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UTILIZAÇÃO DA METODOLOGIA DE SUPERFÍCIE DE RESPOSTA

PARA OBTER UMA CONCENTRAÇÃO IDEAL DE SUBSTITUIÇÃO

DA POLPA E FARINHAS DE GABIROBA E SUBPRODUTOS DO

PEQUI NO DESENVOLVIMENTO DE PÃES DOCES

USE OF RESPONSE SURFACE METHODOLOGY TO OBTAIN AN

IDEAL

REPLACEMENT CONCENTRATION OF GABIROBA PULP AND FLOUR AND PEQUI

BYPRODUCTS IN SWEET BREAD PRODUCTION

DOI: 10.24933/rep.v10i1.447

v. 10n. 1 (2026)

CUNHA, Mariana

; CUNHA, Marília

; PEREIRA, Joelma

; ALVES, José Guilherme

;

VILAS BOAS, Eduardo Valério

Doutora em Ciência dos Alimentos da Universidade Federal de Lavras e Discente do Curso

de Nutrição, Universidade São Francisco; Campus Itatiba;

Doutora em Ciência dos Alimentos da Universidade Estadual de Campinas e Discente do

Curso de Nutrição, Universidade São Francisco; Campus Itatiba,

Professora Doutora do Curso de Ciência dos Alimentos da Universidade Federal de Lavras;

4,5

Professor Doutor do Curso de Ciência dos Alimentos da Universidade Federal de Lavras.

mariana.crivelari@mail.usf.edu.br

RESUMO

. Neste estudo, parte dos ingredientes utilizados no preparo de pães (farinha de trigo

e água) foram substituídos por farinha de casca de pequi (FCP), farinha de polpa de gabiroba
(FPG) e polpa de gabiroba (PG). Para isso, foram utilizados dois delineamentos experimentais,
com duas variáveis independentes para cada delineamento. No primeiro, foi avaliado o efeito
da substituição de parte da farinha de trigo pela farinha de casca de pequi (x

) e farinha de polpa

de gabiroba (x

). Já o segundo, consistiu em avaliar o efeito da parte da farinha de trigo pela

farinha de casca de pequi (x

) e parte da água utilizada no desenvolvimento dos pães por polpa

de gabiroba (x

). Para fins comparativos, o ideal de substituição foi baseado nos resultados

obtidos referentes à qualidade tecnológica avaliada na formulação padrão. As variáveis
dependentes foram: volume de massa; índice de expansão; volume específico; densidade e
perfil de textura (TPA). No primeiro delineamento, ambas as variáveis independentes (x

FCP

e x

: FPG) influenciaram significativamente no volume de massa, volume específico e

densidade dos pães, enquanto que, no segundo delineamento, apenas alguns parâmetros da
TPA, como dureza e mastigabilidade, foram influenciados pela substituição entre ambas as
variáveis independentes (x

: FCP e x

: PG). De maneira geral, a melhor faixa de substituição

foi obtida com a formulação utilizando entre 1,61% a 5% de farinha da casca de pequi; entre
10% a 11,5% de farinha da polpa de gabiroba e até 20% de polpa de gabiroba.

Palavras-chave

Caryocar brasiliense

Camb.;

Campomanesia xanthocarpa

O. Berg;

Tecnologia da panificação; Substituição de ingredientes; Processamento de alimentos.

ABSTRACT.

In this study, part of the ingredients used in the preparation of bread (wheat flour

and water), were substituted by pequi husk flour (PHF), gabiroba pulp flour (GPF) and gabiroba
pulp (GP). For this, two experimental designs were performed, with two independent variables
for each design. First, the effect of replacing part of the wheat flour with pequi husk flour (x

)

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and gabiroba pulp flour (x

), was evaluated. The second consisted of evaluating the effect of

partial substitution of the wheat flour by the pequi husk flour (x

) and of water by gabiroba pulp

) in bread formulation. For comparative purposes, the replacement ideal was based on the

technological quality of the standard formulation. The dependent variables were: mass volume;
expansion index; specific volume; density and texture profile (TPA). The first design, both
independent variables (x

: PHF and x

: GPF) significantly influenced the dough volume,

specific volume and density of breads, while in the second design, only a few parameters of
TPA, such as hardness and chewiness, were influenced by the substitution between both
independent variables (x

: PHF and x

: GP). In general, the best replacement range was obtained

with the formulation using between 1.61% to 5% pequi husk flour; between 10% to 11.5% of
gabiroba pulp flour and up to 20% of gabiroba pulp.

Keywords

Caryocar brasiliense

Camb.;

Campomanesia xanthocarpa

O. Berg; Bakery

technology; Substitution of ingredient; Food processing.

INTRODUÇÃO

O Cerrado brasileiro reúne uma das maiores biodiversidades do mundo e inclui um

grande  número  de  espécies  frutíferas  com  propriedades  nutricionais,  funcionais  e
peculiaridades sensoriais (ALMEIDA et al., 2019; UEKANE et al., 2017). O bioma Cerrado é
o segundo maior no território brasileiro, atrás apenas da floresta Amazônica  (MYERS et al.,
2000). Dentre as espécies frutíferas nativas catalogadas e que são convencionalmente chamadas
de  “potenciais”,  destacam-se  a  gabiroba  (

Campomanesia xanthocarpa

O. Berg) e o pequi

(

Caryocar brasiliense

Camb.).

A gabiroba é um fruto também conhecido como ‘guabiroba-do-mato’, ‘guabiroba-

miúda’, ‘gabirova’, ‘guavirova’ ou ‘guariva’ (LANDRUM, 1986). Produzida por diferentes
espécies do gênero

Campomanesia

, família

Myrtaceae

, caracteriza-se por ser um fruto do tipo

baga, globoso e arredondado, de epicarpo liso e fino, de coloração amarelo-esverdeada,
constituído por uma casca fina e uma polpa amarela, envolvendo diversas sementes (ALVES
et al., 2013). A gabiroba é apreciada por suas características sensoriais, sendo consumida fresca
ou utilizada na produção de sorvetes, geleias e sucos. Várias pesquisas já demonstraram que o
fruto apresenta elevado potencial nutricional e funcional (ALVES et al., 2013; EMBRAPA,
2015; MORZELLE et al., 2015; SANTOS et al., 2013; SILVA et al., 2009).

