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Uso da farinha de folhas de mandioca no desenvolvimento
de produtos extrusados
Dra. Magali LeonelCentro de Raízes e Amidos Tropicais
UNESPmleonel@cerat.unesp.br
MANDIOCA NO MUNDO
-Está entre os cinco principais produtos alimentares
Produção brasileira 2012
NorteÁrea plantada: 489,12 mil haProdução:7,6 milhões tRendimento: 15,53 t/ha
NordesteÁrea plantada: 738,4 mil haProdução: 7,92 milhões tRendimento: 10,73 t/ha
Centro-oesteÁrea plantada: 74,44 mil ha SudesteÁrea plantada: 74,44 mil haProdução: 1,29 milhões tRendimento: 17,31 t/ha
SudesteÁrea plantada: 139,48 mil haProdução: 2,55 milhões tRendimento: 18,32 t/ha
SulÁrea plantada: 292,08 mil haProdução: 5,99 milhões tRendimento: 20,50 t/ha
PRODUÇÃO DE MANDIOCA POR ESTADO - 2012
Raízes= 50% Caule e pecíolos= 40%
PLANTA DE MANDIOCA
Caule e pecíolos= 40%Folhas= 10%
FOLHAS DE MANDIOCA
PRODUÇÃO MUNDIAL=ÁFRICA
Do Senegal aoMoçambique existe oconsumo das folhas demandioca par aalimentação humanaalimentação humana
Produção em crescimento contínuo1994: 39 mil toneladas2012: 85 mil toneladas
COMPOSIÇÃO NUTRICIONAL
Vitamina C 43,64 a 257,64mg/100g
Proteína: 20,77 a 35,9 g/100g MS Não é deficiente em nenhum dos
aminoácidos essenciais
Extrato etéreo 3,30 a 16,0g/100g
Fibras 26,5 a 35,40g/100g
Cinzas 4,62 a 8,30g/100g
beta-caroteno 14,09 a 137,38mg/100g
Mg 0,16 a 0,35mg/kg
Fe 105,77 a 225,6mg/kg
Mn 50,30 a 333,69mg/kg
Zn 4,05 a 91,89mg/kg
Fontes: MADRUGA & CÂMARA, 2000; MELO, 2005; ORTEGA-FLORES et al., 2003; RAVINDRAN & RAVINDRAN, 1988; WOBETO, 2003.
TOXICIDADE E
FATORES ANTI-NUTRICIONAIS
O termo anti-nutricional implica em substância comcapacidade de alterar as possibilidades de aproveitamentodos nutrientes contidos nos alimentos, os tornandoindisponíveis ao organismo.
cianeto, polifenóis, nitrato, ácido oxálico, saponinas,hemaglutinina e inibidores de tripsina
Folha de mandioca - forma de secagem, a idade daplanta e a própria cultivar têm grande influência tantosobre os teores de nutrientes quanto no de anti-nutrientes
OBTENÇÃO DE FOLHAS DE MANDIOCA
-Estudos para determinar práticas culturais para maior produção de folhas demandioca e formas de processamento
-Poda da parte aérea: variedade, época de plantio, densidade populacional,época e altura da poda e a época da colheita após a poda, devem serconsiderados por interferirem no efeito da poda e influenciarem a produção deraízes.
-A poda deve ser realizada no período de repouso fisiológico, antes do início dosegundo ciclo vegetativosegundo ciclo vegetativo
-Informações: AGUIAR, E.B. http://www.pg.fca.unesp.br/Teses/PDFs/Arq0626.pdf
EXTRUSÃOEXTRUSÃO
Processo de extrusão
• Tecnologia que teve origem na indústria deplásticos
• Extrusão em alimentos (1935)- pastaalimentíciaalimentícia
• Extrusor: reator de fluxo contínuo quetrabalha a altas temperaturas e pressões emcombinação com a força de cisalhamento
Vantagens do processo de extrusão
�Versatilidade
�Alta produtividade
�Baixo custo
�Produtos de formas variadas�Produtos de formas variadas
�Alta qualidade por evitar perdas de nutrientes
�Não gera efluentes
EQUIPAMENTO
O extrusor é constituído de: alimentador, pré-condicionador,
parafuso (um ou dois), cilindro encamisado, matriz e sistema de
corte
CILINDRO ou CAMISAO cilindro nos extrusores de cozimento é ranhurado nasua parte interna, evitando o deslizamento da massa,aumentando assim, a taxa de cisalhamento.
