Click here to load reader

DISSERTACAO CHRISTIANE CORRIGIDA

  • View
    223

  • Download
    0

Embed Size (px)

Text of DISSERTACAO CHRISTIANE CORRIGIDA

  • UNIVERSIDADE FEDERAL DE GOIS ESCOLA DE AGRONOMIA E ENGENHARIA DE ALIMENTOS

    CHRISTIANE ALMEIDA STARLING

    OTIMIZAO DOS PARMETROS DE PRODUO DO AMIDO DE MANDIOCA FERMENTADO

    Goinia 2010

  • CHRISTIANE ALMEIDA STARLING

    OTIMIZAO DOS PARMETROS DE PRODUO DO AMIDO DE MANDIOCA FERMENTADO

    Dissertao apresentada Coordenao do Programa de Ps-Graduao em Cincia e Tecnologia de Alimentos da Escola de Agronomia e Engenharia de Alimentos da Universidade Federal de Gois, como exigncia para obteno do ttulo de Mestre em Cincia e Tecnologia de Alimentos. Orientador: Prof. Dr. Mrcio Caliari Co-orientador: Prof. Dr. Manoel S. Soares Jnior

    Goinia 2010

  • UNIVERSIDADE FEDERAL DE GOIS ESCOLA DE AGRONOMIA E ENGENHARIA DE ALIMENTOS

    CHRISTIANE ALMEIDA STARLING

    OTIMIZAO DOS PARMETROS DE PRODUO DO AMIDO DE MANDIOCA FERMENTADO

    Dissertao DEFENDIDA e APROVADA em 19 de novembro de 2010, pela Banca Examinadora constituda pelos membros:

    ____________________________________ Prof. Dr. Armando Garcia Rodriguez

    Departamento de Qumica/PUC-GOIS

    ____________________________________ Prof. Dr. Marta de Toledo Benassi

    Dep.de Cincia e Tecnologia de Alimentos/UEL

    ____________________________________ Prof. Dr. Mrcio Caliari - Orientador

    Dep.de Cincia e Tecnologia de Alimentos /UFG

  • DEDICATRIA

    Ao nico que digno de receber a honra, a glria, o louvor, a adorao

    e a majestade (Judas 1:25): Jesus Cristo, o Rei dos reis e Senhor dos senhores (Apocalipse

    19:16), o Alfa e o mega (Apocalipse 22:13), o autor e consumador da f (Hebreus 12:2).

    Porque Dele, por meio Dele e para Ele, so todas as coisas; glria, pois, a Ele eternamente.

    Amm. (Romanos 11:36). E aos meus amores, Klauber e Jlia.

  • AGRADECIMENTOS

    Ao Deus Todo Poderoso (tambm revelado nas Escrituras Sagradas pelos nomes de

    Adhonai, El Shaddai, El Elohim, Elyon, Yaweh, EU SOU), pela graa da salvao por

    meio de Seu Filho Jesus Cristo. Por me amar primeiro e no desistir de mim, Senhor seu

    amor me constrange! Obrigada pela vida de intimidade e por desfrutar de sua presena,

    nada se compara a ti, Senhor! Nesses ltimos 03 anos pude desfrutar do Deus que supre

    TODAS as minhas necessidades, que fortalece o cansado e que exalta a quem ELE quer

    exaltar. Obrigada Esprito Santo por me direcionar, por cuidar de mim e da minha famlia e

    principalmente por me fortalecer e me ensinar a perseverar, quando o fim ...parecia to

    distante, e quando me sentia to pequena diante de tantos desafios e afazeres! O meu desejo

    que o Teu nome seja Glorificado por meio da minha vida!

    s meu tudo, s meu senhor, s meu amigo, meu intercessor, meu brao forte, meu

    conselheiro maravilhoso, meu grande eu sou, eu no sou nada sem ti, eu no vivo sem ti, sem

    tua presena eu morro, como eu te amo, como eu te quero, sim eu me prosto aos teus ps, a

    minha vida eu te consagro, tudo que tenho totalmente teu, tudo que sou totalmente teu...

