semente) e também a atividade metabólica (BEWLEY & BLACK,

1985; LABORIAU, 1983).

2. Mobilização ou digestão das reservas – a semente possui enzimas em estado

latente, isto é, que podem ser ativadas pela presença de água. Estas enzimas

digerem as reservas - quebram moléculas de alto peso molecular em moléculas

menores, absorvíveis pelo embrião. Assim, ocorre conversão de carboidratos

(amilases transformam amido em glicose), lipídios (lipases convertem ácidos graxos

em glicerol) e proteínas (proteinases transformam proteínas em aminoácidos).

Estas moléculas são então assimiladas pelo embrião, iniciando sua transformação

em plântula. Além das enzimas já presentes na semente, ocorre a chamada

1 2 3 4

Raíz→

←Folíolo

s

26

“síntese de novo” de enzimas, a partir da reorganização dos aminoácidos que estão

sendo produzidos pela digestão das proteínas de reserva. Estas novas enzimas

aceleram ainda mais o processo de autodigestão (BEWLEY & BLACK, 1985).

3. Assimilação de nutrientes e crescimento do embrião – o amido é a principal

substância de reserva, consistindo em 70 a 80% da matéria seca da semente.

Durante a maturação da semente, o amido é depositado em plastídios denominados

amiloplastos, os quais formam os chamados “grãos de amido”. O amido é então

quebrado em moléculas de glicose e frutose, as quais são utilizadas na respiração

do embrião e na síntese de novas moléculas e estruturas celulares, levando ao seu

crescimento. Os lipídios e aminoácidos resultantes da digestão enzimática também

são utilizados na respiração e crescimento do embrião (BEWLEY & BLACK, 1985;

LABORIAU, 1983).

Figura 6. Período de ocorrência dos principais eventos associados com a germinação e subsequentes crescimento pós germinativo (BEWLEY, 1997)

27

2.6.2. Fatores que afetam a germinação

Em síntese, tendo-se uma semente viável em repouso, por quiescência ou

dormência, quando são satisfeitas uma série de condições externas (do ambiente) e

internas (intrínsecas do indivíduo), ocorrerá o crescimento do embrião, o qual

conduzirá à germinação. Por isso, do ponto de vista fisiológico, germinar é

simplesmente sair do repouso e entrar em atividade metabólica.Dentre os

principais fatores que afetam a germinação pode-se citar: a luz, a temperaturas

disponibilidade de água e o oxigênio (IPEF, 2011).

Referente à sensibilidade luminosa, existe uma ampla variação nas respostas

germinativas. No início do século XX foi descoberto que a germinação de algumas

espécies era inibida pela luz, enquanto que em outras a germinação era

promovida(KRAMER & KOSLOWSKI, 1972, citado por GALVÃO, 1986; VIEIRA, 1989).

Com relação à temperatura, esta pode afetar as reações bioquímicas que

determinam todo o processo germinativo. As sementes apresentam capacidade

germinativa em limites bem definidos de temperatura, variável de espécie para

espécie, que caracterizam sua distribuição geográfica (LABOURIAU, 1983).

Para a maioria das espécies tropicais a temperatura ótima de germinação

encontra-se entre 15 e 30ºC. A máxima varia entre 35 e 40ºC, podendo a mínima

chegar ao ponto de congelamento. De maneira geral, temperaturas abaixo da ótima

reduzem a velocidade de germinação, resultando em alteração da uniformidade de

emergência, talvez em razão do aumento do tempo de exposição ao ataque de

patógenos. Por outro lado, temperaturas acima da ótima aumentam a velocidade

de germinação, embora somente as sementes mais vigorosas consigam germinar

(KLUTCOUSKI & AIDAR 2004).

Entre os fatores do ambiente, a água é o fator que mais influencia o processo

de germinação. Com a absorção de água, por embebição, ocorre a reidratação dos

tecidos e, consequentemente, a intensificação da respiração e de todas as outras

atividades metabólicas, que resultam com o fornecimento de energia e nutrientes

necessários para a retomada de crescimento por parte do eixo embrionário.Por

28

outro lado, o excesso de umidade, em geral, provoca decréscimo na germinação,

visto que impede a penetração do oxigênio e reduz todo o processo metabólico

resultante (NEUMANN et al., 1999).

