apostilatrigo 2semestre2010

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DEPARTAMENTO DE CIÊNCIAS EXATAS E TECNOLOGIAENGENHARIA DE ALIMENTOS

TECNOLOGIA DE MOAGEM E PANIFICAÇÃO

1ª.PARTE – TRIGO

Professora: Cristina Fantini Miranda

[email protected]

BELO HORIZONTE2º. Semestre /2010



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1. INTRODUÇÃO

A panificação é talvez uma das artes culinárias mais antigas. A massa arredondada era cozida

em cima de uma pedra colocada diretamente sobre o fogo. O resultado era um pão duro, de

textura bem diferente da que conhecemos hoje. Dizem que a descoberta de que a massa de

pão podia crescer aconteceu por mero acaso - um egípcio esquecido deixou um pouco de

massa crua fora do fogo e, quando se lembrou e foi ver, ela tinha fermentado. E assim os

egípcios foram os primeiros a assar pães com textura fina.

Com o passar do tempo, os padeiros começaram a usar diferentes tipos de grãos para criar

pães com uma variedade de sabores. Com o grão de trigo fazia-se um pão superior e tornou-se

muito popular. Diferentes ingredientes, como o mel, ovos, tâmaras, sementes e condimentos

eram também adicionados para fazer pães mais gostosos.

Em 1859, Louis Pasteur, o pai da microbiologia moderna, descobriu como o fermento

funcionava. Alimentando-se de farinha de amido, o fermento produzia dióxido de carbono. Este

gás expande o glúten na farinha e leva a massa de pão expandir e crescer.

2. TRIGO

O trigo (Triticum spp .) é uma gramínea que é cultivada em todo mundo. Globalmente, é a

segunda maior cultura de cereais, a seguir ao milho; o terceiro é o arroz. O grão de trigo é um

alimento básico usado para fazer farinha e, com esta, o pão; na alimentação dos animais

domésticos e como um ingrediente na fabricação de cerveja.

Contém algo como 30 tipos geneticamente diferenciados, entre os quais apenas três são

produzidos comercialmente, o Aestivum Vulgaris , o Turgidum Durum e o Compactum . O Durum

é utilizado na produção de macarrão e outras massas, o Compactum é um trigo de baixo teor

de glúten, produzido em pequena proporção, utilizado para fabricar biscoitos suaves, enquanto

que o Aestivum é responsável por mais de quatro quintos da produção mundial, por ser o

adequado a panificação.

2.1 HistóriaOriginário de regiões montanhosas do Sudoeste da Ásia, (Irã, Iraque e Turquia), o trigo foi

cultivado na Europa já na pré-história e foi um dos mais importantes cereais para alimentação

humana na Pérsia antiga, na Grécia e no Egito.

Grãos de trigo carbonizados, que datam de mais de 6 mil anos, foram encontrados por

arqueologistas nos países considerados como centro de origem e domesticação da espécie.

Acredita-se que o trigo, como é conhecido hoje, seja originário de gramíneas silvestres, que se

desenvolveram nas proximidades dos rios Tigre e Esfrates (Ásia), por volta dos anos 10.000 a

15.000 aC.



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No entanto, os primeiros registros encontrados datam o ano de 550 aC, o que leva a concluir

que já é cultivado a mais de 2.000 anos. Os trigos primitivos tinham espigas muito frágeis, que

quebravam com facilidade quando maduros, as sementes eram aderidas. Até chegar aos tipos

de trigo agora conhecidos, muitos anos de pesquisa e melhoramento foram necessários.

2.2 Trigo no BrasilO trigo não era um alimento conhecido pelos indígenas que viviam no Brasil antes do

descobrimento pelos portugueses.

A chegada do trigo ao Brasil remonta ao período colonial. Ainda no século 16, os portugueses

que para cá vieram tentaram o cultivo desse cereal, no centro do país, como a iniciativa de

Martin Afonso de Souza, em 1531, de cultivar trigo na Capitania Hereditária de São Vicente,

que hoje corresponde ao Estado de São Paulo. Depois o trigo migrou para o sul, encontrando

ambiente, clima e solo, mais adequados as suas exigências. Os açorianos, que chegaram em

meados do século 18, foram os protagonistas da experiência mais difundida historicamentesobre o cultivo de trigo no Brasil. E vieram as epidemias de ferrugem, as guerras, a abertura

dos nossos portos às nações amigas e o trigo quase desapareceu das terras brasileiras.

Com a independência e a fase imperial, chegaram os alemães, em 1824, que mantiveram o

trigo nas colônias germânicas do Rio Grande do Sul. Depois, foi a vez dos italianos, em 1875,

dando um novo impulso ao trigo no Brasil. E, novamente, entusiasmos, êxitos e fracassos se

sucedendo.

Fim do século 19 e a República. Veio o século 20, primeiro, fracassos com importações de

sementes não adaptadas. Depois de diversos fracassos da cultura, principalmente em funçãode doenças, o Ministério da Agricultura procurou incentivar o plantio do cereal com a criação,

em 1919, de duas Estações Experimentais – em Ponta Grossa, no Paraná, e em Veranópolis,

no Rio Grande do Sul.