    (Fernandinho)

    Ao meu precioso esposo por sua dedicao, companheirismo, intercesso e amor,

    voc meu grande exemplo de temor e amor a DEUS! TE AMO!

    A minha amada filha Jlia por participar ativamente de todos os momentos desse

    mestrado, processo seletivo (na barriga), aulas (amamentando), provas (nas madrugadas),

    experimento (nos finais de semana) e at o fim. Acredito eu, j se sentindo parte dele quando

    j fala: filhinha, agora no posso brincar, to trabalhando no mestrado, ao brincar com as

    bonecas. Perdoe-me filha por todos os momentos de ausncia. A mame quer ser exemplo de

    perseverana e superao em sua vida e testemunho que todas as coisas nos podemos por

    meio Daquele que nos amou! TE AMO!

    Aos meus pais Antonio Carlos e Nilza, pelo amor e dedicao em minha criao e por

    sempre me motivarem a avanar nos estudos, em especial a minha me que nos ltimos meses

    se dedicou a cuidar da minha filha, assumindo o meu papel de me para que eu pudesse me

    dedicar finalizao desse trabalho.

    Ao meu amado irmo pelo amor e incentivo.

  • Aos meus cunhados, Larissa, Karla, Anderson, Kssia e Jnior pelo apoio e incentivo,

    em especial a Kamila, pelo apoio e por se dedicar a me ajudar na organizao da nossa

    casa, quando o tempo era escasso para tantas tarefas.

    Aos meus sogros por todo carinho, oraes e por cuidarem de mim como filha.

    Aos meus pastores Walmir e Neide, por seu carinho, intercesso e por me

    incentivarem a perseverar na concluso dessa dissertao.

    A todos os nossos preciosos irmos, Felix, Ksia, Paulinho, Sybelle, Joathan, Aline,

    Andr, Luciana, Bruno, Katherine, talo, Jackeline por toda compreenso nos momentos de

    ausncia e por todo incentivo e orao, amo vocs!!!!!.

    Ao meu preciso amigo-pai Gonzaga pelo exemplo de homem, pelo carinho, incentivo e

    por suas correes gramaticais.

    As minhas queridas amigas L, Kinha, J, G, Lili, Pauloca e Betinha, por me

    incentivarem e, sobretudo compreender minha ausncia em momentos to preciosos:

    nascimento do Joo, 01 aninho da Malu, gestao da Ge, crescimento do Pedro..., tantos

    momentos, aniversrios e conversas tive que abrir mo.....mas vocs estiveram presentes em

    minhas oraes, amo vocs!!!!!

    Aos meus dirigentes e colegas do SENAI, em especial o Prof. Vilaa por todo apoio e

    compreenso nos momentos de ausncia, um privilgio fazer parte de sua equipe!

    A preciosa equipe de alimentos, mais conhecida com a casa das 12 mulheres, Lud,

    Vil, Flvia, F, Nine, J, Jana, Ana, Llian, Rafa e Jao por se dedicarem a fazerem tudo com

    excelncia, por serem minhas grandes motivadoras, e nesses ltimos meses suprirem a minha

    ausncia nas tarefas delegadas a ns, e em especial a Elaine e a Diva pelo auxilio nas

    anlises realizadas, Aline e Flvia por suas correes na dissertao.

    Ao meu orientador Prof. Dr. Mrcio Caliari pela oportunidade de t-lo como amigo,

    orientador e por ser meu maior incentivador para realizao do mestrado e por todo apoio e

    dedicao. Voc um homem de viso, afinal no qualquer um que desafia uma

    funcionria celetista, gestante de 07 meses a participar de um processo de seleo de

    mestrado, ainda mais, para ser sua desorientada. Obrigada por confiar em mim, louvo a

    Deus pela sua vida!

    Ao meu orientador Prof. Dr. Manoel Soares Soares Junior pela orientao e

    valorosas contribuies, que por seu talento e senso crtico, tanto acrescentaram nesse

    trabalho.

