ABSTRACT Cowpea is a socioeconomically important legume in the Northeast region of Brazil, and the most grown and consumed type of bean, representing the main source of low-cost vegetable protein for rural and urban populations in this region. The objective of this work was to characterize the proximate composition, minerals, tannins, phytic acid, and cooking quality of whole grains of cowpea from the commercial cultivars BRS Aracê, BRS Inhuma, and BRS Xiquexique. Grain samples of the cultivars were ground in a zirconium ball mill and the flour was used for analysis. The proximate composition was carried out according to the AOAC methodology. The minerals were determined by nitro-perchloric digestion and reading in a flame atomic absorption spectrophotometer. The anti-nutritional factors tannins and phytic acid were determined by extraction and reading in a spectrophotometer. Cooking quality was assessed using an electric pressure cooker and then a Mattson cooker. A completely randomized experimental design was used, with three treatments (cultivars) and three replications. The data were subjected to analysis of variance and the means were compared by the Tukey's test (p<0.05). The cowpea cultivars showed significant differences (p<0.05) for most characteristics evaluated and were similar in terms of ash, lipids, total dietary fiber, and most macrominerals. The results showed that grains of the cultivars BRS Aracê and BRS Xiquexique are excellent sources of dietary fiber, proteins, and minerals and present high cooking quality, while grains of the cultivar BRS Inhuma stood out regarding carbohydrates, soluble dietary fibers, total energetic value, and low levels of factors, anti-nutritional tannins and phytic acid.

RESUMO O feijão-caupi é uma leguminosa de grande importância socioeconômica na região Nordeste do Brasil, sendo o tipo de feijão mais cultivado e consumido, representando a principal fonte de proteína vegetal de baixo custo das populações rural e urbana dessa região. O objetivo deste trabalho foi caracterizar a composição centesimal, minerais, taninos, ácido fítico e a qualidade de cozimento dos grãos integrais das cultivares de feijão-caupi BRS Aracê, BRS Inhuma e BRS Xiquexique. A composição centesimal foi determinada de acordo com a metodologia AOAC. Os minerais foram determinados por digestão nitro-perclórica e leitura em espectrofotômetro de absorção atômica de chama. Os fatores antinutricionais taninos e ácido fítico foram determinados por extração e leitura em espectrofotômetro. A qualidade do cozimento foi avaliada usando uma panela de pressão elétrica e, em seguida, o cozedor de Matsson. Foi utilizado o delineamento inteiramente casualizado (DIC), com três tratamentos (cultivares) e três repetições. Os dados foram submetidos à análise de variância e as médias comparadas pelo teste de Tukey (p<0,05). As cultivares apresentaram diferenças significativas (p<0,05) para a maioria das características avaliadas e similares para os teores de cinzas, lipídeos, fibra alimentar total e a maioria dos macrominerais. As cultivares BRS Aracê e BRS Xiquexique representam excelentes fontes de fibras dietéticas, proteínas e minerais, além de alta qualidade de cozimento, enquanto a cultivar BRS Inhuma destacou-se em carboidratos, fibras alimentares solúveis, valor energético total e baixos teores dos fatores antinutricionais analisados.

ABSTRACT Cowpea crops have high socioeconomic importance in the Northeast region of Brazil. These crops generate employment and income; in addition, it is an excellent source of protein, minerals, vitamins, and dietary fiber, and contributes to the food security of thousands of people. Biofortification of cowpea with iron, zinc, and proteins can contribute to prevent the higher hunger. The objective of this work was to assess iron, zinc, and protein contents in cowpea grains of different cultivars and the effect of grain size and color on the contents of these nutrients. Twenty-four cultivars with variation in size and color of the seed coat were evaluated. Iron contents ranged from 7.12 to 8.60 mg 100 g-1, with an overall mean of 7.75 mg 100 g-1. Zinc contents ranged from 4.46 to 4.93 mg 100 g-1, with an overall mean of 4.71 mg 100 g-1. Protein contents ranged from 31.50 to 36.24 g 100 g-1, with an overall mean of 33.57 g 100 g-1. Grain size ranged from 13.55 to 37.88 g, with an overall mean of 21.50 g. The cultivars Caldeirão, BRS-Guariba, and Pingo-de-Ouro-1-2 have higher iron contents; BRS-Aracê and BRS-Imponente have higher zinc contents; BR-14-Mulato, BRS-Guariba, BRS-Aracê, and BRS-Inhuma, have higher protein contents; and BR-3-Tracuateua and BRS-Imponente have larger grain sizes. The size and color of the seed coat do not influence the iron, zinc and protein contents of the evaluated cowpea cultivars.