A velocidade de absorção de água varia com a espécie, com o número de poros

distribuídos sobre a superfície do tegumento, disponibilidade de água,

temperatura, pressão hidrostática, área de contato semente/água, forças

intermoleculares, composição química e qualidade fisiológica da semente. A

movimento da água para o interior da semente é devido tanto ao processo de

capilaridade quanto de difusão e ocorre do sentido do maior para o menor

potencial hídrico (POPINIGIS 1985). Assim sendo, a embebição é essencialmente um

processo físico relacionado às características de permeabilidade do tegumento e

das propriedades dos colóides que constituem as sementes, cuja hidratação é uma

de suas primeiras consequências. (BEWLEY & BLACK, 1985; LABORIAU, 1983)

Satisfeitas todas as condições externas para que uma semente possa germinar,

existem, ainda, aquelas que, mesmo assim, não germinam, devido a fatores

internos (como imaturidade fisiológica do embrião e impermeabilidade do

envoltório à água e, algumas vezes, ao oxigênio, que são duas das causas de

dormência) (RAVEN, et al., 2001).

2.6.3. Substratos utilizados na germinação do feijão

Na escolha do substrato deve ser levado em consideração o tamanho da

semente, sua exigência com relação à quantidade de água, sua sensibilidade à luz,

a facilidade que o mesmo oferece para a realização das contagens e para a

avaliação das plântulas.Os tipos de substratos mais usados para testes de

germinação em laboratório são papel e areia.Os tipos de papel comumente

utilizados como substrato são o mata-borrão, o papel toalha e o de filtro(EMBRAPA,

2011).

a) Especificações gerais de papel a ser utilizado na germinação (MAPA,2009):

29

• Composição - deve ser de fibra de madeira, de algodão ou de outra celulose

vegetal purificada;

• Capacidade de retenção de água - o papel deve ter a capacidade de reter água

suficiente de forma a assegurar o suprimento de umidade para as sementes;

• Estrutura - o papel deve ter uma estrutura aberta e porosa, e ser isento de

detritos ou impurezas que possam afetar as análises;

• Resistência - o papel deve ter resistência suficiente para não rasgar, quando

manuseado durante o teste;

• Textura - a textura do papel deve ser tal que as raízes das plântulas se

desenvolvam sobre e não através do papel. Uma superfície enrugada, tipo crepom,

é preferível para papéis mata-borrão, toalha e de filtro (MAPA,2009);

b) Especificações gerais de areia a ser utilizado na germinação:

• Composição - a areia deve ser razoavelmente uniforme e isenta de partículas

muito pequenas ou muito grandes. É recomendada a padronização do tamanho, de

modo que a maioria das partículas passe através de uma peneira de orifícios de

0,8mm de malha e fique retida sobre outra de orifício de 0,05mm. A areia deve

estar livre de sementes, fungos, bactérias ou substâncias tóxicas, que possam

interferir na germinação das sementes em teste, no crescimento e na avaliação das

plântulas (MAPA,2009);

• Capacidade de retenção de água — quando uma quantidade apropriada de água

é adicionada às partículas de areia, esta deve ter suficiente capacidade de

retenção para suprir as sementes e plântulas continua mente de água, além disso,

permitir a aeração adequada para possibilitar a germinação e crescimento das

raízes (MAPA,2009).

30

2.6.4 Importância da Germinação

Sabe-se que promover a germinação do grão é um dos processos mais antigos,

simples e econômicos destinados a melhorar o valor nutricional dos grãos, pois

trata-se de uma forma de consumo de alimento bastante apreciada. O consumo

humano de sementes germinadas, os denominados “brotos”, é bem difundido e

apreciado na China, Japão e Estados Unidos, e no Brasil observa-se o crescimento

da demanda desse tipo de alimento (DUQUE et al., 1987; VIEIRA & NISHIHARA,

1992).

Trata-se de uma alternativa adequada para a redução dos fatores

antinutricionais, como os fitatos, inibidores de proteases, presentes

originariamente nestes grãos. Além de converter proteínas vegetais de baixa

qualidade nutricional em proteínas de melhor qualidade, também provoca

mudanças na composição centesimal, aumento nos teores de aminoácidos e

vitaminas do complexo B, aumenta o teor de fibra, causa a degradação parcial de

proteínas e amido e melhora a digestibilidade (CARPENTER 1989; citado por

MIRANDA, 2002). As vantagens do processo de germinação incluem pouco espaço,

pois é feita em bandejas, ou em recipientes que contenham furos para escoar a

água excedente; não necessita luz solar direta, os grãos são germinados no escuro

(considerando que existem espécies que germinam com luz, exemplo alfafa); são

produzidos em pouco tempo, com até seis dias colhem-se brotos com tamanho

adequado ao consumo; o rendimento é compensatório, pois com um

quilograma de grãos consegue-se em média 6,2 quilogramas de brotos, utiliza- se

mão de obra simplificada e não requer região específica para produzir os brotos

(LIMA, 2006).

