Os resultados de cada experimento utilizando a borra de café como substrato na fermentação apresentam-se na Tabela 27.
Na Tabela 28 observa-se que o termo linear da umidade (X1) e o termo quadrático da
temperatura (X3X3) foram estatisticamente significativos a um nível de significância de 5%
Tabela 27 - Teor de compostos fenólicos na borra de café Ensaio Umidade
(%) Ph Temperatura (ºC) Teor de fenóis totais* (mg AG/ g de substrato) 1 35 4,4 27 85,92 ± 0,49 2 65 4,4 27 100,34 ± 2,51 3 35 5,6 27 82,38 ± 2,34 4 65 5,6 27 103,79 ± 2,07 5 35 4,4 33 83,23 ± 1,61 6 65 4,4 33 95,55 ± 1,20 7 35 5,6 33 94,14 ± 1,85 8 65 5,6 33 102,06 ± 1,52 9 25 5 30 105,56 ± 1,30 10 75 5 30 142,81 ± 2,51 11 50 4 30 125,75 ± 0,50 12 50 6 30 126,25 ± 2,29 13 50 5 25 83,92 ± 0,76 14 50 5 35 82,58 ± 1,61 15 50 5 30 124,25 ± 0,50 16 50 5 30 123,75 ± 1,00 17 50 5 30 125,08 ± 0,74
* Valores expressos em média ± desvio padrão, n = 3
Tabela 28 - Regressão múltipla para ajuste do modelo quadrático e análise de variância da regressão para os dados de teor de compostos fenólicos em borra de café (R2 = 83,27%)
Fonte de
variação Coeficiente Erro t-estimativa p-valor
Constante 125,452 6,886 18,220 <0,001 X1 (umidade) 8,693 3,234 2,688 0,031 X2 (pH) 1,331 3,234 0,412 0,693 X3 (temperatura) 0,023 3,234 0,007 0,995 X1X1 -3,818 3,559 -1,073 0,319 X2X2 -3,177 3,559 -0,893 0,402 X3X3 -18,291 3,559 -5,139 0,001 X1X2 0,325 4,225 0,077 0,941 X1X3 -1,948 4,225 -0,461 0,659 X2X3 2,190 4,225 0,518 0,620 Regressão (ANOVA) ---- ---- ---- 0,044 Falta de ajuste ---- ---- ---- 0,002
A equação do modelo reparametrizado é a seguinte:
Y = 125,452 + 8,693X1 – 18,291 X32 (7)
em que:
Y = teor de compostos fenólicos
X1 = umidade inicial do meio codificada
X3 = temperatura de incubação codificada
Observa-se que a regressão foi significativa (p<0,044) com R2 de 83,27%. A partir desta
equação pôde-se construir a superfície de resposta referente ao efeito da umidade, e a temperatura sobre o teor de compostos fenólicos, como apresentado na Figura 11.
Na superfície de resposta observa-se que os maiores teores de compostos fenólicos apresentam-se quando a umidade inicial tem valores no intervalo de 50 a 75%, e a temperatura varia entre 27 e 33 ºC.
Figura 11 - Superfície de resposta para o teor de compostos fenólicos (mg AG/g de substrato) em borra de café em função da umidade inicial do meio e a temperatura de incubação
Diferentes metodologias de FES têm reportado que a variável mais importante do processo é o teor inicial de umidade. Neste estudo verificou-se que para os três processos de fermentação, o conteúdo inicial de umidade foi um fator determinante tanto no crescimento do fungo quanto no teor de compostos fenólicos que são liberados no meio, sendo recomendável trabalhar entre 50 e 75%. Porém, o limite máximo dessa umidade depende do tipo de processo de fermentação de interesse. Nesta pesquisa, observou-se que umidade inicial de 75%, principalmente na casca e na polpa de café, era o limite entre uma fermentação em estado sólido e uma em estado líquido. Já na borra de café essa porcentagem pode ser ampliada, devido às características do material, o qual absorve maior conteúdo de água.
Verificou-se que, junto com o teor inicial de umidade, a temperatura de incubação é outra variável importante no processo. Para a casca, os melhores resultados na extração de polifenóis obtiveram-se quando a temperatura de incubação esteve entre 33 e 35 ºC, e no caso da polpa, quando a temperatura esteve próxima dos 33 ºC. Para a borra de café, apresentou-se um intervalo ótimo de temperatura entre 27 e 33 ºC.
As variações pequenas no pH inicial do meio não exercem uma influência importante no processo, desde que seja mantido no intervalo ideal de crescimento para os fungos filamentosos, entre 4 e 6.
Tomando os maiores valores de teor de compostos fenólicos das Tabelas 23, 25 e 27, calculou-se o incremento destes compostos com respeito aos extratos in natura. As porcentagens de aumento foram de 58,44 %, 84,87 % e 133,69 % para a casca, a polpa e a borra, respectivamente. Assim, observa-se viável o aproveitamento destes resíduos na implementação de um processo de fermentação em estado sólido cujo objetivo seja a recuperação de compostos fenólicos.
Finalmente, realizou-se uma nova fermentação com cada substrato, onde os valores dos parâmetros já avaliados estivessem dentro das regiões onde houve maior teor de compostos fenólicos, e assim, identificar os principais polifenóis e avaliar a capacidade antioxidante dos extratos.
3.5 CONCLUSÕES PARCIAIS
O fungo filamentoso Penicillium purpurogenum cresceu na casca de café Robusta, na polpa e na borra de café, todos eles umidificados com permeado de soro. Entre o terceiro e o quinto dias da fermentação, evidenciou-se aumento de compostos fenólicos nos resíduos, quando comparado com os resíduos in natura.
Foi comprovado que a presença de soro de queijo como meio de umidificação influenciou positivamente o aumento dos compostos fenólicos. Além disso, as análises demonstraram que a concentração da suspensão de esporos também influenciou o processo de fermentação. Obteve-se maior teor de compostos fenólicos quando a concentração dessa suspensão teve valor de 106.
Verificou-se que a porcentagem inicial de umidade do meio e a temperatura de incubação são os fatores mais importantes tanto para o crescimento do fungo, quanto no teor de compostos fenólicos que são liberados no meio, porém o intervalo ideal destes dois fatores depende do tipo de resíduo utilizado na fermentação.
O pH inicial, desde que mantido no intervalo de 4 a 6 considerado ideal para o crescimento de fungos filamentosos, não influencia no processo de fermentação.
3.6 REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS
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CAPÍTULO 4 - ANÁLISE CROMATOGRÁFICA DOS PRINCIPAIS COMPOSTOS