RESUMO O feijão-caupi é uma cultura de grande importância socioeconômica na região Nordeste do Brasil. Além de ser um gerador de emprego e renda, é uma excelente fonte de proteínas, minerais, vitaminas e fibras alimentares, contribuindo para a segurança alimentar de milhares de pessoas. A biofortificação do grão de feijão-caupi com ferro, zinco e proteínas pode contribuir na prevenção da fome oculta. Este trabalho teve como objetivo caracterizar os teores de ferro, zinco e proteínas nos grãos de cultivares de feijão-caupi e verificar a influência da cor e tamanho do grão nos teores desses nutrientes. Foram avaliadas 24 cultivares com variação no tamanho e cor do grão. O teor de ferro variou de 7,12 a 8,60 mg 100g-1 e média geral de 7,75 mg 100g-1. O teor de zinco apresentou variação de 4,46 a 4,93 mg 100 g-1 e média geral de 4,71 mg 100 g-1. O teor de proteínas variou de 31,50 a 36,24 g 100g-1, com média geral de 33,57 107 g 100g-1. O tamanho do grão variou de 13,55 a 37,88 g e apresentou média geral de 21,50 g. As cultivares Caldeirão, BRS Guariba e Pingo de Ouro 1-2 apresentam maior teor de ferro; BRS Aracê e BRS Imponente, maior teor de zinco; BR 14-Mulato, BRS Guariba, BRS Aracê e BRS-Inhuma, maior teor de proteínas; e BR 3-Tracuateua e BRS Imponente, maior tamanho de grão. O tamanho e a cor do tegumento grão não influenciam nos teores de ferro, zinco e proteínas das cultivares de feijão-caupi avaliadas.

Abstract Cowpea is grown mainly in regions with a hot semi-arid climate, where other pulses do not develop satisfactorily. It is the 4th most produced pulse in the world, thus supplying the domestic and export markets. Following the trends of the food products market, a study was carried out to identify the best condition of the extrusion process, to transform these nutritious grains into quality expanded products and ready for consumption. The grains were decorticated and transformed into cotyledon flour. This flour was conditioned and the Evolum HT25 twin screw extruder feeder was adjusted to a rate of 7 kg h-1. A Box-Behnken 23 design was used, considering the following variables and levels: extrusion temperature from 100 °C to 140 °C (in the 7th to 10th zone), screw speed (300 to 700 rpm) and conditioning moisture from 12% to 16%. The temperature affected linearly and negatively (p ≤ 0.05) the sectional expansion index (2.65 to 7.64). The screw speed interfered linearly and positively (p ≤ 0.05) in the longitudinal (1.12 to 9.32) and volumetric (4.91 to 24.15) expansion index, and negatively with the water absorption index (3.05 to 3.86 g g-1). The screw speed (positive linear and negative quadratic), the moisture content (negative quadratic) and the interaction (positive) between the two interfered (p ≤ 0.05) in the water solubility index (25.89% to 33.85%). The hardness value (1.24 to 2.83 N) was affected (p ≤ 0.05) by screw speed (negative linear and positive quadratic), temperature (negative quadratic), moisture (positive quadratic), and interactions of moisture with temperature and screw speed. To obtain a hardness value close to that of commercial extrudates and high-water solubility, the maximum global desirability obtained was 0.81 for extrusion at 135.6 °C, 700 rpm and 12% moisture.

Resumo O feijão-caupi é cultivado principalmente em regiões de clima semiárido quente, onde outras pulses não se desenvolvem satisfatoriamente. É a quarta pulse mais produzida no mundo, abastecendo o mercado interno e de exportação. Seguindo as tendências do mercado de produtos alimentícios, realizou-se o estudo para identificar a melhor condição do processo de extrusão, para transformar esses grãos nutritivos em produtos expandidos de qualidade e prontos para o consumo. Os grãos foram descorticados e transformados em farinha de cotilédones. Essa farinha foi condicionada e o alimentador da extrusora de dupla rosca Evolum HT25 foi ajustado para uma taxa de 7 kg h-1. Um delineamento Box-Behnken 23 foi utilizado, contemplando as seguintes variáveis e níveis: umidade de condicionamento de 12% a 16%, temperatura de extrusão de 100 °C a 140 °C (da 7ª a 10ª zona) e velocidade das roscas de 300 a 700 rpm. A temperatura afetou linear e negativamente (p ≤ 0,05) o índice de expansão seccional (2,65 a 7,64). A velocidade das roscas interferiu linear e positivamente (p ≤ 0,05) nos índices de expansão longitudinal (1,12 a 9,32) e volumétrica (4,91 a 24,15), e negativamente no índice de absorção de água (3,05 a 3,86 g g-1). A velocidade das roscas (linear positiva e quadrática negativa), o teor de umidade (quadrática negativa) e a interação (positiva) entre essas duas variáveis interferiram (p ≤ 0,05) no índice de solubilidade em água (25,89% a 33,85%). O valor da dureza (1,24 a 2,83 N) foi afetado (p ≤ 0,05) pela velocidade das roscas (linear negativo e quadrático positivo), pela temperatura (quadrático negativo) e pela umidade (quadrático positivo), e pelas interações negativas da umidade com a temperatura e a velocidade das roscas. Para obtenção de valor de dureza próximo aos de extrusados comerciais e alta solubilidade em água, a desejabilidade global máxima obtida foi de 0,81 para extrusão a 135,6 °C, 700 rpm e 12% de umidade.