Alguns estudos confirmam os benefícios de germinações de Fabaceae, os quais

incluem aumento em ácido ascórbico, hidrólise de oligossacarídeos rafinose e

estaquiose, que são ligados aos problemas de flatulências e um decréscimo no

conteúdo de fitato, aumentando a disponibilidade de muitos elementos essenciais

(FORDHAM et al., 1975; MOSTAFA & RAHMA, 1987).

31

A germinação proporciona uma modificação na estrutura física da matéria-

prima em questão, ou seja, sementes rígidas (grãos) são transformadas em brotos,

os quais são inseridos no grupo das hortaliças, conforme Yuyama (1997). Frente a

essa mudança (da forma de grão para a forma de broto), muda-se também a

maneira como esse alimento deve ser consumido, podendo ser de forma

individualizada ou juntamente com outros vegetais, como saladas, necessitando de

tempo bem mais reduzido para a cocção. Adsule et al. (1986) citam que 1kg de

sementes secas produzem, aproximadamente, de 6 a 8 kg de brotos

32

3. JUSTIFICATIVA

Os grãos de leguminosas como os feijões são importantes fontes de proteínas,

vitaminas e minerais. Por ser um produto acessível economicamente e de fácil

cultivo em diferentes climas, especialmente as áreas secas este deve ser sempre

considerado para compor qualquer dieta. Uma alternativa é a utilização da

germinação para aumentar o valor nutricional dos feijões. Além disso, esta

estratégia não consome energia, pode ser implementada em pequenas áreas e não

necessita de mão–de-obra especializada.

33

4. OBJETIVOS

Objetivo geral

Realizar a caracterização físico-química de sementes in natura e germinadas de

variedades de Phaseolus vulgaris L. (feijão mulatinho, branco,verde e preto).

Objetivos específicos

• Definir uma metodologia de germinação;

• Avaliar o rendimento do brotamento;

• Avaliar a composição centesimal dos grãos in natura e germinada de feijão.

34

5. HIPÓTESE

A germinação promove o aumento do valor nutricional das sementes de

Phaseolus vulgaris L.

35

6. METODOLOGIA

O experimento foi conduzido no laboratório de Bromatologia e Técnica

Dietética da Universidade Federal de Pernambuco, Campus Acadêmico de Vitória

de Santo Antão – PE, no primeiro semestre de 2011.

6.1. Amostragem

As matérias prima utilizadas foram as sementes de feijão verde, branco,

mulatinho e preto provenientes da feira livre de Vitória de Santo Antão, PE, Brasil.

As amostras foram divididas em dois grupos, dos quais o primeiro não sofreu

nenhum tipo de tratamento e o segundo grupo foi germinado. O grupo dos

germinados foram divididos em 4 sub-grupos: um germinado sem tratamento, e os

outros receberam tratamento com nistatina, hipoclorito de sódio e vinagre

respectivamente. Todas as etapas desse estudo (processo de germinação, análises

físicas e químicas) foram realizadas em triplicata. O andamento das atividades

seguiu as seguintes etapas (Figura 7):

Figura 7- Fluxograma representativo dos procedimentos gerais do trabalho.

AQUISIÇÃO DAS

SEMENTES

SELEÇÃO VISUAL

DAS SEMENTES

GERMINAÇÃO

ANÁLISES

QUÍMICAS

ANÁLISES

FÍSICAS

36

6.2. Seleção dos grãos: critérios de exclusão e inclusão para as análises físicas e

químicas (centesimal e mineral)

Foram excluídos das análises os feijões que não germinaram e/ou apresentaram

fungo. E as análises de mineral só serão feitas com a variedade de feijão que

obteve o melhor rendimento na germinação.

6.3. Preparo da Amostra para a análise centesimal e mineral do grão in natura e

germinado

As amostras de grãos in natura e germinados para análises químicas (centesimal

e mineral) foram obtidas pela moagem dos feijões, em moinho de faca até a

granulometria de 60 mesh.

6.4. Processo de Germinação

Inicialmente foi realizada a seleção visual dos grãos a fim de excluir os

danificados. Em seguida, foram pesadas 3 porções de 100 gramas de cada tipo de

feijão para cada tratamento a ser feito. Logo após, para minimizar contaminações,

principalmente de fungos devido a alta umidade do processo de germinação

receberam três tipos de tratamentos. Um subgrupo foi germinado sem nenhum tipo

de tratamento dos grãos e os outros 3 foram submetidos a tratamentos diferentes

(imersão em hipoclorito de sódio, nistatina e vinagre). As sementes foram imersas

em solução de hipoclorito de sódio, nistatina e vinagre (15 ml / 1 litro de água)

durante 15 minutos, lavadas com água destilada e deixadas sobre papel-filtro. Em

seguida foram colocados para germinar sobre papel absorvente durante 6 dias a

temperatura ambiente de 25°C (+/- 3°C). As embalagens de polietileno foram

fechadas e mantidas em ausência de luz. Durante o período de germinação, água

destilada foi borrifada sobre as amostras, uma vez ao dia. Os três sub grupos de

feijões germinado no final do período de germinação foram imediatamente imerso

em solução de vinagre por 15 minutos. Imediatamente foi lavado com água

destilada e deixado sobre papéis-absorventes para em seguida ser embalado em

sacos de polietileno e armazenado no congelador (Figura 8).