Estímulos por um lado - com a criação de estações experimentais específicas para trigo e o

surgimento do trigo Frontana, nos anos 1940 - e, por outro, as fraudes do trigo-papel e o

acordo de compra do trigo americano. Mais uma vez a triticultura brasileira relegada a um

segundo plano.

O estímulo do governo da época à triticultura passou a ser mais efetivo depois da Segunda

Guerra Mundial, em 1954, quando surgiram as primeiras lavouras mecanizadas no estado do

Rio Grande do Sul. A consolidação da cultura aconteceu apenas muitas décadas depois, por

volta de 1960, com a política de amparo à triticultura e à moagem de trigo. A pesquisa da

Embrapa Trigo, implantada em Passo Fundo em outubro de 1974, teve papel fundamental no

desenvolvimento da lavoura.

No início, a Embrapa Trigo, (empresa vinculada ao Ministério da Agricultura, Pecuária e

Abastecimento – MAPA), procurou criar variedades adaptadas ao clima e solo da região Sul do

Brasil. Mais tarde, concentrou esforços para aumentar a produtividade. Os avanços, baseados

no uso de tecnologias recomendadas, permitiram que a produtividade aumentasse de 700



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quilos por hectare (kg/ha) para mais de 1.700 kg/ha. Esse crescimento, em um período de

tempo considerado por especialistas bastante curto, é um dos mais significativos do mundo. O

potencial de rendimento ultrapassou os 5 mil kg/ha e em campos experimentais já chegou a 8

mil kg/ha. Com as tecnologias Embrapa Trigo, foi possível aumentar a produtividade da

lavoura, baixar os custos de produção e preservar o ambiente e a saúde do agricultor. Essas

inovações permitiram uma agricultura mais competitiva, o que tem gerado incremento na rendado produtor, e mais qualidade do produto final, beneficiando também o consumidor.

O Brasil produz hoje cerca de 5 milhões de toneladas de trigo. No final da década de 80, a

produção era de 6 milhões de toneladas. De acordo com os pesquisadores da Embrapa Trigo,

o Brasil oferece área e condições de ser auto-suficiente na produção de trigo. Para isso, seria

necessário uma política agrícola adequada, pois a triticultura brasileira ainda enfrenta alguns

desafios, entre eles, o problema da comercialização do cereal.

2.3 Dados econômicosO trigo é um dos mais nobres alimentos e responde atualmente por cerca de 30% da produção

mundial de grãos. Dados do Departamento de Agricultura dos Estados Unidos (USDA),

mostram que a produção mundial de trigo situa-se em torno de 590 milhões de toneladas/ano.

Os maiores produtores são a China, a Comunidade Européia, a Índia e a Rússia, países que

representam 64% do total mundial.

Na América do Sul, a Argentina é, com folga, o maior produtor de trigo e está em 5º lugar na

lista dos maiores exportadores mundiais. Produz em média 12 milhões de toneladas anuais.

Apesar de participar com apenas 2% da produção mundial, a Argentina consegue exportar, emmédia, 7,9 milhões de toneladas por ano, valor equivalente a demanda brasileira por

importação (em torno de 7 milhões de ton/ano).

3. GRÃO DE TRIGO

Os grãos de trigo têm tamanho e cor variáveis, e o formato oval, com as extremidades

arredondadas. Numa das extremidades, encontra-se o germe e na outra, cabelos finos. Ao

longo do lado ventral nota-se uma reentrância, conhecida como "crease". A presença destesulco é um fator que dificulta e particulariza o processo de moagem do trigo, uma vez que um

processo simples de abrasão para a retirada da casca não seria possível.

O grão se divide praticamente em duas partes: o pericarpo e a semente.

A parte mais externa é o pericarpo, que recobre toda a semente e é composto por 6 camadas

(epiderme, hipoderme, remanescentes da parede celular ou células finas, células

intermediárias, células cruzadas e células tubulares).

A semente é formada pelo endoesperma e o germe, que são recobertos por 3 camadas: testa

(onde estão os pigmentos que dão cor ao grão), camada hialina e aleurona. Do ponto de vista



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botânico, a aleurona é parte do endosperma, mas no processo de moagem ela faz a parte do

farelo. A Figura 1 mostra o grão de trigo e suas partes.

Os constituintes químicos não se distribuem uniformemente pelo grão:

O pericarpo (cerca de 5% do peso do grão) é rico em pentosanas, celulose, cinzas e

proteína.

A aleurona (7%) é uma camada rica em cinza (fósforo, fitato), proteína, lipídios, vitaminas(niacina, tiamina, riboflavina) e enzimas.

O endosperma (82%) é composto basicamente de amido, mas sua parte mais externa

(subaleurona) contém mais proteína que a porção interna.

O germe (3%) tem alto conteúdo de proteína, lipídios, açucares redutores e cinzas.

Figura 1: Esquema grão de trigo indicando suas partes:1- crease; 2- endosperma; 3- farelo; 4-germe; 5- endosperma; 6- aleurona, 7- hialina ; 8- testa; 9- células tubulares; 10- célulascruzadas; 11- hipoderme; 12- epiderme; 13- germe

3.1 Classificação Comercial

A classificação comercial de trigo deve basear-se na Instrução Normativa nº 7, de 15 de agosto

de 2001, do Ministério da Agricultura e Abastecimento (MAA), denominada "Regulamento

Técnico de Identidade e Qualidade do Trigo", publicada no Diário Oficial da União de 21 de

agosto de 2001, Seção 1 ou em legislação que venha a substituí-la.

