Efeitos do tratamento térmico e temperatura de armazenamento na qualidade e perfil de compostos fenólicos de méis de abelhas sem ferrão (Meliponini)

Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro de Ciências Agrárias, Programa de Pós-Graduação em Ciência dos Alimentos, Florianópolis, 2021.

O mel de abelhas sem ferrão (Meliponini) é um produto com características físico-químicas distintas do mel produzido pelas abelhas Apis mellifera, o qual apresenta, principalmente, elevada umidade e acidez, menores quantidades de açúcares e 5-hidroximetilfurfural (5-HMF) e baixa atividade de diastase. Também é reconhecido por sua elevada capacidade antioxidante, devido aos compostos fenólicos presentes. Dentre suas características, a elevada umidade e acidez, estão associadas a reduzida vida de prateleira do produto, de modo que, passa a existir a necessidade do emprego de técnicas de conservação, que mantenham sua qualidade e potencial bioativo ao longo do armazenamento. Neste sentido, o tratamento térmico surge como uma alternativa prática e de baixo custo, por gerar mínimos efeitos as características do mel. No entanto, são inexistentes os estudos que investiguem o efeito do tratamento térmico no armazenamento em diferentes temperaturas, principalmente quanto ao perfil de compostos fenólicos. Assim, o objetivo do estudo foi avaliar o efeito do tratamento térmico (90 °C) e da temperatura de armazenamento na qualidade e perfil de compostos fenólicos de diferentes méis de abelhas sem ferrão. Foram utilizados para o estudo méis de cinco espécies de abelhas sem ferrão (Melipona quadrifasciata, Melipona marginata, Melipona bicolor, Melipona mondury e Melipona scutellaris) produzidos no estado de Santa Catarina - Brasil. As amostras foram avaliadas no estado fresco, após tratamento térmico e após armazenamento, quanto a umidade, acidez livre, 5-HMF, atividade de diastase, capacidade antioxidante in vitro e perfil de compostos fenólicos. O tratamento térmico foi realizado em banho termostático a 90 °C, sendo posteriormente as amostras armazenadas por 90 dias em câmaras ao abrigo da luz à temperatura ambiente (22 ± 1,5 °C) e em estufa de circulação de ar à temperatura elevada (40 ± 0,2 °C). Amostras controle (sem tratamento térmico) de mel de M. mondury e M. scutellaris também foram armazenadas nestas condições. Além disso, a amostra de mel de M. bicolor tratada termicamente foi armazenada por 365 dias a 4 °C, a fim de simular o armazenamento realizado pelos consumidores. Os resultados revelaram que, em geral, o tratamento térmico não modificou as características físico-químicas, a capacidade antioxidante in vitro e os compostos fenólicos dos méis após o armazenamento a 22 °C. O armazenamento a 40 °C foi o único capaz de gerar 5-HMF, e demonstrou as menores concentrações de compostos fenólicos nas amostras. A amostra de mel de M. bicolor armazenada a 4 °C por 365 dias, não apresentou níveis quantificáveis de 5-HMF. Ademais, o potencial bioativo desta amostra foi similar ao mel fresco. Verificou-se ainda que as amostras armazenadas sem tratamento térmico (controle) apresentaram níveis de acidez livre e 5-HMF mais elevados que as amostras tratadas termicamente e armazenadas nas mesmas condições. Por outro lado, as amostras controle apresentaram maior capacidade antioxidante in vitro, comparado as amostras tratadas termicamente e armazenadas nas mesmas condições. Quanto ao perfil de compostos fenólicos, após armazenamento, os méis tratados termicamente apresentaram maior concentração total de compostos fenólicos comparados às amostras controle armazenadas nas mesmas condições. Este fato se deu possivelmente pelo surgimento de novos compostos após tratamento térmico e armazenamento e pela redução/desaparecimento de outros. Em conclusão, verificou-se que o tratamento térmico pode ser útil na manutenção das características físico-químicas, capacidade antioxidante in vitro e compostos fenólicos em méis de abelhas sem ferrão armazenados por 90 dias, a 22 °C, sendo o armazenamento em temperaturas elevadas não recomendado. Tais resultados têm caráter exploratório e contribuem para orientar novos estudos relacionados. Espera-se que no futuro seja possível fornecer apoio técnico-científico à cadeia produtiva dos méis de abelhas sem ferrão, principalmente no que diz respeito à sua comercialização.

Abstract: The stingless bees honey (Meliponini) is a product with different physicochemical characteristics from the honey produced by the Apis mellifera bees, which mainly presents high moisture and acidity, lower amounts of sugars and 5-hydroxymethylfurfural (5-HMF) and low activity of diastase. It is also recognized for its high antioxidant capacity, due to the phenolic compounds present. Among its characteristics, high moisture and acidity are associated with reduced shelf life of the product, so that there is a need to use conservation techniques that maintain its quality and bioactive potential throughout storage. In this sense, heat treatment appears as a practical and low-cost alternative, as it generates minimal effects on the characteristics of honey. However, there are no studies investigating the effect of heat treatment on storage at different temperatures, especially regarding the profile of phenolic compounds. Thus, the aim of the study was to evaluate the effect of heat treatment (90 °C) and storage temperature on the quality and profile of phenolic compounds in different stingless bees honeys. Honey from five species of stingless bees (Melipona quadrifasciata, Melipona marginata, Melipona bicolor, Melipona mondury and Melipona scutellaris) produced in the state of Santa Catarina - Brazil were used for the study. The samples were evaluated in fresh, after heat treatment and after storage, for moisture, free acidity, 5-HMF, diastase activity, in vitro antioxidant capacity and phenolic compounds profile. The heat treatment was carried out in a thermostatic bath at 90 °C, and the samples were then stored for 90 days in light-protected chambers at room temperature (22 ± 1.5 °C) and in an air circulation oven at high temperature (40 ± 0.2 °C). Control samples (without heat treatment) of honey from M. mondury and M. scutellaris were also stored under these conditions. In addition, the heat-treated M. bicolor honey sample was stored for 365 days at 4 °C, in order to simulate the storage performed by consumers. The results revealed that, in general, the heat treatment did not modify the physicochemical characteristics, the in vitro antioxidant capacity and the phenolic compounds of the honeys after storage at 22 °C. Storage at 40 °C was the only one capable of generating 5-HMF, and demonstrated the lowest concentrations of phenolic compounds in the samples. The honey sample of M. bicolor stored at 4 °C for 365 days did not show quantifiable levels of 5-HMF. Furthermore, the bioactive potential of this sample was similar to fresh honey. It was also found that samples stored without heat treatment (control) had higher levels of free acidity and 5-HMF than samples heat treated and stored under the same conditions. On the other hand, control samples showed greater antioxidant capacity in vitro, compared to heat treated samples stored under the same conditions. As for the profile of phenolic compounds, after storage, the heat treated honeys presented a higher total concentration of phenolic compounds compared to control samples stored under the same conditions. This fact was possibly due to the emergence of new compounds after heat treatment and storage and the reduction/disappearance of others. In conclusion, it was found that heat treatment can be useful in maintaining physicochemical characteristics, in vitro antioxidant capacity and phenolic compounds in stingless bee honey stored for 90 days at 22 °C, with storage at elevated temperatures not recommended. Such results are exploratory in nature and contribute to guide further related studies. It is expected that in the future it will be possible to provide technical-scientific support to the production chain of stingless bee honey, especially with regard to its commercialization