Já o pequi, popularmente conhecido como “Ouro do Cerrado”, é um fruto da espécie

Caryocar brasiliense

Camb., família

Caryocaraceae

, constituído pelo exocarpo (casca) de

coloração  verde-acinzentada,  mesocarpo  externo,  de  coloração  amarelo-claro,  que  juntos
compõe cerca de 80% do fruto, além do mesocarpo interno, porção normalmente consumida,
endocarpo espinhoso e semente. Normalmente comercializado como fruto, ao ser processado,
visando-se  o  aproveitamento,  principalmente  do  mesocarpo  interno,  há  a  geração  de  uma
quantidade  muito  grande  de  resíduos,  com  potencial  de  serem  aproveitados  como
subprodutos/coprodutos, ainda pouco explorados. Alguns estudos já mostraram que o exocarpo
e  o  mesocarpo  externo  do  pequi  apresentam  grande  potencial  funcional  e  nutricional,  no
entanto, estas partes do fruto não são utilizadas na alimentação humana, sendo descartadas nas
preparações culinárias (LEÃO et al., 2018; LEÃO et al., 2017).

Gabiroba e pequi apresentam aplicabilidade tecnológica para a elaboração de novos

produtos e podem ser utilizados no enriquecimento nutricional e funcional de alimentos
bastante conhecidos e consumidos, com destaque aos produtos de panificação. Dessa forma, a
incorporação desses frutos, na forma de farinha e polpa, em produtos panificáveis pode

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melhorar seu potencial nutricional, funcional e sensorial, como também, passa a ser uma das
formas de difundir e ampliar o consumo desses frutos exóticos.

O pão é um dos alimentos básicos, mais conhecidos e difundidos no mundo, considerado

uma importante fonte calórica, embora veicule pouco mais que amido. Conforme Danza et al.
(2014), os pães são produzidos com ingredientes simples, como farinha de trigo, sal, fermento
e água, e apesar disso, é um dos alimentos mais consumidos no planeta. Conforme o relatório

World: Bread and Bakery

(2018), os países de maior consumo de pão

per capita

foram: Reino

Unido (96 kg/ano), Espanha (77 kg/ano), Itália (65 kg/ano), Alemanha (65 kg/ano), Rússia (61
kg/ano) e França (52 kg/ano). No Brasil, segundo a Associação Brasileira das Indústrias de
Panificação (ABIP, 2018), o consumo desse alimento é de 33,5 kg/ano, abaixo do recomendado
pela Organização Mundial da Saúde (60 kg de pão por ano).

Pela simplicidade de elaboração e versatilidade de consumo, o pão é considerado um

produto  adequado  para  ser  enriquecido  por  meio  de  substituições  de  ingredientes,  com  o
propósito  de  trazer  benefícios  nutricionais  e  fornecer  apelo  referente  à  saudabilidade  ao
consumidor. Benassi e Watanabe (1997), Mareti et al. (2010) e Rahaie et al. (2014), salientam
que  a  substituição  parcial  da  farinha  de  trigo  por  outros  tipos  de  farinhas  é  uma  alternativa
viável e que pode ser adequada desde que não ocasione alterações nos atributos de qualidade
dos  produtos  elaborados.  Além  disso,  destacam  também  que  o  tipo  de  pão  produzido  e  a
formulação influenciam no processo de substituição da farinha de trigo, uma vez que, quanto
maior for à proporção de ingredientes complementares (açúcar, gordura, leite e ovos), maior
será  a  tolerância  à  substituição.  Dentre  as  principais  modificações  da  qualidade  de  pães
elaborados com substituição parcial da farinha de trigo por outros tipos de farinhas, os autores
destacam: diminuição do volume, alterações na coloração da crosta e miolo, enfraquecimento
da rede de glúten, alterações na textura, no sabor e no aroma.

Para estudos de otimização de formulação de alimentos, uma das ferramentas

estatísticas  mais  usadas  é  a  Metodologia  de  Superfície  de  Resposta,  em  que  através  de
planejamentos  experimentais  consegue-se  avaliar  os  efeitos  de  cada  variável  independente
sobre  as  variáveis  respostas  e  estabelecer  as  melhores  concentrações  dos  ingredientes  na
formulação do alimento (RODRIGUES; IEMMA, 2014).

O enriquecimento nutricional e funcional do pão, um dos alimentos mais consumidos

no  mundo,  com  a  gabiroba  e  subprodutos/coprodutos  do  pequi,  pode  ser  uma  forma  de
disseminar o uso destes frutos, de grande potencial, mas ainda desconhecidos e inexplorados.
Ainda,  a  agregação  de  valores  a  esses  frutos  nativos  pode  contribuir  para  a  conservação  do
bioma Cerrado.

Conforme exposto, o propósito do presente estudo foi obter uma faixa de concentração

ideal, utilizando a metodologia de superfície de resposta, para a substituição parcial à farinha
de trigo, utilizando a farinha da casca de pequi e a farinha da polpa de gabiroba, bem como, a
substituição parcial da água por polpa de gabiroba, a fim de desenvolver um produto de
panificação com qualidades tecnológicas comparadas a formulação padrão de pão doce.

MÉTODOLOGIA

Obtenção da matéria-prima

Frutos do pequizeiro foram coletados na região de Montes Claros (18°27'58"S

43°51'45"W) – Minas Gerais, Brasil, enquanto a polpa integral de gabiroba, já extraída,
embalada e congelada, foi adquirida da empresa Sítio do Bello Frutas Nativas, localizada em
Paraibuna (23°22'37"S 45°56'38"W) – São Paulo, Brasil.

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Do pequi utilizou-se a casca (exocarpo + mesocarpo externo) e dela obteve-se a farinha,

uma  das  matérias-primas  alvo  de  estudo,  utilizada  na  elaboração  dos  pães.  O  processo  de
elaboração da farinha da casca de pequi foi descrito por Cunha et al. (2021). Para a obtenção
da farinha da polpa de gabiroba, parte das polpas adquiridas foi disposta em formas de alumínio
e submetida à secagem em estufa a temperatura de 65°C, por 24 horas. Em seguida, o material
seco obtido foi triturado e peneirado utilizando-se uma peneira de Mesh n° 35, a fim de obter
uma  farinha  com  granulosidade  homogênea.  As  farinhas  obtidas  foram  seladas  a  vácuo,
enquanto a polpa de gabiroba remanescente foi mantida na embalagem original de polietileno
e acondicionada a -18°C até a elaboração dos pães.

