Universidade Estadual de Campinas, Campinas, SP, Brasil

Avaliou-se o efeito da maceração e do processamento doméstico do feijão-comum na composição química, nos teores de fitatos, de taninos, de amido e de fatores de flatulência, utilizando os seguintes tratamentos: feijão-comum cru (FC), cozido sem maceração liofilizado (FCSM), cozido sem água de maceração não absorvida liofilizado (FCSAM), cozido com água de maceração não absorvida liofilizado (FCCAM) e na água de maceração (AM). Os feijões foram macerados por um período de 16 horas, na proporção 3:1 (água:feijão), em temperatura ambiente. Através de ensaio biológico com ratos machos Wistar, estudou-se o efeito de fitatos e taninos no quociente de eficiência protéica líquida (NPR) e digestibilidade protéica. Observou-se redução nos teores de fitatos (85%) pela utilização da maceração. No caso do conteúdo de taninos, somente o processo de cozimento do feijão promoveu alta decomposição dos mesmos (84%). No tratamento (FCSAM) observou-se redução nos teores de rafinose (25,0%), estaquiose (24,8%) e verbascose (41,7%) e no teor de amido (26,8%). No ensaio biológico observou-se que o NPR da dieta controle (caseína) e da dieta caseína mais sólidos solúveis da água de maceração, não apresentaram diferença significativa (p> 0,05); entre os tratamentos de feijão também não houve diferença significativa, sendo os valores dos NPR menores do que aqueles da caseína. A digestibilidade do tratamento (FCSM) foi a maior dentre os tratamentos de feijão (74,3± 5,8%); a caseína apresentou valor de 94,6± 0,9%. A remoção dos fatores antinutricionais fitatos e taninos, teor de amido e dos fatores de flatulência do feijão-comum foi mais efetiva no tratamento onde a água de maceração não absorvida era descartada (FCSAM).

Palavras chave: Feijão-comum, maceração, fitatos, taninos, oligossacarídeos tipo rafinose, amido, proteína, valor nutritivo

The domestic processing of the common bean resulted in reduction in the antinutritional factors phytates and tannins, in the starch content and in the flatulence factors raffinose, stachiose and verbascose. The objetive of this study was to evaluate the effect of the soaking step and the domestic processing of the common bean, on the chemical composition, the levels of phytate, tannin, starch and flatulence factors by utilizing the follows treatments: raw bean (FC), freeze-dried cooked unsoaked bean (FCSM), freeze-dried cooked bean without the non-absorved soaking water (FCSAM), freeze-dried cooked bean with the non-absorved soaking water (FCCAM) and the soaking water (AM). The beans were soaking for a period for 16 hours in the proportion 3:1 (water:beans) at room temperature. The effect of the phytates and tannins on the net protein efficiency ratio (NPR) and protein digestibility using male Wistar rats were studied. A decrease in the phytate content of the beans (85%) with use of soaking was observed. In the case of the tannin content, only the cooking of the beans promoved high decomposition (84%). In the (FCSAM) treatment a decrease in the raffinose (25.0%), stachiose (24.8%), verbascose (41.7%) and starch (26.8%) contents was observed. Diets containing casein (control), casein plus the soluble solids obtain from the soaking water showed no significant difference (p>0.05) for the NPR, as well as for the different bean treatments, although these showing lower values. The treatment (FCSM) showed the higher digestibility (74.3± 5.8%) of the bean treatments, the casein diets showing 94.6± 0.9%. The reduction of the phytates, tannin, starch contents and flatulence factors in the common bean was most effective when the soaking water not absorved was descarted (FCSAM).

Keywords: Common bean, soaking, phytates, tannins, raffinose-type oligosaccharides, starch, protein, nutritive value

Recibido: 14-09-2000 Acepado: 04-04-2001

As leguminosas são importantes fontes de proteínas, vitaminas, carboidratos e minerais. Contudo, a presença de fatores antinutricionais e os níveis de oligossacarídeos causadores de flatulência limitam a utilização deste alimento (1,2). No Brasil, a produção de grãos no ano de 1995 foi de 2.946.267 toneladas (3). Os processamentos domésticos e os métodos de cocção são conhecidos por reduzirem os fatores antinutricionais melhorando o valor nutricional das leguminosas (4).