37

Figura 8. Fluxograma do processo de germinação dos feijões preto, branco, mulatinho e verde do grupo de feijão que foi higienizado e o que não foi higienizado.

38

6.5. Análise Física: peso e rendimento dos feijões germinados e comprimento

de brotos

O peso de brotos foi determinado segundo metodologia de Hsu et al. (1980),

pela pesagem direta dos feijões germinados obtidos de 100g de sementes. O valor

do rendimento foi obtido pela comparação do peso dos feijões germinados com o

peso das sementes. Para medir o comprimento total do broto, foram selecionados,

aleatoriamente, 10% dos feijões germinados de cada tratamento para o qual foi

considerado o início da raiz até o folíolo.

6.6. Análise Química (centesimal): proteína, lipídio, cinzas, umidade e

carboidrato

O teor de umidade foi determinado pela secagem em estufa a 105 ºC até massa

constante. O teor de proteína foi determinado pelo conteúdo de N total (%),

segundo método de Kjeldahl e multiplicado pelo fator 6,25. O extrato etéreo, por

extração contínua em aparelho tipo “Soxhlet”, e o teor de cinzas por meio de

incineração em mufla a 570ºC, conforme ASSOCIATION OF OFFICIAL ANALYTICAL

CHEMISTS, 1995. A fração glicídica foi obtida por diferença.

6.7. Análise Química: Minerais (Potássio, fósforo, sódio, cálcio e ferro)

Potássio e Ferro: Digestão nítrico-perclórica; Método espectrofotométrico de

absorção atômica;

Fósforo: Digestão nítrico-perclórica; Método calorimétrico;

Sódio e cálcio: Digestão nítrica-perclórica; Método espectrofotométrico de

absorção atômica.

39

7. RESULTADOS E DISCUSSÃO

Entre os quatro sub grupos germinados, aquele que não sofreu higienização

prévia apresentou contaminação por fungos e, por ser impróprio para o consumo

humano, foi excluído das análises. Os grupos que sofreram processo de higienização

por hipoclorito de sódio e nistatina tiveram a germinação inibida. O sub grupo,

higienizado por vinagre, foi o único grupo que apresentou brotamento sem o

aparecimento de fungo, com exceção do feijão preto (Figura 9).

Figura 9. Feijão Preto que foi tratado com vinagre e germinado após 6 dias de germinação.

Figura 10. Feijões que foram higienizados com hipoclorito de sódio 200ppm e colocados para germinar após 6 dias.

40

Figura 11. Feijões que foram tratados com nistatina e colocados para germinar após 6 dias.

No estudo foi, inicialmente, realizados imersões dos feijões em solução de

hipoclorito de sódio, nistatina e vinagre a fim de conter a contaminação fungica.

Contudo, o uso do hipoclorito de sódio e da nistatina provocaram inibição da

germinação (Figuras 10 e 11). Esse fato se deve a provável agressão ao tecido

vegetal promovido pela concentração das soluções de hipoclorito de sódio e

nistatina.

O feijão preto foi único tipo de feijão do estudo que não germinou

adequadamente sob tratamento prévio de vinagre, apresentado fungo e

germinação mínima (Figura 9). Não foi encontrado na literatura respostas para tal

problema, sendo dessa forma necessários maiores estudos para obter respostas

para a dificuldade de germinar esse tipo de feijão. Porém, pode- se levantar a

hipótese de que a amostra de feijão preto obtida da feira livre do município de

Vitória de Santo Antão já apresentava alta contaminação, a qual os processo de

higienização não conseguiram eliminar ou que esse tipo de feijão apresenta maior

propensão a contaminação fúngica, prejudicando o processo de germinação.

41

Tabela 3. Comprimento e peso médio do feijão verde germinado e rendimento médio dos brotos higienizado com vinagre com 2, 3, 4, 5 e 6 dias de germinação, Vitória de Santo Antão, 2011.