    Aos Professores Armando e Marta meus agradecimentos por contriburem com suas

    correes para o aprimoramento do trabalho.

  • Embrapa Arroz e Feijo, em nome da Dra. Priscila Zaczuk Bassinello, por

    disponibilizar o laboratrio para a realizao das analises de RVA.

    A Prof Adelaide Del Pino Belia da Universidade Estadual de Londrina pela

    realizao da anlise de microscopia eletrnica.

  • EPGRAFE

    O corao do homem planeja o seu caminho,

    mas o SENHOR lhe dirige os passos.

    Provrbios 16:9

  • RESUMO

    O amido de mandioca fermentado (polvilho azedo) pode ser considerado um amido modificado qumica e enzimaticamente com propriedade de expanso, que forma estrutura alveolar e leve em produtos tradicionais em panificao, sem a utilizao de fermento qumico ou biolgico. um produto livre de glten, produzido em pequenas indstrias, onde no existe um sistema interno de controle de qualidade dos processos e produtos. O presente trabalho teve como objetivo: diagnosticar a qualidade do polvilho azedo produzido artesanalmente em municpios produtores de Gois; avaliar experimentalmente, atravs da metodologia de superfcie de resposta, a influncia do volume do cido ltico, massa de inculo e do tempo de fermentao sobre a caracterstica de expanso do polvilho azedo produzido experimentalmente, e, comparar os resultados alcanados com parmetros diagnosticados dos polvilhos produzidos artesanalmente. A partir de anlises de: ndice de expanso, acidez, pH, propriedade de pasta, composio centesimal, microbiolgicas e de microscopia eletrnica de varredura, foram estabelecidas comparaes entre a fcula de mandioca, polvilhos experimentais e artesanais. O ndice de expanso alcanado com o polvilho experimental foi superior ao alcanado com a fcula de mandioca e com o polvilho artesanal de maior expanso, detectado no diagnstico. A produo de polvilho azedo experimental a partir de fcula de mandioca, utilizando o mtodo de fermentao rpida e acidificao (da regio de mxima expanso) apresentou valor de acidez superior ao permitido pela legislao, em relao ao pH os valores encontrados para os polvilhos experimentais so coincidentes com a literatura. A viscosidade de pasta do polvilho azedo experimental foi inferior a do polvilho artesanal, no comprometendo a expanso, sendo que essa no esteve diretamente relacionada com a viscosidade. Os polvilhos azedos experimentais atenderam os padres microbiolgicos vigentes para a contagem total de mesfilos e bolores e leveduras. Atenderam tambm os limites previstos na legislao para umidade e cinzas. Os polvilhos azedos, experimental e artesanal apresentaram predominantemente formas esfricas, reniformes e perfuraes, quando da observao pela microscopia eletrnica de varredura. A produtividade industrial pode ser incrementada pela reduo do tempo mdio de fermentao utilizado (45 dias) para o proposto de (48h) utilizando a acidificao e a adio de inculo.

    Palavras-chave: polvilho azedo, expanso, fcula, amido, superfcie de resposta.

  • OPTIMIZATION OF PARAMETERS FOR PRODUCTION OF FERMENTED CASSAVA STARCH

    ABSTRACT

    The fermented cassava starch (cassava starch) can be considered a chemically and enzymatically modified starch with expansion property, which form alveolar structure and light on traditional bakery products without the use of chemical or biological ferment. It is a gluten-free product, produced in small factories, where there is an internal system of quality control processes and products. This study aimed to: diagnose the quality of home made sour in producing municipalities of Gois; evaluate experimentally, through the response surface methodology, the influence of the volume of lactic acid, mass of inoculum and fermentation time on characteristic expansion of cassava starch produced experimentally, and compare the results with parameters diagnosed from fermented cassava produced by craftsmen. From the analysis, swelling index, acidity, pH, folder property, chemical composition, microbiological and scanning electron microscopy, comparisons were established between the cassava starch, and experimental craft. The rate of expansion achieved with experimental flour was superior to that achieved with the cassava starch and cassava with the greatest expansion of artisanal, detected at diagnosis. The experimental production of cassava starch from cassava starch using the method of rapid fermentation and acidification (the region of maximum expansion) showed higher of acidity than those permitted by law, in relation to pH values found for the fermented cassava are experimental coincident with the literature. The paste viscosity of cassava starch was lower than the experimental craft flour, not compromising the expansion, and this was not directly related to viscosity. The fermented cassava sour experimental attended the microbial standards for the total count of mesophilic yeasts and molds. Also attended the limits specified in legislation for moisture and ash. The fermented cassava starch, experimental and traditional forms showed mostly spherical, and kidney shaped perforations, when the observation by scanning electron microscopy. Industrial productivity can be increased by reducing the average time used for fermentation (45 d) for the proposed (48h) using acidification and addition of inoculum.