Tanto a classificação quanto a tipificação de trigo devem ser respeitadas pelo armazenador,uma vez que os limites definidos na Instrução Normativa Nº 7 afetarão a comercialização do

trigo.



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Tabela 1: Classificação de trigo segundo a instrução normativa nº 7, de 15 de agosto de 2001,

do MAA.

Classe

Alveografia

(10-4 J) mínimo

Número de Queda (segundos) mínimo

Trigo Brando 50 200

Trigo Pão 180 200

Trigo Melhorador 300 250

Trigo para outros usos Qualquer <200

Trigo Durum - 250

Tabela 2: Tipificação do trigo segundo a Instrução Normativa nº 7, de 15 de agosto de 2001, doMAA.

Tipo

Peso dohectolitro

(kg/hL)(% mín.)

Umidade (% máx.)

Matériasestranhas

eimpurezas (% máx.)

Grãos avariados Grãos

danificadospor insetos

(% máx.)

Pelocalor,

mofadose

ardidos (% máx.)

Chochos,triguilhos

equebrados (% max.)

1 78 13 1,00 0,50 0,50 1,50

2 75 13 1,50 1,00 1,00 2,50

3 70 13 2,00 1,50 2,00 5,00

Tabela 3: Indicações de características de qualidade por produto à base de trigo.

Produto W 1 (10-4 J) P/L 2

Número dequeda

(segundos)

Bolo 50-150 0,40-1,00 >150

Biscoitos 50-150 0,40-1,00 >150

Cracker 250-350 0,70-1,50 225-275

Pão francês 180-250 0,50-1,20 200-300

Uso doméstico 150-220 0,50-1,00 200-300

Pão de forma 220-300 0,50-1,20 200-300

Massas alimentícias >200 1,00-3,00 >250

A classificação comercial estima a aptidão tecnológica do trigo. Na tabela acima são indicados

usos tecnológicos do trigo, por produto, baseados nos valores de força geral de glúten (W), de

relação tenacidade/extensibilidade (P/L) e de número de queda (NQ).

Tendo em vista que a classificação estima o potencial genético da cultivar, quando cultivada

em condições adequadas, esta não garante, absolutamente, a mesma classificação para um



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lote comercial específico, cujo desempenho dependerá de condições de clima, solo, adubação,

tratos culturais, secagem, armazenagem, etc.

As denominações duro e tenro prendem-se à consistência dos grãos, havendo autores que

admitem a graduação duro, semiduro e mole. Quanto à cor, observam-se variações que vão do

escuro-carregado até praticamente branco.

O trigo fornece a mais nutritiva das farinhas panificáveis, sendo elevado o seu teor emproteínas.

O trigo que não atender as exigências previstas para o Tipo 3 da Tabela 2, será classificado

como Fora de Tipo.

Será desclassificado e proibido a comercialização para consumo humano o trigo que

apresentar:

Aspecto generalizado de mofo e fermentação;

Mau estado de conservação;

Acentuado odor estranho Teor de micotoxinas ou outros contaminantes.

4. AMIDO

4.1 Introdução

Ao se estudar a estrutura do grão de trigo, observa-se que ele é formado pelo pericarpo e pela

semente, sendo que esta é formada pelo endosperma e pelo germe. O amido corresponde a

aproximadamente 70% do endosperma do trigo (Tabela 4).

Tabela 4: Composição físico-química da farinha de trigo destinada à panificação.

Composição Porcentagem (%)

Amido 65-70

Água 13-15

Proteína 8-15

Açúcares simples 1-2

Matérias graxas 0,8-1,3

Minerais 0,4-1,0

4.2 Estrutura MolecularAmido é um homopolissacarídeo, sintetizado pelos vegetais para ser utilizado como reserva

energética. Sua função, portanto, é análoga ao do glicogênio nos animais.

Amido é constituído por uma mistura de dois polissacarídeos: amilose (linear formada por

ligações α-1,4 glicosídicas) e amilopectina (ramificada formada por ligações α-1,4 e α-1,6

glicosídicas). As proporções em que essas estruturas aparecem diferem em relação às fontes



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botânicas, variedades de uma mesma espécie e, mesmo numa mesma variedade, de acordo

com o grau de maturação da planta.

4.2.1 Amilose é formada por uma cadeia linear de resíduos (de 250 a 4000) de α - D-

glicopiranose, ligadas por pontes glicosídicas α-1,4, como mostrado na Figura 2.

Figura 2: Representação esquemática da amilose

As ligações glicosídicas na configuração α conferem a amilose uma estrutura helicoidal, α-

hélice, formada por pontes de hidrogênio entre os radicais hidroxilas das moléculas de glicose.

Esta estrutura acomoda átomos de iodo, formando compostos de inclusão de cor azul intensa.

(Figura3).

4.2.2 Amilopectina Macromolécula, menos hidrossolúvel que a amilose, constituída de

aproximadamente 1400 a 100000 resíduos de α-glicose ligadas por pontes glicosídicas α-1,4,

ocorrendo também ligações α-1,6, que dão a ela uma estrutura ramificada, como mostrado na

Figura 4. A amilopectina constitui, aproximadamente, 80% dos polissacarídeos existentes no

grão de amido.