Tempo de germinação

(dias)

Comprimento do broto

(cm)

Peso médio de brotos obtidos de 100g de

sementes (g)

Rendimento semente: broto (%)

2 1,2 188,96 88,96

3 2,5 253,1 153,1

4 4,3 310,2 210,2

5 6,7 469,03 369,03

6 12,9 500,25 400,25

Figura 12. Feijão verde tratado com vinagre ao logo dos 6 dias de germinação.

Tabela 4. Comprimento e peso médio do feijão mulatinho germinado e rendimento médio dos brotos higienizado com vinagre com 2, 3, 4, 5 e 6 dias de germinação, Vitória de Santo Antão, 2011.

Tempo de germinação

(dias)

Comprimento do broto

(cm)

Peso médio de brotos obtidos de 100g de

sementes (g)

Rendimento semente: broto

(%)

2 0,923 125,83 25,83

3 2,58 155,86 55,86

4 4,85 197,5 97,5

5 6,19 233,93 133,93

6 9,49 253,42 153,42

42

Tabela 4. Comprimento e peso médio do feijão mulatinho germinado e rendimento médio dos brotos higienizado com vinagre com 2, 3, 4, 5 e 6 dias de germinação, Vitória de Santo Antão, 2011.

Tempo de germinação

(dias)

Comprimento do broto

(cm)

Peso médio de brotos obtidos de 100g de sementes

(g)

Rendimento semente: broto

(%)

2 0,923 125,83 88,96

3 2,58 155,86 153,1

4 4,85 197,5 210,2

5 6,19 233,93 369,03

6 9,49 253,42 400,25

Figura 13. Feijão mulatinho tratado com vinagre ao logo dos 6 dias de germinação.

43

Tabela 5. Comprimento e peso médio do feijão branco germinado e rendimento médio dos brotos higienizado com vinagre com 2, 3, 4, 5 e 6 dias de germinação, Vitória de Santo Antão, 2011

Tempo de germinação

(dias)

Comprimento do broto (cm)

Peso médio de brotos obtidos de 100g de

sementes (g)

Rendimento semente: broto

(%)

2 0,84 121,02 21,02

3 2,35 149,63 49,63

4 4,086 188,1 88,1

5 6,3 205,73 105,73

6 8,49 235,7 135,7

Figura 14. Feijão branco tratado com vinagre ao logo dos 6 dias de germinação.

Para os feijões verde, mulatinho e branco, os quais apresentaram germinação,

os comprimentos dos brotos aumentaram progressivamente durante os seis dias de

germinação (tabelas 3, 4 e 5 respectivamente). Os brotos de feijão verde, branco e

44

mulatinho foram medidos em toda a sua extensão, ou seja, da raiz até folíolo. Após

seis dias apresentaram respectivamente um comprimento de 12,9 cm, 8,49 cm e

9,49 cm. No processo de germinação de sementes é interessante observar a

ocorrência de mudanças fenotípicas, inicialmente com a protusão da radícula, que

é dita raiz primária; o aparecimento do hipocótilo e de cotilédones além de outras

partes dentro de determinado período de tempo, transformando-se em brotos,

ditos então hortaliças não convencionais (YUYAMA, 1997). Vilas Boas et al. (2002),

estudando média do comprimento de brotos de soja, observaram valores para a

soja variando em torno de 4,30cm (3 dias de germinação) a 9,80cm (6 dias de

germinação) e, para milho, a variação de 3,74cm (3 dias de germinação) a 12,47cm

(6 dias de germinação) de germinação. De acordo com as tabela 3, o peso dos grãos

germinados nos diferentes dias de germinação mostra diferenças, indicando grande

rendimento de brotos, por parte das sementes no feijão verde. Da mesma forma, o

peso também foi aumentando a cada dia de germinação.

Vilas Boas et al. (2002) observaram, em seu trabalho com soja e milho, valor de

peso de broto variando, para a soja, em torno de 0,54g (3 dias de germinação),

0,61g (4 dias de germinação), 0,71g (5 dias de germinação) e 0,81g (6 dias de

germinação)e, para o milho, em torno de 0,54 (3 dias de germinação), 0,62g (4 dias

de germinação), 0,64g (5dias de germinação) e 0,84g (6 dias de germinação).

Ambrosano et al. (2003), trabalhando com 12 cultivares de feijão-mungo (Vigna

radiata), encontraram o rendimento (semente:broto) variando de 1:6 (cultivar M-

148) a 1:9,4 (cultivar M-22). Estes autores relataram que o rendimento semente:

broto é alto, podendo-se produzir, com 1kg de semente, de 5 a 12 kg de brotos.