Processamento dos pães

Os pães controle foram elaborados a partir de uma formulação básica: farinha de trigo

(200 g), água (90 g), açúcar cristal (30 g), ovos (30 g), leite em pó (12 g), óleo de soja (10 g),
fermento biológico (5 g) e sal (4 g). Os pães enriquecidos apresentaram a mesma formulação,
à exceção da substituição parcial da farinha de trigo, por farinhas de casca de pequi e farinha
da polpa de gabiroba e de água por polpa de gabiroba.

Para a formulação dos pães foi realizado o método direto de fermentação, onde todos os

ingredientes secos foram misturados: farinha de trigo, açúcar cristal, ovos, fermento, leite em
pó. Depois de homogeneizados, seguiu-se a adição dos ingredientes úmidos: água e óleo. Por
fim, adicionou-se o sal até o desenvolvimento da rede de glúten ou “ponto de véu”. A massa
foi misturada em batedeira Wallita

, com 5 velocidades e 250W de potência, na velocidade

máxima por 5 minutos. Posteriormente, a massa foi pesada, dividida, boleada e modelada no
modelador de pães G.Painz

e levada à câmara de fermentação Klimaquip

(30ºC e ± 90 %

UR) por 1 hora e 30 minutos. Logo após a massa fermentada foi submetida ao forneamento em
forno elétrico semi-industrial Prática Techicook

, a 150ºC por 20 minutos.

Rendimento das farinhas

O rendimento das farinhas foi determinado de acordo com a Equação 1, descrita por

Santos, Silva, Santos e Oliveira (2010).

R =

𝐹

𝑃

x100

(Eq. 1)

Em que: R: rendimento (%); F = massa de farinha obtida (g); P = massa de polpa e/ou

casca (g).

Avaliação tecnológica das massas e dos pães

Volume das massas

Porções de massa de aproximadamente 15 g foram colocadas em provetas de 100 mL

para medição dos volumes das massas durante o processo de fermentação que foi conduzido
em câmara de fermentação regulada em 30ºC e 90% UR por 1 hora e 30 minutos. Para o cálculo
do volume produzido (ΔV) utilizou-se a subtração entre o volume final produzido e o volume
inicial das massas na proveta, conforme Equação 2. As medidas para cada ensaio foram
realizadas em quadruplicata e os resultados expressos em mL (ZAMBELLI, 2015).

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ΔV = V

– V

(Eq. 2)

Índice de expansão

Para o cálculo do índice de expansão (IE) foi utilizada a metodologia descrita por

Zambelli  (2015)  e  Machado  e  Pereira  (2010),  com  adaptações.  As  massas  modeladas  foram
dispostas  em  uma  forma  e  feitas  às  medições  do  diâmetro  e  altura,  utilizando  uma  régua
milimétrica e um paquímetro digital. A análise foi realizada em quadruplicata. O IE dos pães
foi calculado por meio da Equação (3) e os resultados expressos em cm².

𝐼𝐸 =

(

DP+HP

)

(

𝐷𝑚+𝐻𝑚

)

(Eq. 3)

Onde: D

e H

= Diâmetro e altura dos pães após o forneamento (cm); D

e H

Diâmetro e altura das massas moldadas (cm).

Volume específico

O volume específico dos pães foi medido segundo o método n° 72-10, descrito pela

AACC (2000) e Machado & Pereira (2010), por meio do preenchimento de um recipiente de
volume conhecido com sementes de painço. O volume específico foi calculado pela divisão do
volume deslocado do pão (mL) pela sua massa (g) e os resultados expressos em mL g

-1

Densidade

A densidade foi calculada, em quadruplicata, pela relação inversa entre o volume

deslocado (mL) e o peso da amostra assada (g) e os resultados expressos em g mL

-1

(Machado

& Pereira, 2010).

Perfil de textura

As variáveis de textura foram determinadas nos pães assados, de acordo com Garzón et

al. (2017) e Jekle, Fuchs e Becker (2018), em um analisador de textura (modelo TA – XT2i,
Stable Micro Systems, Reino Unido) usando um teste de dupla compressão de análise de perfil
de textura (TPA). As fatias de pão com 1 cm de espessura foram comprimidas a 50% da sua
altura original a uma velocidade de teste de 2 mm s

-1

, com distância de compressão de 5,0 mm;

intervalo entre os ciclos de 10 s, utilizando uma probe cilíndrica de 36 mm. Para a realização
do teste foram colocadas duas fatias de pão sobrepostas e a análise de cada ensaio foi realizada
em quadruplicata. A partir da curva de TPA, foram analisadas as variáveis: dureza, elasticidade,
coesividade, mastigabilidade e resiliência.

Produção dos pães doces utilizando a metodologia de superfície de resposta

Dois Delineamentos Compostos Centrais Rotacionais foram conduzidos com duas

variáveis independentes para determinar as condições ótimas para o desenvolvimento de pães
doces com parâmetros tecnológicos semelhantes ao pão doce convencional (controle).

Os efeitos das variáveis independentes sobre as propriedades da massa e a qualidade dos

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pães foram estudados utilizando um planejamento completo 2², incluindo quatro fatoriais
(níveis -1 e +1), quatro pontos axiais (níveis ± α) e três repetições no ponto central, totalizando
11 ensaios realizados em quadruplicata (Tabela 1).

O primeiro planejamento experimental foi realizado para avaliar o efeito de duas

variáveis independentes: a farinha da casca do pequi (0 a 5%) e a farinha da polpa de gabiroba
(10 a 20%). O segundo planejamento experimental foi realizado para avaliar também, o efeito
de duas variáveis independentes: a farinha da casca do pequi (0 a 5%) e a polpa de gabiroba (0
a 40%). As variáveis respostas foram os parâmetros tecnológicos de avaliação da qualidade da
massa e dos pães, conforme descrito no item 2.4.