Nas sementes de leguminosas, o ácido fítico faz parte de aproximadamente 70% do conteúdo de fosfato, sendo estruturalmente integrado com proteínas e/ou minerais na forma de complexos (5). De acordo com Torre et al. (6), sob condições fisiológicas, o ácido fitico é fortemente ionizado e capaz de interagir extensivamente com proteínas e íons metálicos. Muitos desses complexos são insolúveis e biologicamente indisponíveis para seres humanos em condições fisiológicas normais. Os taninos, fenóis condensados, são considerados potentes inibidores de enzimas devido a sua complexação com proteínas enzimáticas (7). A grande tendência dos taninos para formar complexos com proteínas ao invés de carboidratos e outros polímeros, pode explicar a baixa digestibilidade das proteínas das leguminosas, inibição do crescimento e aumento da excreção de nitrogênio fecal em animais (8,9).

Nas leguminosas, o amido é o principal carboidrato do ponto de vista quantitativo, e os oligossacarídeos tipo rafinose estão em pequenas mas significativas quantidades. Algumas investigações evidenciam que os oligossacarídeos tipo rafinose causam flatulência e sensação de desconforto após ingestão de feijão (10). Os efeitos da flatulência são causados pela falta de atividade da enzima a -galactosidase (E.C.3.2.1.22) no trato digestivo de humanos e de animais experimentais, pois os oligossacarídeos tipo rafinose ao passarem pelo intestino grosso são anaerobicamente fermentados, produzindo gases como o H2, CO2 e CH4 podendo causar flatulência, diarréia e dor abdominal (11). Com relação à maceração, embora certos fatos sejam conhecidos, como a redução do tempo de cozimento do feijão com a embebição dos grãos, aspectos mais profundos, como a existência no próprio feijão da enzima alfa-galactosidase, o que levaria, pelo menos em parte, à clivagem das ligações alfa-galactosídicas dos oligossacarídeos tipo rafinose, presentes no feijão e causadores de flatulência (12), ou a atividade desta enzima devido à microflora do intestino grosso (13), faz com que os oligossacarídeos tipo rafinose presentes em leguminosas continuem objeto de estudo.

No processamento doméstico do feijão-comum (Phaseolus vulgaris, L.), a maceração dos grãos crus em água por 12 a 16 horas, durante a noite, é prática corrente, e apesar deste procedimento ser secular, está baseado apenas na experiência, sem caráter científico, sendo portanto empírico. Entretanto, alguns autores têm pesquisado sobre o efeito dos tratamentos caseiros de feijão, incluindo maceração prévia a cocção, no seu valor nutritivo e nos hábitos preferenciais dos consumidores (14-16). Outros estudos demonstraram que existe uma importante diminuição em oligossacarídeos tipo rafinose, amido e fatores antinutricionais em feijão cozido ou feijão macerado e cozido (17,18).

Objetivou-se através deste estudo avaliar o efeito da maceração e do processamento doméstico do feijão-comum, mais particularmente, na composição química, nos teores de fitatos, de taninos, de amido e dos fatores de flatulência (oligossacarídeos tipo rafinose) em feijão-comum macerado e não macerado liofilizado, com e sem uso de água de maceração não absorvida, e na água de maceração.

A matéria-prima utilizada foi feijão-comum IAC-Carioca, proveniente do Instituto Agronômico, Campinas, SP, Brasil. A matéria-prima foi submetida a diferentes tratamentos; dois tratamentos de feijão (proporção feijão:água de 1:3) foram submetidos à maceração por 16 horas à temperatura ambiente, cozidos em panela de pressão doméstica por 40 minutos após saída constante de vapor pela válvula de pressão. Um destes tratamentos foi cozido com a água de maceração não absorvida pelos grãos e o outro sem a água de maceração, ao qual foi acrescentado água para o cozimento. Foi feito um terceiro tratamento onde o feijão foi cozido sem maceração, nas mesmas condições de cozimento. Os feijões cozidos foram congelados em freezer doméstico e posteriormente liofilizados (liofilizador Virtis modelo N° 10-146 MR-BA) sendo então triturados na forma de farinha com granulometria 70 mesh. Utilizou-se também caseína comercial com teor protéico 80,2%, proveniente de M. Cassab Comércio e Indústria Ltda.