Esse rendimento depende da espécie utilizada e do tempo de germinação. A água

utilizada no processo de germinação é o constituinte que mais contribui para a

elevação do peso dos brotos, não devendo ser escassa ou em excesso. Fordham et

al. (1975) observaram a composição nutricional de sementes e respectivos brotos

germinados por um período de 4 a 6 dias, estipulando condições para a germinação

de sementes, como tempo e meio de embebição, tempo de brotação e lavagem.

45

Tabela 6. Composição química dos grãos in natura e do feijão verde, branco e

mulatinho germinados, em matéria seca, Vitória de Santo Antão, 2011.

Proteína Lipídio Carboidrato Cinzas Umidade

% % % % %

Feij

ão v

erd

e

Grão in natura

Medida 1 27,43 1,63 67,16 3,78 10,70

Medida 2 28,02 1,49 66,69 3,79 10,39

Medida 3 28,28 1,16 66,79 3,77 11,09

Média 27,91 1,43 66,88 3,78 10,73

Desvio-Padrão 0,44 0,24 0,25 0,01 0,35

Grão Germinado

Medida 1 32,30 1,60 61,55 4,55 77,86

Medida 2 31,96 1,68 61,77 4,59 77,54

Medida 3 32,19 1,80 61,45 4,57 77,83

Média 32,15 1,69 61,59 4,57 77,74

Desvio-Padrão 0,17 0,10 0,16 0,02 0,17

Feij

ão M

ula

tin

ho

Grão in natura

Medida 1

25,01

1,51

69,10

4,38

11,86

Medida 2 25,11 1,62 68,88 4,39 11,28

Medida 3 25,11 1,56 68,87 4,47 11,40

Média 25,08 1,56 68,95 4,41 11,51

Desvio-Padrão 0,06 0,06 0,13 0,05 0,31

Grão Germinado

Medida 1 28,90 1,64 64,55 4,91 77,59

Medida 2 28,80 1,64 64,67 4,89 77,33

Medida 3 30,00 1,70 63,35 4,95 77,78

Média 29,23 1,66 64,19 4,92 77,57

Desvio-Padrão 0,67 0,03 0,73 0,03 0,23

Feij

ão B

ran

co

Grão in natura

Medida 1

27,57

1,48

66,88

4,07

11,36

Medida 2 27,18 1,39 67,25 4,15 11,68

Medida 3 27,47 1,36 66,98 4,19 11,39

Média 27,41 1,41 67,04 4,14 11,48

Desvio-Padrão 0,20 0,06 0,19 0,06 0,18

Grão Germinado

Medida 1 29,50 1,57 64,10 4,83 67,53

Medida 2 29,30 1,60 64,30 4,80 67,52

Medida 3 28,90 1,61 64,60 4,89 67,30

Média 29,23 1,59 64,33 4,84 67,45

Desvio-Padrão 0,31 0,02 0,25 0,05 0,13

46

Conforme dados apresentados na Tabela 6, referente aos dados de composição

centesimal do grão in natura e germinado do feijão verde, branco e mulatinho, os

feijões germinados obtidos após a germinação, apresentaram teores crescentes de

quase todos os nutrientes, tendo apenas o extrato não nitrogenado, representante

da fração glicídica, decrescido com a germinação. No qual o feijão verde decresceu

de 66,89% para 61,62%, o mulatinho de 68,96% para 65,19% e o branco 67,06% para

64,34%.

Conforme Duque et al. (1987), na germinação, há um processo de metabolismo

intenso que transforma as substâncias de reserva, no caso o amido, das sementes

em compostos mais simples, prontamente utilizáveis pela plântula como

aminoácidos, açúcares, enzimas e vitaminas, tornando-a de fácil digestibilidade

para o homem.

O mesmo ocorreu com o teor de carboidrato total de alfafa que diminuiu nos brotos

produzidos por três dias, em relação à semente segundo trabalho descrito por

Hamilton & Vanderstoep (1979).

Miranda & El-Dash (2002), estudando farinha de trigo integral controle (sem

germinar) e de trigo germinado por 48 horas, 72 horas e 96 horas, encontraram

composição em carboidratos de 86,47%, 85,66%, 85,55% e 85,46%, respectivamente,

seguindo a mesma tendência dos dados deste trabalho.

Neste estudo observou-se o aumento da umidade dos feijões durante a

germinação. Em que a umidade do feijão verde aumentou de 10,72% para 77,74%, o

mulatinho de 11,51% para 77,56% e o branco de 11,47% para 67,45% como mostra a

tabela 6. Brigide (2002), analisando teores de umidade em feijão-comum, observou

o aumento de 13,6% de umidade nos grãos. Kylen & McCready (1975), estudando

nutrientes em grãos e brotos (três dias) de alfafa, lentilha e feijão-mungo,

observaram 10,1% de umidade nas sementes e de 86% a 91% para brotos de feijão.