Tabela 1 –

Correlação entre níveis codificados e reais das duas variáveis independentes nos dois Delineamentos

Compostos Centrais Rotacionais (DCCR).

1° Planejamento experimental

Variáveis

Níveis

-α

-1

+α

Farinha da casca do pequi (x

)

0,00

0,73

2,50

4,27

5,00

Farinha da polpa de gabiroba (x

)

10,00

11,46

15,00

18,54

20,00

2° Planejamento experimental

Variáveis

Níveis

-α

-1

+α

Farinha da casca do pequi (x

)

0,00

0,73

2,50

4,27

5,00

Polpa de gabiroba (x

)

0,00

5,86

20,00

34,14

40,00

Notas: O valor de ± α corresponde a 1,41.

Para avaliar os efeitos das variáveis nos parâmetros de qualidade das massas e dos pães

foi utilizada a análise de regressão multivariada, dado pela Equação 4. Nessa equação estão
apresentadas de forma genérica, as respostas em função dos coeficientes lineares, quadráticos
e de interação entre os efeitos (RODRIGUES; IEMMA, 2014).

y = β0 + ∑β

iXi

+ ∑βjXj + ∑βiiXi² + ∑βjjXj² + ∑βijXij

(Eq. 4)

Onde: y são as variáveis respostas, Xi e Xj são as variáveis independentes, β0 é o termo

constante e βi e βj são os coeficientes dos termos lineares, βii e βjj são os coeficientes dos
termos quadráticos e βij é o coeficiente dos termos da interação. A significância estatística dos
termos nas equações de regressão foi examinada por análise de variância, sendo que, o teste F
(F

cal

tab

) foi utilizado para verificar a qualidade do modelo a um nível de significância

estabelecido em 5% (p<0,05) e o coeficiente de determinação superior a 0,7 (R²>0,7).

Após a obtenção dos modelos ajustados conforme a regressão multivariada de segunda

ordem,  as  curvas  de  contorno  foram  determinadas,  enquanto  a  validação  dos  modelos  foi
realizada por meio da repetição do ensaio que mais se aproxima ao valor obtido pelo controle
e os parâmetros previstos referentes às análises tecnológicas foram comparados com os dados
experimentais  obtidos.  Para  o  efeito  comparativo,  foi  realizado  o  teste  de  Tukey  a  5%  de
probabilidade.

Análise estatística

As análises estatísticas foram realizadas utilizando o software Statistica

versão 8.0

(STATSOFT, 2008). O teste de Scott-Knott foi aplicado aos resultados da matriz do
Delineamento Composto Central Rotacional (DCCR) para efeito comparativo entre os

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diferentes ensaios e a formulação padrão utilizando o software Sisvar

versão 5.4 (FERREIRA,

2011).

RESULTADOS E DISCUSSÃO

Rendimento das farinhas

O rendimento da farinha da polpa de gabiroba foi de 10,09%, uma vez que foram obtidos

242,34 g de farinha com a secagem de 2.400 g de polpa. Já o rendimento da farinha da casca
de pequi foi de 19,41%, sendo obtidos 220,53 g de farinha a partir da secagem de 1.136 g de
casca branqueada.

1º Planejamento experimental

Na Tabela 2 são apresentados os valores das respostas obtidas quanto aos efeitos da

substituição parcial da farinha de trigo pelas farinhas da casca de pequi (x

) e farinha da polpa

de gabiroba (x

) sobre as propriedades tecnológicas da massa e dos pães elaborados.

De modo geral, a partir das médias apresentadas e seus respectivos desvios padrão,

observa-se  que  os  menores  níveis  de  substituição,  entre  as  duas  variáveis  independentes
estudadas,  conferem  maior  volume  e  índice  de  expansão,  para  as  massas  e  maior  volume
específico e elasticidade e menor densidade, dureza e mastigabilidade aos pães desenvolvidos
(Tabela 2). Logo, os menores níveis de substituições entre ambas as variáveis independentes
conferem resultados mais próximos aos obtidos na elaboração da formulação padrão.

Somente para as variáveis volume de massa, volume específico e densidade dos pães

foi possível verificar efeito significativo (p<0,05) das variáveis independentes, com R

>0,7

(Tabela 4). Embora a dureza e a mastigabilidade tenham sido afetadas, significativamente, pelas
farinhas, nenhum ajuste foi aceito, em função do baixo coeficiente de determinação (R

<0,7).

Depreende-se,  portanto,  a  partir  das  propriedades  tecnológicas  avaliadas,  que  o  índice  de
expansão  da  massa  e  a  textura  dos  pães  não  foram  afetados  pelos  níveis  de  substituições
estudados.

Os modelos reparametrizados para as variáveis dependentes volume de massa, volume

específico e densidade dos pães, com as variáveis independentes farinha da casca de pequi (x

)

e farinha da polpa de gabiroba (x

), são mostrados nas Equações 5, 6 e 7.

Volume de massa = 12,796 – 2,313x

– 3,567x

+ 2,907x

²; R² = 87,77%

(Eq. 5)

Volume específico = 1,759 – 0,114x

– 0,188x

; R² = 75,23%

(Eq. 6)

Densidade = 0,582 + 0,038x

+ 0,065x

; R² = 74,40%

(Eq. 7)

Ao analisar as regressões obtidas, um efeito linear negativo das variáveis independentes,

farinha da casca de pequi (x

) e farinha da polpa de gabiroba (x

), é observado sobre as variáveis

respostas volume de massa e volume específico, assim como, um efeito linear positivo sobre a
densidade dos pães (Equações 5, 6 e 7). Isso indica que o menor nível de substituição de ambas
as variáveis independentes proporciona o maior volume de massa e volume específico, com a
menor densidade nos pães. Os resultados se justificam, visto que o dimensionamento do volume
da massa e volume específico é inversamente proporcional ao da densidade dos pães, conforme
a base de cálculo descrito na metodologia de volume específico e densidade.

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Tabela 2 -

Delineamento Composto Central Rotacional (DCCR) com valores reais e codificados e teste de Scott-

Knott para efeito comparativo entre os ensaios e a formulação padrão.

