Fracionamento da farinha de pinhão cozido com casca: efeito do tamanho de partícula sobre a composição, propriedades físicas, químicas, tecnológicas e bioacessibilidade de compostos fenólicos

Abstract

A farinha de pinhão cozido com casca possui grande potencial alimentício devido às suas propriedades químicas, nutricionais e sensoriais. O objetivo deste estudo foi investigar a influência do fracionamento da farinha de pinhão cozido com casca (FPC) sobre a sua composição, propriedades químicas, físicas, tecnológicas e a bioacessibilidade de compostos fenólicos. O fracionamento foi realizado com auxílio de RO-TAP®. Foram obtidas cinco frações: P0 (não fracionada), 210 µm (P1), 149 µm (P2), 105 µm (P3) e <105 µm (P4). As amostras foram caracterizadas em relação à distribuição do tamanho de partículas, morfologia, cor, acidez, pH, composição química, amido total e resistente, capacidade de retenção de água e óleo, poder de intumescimento, propriedades emulsificantes e espumantes, cristalinidade do amido, viscosidade e propriedades térmicas. Os fenólicos totais e individuais, taninos condensados e atividade antioxidante das frações também foram quantificados, antes e após a digestão gastrointestinal simulada in vitro, e os índices de bioacessibilidade foram calculados ao final da digestão. As frações obtidas apresentaram distribuição de partículas uniforme e a microscopia revelou que a distribuição de componentes químicos mudou com a redução das partículas. Não houve diferença significativa entre os valores de pH, mas a acidez total aumentou com a redução do tamanho das partículas. Alterações significativas foram observadas na composição química, viscosidade e características térmicas. P3 apresentou níveis elevados de carboidratos totais (60,27 g/100g), amido total (46,14 g/100g) e viscosidade (1.545,50 cP), tornando-a ideal para panificação. P1 e P4 exibiram teores elevados de fibras (46,96 e 38,57 g/100g). O teor lipídico aumentou inversamente com o tamanho das partículas, acompanhado por uma diminuição no teor de amido resistente. As frações exibiram conteúdo mineral variando de 2 a 2,24 g/100g. A espectroscopia no infravermelho destacou semelhanças na composição de todas as frações, que exibiram uniformemente cristalinidade tipo C e altos índices de cristalinidade (38,89%, 44,28%, 47,11% e 46,46%, respectivamente). As fibras afetaram negativamente a viscosidade, as propriedades térmicas e a gelatinização do amido em decorrência da competição pela água, retardando a gelatinização e diminuindo a viscosidade. A fração com o menor tamanho de partícula demonstrou melhor adequação para o desenvolvimento de produtos de panificação sem glúten. P1 e P4, não digeridas, exibiram teores significativamente maiores de fenólicos (14,14 e 15,42 mg EAG/g) e atividade antioxidante. Após a digestão, os teores de fenólicos totais foram maiores em P1 e P4 em relação à P0 (43, 75 e 54,16%, respectivamente). Ainda, P1 e P4 apresentaram os maiores teores de ácido 3,4-dihidroxibenzoico (39,62 e 40,12 µg/g, respectivamente). Somente P1 e P3 apresentaram bioacessibilidade para ácido elágico (904,19% e 445,57%, respectivamente). Todas as amostras fracionadas apresentaram maiores índices de bioacessibilidade para ácido ferúlico, p-cumárico e cumarina em relação à P0 (acima de 129%). Estas descobertas auxiliam no esclarecimento da estabilidade fenólica da FPC durante a digestão, destacando seu potencial alimentício e nutracêutico. E fornecem informações tangíveis para melhorar as cadeias de produção e processamento do pinhão, fortalecendo a indústria e atendendo às preferências dos consumidores por produtos mais saudáveis e diversificados.

Abstract: Cooked unpeeled pinhão flour has great food potential due to its chemical, nutritional and sensory properties. The objective of this study was to investigate the influence of fractionation of cooked unpeeled pinhão flour (FPC) on its chemical composition, physical and technological properties and the bioaccessibility of phenolic compounds. Fractionation was carried out with the aid of RO-TAP®. Five fractions were obtained: P0 (unfractionated), 210 µm (P1), 149 µm (P2), 105 µm (P3) and <105 µm (P4). The samples were characterized in relation to particle size distribution, morphology, color, acidity, pH, chemical composition, total and resistant starch, water and oil retention capacity, swelling power, emulsifying and foaming properties, crystallinity of the starch, viscosity and thermal properties. Total and individual phenolics, condensed tannins and antioxidant activity of the fractions were also quantified before and after simulated in vitro gastrointestinal digestion, and bioaccessibility indices were calculated at the end of digestion. The obtained fractions showed uniform particle distribution and microscopy revealed that the distribution of chemical components changed with the reduction of particles. There was no significant difference between pH values, but total acidity increased with reducing particle size. Significant changes were observed in chemical composition, mineral content, viscosity and thermal characteristics. P3 presented high levels of total carbohydrates (60.27 g/100g), total starch (46.14 g/100g) and viscosity (1,545.50 cP), making it ideal for baking. P1 and P4 exhibited high fiber contents (46.96 and 38.57 g/100g). Lipid content increased inversely with particle size, accompanied by a decrease in resistant starch content. The fractions exhibited mineral content ranging from 2 to 2.24 g/100g. Infrared spectroscopy highlighted similarities in the composition of all fractions, which uniformly exhibited C-type crystallinity and high crystallinity indices (38.89%, 44.28%, 47.11% and 46.46%, respectively). Fibers negatively affected the viscosity, thermal properties and gelatinization of starch as a result of competition for water, delaying gelatinization and reducing viscosity. The fraction with the smallest particle size demonstrated better suitability for the development of gluten-free bakery products. P1 and P4, undigested, exhibited significantly higher phenolic contents (14.14 and 15.42 mg EAG/g) and antioxidant activity. After digestion, total phenolic levels were higher in P1 and P4 compared to P0 (43, 75 and 54.16%, respectively). Furthermore, P1 and P4 presented the highest levels of 3,4-dihydroxybenzoic acid (39.62 and 40.12 µg/g, respectively). Only P1 and P3 showed bioaccessibility for ellagic acid (904.19% and 445.57%, respectively). All fractionated samples showed higher bioaccessibility rates for ferulic acid, p-coumaric acid and coumarin in relation to P0 (above 129%). These findings help to clarify the phenolic stability of FPC during digestion, highlighting its food and nutraceutical potential. And they provide tangible information to improve pinhão production and processing chains, strengthening the industry and meeting consumer preferences for healthier and more diversified products.