Abdulah & Baldwin (1984) encontraram, para o mungo, 9,3% de umidade para o grão

e 79,3% para o broto (3 dias), valores bem parecidos aos do presente trabalho.

De acordo com os resultados da Tabela 6, foi observado o aumento da proteína

nos feijões. Sendo, dentre os três tipos de feijão, o verde o que apresentou o maior

47

aumento, de 27,91% para 32,14%. Os demais elevaram de 25,07% para 28,23%, no

caso do mulatinho e o branco de 27,4% para 29,23%.

Kylen & McCready (1975), estudando nutrientes em sementes e brotos com três

dias de germinação, verificaram que a proteína aumentava nesse período. Estes

autores verificaram valores de proteína com base em matéria seca, sendo o da

semente do mungo de 25,47% e do broto, com três dias de germinação, de 30,49%.

Estes autores relatam que esse aumento ocorre graças ao decréscimo de outros

compostos durante a geminação. Khalil (2006) cita que o aumento de proteína com

o processo de germinação deve-se ao fato de os carboidratos diminuírem durante

esse período, pela utilização destes, pela germinação, como fonte de energia.

Chavan & Kadam (1989), estudando o melhoramento nutricional de cereais por

brotação, verificaram que a proteína também aumentava com a germinação e

concluíram que o fato deve-se à perda de matéria seca, particularmente

carboidratos, por meio da respiração durante a germinação. Citam, ainda, que

altas temperaturas de germinação por longos períodos levam, em média, a grandes

perdas de matéria seca e a maiores aumentos de proteína. Mostafa & Rahma (1987)

também verificaram aumento do conteúdo de proteína em sementes de soja

durante o processo de germinação por 6 dias, atribuindo-o à oxidação e ao consumo

de outras classes no processo de germinação.

Como mostra a tabela 6, ocorreu o aumento de lipídios no feijão mulatinho,

branco e verde durante a germinação. Donangelo et al. (1995), estudando o efeito

de germinação, por 48 horas, de legumes em composição química, verificaram

aumento dos lipídios para os três legumes estudados (Lupinus albus L.cv.

Multolupa) variou na matéria seca de 7,4% de lipídios nos grãos para 7,6% de

lipídios nos brotos; Glycine max (L.) Merril (soja) variou de 21,1% de lipídios nos

grãos para 22,4% de lipídios nos brotos e Phaseolus vulgaris L. variou de 1,4%

de lipídios nos grãos e 1,8% de lipídios nos brotos).

Verificou-se o aumento de cinzas nos grãos de feijão verde, mulatinho e branco

germinados (Tabela 6). Bates et al. (1977), verificaram que brotos de soja após 4

dias de germinação, apresentaram valores mais altos de lipídeos, 22,3%, quando

48

comparados com grãos verdes, 20,5%, e no ponto de colheita, 21,0%. Donangelo et

al. (1995) verificaram aumento do teor de cinza durante o processo de

germinação para duas das três espécies estudadas. Em L. albus cv. Multolupa, a

variação foi de 3,5 % de cinza na semente e 3,6% de cinza no germinado; para

feijão, foi de 4,2% de cinza na semente e 4,6% de cinza no germinado e só em soja

houve pequena queda, com variação de 5,4% de cinza na semente e 4,8% de cinza

no germinado. Fordham et al. (1975) observaram, para a semente de mungo,

valores de cinza em torno de 3,47% na semente e 9,4% de cinza no broto, no

período de 4 dias de germinação na matéria seca, confirmando ter havido aumento,

assim como no presente trabalho.

Tabela 7. Valores médios (na matéria seca) de minerais, fósforo, potássio sódio,cálcio e ferro dos grãos de feijão in natura e germinado, Vitória de Santo Antão, 2011.

Feijão Verde Fósforo Potássio Sódio Cálcio Ferro

% ppm

Grão in natura 0,682 2,55 0,021 0,16 120

Grão Germinado 0,726 2,22 0,031 0,17 180

Os resultados das análises de minerais do feijão verde, observados na Tabela 7,

permitem concluir que ocorreu o aumento do sódio, fósforo, cálcio e ferro e a

diminuição no teor de potássio com processo de germinação.