Ensaios

Farinha

da casca
de pequi

)

Farinha

da polpa

gabiroba

)

Volume

massa

(mL)

Índice de
expansão

Volume

específico

(mL g

-1

)

Densidade

(g mL

-1

)

Dureza

(g.f)

Elasticidade

(g.f)

Coesividade

(g.seg)

Mastigabilidade Resiliência

-1 (0,73) -1 (11,45)

20,75 ±

1,89

0,39 ±

0,01

2,02 ±

0,03

0,50 ±

0,01

2.675 ±

354

0,90 ± 0,05

0,71 ± 0,03

1.719 ± 228

0,35 ±

0,03

(4,27)

-1 (11,45)

17,00 ±

0,82

0,37 ±

0,01

1,64 ±

0,14

0,61 ±

0,05

2.902 ±

487

0,89 ± 0,04

0,71 ± 0,03

1.837 ± 292

0,34 ±

0,02

-1 (0,73)

(18,55)

15,25 ±

1,50

0,37 ±

0,01

1,53 ±

0,16

0,66 ±

0,08

4.000 ±

391

0,89 ± 0,01

0,70 ± 0,02

2.497 ± 257

0,33 ±

0,00

(4,27)

(18,55)

7,75 ±

0,50

0,37 ±

0,02

1,39 ±

0,20

0,73 ±

0,11

4.023 ±

826

0,86 ± 0,05

0,68 ± 0,03

2.356 ± 410

0,32 ±

0,02

-1,41 (0)

0 (15)

15,88 ±

0,85

0,40 ±

0,02

1,89 ±

0,12

0,53 ±

0,03

3.463 ±

372

0,89 ± 0,01

0,69 ± 0,01

2.125 ± 233

0,35 ±

0,01

+1,41

(5)

0 (15)

10,75 ±

0,65

0,38 ±

0,01

1,61 ±

0,08

0,62 ±

0,03

3.606 ±

640

0,84 ± 0,03

0,69 ± 0,02

2.077 ± 303

0,33 ±

0,02

0 (2,5)

-1,41 (10)

24,00 ±

2,35

0,40 ±

0,01

2,06 ±

0,18

0,49 ±

0,04

2.400 ±

624

0,89 ± 0,02

0,68 ± 0,03

1.449 ± 369

0,34 ±

0,02

0 (2,5)

+1,41

(20)

14,25 ±

0,65

0,36 ±

0,00

1,52 ±

0,09

0,66 ±

0,04

4.259 ±

218

0,81 ± 0,01

0,69 ± 0,02

2.363 ± 137

0,34 ±

0,01

0 (2,5)

0 (15)

16,25 ±

0,35

0,36 ±

0,01

1,91 ±

0,07

0,53 ±

0,02

4.465 ±

204

0,83 ± 0,04

0,70 ± 0,01

2.736 ± 221

0,33 ±

0,01

0 (2,5)

0 (15)

10,13 ±

0,25

0,38 ±

0,01

1,89 ±

0,04

0,53 ±

0,01

3.596 ±

177

0,89 ± 0,06

0,71 ± 0,03

2.275 ± 262

0,34 ±

0,02

0 (2,5)

0 (15)

12,00 ±

0,00

0,38 ±

0,01

1,89 ±

0,23

0,54 ±

0,07

3.120 ±

511

0,86 ± 0,05

0,71 ± 0,04

2.075 ± 21

0,33 ±

0,02

Pão

Controle

30,25 ±

2,33

0,42 ±

0,00

2,77 ±

0,23

0,36 ±

0,03

1551,16

± 560

0,98 ± 0,00

0,74 ± 0,02

1.105 ± 353

0,37 ±

0,02

Notas: Os valores são médios (n=4) ± desvio padrão de análises realizadas em quadruplicata, incluindo a
formulação padrão. Diferentes letras na mesma coluna apresentam diferenças significativas a um nível de 5% de
significância (p<0,05).

Observação:

Volume de massa e índice de expansão foram determinados na massa antes

do assamento.

Borges et al. (2011) afirmam que a incorporação de outras farinhas isentas de glúten é

responsável pela baixa retenção de CO

oriundo da fermentação, tendo como principal

consequência  à  redução  do  volume  específico  e  aumento  da  densidade  no  produto,  como
observado no presente trabalho. Essa interferência também foi constatada por Paz et al. (2015),
na formulação de pães elaborados com farelo de arroz desengordurado, sendo que os maiores
níveis  de  substituições  mostraram-se  desfavoráveis  quanto  às  implicações  tecnológicas  da
massa, principalmente devido à redução significativa no volume dos pães desenvolvidos.

Dessa forma, a quantidade de ingredientes utilizados na substituição de parte da farinha

de trigo, bem como a forma do processamento pode influenciar negativamente no volume dos
pães. A não utilização de melhoradores, bem como o processo tecnológico empregado (método
direto de fermentação da massa), justificam os baixos valores para volume específico e
densidade dos pães doces encontrados neste trabalho, que são similares aos relatados por Rocha
(2007) ao avaliar o efeito da substituição de parte da farinha de trigo por casca e polpa de baru
na formulação de pães (2,22 a 3,84 g mL

-1

e 0,22 a 0,57 mL g

-1

, respectivamente).

Os resultados observados no presente trabalho são coerentes com os de Chen et al.

(2019), que ao substituírem 10% da farinha de trigo por farinha de casca de manga observaram

447-html.html

redução das  propriedades  tecnológicas da glutenina, durante o desenvolvimento da massa, o
que  levou  ao  desenvolvimento  inadequado  da  rede  de  glúten  e  consequentemente  ao  menor
desenvolvimento no volume da massa, com redução de 15,40% em comparação a formulação
padrão. Além disso, os materiais fibrosos presentes na farinha da casca de manga tendem a se
estabelecer em torno da formação da rede de glúten e promover um enfraquecimento da rede
viscoelástica.    Dessa  forma,  conforme  descrevem  Tsatsaragkou,  Gounaropoulos  e  Mandala
(2014) e Vilhalva et al. (2011), a redução do volume dos pães e o enfraquecimento da rede de
glúten  são  fenômenos  geralmente  relatados,  tanto  maiores  quanto  maior  for  à  proporção  de
substituição  por  farinhas  de  diferentes  fontes  vegetais  e  quanto  maior  for  o  teor  de  fibras
presentes na composição dessas farinhas.