Figura 3: Esquema helicoidal da amilose



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Figura 4: Representação esquemática da estrutura da amilopectina

4.3 Grânulo de AmidoDe todos os polissacarídeos, o amido é o único presente nos tecidos vegetais em unidades

individuais pequenas denominadas de grânulos. Esses grânulos permanecem essencialmente

intactos durante os principais tipos de processamento utilizados para preparar o amido como

ingrediente alimentício, tais como moagem, separação e purificação do amido ou mesmo

durante as modificações químicas principais. Uma vez que eles são sintetizados pelas células

das plantas, eles assumem a forma e o tamanho prescrito pelo sistema biossintético da plantae pelas condições físicas impostas pelo tecido. O tamanho e a forma dos grânulos de amido

variam de planta para planta e, por isso, o exame da estrutura do grânulo de amido ao

microscópio é uma forma de identificar a origem do amido. Todos os grânulos apresentam uma

fissura, denominada de hílium, que é o ponto de nucleação em torno do qual o grânulo se

desenvolve.

No grânulo, quando a mistura de moléculas lineares (amilose) e ramificadas (amilopectina)

estão associadas em paralelo, existem associações entre as cadeias lineares e entre as

cadeias ramificadas, e elas são mantidas juntas por pontes de hidrogênio, resultando emregiões cristalinas ou micelas. Sob luz polarizada, os grânulos são birrefringetes, que é um

indicativo de arranjo cristalino. Os dois tipos de moléculas parecem estar uniformemente

distribuídos através dos grânulos.

Os grânulos de amido se apresentam em forma esférica que possuem regiões cristalinas e

amorfas. Os polímeros de amilose e amilopectina estão interligados, principalmente, por pontes

de hidrogênio.

Existem no grânulo zonas de maior resistência à penetração da água e à hidrólise, indicando

regiões em que há maior número de ligações entre as moléculas, formando as zonascristalinas.

4.4 Gelatinização (gelificação) do Amido

A umidade existente no amido é de cerca de 12 a 14%. A água fria, no máximo 30% da massa

do amido, pode penetrar nas regiões amorfas do grânulo, sem perturbar as micelas (zonas

cristalinas). Se esse amido começar a ser aquecido na presença de água, as moléculas de

amido começam a vibrar mais intensamente, quebram-se as pontes de hidrogênio

intermoleculares, permitindo assim que a água penetre nas micelas, e quanto mais a



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temperatura aumenta, mais água pode penetrar nas micelas. O aquecimento contínuo na

presença de uma quantidade abundante de água resulta em perda total das zonas cristalinas, a

birrefringência desaparece e o amido se torna transparente. A temperatura na qual a

birrefringência desaparece é denominado de ponto de gelatinização ou temperatura de

gelatinização. Como esse ponto não é bem definido, grânulos menores gelatinizam primeiro e

maiores depois, utiliza-se normalmente o termo faixa de temperatura de gelatinização.Durante a gelatinização, o grão incha muito, e a viscosidade da suspensão aumenta, formando

uma pasta, até um valor máximo de viscosidade. Posterior aquecimento, além da temperatura

de gelatinização, quando a viscosidade é máxima, resulta em degradação da estrutura do

amido. Então, uma dispersão contendo 1% em massa de amido em água fria tem baixa

viscosidade, mas com o aquecimento até a gelatinização desse amido é produzida uma pasta

viscosa.

A viscosidade da pasta decorre da alta resistência ao fluxo de água por parte dos grânulos

inchados de amido, que agora ocupam quase que todo o volume da dispersão. Esses grânulosinchados podem ser facilmente quebrados e desintegrados pela moagem ou agitação intensa

da pasta e, nesse caso, a viscosidade diminuirá.

A variação da viscosidade durante a gelatinização de uma pasta de amido é ilustrada na Figura

5. Como os amidos de diferentes origens exibem diferentes faixas de gelatinização, a medida

dessa faixa de temperatura permite identificar o amido (Tabela 5).

Figura 5: Representação da variação da viscosidade do amido durante sua gelatinização

O comportamento de diferentes amidos com relação à absorção de água, em função da

temperatura de aquecimento é apresentado na Figura 6. À medida que o amido gelatiniza,

aumenta sua suscetibilidade ao ataque por amilases.



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Tabela 5: Faixas de temperaturas de gelatinização de alguns amidos

Amido Temperatura (°C)

Milho 61 - 72

Batata 62 - 68

Batata doce 82 - 83Mandioca 59 – 70

Trigo 53 - 64

Arroz 65 - 73

Figura 6: Variação da absorção de água em função da temperatura para os amidos de batata,mandioca e milho.

O amido gelatinizado apresenta viscosidade máxima na temperatura de gelatinização. Se esta

pasta for resfriada, a viscosidade vai aumentar com o decréscimo de temperatura, pontes de

hidrogênio intermoleculares serão formadas e será formado um gel. A dureza do gel depende

da concentração e do tipo de amido.

As proporções de amilose e amilopectina influem na viscosidade e no poder de gelatinização

do amido.