No processamento de massasalimentícias deve ser liso para diminuir ocisalhamento e evitar a expansão
PARAFUSO OU ROSCA
O parafuso é a parte central e principal doequipamento e sua geometria influenciagrandemente o processo. Está dividido emtrêszonas (alimentação, transição e alta pressão)
CLASSIFICAÇÃO DOS EXTRUSORES
� EXTRUSORES MONO ROSCA
� Extrusores de massas alimentícias (extrusão úmida): caracterizados pelo
parafuso de hélice profunda, barril liso e baixa rotação do parafuso
� Extrusores de baixo cisalhamento: alta compressão, barril ranhurado (ração
animal de baixa umidade)animal de baixa umidade)
• Extrusores “collet”: parafuso curto, hélice rasa, barril ranhurado, elevadas
temperaturas. Produtos expandidos e crocantes(grit de milho) (L/D = 3:1)
• Extrusores de alto cisalhamento: foram desenvolvidos para processar uma
série de produtos pré-cozidos, pré-gelatinizados, nos quais os principais
componentes são reestruturados (pet foods, cereais, snacks, farinhas
instantâneas)
� (L/D)= 15 a 20:1
� Controle das condições desejáveis no processamento
EXTRUSORES DE DUPLA ROSCA
•Classificados de acordo com a direção de rotação dos
parafusos: co-rotativos e contra-rotativos
Co-rotativos
-Mais utilizados pelas indústrias alimentícias;
-Roscas giram na mesma velocidade e mesmo sentido;sentido;
-Roscas entrelaçadas (+ comum, alto cisalhamento) e não entrelaçadas
Contra-rotacionais
-Operam em ambos os eixos, com rotação oposta
-Atuam com bomba simples de deslocamento com baixo cisalhamento
VANTAGENS DOS EXTRUSORES DUPLA-ROSCA
-MAIOR VERSATILIDADE DE OPERAÇÃO
-CAPACIDADE DE PROCESSAR PRODUTOS COM ALTO TEOR DE ÓLEO,
AÇÚCAR E UMIDADEAÇÚCAR E UMIDADE
Dupla rosca= 20% gordura, 40% de açúcares e 90% de umidade
Mono rosca = 4% de gordura, 10% de açúcares e 30% de umidade
-CONTROLE DE PRESSÃO NO INTERIOR DO BARRIL
-MISTURAS DE TAMANHO DE PARTÍCULAS
SUB-MATRIZ E MATRIZ
A matriz tem duas funções moldar o produto noformato desejado e trabalhar como umredutor de fluxoaumentando a pressão nas zonas de cozimento doextrusor.
Fases da extrusão1) Zona de alimentação : hélice com
maior profundidade e passosmaiores, nesta zona não temcozimento, ocorre a mistura domaterial alimentado e opreenchimento dos espaços noparafuso para conduziruniformemente o material
2) Zona de transição oucompressão : zona onde omaterial é compactado econvertido de massa fluidaconvertido de massa fluidagranular até uma massarelativamente uniforme e plástica.A pressão, taxa de cisalhamento etemperatura aumentam nestaseção.
3) Zona de alta pressão:Geralmente zona de mais altatemperatura. O parufusocomprime e mistura o produtopara sair homogêneo. A rápidasaída para temperatura ambientee a queda da pressão causam aevaporação da água e aexpansão do produto.
Controle do processo
O controle do processo é complicado devido á�O controle do processo é complicado devido ánatureza complexa dos alimentos e asinúmeras variáveis envolvidas
�Variáveis independentes: controlam�Variáveis independentes: controlamdiretamente os atributos de qualidade doproduto
�Variáveis dependentes: ou repostas, mudamcomo conseqüência das variáveisindependentes
Variáveis independentes
�Ingredientes alimentares
�Umidade da matéria-prima
�Geometria do parafuso
�Configuração da matriz�Configuração da matriz
�Velocidade do parafuso
�Temperaturas nas zonas de extrusão
�Pré-condicionamento (pré-cozimento com vapor)
�Taxa de alimentação
VARIÁVEIS DEPENDENTES
�Umidade final (vida de prateleira e estabilidade)
�Expansão (volume, tamanho, forma)
�Solubilidade (aderência, coesão)
�Absorção (de água, leite, gordura)�Absorção (de água, leite, gordura)
�Cor (claridade)
�Sabor
�Densidade
�textura
FARINHA DE FOLHAS DE MANDIOCA
FARINHA DE MANDIOCA
FÉCULA DE MANDIOCA
MATÉRIAS-PRIMAS
POLVILHO AZEDO
Preparo da farinha de folhas de mandioca
OBJETIVOS
Desenvolver produtos de preparorápido com consideráveis teores defibras e proteína de mandioca
Desenvolver snacks de mandioca
ENSAIOS EXPERIMENTAIS
VARIÁVEIS INDEPENDENTES:
% de farinha de folhas em mistura com cada derivado da mandioca
Umidade das misturas
Rotação da rosca
Temperatura de extrusão
Configuração do equipamento
FARINHA DE FOLHAS E AMIDO DE MANDIOCA
Snacks: Produtos com elevada expansão,baixa densidade, crocantes e de cor clara
Farinha de folhas: 10%
Temperatura de extrusão: 100ºCTemperatura de extrusão: 100ºC
Rotação da rosca: 255 rpm
Umidade: 14%
Publicação disponível em: http://www.uel.br/revistas/uel/index.php/semagrarias/article/view/14781/pdf_234
FARINHA DE FOLHAS E FARINHA DE MANDIOCA SECA FINA
• SNACKS
Umidade (12 %)Umidade (12 %)
Farinha de folhas de mandioca (4%)
temperatura de extrusão (100 º C)
rotação da rosca (230rpm)
PRODUTOS DE PREPARO RÁPIDOCaracterísticas desejadas:-Viscosidade a frio-Elevado índice de absorção de água
Condições operacionais: Umidade , farinha de folhas, temperatura e rotação: intermediárias (25%, 4,5%, 80oC, 2003rpm)
PRODUTOS INFANTIS E PARA DIETAS ESPECIAIS
Característica desejada: Baixa viscosidade final
Condições operacionais:Baixa temperatura (70oC)Baixa rotação (190 rpm)Umidade e farinha de folhas intermediárias (25% e 4,5%)
Publicação disponível em: http://www.uel.br/revistas/uel/index.php/semagraria/uel/index.php/semagrarias/article/view/14781/pdf_234
“Não posso imaginar que uma vida sem
trabalho seja capaz de trazer qualquertrabalho seja capaz de trazer qualquer
espécie de conforto. A imaginação criadora e
o trabalho para mim andam de mãos dadas;
não retiro prazer de nenhuma outra coisa.”
Sigmund Freud
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