Nos feijões cru e cozido sem maceração e liofilizado foram determinadas as seguintes características composicionais: lipídeos totais (19); proteína bruta pelo método semimicro Kjeldahl (20), utilizando-se como catalizador na fase da digestão o dióxido de titânio (21), utilizando-se 5,40 como fator de conversão de nitrogênio para proteína (22); cinzas (23); umidade (24); fibra bruta segundo procedimento utilizado no Instituto de Tecnologia de Alimentos, Campinas, SP, Brasil (25) e carboidratos determinados por diferença, usando a fórmula: 100 – (proteína bruta + lipídeos totais + fibra bruta + cinzas). O conteúdo de proteína bruta na caseína utilizada nas dietas experimentais foi calculado utilizando-se 6,38 como fator de conversão de nitrogênio para proteína de caseína (26). As análises foram feitas no mínimo em triplicata.

As análises de fitatos e taninos foram feitas em feijão cru, feijão cozido sem maceração liofilizado, feijão cozido com maceração com e sem uso da água de maceração não absorvida pelos grãos liofilizados, e também na água de maceração. A determinação do conteúdo de fitatos seguiu metodologia proposta por Latta & Eskin (27). Os fitatos foram extraídos de 5g de farinha de feijão cru com 100ml HCl (2,4%) em agitação por 1 hora à temperatura ambiente, seguida de centrifugação (Centrífuga Modelo RC5C, Sorvall Instruments DuPont) a 3000rpm por 10 minutos. Coletou-se 1ml do sobrenadante, em triplicata, e diluiu-se em balão volumétrico de 25ml em água destilada. Após, 10ml da amostra submetida à diluição foi eluída em coluna com resina de troca aniônica AG1-X8, inicialmente com 15ml de solução de NaCl 0,1M e por último com 15ml de solução de NaCl 0,7M para remoção de fitatos da amostra. Ato contínuo à extração, adicionou-se em tubos de ensaio 1ml da solução de Wade (0,03% FeCl₃.6H₂O e 0,3% ácido sulfossalicílico em água destilada) e 3ml de extrato da solução de NaCl 0,7M. O branco da reação foi feito utilizando-se 3ml de água destilada e 1ml da solução de Wade. Posteriormente, as amostras foram deixadas em repouso por 15 minutos e então foram lidas a 500nm em espectrofotômetro Beckman, modelo DU-70. A curva padrão foi elaborada a partir de concentrações crescentes da solução de fitato de sódio (Sigma Chemical Co., St. Louis, Missouri). Todas as análises foram feitas no mínimo em triplicata. Para determinação de taninos, seguiu-se a metodologia proposta por Deshpande et al. (28). A extração deu-se a partir de 0,5g de farinha de feijão cru, com adição de 20ml de metanol em constante agitação por 20 minutos. Após, a amostra foi filtrada e recolhidos 2ml do sobrenadante; a este acrescentou-se 2,5ml de HCl em metanol a 8%, em triplicata; a seguir, adicionou-se 2,5ml de vanilina 1% em metanol; ao branco adicionou-se 2,5ml de metanol e 2,5ml de vanilina. Após 20 minutos a 30° C, foi lida a absorbância a 500nm em espectrofotômetro Beckman, modelo DU-70. A curva padrão foi elaborada com catequina (Sigma Chemical Co., St. Louis, Missouri), 1mg/ml em metanol. Usou-se diluições 0, 1, 2, 5 e 10mg/ml em solução de metanol para obter-se a curva padrão, sendo que a percentagem de taninos foi calculada como sendo aproximadamente 42% do equivalente de catequina, baseando-se na curva padrão. As análises foram feitas no mínimo em triplicata, com 5 repetições de cada.

A determinação de amido, em termos de substâncias sacarificáveis totais, seguiu o método clássico de Bergeret (29), com modificações para as condições de trabalho. Utilizou-se como amostra, 10g de farinha de feijão cru, feijão cozido com água de maceração não absorvida liofilizado, feijão cozido sem água de maceração liofilizado, feijão cozido sem maceração liofilizado, e 10ml de água de maceração. As amostras foram transferidas para balão volumétrico de fundo chato de 250ml. Adicionou-se 75ml de água destilada e 15ml de ácido clorídrico concentrado. Procedeu-se a destilação ao refluxo por 2 horas. Após resfriar o balão, filtrou-se com lã de vidro e neutralizou-se com solução de hidróxido de sódio 2N, utilizando-se papel indicador. As amostras foram levadas a volume com água destilada para se obter 200ml de solução. Determinou-se as substâncias sacarificáveis totais por titulação segundo o método de Eynon e Lane (30), com modificações para as condições de trabalho, utilizando-se Aparelho de Oxirredutimetria por Titulação, modelo TE da Tecnal. Determinou-se os teores de amido multiplicando-se o resultado encontrado pelo fator 0,90. As análises foram feitas no mínimo em triplicata.