Logo, alguns compostos presentes nas farinhas da casca de pequi e polpa de gabiroba

podem  estar  associados  a  esse  comportamento,  a  exemplo  dos  teores  de  fibras  (dados  não
mostrados). Os teores de fibras não foram apresentados nos resultados porque o foco principal
do estudo foi a otimização de parâmetros tecnológicos (volume de massa, volume específico,
densidade e textura), e não a composição nutricional detalhada das matérias-primas. Valores
preliminares indicam cerca de 10 a 13% de fibra total na farinha de casca de pequi (Cunha et
al., 2023; 2025) e 12% na farinha de polpa de gabiroba (Cunha et al., 2025). Conforme visto
por  Lira  (2017),  ao  aplicar  farinhas  de  cogumelos  (shitake  e  eryngii)  na  produção  de  pães,
observou  que,  os  teores  de  fibras  presente  nesta  matéria-prima  utilizada  como  ingrediente,
proporcionou a ocorrência de efeitos indesejáveis nos pães, a exemplo, da redução no volume
específico – de 2,71 a 1,43 mL g

-1

para pães elaborados com farinha do cogumelo shitake e de

3,12 a 1,78 mL g

-1

para pães elaborados com farinha do cogumelo eryngii – assim como, um

aumento na absorção de água e menor tolerância ao processo fermentativo da massa.

Analisando-se o resultado da análise de variância (ANOVA) para os diferentes modelos

de regressão obtidos para volume de massa, volume específico e densidade, verifica-se que os
modelos são significativos (p<0,05), devido ao F

calc

ser maior que o F

tab

calc

tab

) e a

porcentagem de variação explicada pelos modelos apresentarem um bom ajuste (R²>0,70),
como apresentado na Tabela 3.

Tabela 3 -

ANOVA da regressão para a resposta volume de massa, volume específico e densidade.

Volume de massa

calc

tab

(5%; 3; 7)

Regressão

196,85

65,62

16,75

4,35

Resíduo

27,43

3,92

Total

224,28

Volume específico

calc

tab

(5%; 2; 8)

Regressão

0,39

0,19

12,15

4,46

Resíduo

0,13

0,02

Total

0,52

Densidade

calc

tab

(5%; 2; 8)

Regressão

0,05

0,02

11,63

4,46

Resíduo

0,02

0,00

Total

0,06

Notas:

Fonte de variação;

Soma de quadrados;

Graus de liberdade;

Quadrado médio.

Ao analisar-se as curvas de contorno (Figura 1) geradas pelos modelos matemáticos

referentes à variável volume de massa, nota-se que as faixas de substituição de 0,0% a 1,61% e
10% a 11% de farinha de trigo pelas farinhas da casca de pequi (x

) e da polpa de gabiroba (x

respectivamente, refere-se ao volume de massa > 26 mL, equiparável aos obtidos pela

447-html.html

formulação padrão (30,25 ± 2,33 mL; Tabela 2). Da mesma forma, as mesmas faixas de
substituição determinaram volume específico > 2,1 mL g

-1

, próximo aos resultados referentes

ao volume específico da formulação padrão (2,77 ± 0,23 mL g

-1

; Tabela 2), bem como

resultaram nos menores valores relativos à densidade dos pães (0,45 g mL

-1

), próximos aos

encontrados na formulação padrão (0,36 ± 0,03 g mL

-1

; Tabela 2). Portanto, para a obtenção de

um produto de panificação com qualidade tecnológica comparada à formulação padrão de pão
doce, pode-se optar em utilizar faixas de substituição que compreendem de 0,0% a 1,61% de
farinha da casca de pequi (x

) e de 10% a 11,5% de farinha da polpa de gabiroba (x

Figura 1 -

Curva de contorno para (a) volume de massa, (b) volume específico e (c) densidade, em função das

variáveis: farinha da casca de pequi e farinha da polpa de gabiroba.

Legenda:

(a) volume de massa: 10 a 26 mL;

(b) volume específico: 1,4 a 2,1 mL g

-1

; (c) densidade: 0,45 a 0,70 g mL

-1

. Em todos os casos, são os resultados

médios das variáveis respostas obtidas dos diferentes ensaios experimentais realizados. (Paleta Viridis).

Para verificar a validade dos modelos, foi realizado um experimento em quadruplicata

com as mesmas condições da realização do ensaio do primeiro ponto fatorial, com base nas
condições de obtenção do maior volume de massa, volume específico e menor densidade dos
pães. Dentre os

resultados obtidos foram: i) volume de massa médio de 20,00 ± 2,83 mL (exp.)

e um resultado predito de 21,58 mL, com erro relativo de -7,9%; ii) volume específico de 2,00

447-html.html

± 0,05 mL g

-1

(exp.) e um resultado predito de 2,06 mL g

-1

, com erro relativo de -3,0%; iii)

densidade de 0,50 ± 0,01 g mL

-1

(exp.) e um resultado predito de 0,47 g mL

-1

, com erro relativo

de 6,0%. Pode-se observar que o erro relativo para os modelos volume de massa, volume
específico e densidade foram baixos, indicando que o modelo foi validado.

2º Planejamento experimental

No segundo experimento foram avaliados os efeitos da substituição parcial da farinha

de trigo pela farinha da casca do pequi e da água pela polpa de gabiroba. Os resultados
referentes à avaliação tecnológica da massa (volume de massa e índice de expansão) e dos pães
(volume específico, densidade e perfil de textura) em função das substituições (farinha da casca
de pequi = x

e polpa de gabiroba = x

) estão demonstrados na Tabela 4. Utilizou-se a mesma

formulação padrão adotada no delineamento anterior.

De forma geral, as substituições promoveram redução do volume de massa e redução

da densidade e aumento do volume específico dos pães. Os tratamentos com 4,27% de farinha
de casca de pequi (FCP) e 34,18% de polpa de gabiroba (PG) e 2,5% de farinha da casca de
pequi  (FCP)  e  40%  de  polpa  de  gabiroba  (PG)  apresentaram  maior  dureza,  embora  a
mastigabilidade tenha aumentado apenas no tratamento com 4,27% de farinha da casca de pequi
(FCP)  e  34,18%  de  polpa  de  gabiroba  (PG).  Conforme  Boz  e  Murat  Karaoğlu  (2013),  a
mastigabilidade é uma variável dependente da dureza e, portanto, ambas, normalmente, seguem
um mesmo comportamento.

