Ozônio na inativação de fungos micotoxigênicos em amêndoas de cacau e seu efeito na qualidade

Abstract

Durante seu processamento, amêndoas de cacau são expostas a condições que propiciam o crescimento de fungos filamentosos responsáveis pela síntese de micotoxinas, gerando perda de qualidade e riscos ao consumo. Desse modo, faz-se necessário adotar medidas para evitar a proliferação desses fungos, sem que a qualidade seja comprometida. O presente estudo teve como objetivos: caracterizar o processo de saturação do ozônio em amêndoas de cacau; determinar o efeito do ozônio no percentual de infecção por Aspergilus flavus e Aspergillus niger em amêndoas de cacau em diferentes concentrações do gás e períodos de exposição; e analisar possíveis efeitos da ozonização na qualidade das amêndoas de cacau. No processo de ozonização foi adotada a vazão específica de ar de 1 m 3 min -1 t -1 , a 20 oC, três diferentes concentrações de entrada (1,60, 3,10 e 7,00 mg L -1 ) e quatro tempos de exposição (3, 6, 9 e 12 h). O tempo saturação e a concentração da saturação referente à concentração de entrada de 1,6 mg L -1 foram de 0,51 h e 0,94 mg L -1 , respectivamente. Com a concentração de entrada de 3,10 mg L -1 , o tempo de saturação foi de 0,35 h, e a concentração de saturação foi de 2,02 mg L -1 . Para a concentração de entrada de 7,00 mg L -1 , o tempo saturação foi de 0,33 h e a concentração de saturação foi de 3,78 mg L -1 . O ozônio mostrou-se eficaz na inativação fúngica, reduzindo a infecção inicial em 44,50% para Aspergillus flavus e 61,60% para A. niger após 3 horas de exposição, independentemente da concentração aplicada. A ozonização não promoveu alterações significativas nos parâmetros de teor de água, acidez titulável, capacidade antioxidante e tonalidade de cor das amêndoas. Observou-se, entretanto, redução no pH após 12 horas de tratamento com 7,00 mg L -1 de ozônio. O teor de compostos fenólicos totais aumentou em relação ao controle em todas as concentrações testadas, atingindo o máximo de 854,23 ± 4,82 mg equivalentes de ácido gálico por 100 g -1 após 3 h de exposição na concentração de 7,00 mg L -1 . Embora não tenham ocorrido diferenças significativas no teor de antocianinas ao longo do tempo dentro de cada concentração, após 12 h de ozonização, as amêndoas tratadas com 3,10 mg L - apresentaram maior valor (26,51 ± 7,40 mg 100 g -1) em comparação às concentrações de 1,60 mg L -1 (13,97 ± 2,54) e 7,00 mg L -1 (17,57 ± 3,68). O tratamento com 7,00 mg L -1 também resultou em valor de croma ligeiramente superior (7,45 ± 0,74) em relação às concentrações de 1,60 e 3,10 mg L -1 (6,45 ± 0,62 e 6,77 ± 0,65), respectivamente. Conclui-se que: (i) o processo de saturação do ozônio nas amêndoas apresentou comportamento crescente até a estabilização, com tempo e concentração de saturação proporcionais à concentração de entrada; (ii) a infecção por A. flavus e A. niger pode ser significativamente reduzida com 1,60–7,00 mg L -1 de ozônio por 3 h de exposição; (iii) o tratamento, especialmente nas concentrações de 3,10 e 7,00 mg L -1 , pode elevar os teores de compostos fenólicos totais e antocianinas nas amêndoas de cacau. Palavras-chave: ozonização; Theobroma cacao L; compostos fenólicos; controle de fungosDuring processing, cocoa beans are exposed to conditions that favor the growth of filamentous fungi responsible for mycotoxin synthesis, leading to quality loss and potential health risks. Therefore, it is essential to adopt control measures to prevent fungal proliferation without compromising product quality. The present study aimed to characterize the ozone saturation process in cocoa beans; determine the effect of ozone on the infection rate by Aspergillus flavus and Aspergillus niger under different gas concentrations and exposure times; and evaluate possible effects of ozonation on the quality attributes of cocoa beans. Ozonation was performed using a specific air flow rate of 1.00 m3 min -1 t -1 at 20 °C, with three inlet ozone concentrations (1.60, 3.10, and 7.00 mg L -1 ) and four exposure periods (3, 6, 9, and 12 h). For the inlet concentration of 1.60 mg L -1 , the saturation time and corresponding saturation concentration were 0.51 h and 0.94 mg L -1 , respectively. At 3.10 mg L -1 , the saturation time was 0.35 h and the saturation concentration 2.02 mg L -1 ; while at 7.00 mg L -1 , the saturation time and concentration were 0.33 h and 3.78 mg L -1 , respectively. Ozone proved effective in fungal inactivation, reducing initial infection by 44.50% for A. flavus and 61.60% for A. niger after 3 hours of exposure, regardless of the concentration used. Ozonation did not cause significant changes in moisture content, titratable acidity, antioxidant capacity, or color tone of the beans. However, a pH reduction was observed after 12 hours of treatment with 7.00 mg L -1 ozone. The total phenolic content increased in all concentrations compared to the control, reaching a maximum of 854.23 ± 4.82 mg gallic acid equivalents per 100 g -1 after 3 h of exposure at 7.00 mg L -1 . Although no significant differences in anthocyanin content were observed within each concentration over time, after 12 h of ozonation, beans treated with 3.10 mg L -1 showed the highest value (26.51 ± 7.40 mg 100 g -1 ) compared to 1.60 mg L -1 (13.97 ± 2.54) and 7.00 mg L -1 (17.57 ± 3.68). The treatment with 7.00 mg L -1 also resulted in a slightly higher chroma (C*) value (7.45 ± 0.74) than those obtained with 1.60 mg L -1 (6.45 ± 0.62) and 3.10 mg L -1 (6.77 ± 0.65). It can be concluded that: (i) the ozone saturation process in cocoa beans showed a progressive increase until stabilization, with saturation time and concentration proportional to the inlet concentration; (ii) fungal infection by A. flavus and A. niger can be significantly reduced using 1.60-7.00 mg L -1 ozone for 3 h of exposure; (iii) treatment, particularly at 3.10 and 7.00 mg L -1 , can enhance total phenolic and anthocyanin contents in cocoa beans. Keywords: ozonation; Theobroma cacao L; phenolic compounds; fungal control