Tabela 6: Teor de amilose e intervalos de gelificação de amidosTipo de amido % de amilose Intervalo de gelificação (T°C)

Mandioca 10 52 – 64

Milho 27 62 – 70

Batata 22 58 – 66

Trigo 24 59,5 - 64

4.5 Retrogradação

A retrogradação é um fenômeno decorrente da reaproximação das moléculas e, devido à

redução de temperatura durante o resfriamento do gel, com formação de pontes de hidrogênio



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intermoleculares e com a conseqüente formação de zonas cristalinas e expulsão da água

existente entre as moléculas (sinérese). A retrogradação resulta em redução de volume,

aumento da firmeza do gel e sinérese. É um fenômeno é irreversível e ocorre mais rápido em

temperaturas próximas a 0 °C. O amido retrogradado é insolúvel em água fria e resiste ao

ataque enzimático. Em função de sua estrutura linear, as moléculas de amilose se aproximam

mais facilmente e são as principais responsáveis pela ocorrência do fenômeno, enquanto naamilopectina o fenômeno parece ocorrer somente na periferia de sua molécula.

A adição de tensoativos ou de lipídeos neutros dificulta a associação entre as moléculas de

amilose porque esses compostos se associam com as amiloses. Os efeitos da retrogradação

podem ser parcialmente revertidos pelo aquecimento. A energia térmica e a movimentação das

moléculas de amido restauram parcialmente o estado amorfo, estrutura aberta que confere

uma textura macia.

A retrogradação é um processo complexo e depende de muitos fatores, tais como: o tipo de

amido, concentração, temperatura, tempo de armazenamento, pH, processo de resfriamento epresença de outros compostos. A retrogradação do amido é favorecida por baixas

temperaturas e altas concentrações de amido. A velocidade de retrogradação é maior na faixa

de pH de 5-7 e diminui em valores mais altos e baixos de pH.

4.6 Funções do amido na panificação

Melhorar o volume dos produtos

Caracterizar a crocância / endurecimento

Servir de fonte de açúcar para a levedura (cor e sabor) Contribui para a estrutura dos produtos

Amido é o principal componente da farinha de trigo (~75%), e desempenha papel importante na

formação da estrutura, nas propriedades físicas e na conservação e qualidade dos produtos.

4.7 Amidos modificados

Amidos nativos e modificados têm grande importância na indústria de alimentos, sendo

empregados principalmente como espessantes e/ou estabilizantes. As limitações das pastas e

géis obtidos a partir de amidos nativos tornaram necessário o desenvolvimento de muitos tipos

de amidos modificados para aplicações alimentícias.

O uso industrial do amido nativo pode ser prejudicado devido à sua baixa resistência ao

cisalhamento, à pH baixos e à pressão, além da sua tendência à retrogradação e à sinérese.

A produção de amidos modificados é uma alternativa que vem sendo desenvolvida há algum

tempo com o objetivo de superar uma ou mais limitações dos amidos nativos, e assim,

aumentar a utilidade deste polímero nas aplicações industriais.

As razões que levam à modificação são:

Modificar as características de cozimento (gomificação);

Diminuir a retrogradação e a tendência das pastas em formarem géis;



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Aumentar a estabilidade das pastas ao resfriamento e descongelamento, a

transparência das pastas ou géis e a adesividade;

Melhorar a textura das pastas ou géis e a formação de filmes;

Adicionar grupamentos hidrofóbicos e introduzir poder emulsificante.

Alterações nas propriedades tecnológicas dos amidos podem ser obtidas por processos físicos

tais como tratamento térmico, exposição a radiações ou por processos químicos nos quaisempregam-se reagentes específicos para alterar a estrutura das macromoléculas componentes

do amido. Ainda há a possibilidade de serem empregados processos enzimáticos.

Dependendo do tipo, o amido modificado pode, entre outras funções, facilitar o processamento,

servir como espessante em sopas, caldos e molhos de carne, fornecer sólidos em suspensão e

textura, ser ligante em embutidos de carne, estabilizante em molhos de salada, ou ainda

proteger os alimentos durante o processamento.

Os amidos de milho, batata e mandioca são os principais amidos usados para a produção dos

amidos modificados.Os amidos modificados são produtos obtidos a partir do amido, com finalidade de atender às

necessidades específicas da indústria de alimentos. Os amidos têm sido modificados por

mecanismos químicos, físicos e/ou enzimáticos.

A modificação por meios físicos compreende qualquer tratamento de amido sob ação do

calor, pressão ou mecânica, no estado seco ou úmido, inclusive fracionamento. Através desta

modificação podem-se obter amidos pré-gelatinizados, por exemplo.

A modificação por meios enzimáticos compreende qualquer tratamento de amido, no estado

seco ou úmido, em presença de pequenas quantidades de enzimas, a fim de obter produtossolubilizados ou parcialmente hidrolisados como, por exemplo, glicose, dextrinas,

maltodextrinas, ciclodextrinas.

A modificação por meios químicos compreende qualquer tratamento de amido, no estado

seco ou úmido, na presença de uma ou mais substâncias químicas, permitidas pela legislação

vigente, podendo produzir amidos ácido-modificados (hidrolisados), amidos oxidados,

hidroxipropilados, succinados, acetilados, intercruzados (cross-linking), entre outros.