A partir da análise da estimativa dos efeitos (dados não mostrados), verifica-se que as

variáveis independentes utilizadas nas formulações dos pães não afetaram significativamente
(p>0,05) as variáveis respostas volume e índice de expansão da massa, bem como o volume
específico  e  densidade  dos  pães,  embora  as  variáveis  texturais  tenham  sido  influenciadas.
Entretanto,  somente  os  ajustes  obtidos  para  dureza  e  mastigabilidade  foram  aceitos,  por
apresentarem  coeficiente  de  determinação  superior  a  70%.  Logo,  os  seguintes  modelos
matemáticos reparametrizados foram obtidos (Equações 8 e 9).

Dureza = 1721,156 + 157,320x

² + 188,643 x

+ 167,270x

; R² = 84,64%

(Eq. 8)

Mastigabilidade = 1155,307 + 97,877x

² + 111,460x

+ 138,947x

; R² = 75,41% (Eq. 9)

Quanto à dureza do miolo, de fato, os resultados mostraram que a farinha da casca de

pequi (x

) e a polpa de gabiroba (x

) apresentaram um efeito quadrático e linear,

respectivamente, significativos (p<0,05), influenciando positivamente essas variáveis texturais.
Mesma condição observada para a interação entre os dois fatores analisados (x

e x

) (Equação

6).  Dessa  forma,  pode-se  predizer  que  o  aumento  no  nível  de  substituição  entre  ambas  as
variáveis  independentes  promove  um  incremento  significativo  (p<0,05)  na  textura  e
mastigabilidade  (Equação  7).  Esse  incremento  pode  ser  relacionado  com  a  redução  da
quantidade de água utilizada no processo de fabricação dos pães.

O volume e índice de expansão da massa e volume específico e densidade dos pães não

se alteraram, em comparação ao controle (p<0,05), a despeito das quantidades substituídas de
farinha da casca de pequi (x

) e polpa de gabiroba (x

). No entanto, alguns estudos verificaram

que o aumento do percentual de incorporação de suco de manga, de goiaba, suco misto de
acerola e manga e polpa de manga Ubá, utilizados para enriquecer nutricionalmente diferentes
formulações de pães promoveram uma redução no volume específico desses produtos

447-html.html

panificáveis  desenvolvidos  (AMAYA  et  al.,  2013a;  AMAYA  et  al.,  2013b;  BRASIL,  2017;
ZAMBELLI et al., 2014). De acordo com Paz et al. (2015), esses resultados são atribuídos à
descontinuidade  do  glúten,  sugerindo  que  a  incorporação  desses  ingredientes  restringe  o
desenvolvimento adequado da rede proteica viscoelástica – assim como a redução de parte da
água,  conforme  visto  neste  estudo  –  podendo  ocasionar  redução  no  volume  da  massa  e
consequentemente proporcionar um incremento na dureza e mastigabilidade.

Tabela 4 -

Delineamento Composto Central Rotacional (DCCR) com valores reais e codificados e teste de Scott-

Knott para efeito comparativo entre os ensaios e a formulação padrão.

Ensaios

Farinha

da casca
de pequi

)

Polpa de
gabiroba

)

Volume

massa

(mL)

Índice de
expansão

Volume

específico

(mL g

-1

)

Densidade

(g mL

-1

)

Dureza

(g.f)

Elasticidade

(g.f)

Coesividade

(g.seg)

Mastigabilidade Resiliência

-1 (0,73) -1 (5,86)

25,63 ±

1,11

0,40 ±

0,01

2,41 ±

0,02

0,41 ±

0,00

1.847

± 290

0,95 ± 0,03

0,75 ± 0,02

1.323 ± 197

0,37 ±

0,02

(4,27)

-1 (5,86)

22,50 ±

1,29

0,40 ±

0,01

2,36 ±

0,15

0,43 ±

0,03

1.637

± 291

0,93 ± 0,04

0,68 ± 0,04

1.034 ± 173

0,30 ±

0,02

-1 (0,73)

(34,18)

17,50 ±

0,58

0,41 ±

0,01

2,41 ±

0,13

0,42 ±

0,02

1.902

± 241

0,95 ± 0,01

0,73 ± 0,03

1.310 ± 146

0,33 ±

0,01

(4,27)

(34,18)

20,38 ±

1,11

0,38 ±

0,01

2,02 ±

0,13

0,50 ±

0,03

2.362

± 317

0,92 ± 0,06

0,73 ± 0,01

1.577 ± 125

0,34 ±

0,01

-1,41 (0)

0 (20)

27,25 ±

1,32

0,40 ±

0,00

4,02 ±

0,13

0,25 ±

0,01

2.115

± 141

0,92 ± 0,02

0,74 ± 0,02

1.438 ± 45

0,35 ±

0,02

+1,41

(5)

0 (20)

23,88 ±

1,03

0,40 ±

0,01

3,90 ±

0,06

0,26 ±

0,00

1.839

± 261

0,89 ± 0,04

0,70 ± 0,03

1.148 ± 118

0,31 ±

0,03

0 (2,5)

-1,41 (0)

32,25 ±

2,22

0,43 ±

0,01

4,49 ±

0,12

0,22 ±

0,01

1.491

± 152

0,97 ± 0,01

0,71 ± 0,02

1.033 ± 108

0,33 ±

0,01

0 (2,5)

+1,41

(40)

21,50 ±

1,00

0,40 ±

0,02

4,14 ±

0,08

0,24 ±

0,00

2.007

± 339

0,92 ± 0,04

0,70 ± 0,02

1.288 ± 219

0,30 ±

0,02

0 (2,5)

0 (20)

36,00 ±

0,00

0,42 ±

0,03

4,44 ±

0,03

0,23 ±

0,00

1.569

± 274

0,92 ± 0,04

0,74 ± 0,03

1.066 ± 198

0,33 ±

0,01

0 (2,5)

0 (20)

27,00 ±

1,41

0,42 ±

0,01

4,02 ±

0,15

0,25 ±

0,01

1.725

± 387

0,92 ± 0,02

0,74 ± 0,03

1.173 ± 270

0,34 ±

0,02

0 (2,5)

0 (20)

27,25 ±

1,26

0,41 ±

0,01

3,83 ±

0,12

0,26 ±

0,01

1.696

± 147

0,92 ± 0,02

0,71 ± 0,04

1.101 ± 122

0,31 ±

0,04

Pão

Controle

31,50 ±

1,73

0,40 ±

0,02

2,60 ±

0,18

0,39 ±

0,03

1.827

± 161

1,02 ± 0,14

0,72 ± 0,09

1.218 ± 205

0,33 ±

0,06

Observação:

Volume de massa e índice de expansão foram determinados na massa antes

do assamento.