Os oligossacarídeos foram extraídos de 10g de farinha de feijão cru, feijão cozido com água de maceração liofilizado, feijão cozido sem água de maceração liofilizado, feijão cozido sem maceração liofilizado, e 10ml de água de maceração com 100ml de etanol a 80%, utilizando-se destilação ao refluxo por 15 minutos, seguido de filtração em funil de vidro Hermex com placa porosa n° 1 (31). O resíduo foi reextraído duas vezes e lavado com água destilada até que o Teste da Reação de Molisch (32) desse negativo. Completou-se o volume a 100ml e usou-se alíquotas deste extrato, filtrado em membrana Milipore (ME 0,45m m´ 47mm), para a análise cromatográfica. As determinações foram realizadas em equipamento de Cromatografia Líquida de Alta Eficiência (HPLC), provido de bomba (Varian 9012), utilizando o programa de bomba Star Chromatography Workstation e detector de índice de refração (Varian Star 9040 IR). Utilizou-se as seguintes condições cromatográficas: coluna revestida com grupos NH2; acetonitrila-água ultra pura (75:25) como fase móvel, velocidade de fluxo de 1ml/min, volume de injeção de 20m l e detector de índice de refração (33). Padrões de rafinose e estaquiose (Sigma Chemical Co., St. Louis, Missouri) diluídos em água ultra pura foram utilizados para estudar a linearidade da concentração dos oligossacarídeos rafinose e estaquiose em relação às áreas dos picos e construção da curva de calibração, através de injeções de soluções com concentrações de 0,25, 0,50 e 1,00mg/ml. A quantificação de cada oligossacarídeo foi feita por comparação da altura dos picos com os correspondentes padrões, no mínimo em triplicata. À exceção do oligossacarídeo verbascose, para o qual a quantificação seguiu-se por comparação da área dos picos e do tempo de retenção em relação aos oligossacarídeos rafinose e estaquiose, conforme relatos na literatura (34-37), que quantificaram o oligossacarídeo verbascose em leguminosas por métodos cromatográficos, verificando que este oligossacarídeo apresenta um tempo de retenção aproximado entre 20-25 minutos após o início da corrida cromatográfica.

Para o ensaio biológico foram elaboradas 6 dietas (tratamentos), sendo que dois tratamentos tiveram como fonte protéica a caseína e a um deles adicionou-se os sólidos solúveis encontrados na água de maceração descartada na cocção, para fins comparativos; os outros três tratamentos tiveram como fonte protéica feijão-comum cozido liofilizado. Dois tratamentos de feijão (proporção feijão:água 1:3) foram submetidos a maceração por 16 horas à temperatura ambiente (aproximadamente 25° C), cozidos em panela de pressão doméstica por 40 minutos após saída constante de vapor pela válvula de pressão. Um destes tratamentos foi cozido com a água de maceração não absorvida e o outro sem a água de maceração ao qual foi acrescentado água para o cozimento. Foi feito um terceiro tratamento onde o feijão foi cozido sem maceração sob as mesmas condições de cozimento. Os feijões cozidos foram congelados em freezer doméstico e depois liofilizados, sendo então moídos em forma de farinha. Também foi elaborada dieta aprotéica. As dietas purificadas eram formuladas segundo o "American Institute of Nutrition" (38), dieta AIN 93-G, para ratos em crescimento, à exceção do teor protéico, para determinação dos índices de qualidade protéica (39). Foram liofilizados 3,6 litros de água de maceração (1,2kg de feijão), que originaram 8,35g de sólidos solúveis (contendo 1,37g de fitatos e 0,61g de taninos) que foram adicionados a uma das dietas de caseína. Foram utilizados oito ratos Wistar recém-desmamados (48,4± 6,4g) por tratamento, em gaiolas individuais, com alimentação e água ad libitum, sendo o Laboratório de Ensaios Biológicos mantido com temperatura e umidade relativa de 23± 1° C e 50-60%, respectivamente, com ciclo claro/escuro de 12 horas.

TABELA 1

Composição das dietas experimentais utilizadas no ensaio biológico