Tabela 7: Amidos modificados, tipos e funções

Tipos Alteração Usos e Propriedades

Dextrinização

1) HCL-hidrólise, baixatemperatura. Diminui otamanho da cadeia e η.

2) HCL-hidrólise, temperaturaalta. Diminui o tamanho dacadeia normal e aumenta portransglicosidação asubstituição. η diminui.

3) Sem HCL, mas aquecimento aalta temperatura com tampões

de PO43-

. Predomina atransglicosidação. η não variamuito.

Balas moles de gomas

Viscosidade menor. Gel duro

Em molhos tipo maionese



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Oxidação 1) NaOCl – predomina aformação de grupos - COOH

Retarda retrogradação. Géis maismoles.

Ligaçõesintermoleculares

1) AC2O, POCl3, H2C – CH – CH2 Cl

Diminui o efeito do pH. Maisresistente ao calor. Diminui otamanho ou inchação dos grãos.Mais difícil de formar gel.

Substituição 1) Fosfatação2) Acetilação3) Esterificação

Diminui as ligações entremoléculas no amido. Temperaturade gelatinização mais baixa.Usados em alimentosarmazenados a baixa temperatura.Mais resistente à retrogradação.

Pré -gelatinização

Amido é seco após gelatinização. Aágua que fica ligada às moléculas asmantém separadas e facilmentehidratáveis sem aquecimento.

Pudins instantâneos, sopas,maionese. Solúvel a frio, solução

viscosa.

As modificações no amido visam obter produtos em que as cadeias sejam menores, ou tenham

suas ramificações alteradas por transglicosidação, ou ainda, que elas sejam interligadas ou

adquiram substituintes volumosos etc.

Cada amido modificado pode adquirir diversas propriedades, em maior ou menor grau,

prestando-se assim para usos específicos na indústria de alimentos.

4.7.1 Amido pré-gelatinizado — A solubilidade do amido pode ser modificada pela pré-

gelatinização. O amido após gelatinizado é seco e pulverizado. O produto resultante é

dispersável em água fria e forma géis sem aquecimento. Pode ser usado em misturas para

pudim. Forma géis de consistência menor, do que o amido natural. A secagem não elimina

totalmente a água ligada e a que permanece é suficiente para permitir facilmente a entrada de

mais água fria, pois as moléculas de amilose e de amilopectina estão afastadas entre si pelas

moléculas de água residual.

4.7.2 Dextrinização — Por tratamento do amido com um ácido volátil e forte (HCL p.ex.), a

diferentes temperaturas e teores de água, temos vários graus de hidrólise que produzem desde

amidos que formam géis a temperaturas mais baixas, até amidos que apenas formam sóis

viscosos, e a reação envolve, essencialmente, a hidrólise do amido com redução do peso

molecular.

Se em lugar do ácido usarmos meio alcalino (como tampão fosfato), temperaturas acima de100° C e baixa umidade, serão produzidos amidos que darão soluções estáveis, formando géis

menos rígidos do que aqueles feitos com os correspondentes amidos naturais. A transformação

envolve ruptura de ligações 1,4 e formação de ligações 1,6 por transglicosidação. O peso

molecular do amido sofre apenas pequena alteração.

4.7.3 Oxidação, interligação, substituição — Por oxidação do amido com ácido hipocloroso,

há formação de grupos carbonílicos e carboxílicos ao acaso, na cadeia. As cargas negativas

dos grupos carboxílicos causam repulsão entre as moléculas, estabilizando as dispersões e

dificultando a aproximação das cadeias, o que retarda a retrogradação. Efeito semelhante éobtido com a fosfatação. A acetilação do amido tende a reduzir a dureza do gel pelo volume



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dos grupos substituintes que impedem a aproximação das cadeias. Efeito semelhante resulta

da introdução de grupos -OCH3 ou outros derivados funcionais volumosos.

Os grupos introduzidos podem aumentar a afinidade do amido pela água (hidrofilicidade) com

aumento da viscosidade e abaixamento da temperatura de gelatinização (grupos COO -, p. ex.)

ou dimiuí-la, aumentando a sua hidrofobicidade (grupos éster, éter), aumentando assim a sua

capacidade de estabilizar emulsões, e a sua solubilidade em solventes não-aquosos. Emqualquer caso, a introdução de substituintes volumosos tende a separar as cadeias, facilitando

a penetração da água entre elas e aumentando a resistência à retrogradação.

Outras diferenças como menor inchação dos grânulos e maior resistência ao aquecimento e à

ruptura mecânica por agitação, maior resistência à hidrólise, mas não resistência à

retrogradação, podem resultar da interligação de moléculas de amido por vários reagentes

como: oxicloreto de fósforo, epicloridrina e anidrido succínico ou anidrido adípico.

4.7.4 Ciclodextrinas — A degradação controlada do amido por enzimas específicas (CGT ou

ciclodextrina glicosil transferase) produz ciclodextrinas aquossolúveis em que predominam três

tipos: α, β e δ que diferem entre si por terem anéis formados por 6,7 e 8 unidades de glucose

unidas em α-1,4. É possível orientar a transformação de modo a ter alto rendimento da forma β

que é a de maior aplicação industrial.