A ANOVA (Tabela 5) corresponde aos modelos de regressão ajustados para as variáveis

dureza e mastigabilidade, em função das variáveis farinhas da casca de pequi (x

) e polpa de

gabiroba (x

). Verifica-se que os modelos são significativos (p<0,05), devido ao Fcalc ser maior

que Ftab (Fcalc>Ftab) e a porcentagem de variação explicada pelos modelos apresentarem um
bom ajuste (R²>0,70).

Pela análise das curvas de contorno (Figura 2), referente ao modelo obtido da variável

resposta dureza, para a obtenção de um produto que se assemelha a formulação padrão (1.827
± 161 g.f; Tabela 5), pode-se optar em utilizar as faixas de substituição que compreendem entre
1,6% a 5,0% de farinha da casca de pequi (x

) e entre 0% a aproximadamente 18% de

substituição por polpa de gabiroba (x

), uma vez que, tais níveis de substituições compreendem

resultados que equiparam-se a formulação padrão (1.800 g.f; Figura 2). Mesma condição é

447-html.html

observada para a variável referente à mastigabilidade do miolo. Desta forma, os menores níveis
de substituições entre 1,6% a 5,0% de farinha da casca de pequi (x

) e até 20% de polpa de

gabiroba (x

), determinam mastigabilidade de 1.200,00 (Figura 2) que mais se aproxima à

obtida para formulação padrão (1.212 ± 205; Tabela 5). Portanto, pode-se optar em utilizar
faixas de substituição que compreendem de 1,6% a 5,0% de farinha da casca de pequi (x

), em

relação à farinha de trigo e até 20% de polpa de gabiroba (x

), em relação à água utilizada no

processo de elaboração dos pães.

Tabela 5 -

ANOVA da regressão para a resposta dureza e mastigabilidade.

Dureza

calc

tab

(5%; 3; 7)

Regressão

549.604

183.201

12,86

4,35

Resíduo

99.743

14.249

Total

649.347

Mastigabilidade

calc

tab

(5%; 2; 8)

Regressão

235.831

78.610

7,15

4,46

Resíduo

76.900

1.0985

Total

312.732

Notas:

Fonte de variação;

Soma de quadrados;

Graus de liberdade;

Quadrado médio.

Para verificar a validade dos modelos, foram realizadas as mesmas condições do ensaio

do primeiro ponto fatorial (ensaio 1), com base nos resultados obtidos pela formulação padrão,
para as variáveis dureza e mastigabilidade (Tabela 4). Dessa maneira, os resultados
experimentais foram comparados a partir de teste de médias, com os resultados preditos. Dentre
os resultados obtidos foram: i) dureza de 1.627 ± 152 g.f. (exp.) e um resultado predito de 1.857
g.f., com erro relativo de -14% e ii) mastigabilidade de 1.247 ± 153 (exp.) e um resultado predito
de 1.280, com erro relativo de -2,7%. Pode-se observar que o erro relativo para os modelos
dureza e mastigabilidade foram baixos, indicando que o modelo foi validado.

Figura 2

- Curva de contorno para (a) dureza e (b) mastigabilidade, em função das variáveis: farinha da casca de

pequi (x

) e polpa de gabiroba (x

Legenda:

(a) dureza: 1.400 a 2.600 g.f; (b) mastigabilidade 1.000 a 1.700

(adimensional). Em ambos os casos, são os resultados médios das variáveis respostas obtidas dos diferentes ensaios
experimentais. (Paleta Viridis).

447-html.html

CONCLUSÃO

A substituição parcial da farinha de trigo pela farinha da casca de pequi e farinha da

polpa  de  gabiroba  não  afeta  as  variáveis  analisadas  nas  massas  e  nos  pães,  com  exceção  ao
volume  de  massa,  volume  específico  e  densidade  dos  pães  –  quanto  menor  o  nível  de
substituição  da  farinha  de  trigo  pelas  farinhas  desses  frutos  e  seus  coprodutos,  maior  será  o
volume da massa e menor será a densidade dos pães doces.

A substituição parcial da água pela polpa de gabiroba e da farinha de trigo pela farinha

da casca de pequi não afeta as variáveis analisadas nas massas e nos pães, com exceção a dureza
e mastigabilidade dos pães – quanto menor a substituição da água pela polpa, menor a dureza e
mastigabilidade dos pães doces.

As faixas ideais de substituição de farinha de trigo por farinha da casca de pequi e

farinha da polpa de gabiroba compreendem de 1,61% a 5,0% e 10% a 11,5%, respectivamente,
e a substituição de água por polpa de gabiroba, até 20%.

FOMENTO

Os autores agradecem a CAPES (PROCAD 88881.068456/2014-01), ao CNPq

(PQ304413/2016-0) e a FAPEMIG (PPM-00355-17) pelo aporte financeiro.

REFERÊNCIAS

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Approved methods of the American Association of Cereal Chemists

(10

edition). St. Paul, Minessota: American Association of Cereal Chemists, 2000. Disponível
em: https://www.scirp.org/reference/ReferencesPapers?ReferenceID=1488371. Acesso em:
05 out. 2024.

ABIP.

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Disponível em:

https://www.abip.org.br/site/tendencias-de-mercado-e-indicadores-2018/. Acesso em: 05 out.
2024.

ALMEIDA, A. B.; SILVA, A. K. C.; LODETE, A. R.; EGEA, M. B.; LIMA, M. C. P. M.;
SILVA, F. G. Assessment of chemical and bioactive properties of native fruits from the
Brazilian Cerrado.

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Recebido em 08/10/2024

Publicado em 31/03/2026