    Key words: sour, expansion, cassava starch, starch, response surface.

  • LISTA DE EQUAES

    Equao 1 ................................................................................................................................. 68 Equao 2 ................................................................................................................................. 81

  • LISTA DE FIGURAS

    Figura 1. Ilustrao da planta da mandioca (Manihot esculenta Crantz) ................................. 19 Figura 2. Ilustrao esquemtica da planta da mandioca. ........................................................ 20 Figura 3. Estrutura da raiz da planta da mandioca. .................................................................. 21 Figura 4. Distribuio geogrfica de mandioca, nas meso-regies do Brasil, em 04/05.......... 25 Figura 5. As diversas propriedades do amido........................................................................... 30 Figura 6. Tamanho e forma dos grnulos de amido de diferentes tipos de plantas. ................. 32 Figura 7. Tipos de ligao entre as unidades de glicose na amilose (1) e amilopectina (2) ..... 33 Figura 8. Curva de tpica de empastamento, obtido em RVA apresentando os parmetros comumente medidos e viscosidade em unidade RV. ............................................................... 37 Figura 9. Produo brasileira de fcula de mandioca, entre 1990 a 2009. ............................... 40 Figura 10. Produo de fcula nos principais Estados, no ano de 2009. .................................. 40 Figura 11. Espumas de fcula de mandioca armazenando alimentos. ...................................... 42 Figura 12. Diferentes mercados de amido e principais fatores competitivos. .......................... 43 Figura 13. Etapas de produo de fcula de mandioca............................................................. 44 Figura 14. Fotos da produo de fcula de mandioca. ............................................................. 45 Figura 15. Exemplo de tanques de fermentao encontrados durante a visita tcnica: (A) Tela sobre tanque (B) Tanques expostos ao sol................................................................................ 50 Figura 16. Etapas da produo de polvilho azedo diretamente da fcula de mandioca. .......... 51 Figura 17. Modelos de tanques de fermentao. ...................................................................... 51 Figura 18. Modelo de esfarelador mecnico. ........................................................................... 52 Figura 19. Secagem da fcula fermentada em jiraus. ............................................................... 52 Figura 20. Tempo de fermentao do polvilho nas empresas visitadas pelo autor. ................. 56 Figura 21. Caractersticas dos diferentes comprimentos de ondas do UV. .............................. 61 Figura 22. Foto da embalagem da fcula utilizada. .................................................................. 67 Figura 23. Materiais para preparao do inculo. .................................................................... 72 Figura 24. Adio de gua a fcula. ......................................................................................... 72 Figura 25. Bandejas com inculos colocadas na estufa............................................................ 72 Figura 26. Materiais utilizados na fermentao........................................................................ 73 Figura 27. Pesagem do inculo na bandeja. ............................................................................. 73 Figura 28. Adio de gua no inculo. ..................................................................................... 74 Figura 29. Adio do cido ltico. ............................................................................................ 74 Figura 30. Adio da fcula. ..................................................................................................... 74 Figura 31. Homogeneizao da amostra................................................................................... 75 Figura 32. Bandejas com os experimentos colocadas na estufa. .............................................. 75 Figura 33. Identificao das bandejas de secagem. .................................................................. 76 Figura 34. Adio das fculas fermentadas nas bandejas. ........................................................ 76 Figura 35. Secagem das fculas fermentadas. .......................................................................... 76 Figura 36. Esfarelamento da fcula fermentada. ...................................................................... 77 Figura 37. Polvilho seco. .......................................................................................................... 77 Figura 38. Fotos do tanque de fermentao (A), mquina de quebra blocos de polvilho fermentado mido (B); sistema de secagem em jiraus do tipo gaveta (C). .............................. 83 Figura 39 Histogramas de frequncia referentes ao IE, pH e Acidez para os polvilhos artesanais coletados .................................................................................................................. 85 Figura 40 Histogramas de frequncia referentes ao teor de amido, umidade e resduos minerais para os polvilhos artesanais coletados ....................................................................... 86 Figura 41 Histogramas de frequncia referentes a bolores e leveduras, bactrias mesfilas e presena de casca e insetos para os polvilhos artesanais coletados .......................................... 87