Estudando o broto de soja e Feijão Mungo, Abdulah & Baldwin (1984) verificaram

que no cultivar de soja ‘Jaeraejong 320-7’ o potássio diminuiu com a germinação

(1.756 mg de potássio/100g na semente e 1.705 mg de potássio/100g no broto) e o

mesmo foi observado para a amostra de mungo (1.296 mg/100g na semente a 1.268

mg de potássio/100g no broto). Lee & Kurananithy (1990) estudando a Vigna

radiata, mostraram que os teores de potássio diminuíram no grão após o

primeiro dia de germinação (11.825 µg/g a 11.370 µg/g ), em seguida, tiveram

seus valores aumentados no terceiro (11.960 µg/g no terceiro dia) e quinto dias

(13.305 µg/g no quinto dia). As diminuições observadas no potássio podem ser

49

devido a sua utilização para o crescimento do broto ou perdas na água durante a

maceração (AKINLOSOTU & AKINYELE, 1991).

Além disso, pesquisas realizadas com cultivares de soja e brotos, com três dias

de germinação, verificaram aumento dos valores de sódio da semente para o broto

(primeira cultivar de soja 0,5 de sódio mg/100g na semente para 37,8 mg de

sódio/100g no broto e soja segunda cultivar 0,6mg de sódio/100g, na semente a

41,4 mg de sódio/100, no broto) (ABDULAH & BALDWIN, 1984). Ainda, para os níveis

de fósforo aumentaram e em grãos de soja foram em média 710mg/100g e no

broto de soja 772mg/100g. Enquanto o mungo apresentou 443mg/ 100g no grão e

515mg/100g no broto.

Donangelo et al. (1995) verificaram, para as sementes da espécie Lalbus cv.

Multolupa, valores de fósforo em torno de 2,90 mg/g de semente e, quando esta

semente era germinada, o valor aumentou para 3,07mg/100g. Para sementes de

soja, eles também observaram aumento do valor de fósforo nos brotos em relação

à semente de soja (4,37 mg de fósforo/g de semente e 4,81 mg de fósforo/g de

broto).

Estudos realizados por Donangelo et al.(1995), com grãos da espécie L.albus cv

Multolupa, o valor de cálcio era de 2,02 mg de cálcio /g e, no broto, aumentava

para 2,32 mg de cálcio/g. O mesmo autor verificou em soja que os valores no grão

foram de 2,50 mg de cálcio/g e,no broto, 2,80 mg de cálcio/g, portanto, também

com aumento. Lee & Karunanithy (1990) também verificaram aumento do teor de

cálcio em mungo-verde, sendo, no grão, 1.230 µg/g, enquanto que, no terceiro

dia de germinação, o teor foi de 1.036 µg/g e, no quinto dia de 1.613 µg de

cálcio/g.

Lee & Karunanithy (1990), estudando o efeito da germinação sobre a

composição química de feijões por 1, 3 e 5 dias de germinação, verificaram que o

conteúdo de ferro diminuiu do grão (85 µg/g até o terceiro dia (41µg/g ) e

aumentou no quinto dia (52 µg/g ) de germinação. Ranhotra et al. (1977) na

avaliação de minerais em trigo germinado, encontraram aumentos nos teores de

cinzas totais, cálcio e zinco; já os teores de ferro e magnésio diminuíram até o

50

terceiro dia, voltando a aumentar a partir do quarto dia de germinação. Akinlosotu

& Akinyele (1991), observou que a germinação de feijão cowpea levou a redução

no ferro (3,5%), porém, esta redução não foi estatisticamente significativas.

O aumento de fósforo devido a germinação pode ser explicado pelo aumento de

atividade da enzima fitase durante a germinação. Isto por que ocorre a hidrólise do

fosfofitato liberando o fósforo. Assim a redução no fitato pode aumentar a

biodisponibilidade de minerais como ferro, cálcio e o fósforo, que encontravam-se

complexados com o fitato.

51

8. CONCLUSÕES

Observou que, das metodologias utilizadas para o processo de germinação, a

que obteve resultados satisfatórios foi aquela em que as sementes foram tratadas

com solução de vinagre. Dos grupos de feijão estudados, foi verificado que o feijão

verde apresentou um excelente rendimento, aproximadamente 500 gramas de

broto para cada 100 gramas de sementes, sendo utilizada apenas a água como

agente indutor. Por outro lado, mostrou-se que a utilização do feijão preto para

produção de broto é inviável, pois os mesmos apresentaram baixo rendimento além

de ser difícil o controle da contaminação fúngica. Ao avaliar e comparar a

composição centesimal dos grãos in natura e germinados, conclui-se que a

produção de broto de feijão é um ótimo método a fim de promover um

melhoramento nas características nutricionais do feijão, pois há indiscutível

incremento proteico ao alimento. Isso faz com que este seja um excelente método

a ser utilizado para a composição de dietas, principalmente pela polução

economicamente e socialmente menos favorecida e mais vulnerável a déficit

energético-protéico.

52

9. REFERÊNCIAS

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