As ciclodextrinas têm a particularidade de possuir uma estrutura fracamente polar no interior doanel e conseqüentemente em solução aquosa as moléculas de água no interior do anel são

facilmente substituídas por moléculas apolares ou de menor polaridade que a água, formando

estruturas que são energeticamente mais estáveis e podem ser isoladas por cristalização ou

secagem. Este tipo de "inclusão" conhecido por encapsulamento permite a estabilização de

produtos sensíveis aos efeitos da luz, ar, etc., e que ficam protegidos pelo encapsulamento

sendo liberados quando a molécula hospedeira de ciclodextrina é dissolvida.

5. PROTEÍNAS DO TRIGO

As proteínas do trigo (presentes principalmente no endosperma) podem ser classificadas em 2

grupos:

Albuminas e Globulinas (~15%)

Gliadina e Gluteninas (~ 85%)

5.1. Glúten

A gliadina e glutenina combinadas possuem a propriedade de formar com água mais energia

mecânica uma rede tridimensional viscoelástica, insolúvel em água, denominada glúten, este,

extremamente importante devido a sua capacidade de influenciar a qualidade dos produtos

finais, tais como, pães, macarrão e biscoitos.



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Para formar e desenvolver a rede de glúten é necessário "unir" estas duas proteínas (a gliadina

e a glutenina) e para uni-las é preciso adicionar a água e fornecer energia mecânica

(amassamento da massa). O desenvolvimento ocorre em vários estágios durante o

amassamento.

Inicialmente, a farinha absorve água e a massa começa a se formar, apresentando-se bastante

desuniforme. À medida que se fornece energia à massa, através da mistura, a rede de glútenvai se desenvolvendo pelo estabelecimento de interações entre as proteínas gliadina e

glutenina, tornando a massa cada vez mais forte e elástica.

Com o desenvolvimento do glúten, a aparência da massa é visivelmente alterada: de úmida e

pegajosa no início, ela passa a ter um aspecto firme, homogêneo, liso e enxuto. No ponto de

completo desenvolvimento da massa, pode-se observar a formação de um filme elástico, que

pode ser finamente esticado sem se romper (Figura 7).

Figura 7: ―Ponto de véu‖ da massa

A partir deste ponto de desenvolvimento máximo, a continuação da mistura fará com que as

ligações que mantêm a rede de glúten comecem a quebrar, enfraquecendo o mesmo. A massa

liberará água e se tornará mole e pegajosa.

A temperatura adequada é de 26-28°C ao final da mistura, pois inibe a fermentação e

consequentemente a produção excessiva de gás, sendo a temperatura da massa durante a

mistura controlada pela temperatura da água adicionada.

As mudanças observadas na aparência da massa durante o estágio de desenvolvimento se

devem principalmente a alterações básicas nas características de arranjo do glúten. No estágio

inicial da mistura, o glúten se apresenta na massa como unidades isoladas. À medida que o

trabalho mecânico continua e a massa se rompe e se forma, essas unidades começam a se

agrupar formando faixas, que exibem uma estrutura laminar e a tendência de formarem filmes

"finos" e extensivos (Figura 8).A dinâmica de formação desta estrutura pode ser descrita:



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1. As proteínas encontram-se originalmente enroladas.

2. A energia mecânica introduzida na amassadura provoca a quebra de algumas ligações

químicas mais frágeis e esses novelos vão-se desenrolando.

3. As cadeias ―desenbaraçadas‖ estabelecem novas ligações entre si e formam uma espécie

de rede, do tipo ―teia de aranha‖. E é essa rede que é chamada glúten, a qual é

simultaneamente plástica, elástica e muito coesa.

Figura 8: Alinhamento das proteínas do glúten

A massa é vista como um complexo sistema viscoelástico, que pode ser visualizada como umarede tridimensional, formada pelas longas cadeias de proteínas ligadas por vários tipos de

ligações químicas (ligações de Van der Waals e pontes de enxofre -S-S-). Esses filmes

laminares é o que denominamos de rede de glúten. Estes se estendem sobre as moléculas de

amido, formando uma matriz contínua.

Assim, a principal exigência para formação de uma massa adequada, é que a farinha tenha

uma quantidade de glúten (proteínas gliadina e glutenina) suficiente para que a rede possa se

espalhar sobre o amido adequadamente. Caso contrário, a massa resultante é fraca, o que

resulta em perda de retenção de gás. Caso a quantidade de amido danificado seja tambémmuito elevada, tanto a absorção de água como o tamanho de partículas serão aumentados.



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Neste caso, a rede laminar de glúten não só terá uma maior superfície de área de amido para

cobrir, como também irá competir pela água para a absorção, resultando em uma massa de

qualidade inferior. Por conseguinte, existe um nível permissível de amido danificado.

Usando microscopia eletrônica pode-se observar que uma massa de características ótimas,

exibe uma matriz de glúten contínua. O excesso de mistura ("overmixing") leva a rede de glúten

a perder essa estrutura contínua, com o aparecimento de vacúolos largos e estrutura laminarpartidas. Pode-se observar, também, a estrutura laminar da rede de glúten formando um véu,

onde os grãos de amido estão embebidos. É essa matriz contínua a responsável pela retenção

do gás durante a fermentação, é que é tão importante para a obtenção de produtos com

características desejadas (Figura 9).