  • Figura 42. ndice de expanso do polvilho em funo do volume de cido ltico e do tempo de fermentao com a quantidade de massa de inculo fixada em 24 g. ...................................... 93 Figura 43. ndice de expanso dos polvilhos de mandioca experimentais em funo do tempo de fermentao (h) e da massa de inculo (g), com o volume de cido ltico fixado em 6mL(a), 15 mL(b) e 24 mL(c). ................................................................................................. 96 Figura 44. ndice de expanso dos polvilhos de mandioca experimentais em funo do tempo de fermentao (h) e do volume de cido ltico (mL), com massa de inculo fixada em 15,2 g (a), 37,5 g (b) e 59,8 g (c). ........................................................................................................ 97 Figura 45. ndices de expanso da fcula de mandioca, do polvilho artesanal e polvilho do experimento 18. ........................................................................................................................ 99 Figura 46 Acidez titulvel dos polvilhos de mandioca experimentais, em funo do volume de cido ltico (X1) e da massa de inculo (X2), com o tempo de fermentao (X3) fixado em 48 h. ............................................................................................................................................. 102 Figura 47. pH dos polvilhos de mandioca em funo do volume de cido ltico (mL). ........ 104 Figura 48. Amilogramas da fcula de mandioca, polvilho artesanal e polvilho do experimento 18. ........................................................................................................................................... 105 Figura 49. Amilogramas dos polvilhos de mandioca dos 19 experimentos do ensaio 2. ....... 106 Figura 50. Pico de viscosidade dos polvilhos de mandioca experimentais em funo do volume de cido ltico (X1) e do tempo de fermentao (X3), com massa de inculo de 37,5 g. ................................................................................................................................................ 110 Figura 51. Quebra de viscosidade dos polvilhos de mandioca em funo do volume de cido ltico e do tempo de fermentao com massa de inculo fixada em 37,5 (g). ....................... 112 Figura 52. Viscosidade Final dos polvilhos de mandioca experimentais em funo do volume de cido ltico (X1) e do tempo de fermentao (X3), com massa de inculo fixada em 37,5 g. ................................................................................................................................................ 114 Figura 53. Tendncia a retrogradao do polvilho de mandioca experimental em funo do volume de cido ltico (X1) e do tempo de fermentao (X3), com massa de inculo fixada em 37,5 g. ..................................................................................................................................... 116 Figura 54. Micrografias eletrnicas de varredura de grnulos de amido de mandioca nativo (fcula). ................................................................................................................................... 121 Figura 55. Micrografias eletrnicas de varredura de grnulos de amido fermentado do polvilho azedo (a) experimental e polvilho artesanal (b). ...................................................... 122