Figura 9: Esquema da formação da rede de glúten

5.1.1. Fatores que afetam a formação do glúten

A formação das ligações -S-S-, de pontes de hidrogênio e as forças de Van der Waals são os

principais fatores que podem alterar as propriedades mecânicas do glúten. Porém, a estrutura

do glúten é também modificada através de reações de quebra e formação de novas pontes de

dissulfeto, possivelmente com a intervenção de redutores como glutationa ou ácido ascórbico

presentes na massa ou adicionados a ela. Tais reações permitem chegar a conformações

energeticamente mais estáveis, podendo contribuir para a melhoria das propriedadesmecânicas do glúten.

Uma das possíveis causas do aumento das ligações -S-S- é a incorporação do ar à massa

durante a sua homogeneização mecânica. O oxigênio poderá oxidar grupos -S-H- que estejam

suficientemente próximos para formar a ligação dissulfeto.

Há também outros fatores não fisiológicos que afetam a formação e características do glúten,

são eles: teor de água, o qual pode ser insuficiente; excesso de manuseio mecânico, que é

prejudicial no caos do trigo mole; excesso de oxidação, reduzindo drasticamente a

extensibilidade; excesso de agentes redutores, os quais destroem as propriedades mecânicas

do glúten; enzimas proteolíticas, que destroem a cadeia peptídica vindo a reduzir ou até



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destruir a resistência do glúten; e a falta de lipídios, afetando suas propriedades mecânicas,

principalmente extensibilidade.

Com isto, pode-se concluir que as propriedades do glúten diferem muito das da proteína

original do endosperma do trigo, separada sem uso de água, indicando que o tratamento

mecânico usado no preparo do mesmo causa uma alteração estrutural na molécula protéica.

5.1.2. Propriedades do glútenUma série de fatores contribui para a característica de uma massa, contudo o grande

responsável pelas propriedades funcionais da massa são as proteínas do glúten.

As proteínas do glúten foram classificadas em dois grupos: gliadinas, prolaminas de baixo peso

molecular ~30.000, pobres em cisteína; e gluteninas, polímeros de alto peso molecular, > 106,

estabilizados pelas pontes dissulfeto, resultantes da ligação dos resíduos de cisteína.

Devido a essas características, essas duas frações têm um significado funcional, aonde as

gluteninas são responsáveis pela elasticidade do glúten, enquanto as gliadinas pelas

características de extensibilidade.Logo, o uso da farinha para determinado produto depende principalmente das propriedades

viscoelásticas do glúten (composição das gluteninas e das gliadinas).

Desta forma, a qualidade da farinha de trigo é fundamental para o processo da panificação.

Essas propriedades, refletidas na massa de farinha e água, são cruciais para determinar a

qualidade da farinha. A retenção do dióxido de carbono produzido pela fermentação das

leveduras no processo de panificação é resultado direto da propriedade viscoelástica do glúten;

a elasticidade excessiva limita a expansão do glúten e consequentemente o volume do pão,

enquanto a elasticidade insuficiente não permite a retenção do dióxido de carbono pela rede deglúten.

O balanço preciso nas propriedades viscoelásticas (propriedades reológicas) da massa é o

fator essencial para determinação de seu uso. A presença de um glúten elástico é necessário

tanto em farinhas de panificação, como nas destinadas à produção de massas, enquanto que

um glúten menos elástico é requerido em farinhas para bolo e biscoitos. Portanto, a natureza

da qualidade da farinha está contida fortemente na qualidade do seu glúten.

Uma farinha de trigo forte possui, em geral, maior capacidade de retenção de gás carbônico.

Uma farinha fraca, por sua vez, apresenta deficiência nesta característica. A expressão "força

de uma farinha" normalmente é utilizada para designar a maior ou menor capacidade de uma

farinha de sofrer um tratamento mecânico ao ser misturada com água, associada à maior ou

menor capacidade de absorção de água pelas proteínas formadoras do glúten e combinadas

com a capacidade de retenção do gás carbônico, resultando num bom produto final de

panificação, ou seja, pão de bom volume, de textura interna sedosa e de granulometria aberta.

Em resumo:

O glúten é responsável pela elasticidade da massa, o que permite sua fermentação, assim

como a consistência elástica esponjosa dos pães e bolos.



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O glúten é o responsável pela permanência dos gases da fermentação no interior da massa,

fazendo com que ocorra um aumento no volume da massa.

Depois da cocção, a coagulação do glúten é responsável pela não desinflação do bolo ou

pão (o glúten tem a função de servir como estrutura de sustentação do pão e armazenar o

gás carbônico liberado pela fermentação, permitindo o crescimento da massa e tornando-a

leve e porosa). No glúten, a glutenina confere tenacidade/elasticidade e a gliadina confere extensibilidade à

massa (Figura 10).

O único cereal que contém as proteínas em quantidades e qualidades necessárias e

suficientes para formar o glúten em boa quantidade e com as características necessárias

para fabrico de massas usuais é o trigo.

O glúten tem a propriedade de servir como estrutura do pão, bem como, de armazenar o gás

CO2 liberado pela fermentação e que atua como um verdadeiro conjunto de micro-balões,

cujo ar se expande no calor dos fornos promovendo o crescimento do pão, tornando-o leve eporoso.

GLÚTEN GLIADINA GLUTENINA

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apostilatrigo 2semestre2010