  • LISTA DE TABELAS

    Tabela 1. Mandioca em raiz produo mundial (em milhes de toneladas). ........................ 24 Tabela 2. Mandioca principais Estados-rea, produo e produtividade 2008/09. .............. 26 Tabela 3. Caractersticas fsicas e qumicas do amido e os limites mximos e mnimos estabelecidos para amidos. ....................................................................................................... 29 Tabela 4. Estimativa do mercado de amido de milho e de fcula de mandioca no Brasil. ...... 39 Tabela 5. Nveis das variveis: volume de cido ltico, massa de inculo e tempo de fermentao do fatorial 23 com seis pontos centrais e seis axiais. ........................................... 69 Tabela 6. Planejamento Fatorial 23 com cinco pontos centrais e seis axiais sendo as variveis reais: volume de cido ltico, massa de inculo e tempo de fermentao. .............................. 70 Tabela 7. Nveis das variveis: volume de cido ltico, massa de inculo e tempo de fermentao do fatorial 23 com seis pontos centrais e seis axiais. ........................................... 70 Tabela 8. Planejamento Fatorial 23 com seis pontos centrais e seis axiais sendo as variveis reais: volume de cido ltico, massa de inculo e tempo de fermentao. .............................. 71 Tabela 9. Caractersticas fsicoqumicas da fcula de mandioca utilizada no ensaio cientfico .................................................................................................................................................. 89 Tabela 10. Mdias e desvios-padro dos ndices de expanso dos polvilhos experimentais em funo do volume de cido ltico (X1), massa de inculo (X2) e tempo de fermentao. (X3) - Ensaio 1. ................................................................................................................................... 91 Tabela 11. Modelo de regresso ajustado e coeficientes de determinao (R2) do ndice de expanso ................................................................................................................................... 92 Tabela 12. Mdias e desvios-padro do ndice de expanso dos polvilhos experimentais em funo do volume de cido ltico (X1), massa de inculo (X2) e tempo de fermentao (X3) - Ensaio 2. ................................................................................................................................... 94 Tabela 13. Modelo de regresso ajustado e coeficiente de determinao (R2) do ndice de Expanso em funo do volume de cido ltico (mL), da massa de inculo (g) e do tempo de fermentao (h). ........................................................................................................................ 95 Tabela 14. Mdias e desvios-padro da acidez e do pH dos polvilhos de mandioca experimentais obtidos em funo do volume de cido ltico (X1), massa de inculo (X2) e tempo de fermentao (X3). ................................................................................................... 101 Tabela 15. Modelo de regresso ajustado e coeficientes de determinao (R2) da acidez e do pH dos polvilhos de mandioca experimentais em funo do volume de cido ltico (X1), massa de inculo (X2) e tempo de fermentao (X3). ........................................................... 101 Tabela 16. Caractersticas viscoamilogrficas dos polvilhos em funo do volume de cido ltico (X1), massa de inculo (X2) e tempo de fermentao (X3). .......................................... 108 Tabela 17. Modelos de regresso ajustados e coeficientes de determinao (R2) do Pico de Viscosidade, Quebra Viscosidade, Viscosidade Final e Tendncia a Retrogradao em funo do volume de cido ltico (X1), massa de inculo (X2) e tempo de fermentao (X3). ....... 109 Tabela 18. Composio centesimal dos polvilhos de mandioca experimentais. .................... 118 Tabela 19. Contagem total de mesfilos e de bolores e leveduras dos polvilhos experimentais. ................................................................................................................................................ 120

  • LISTA DE APNDICES

    Apndice A1. Proc ANOVA/TUKEY para os dados experimentais de ndice de Expanso

    (ensaio 1).........................................................................................................139 Apndice A2. Proc ANOVA/TUKEY para os dados experimentais referentes a composio

    centesimal.....................................................................................................140 Apndice B1. Modelo de regresso e anlise de varincia para mdias experimentais de ndice

    de expanso (Ensaio 1) em funo das variveis independentes: volume de cido ltico (X1), da massa de inculo (X2) e do tempo de fermentao (X3)..................................................................................................................142

    Apndice B2. Modelo de regresso e anlise de varincia para mdias experimentais de ndice de expanso (Ensaio 2) em funo das variveis independentes: volume de cido ltico (X1), da massa de inculo (X2) e do tempo de fermentao (X3)..................................................................................................................143

    Apndice B3. Modelo de regresso e anlise de varincia para mdias experimentais da acidez titulvel em funo das variveis independentes: volume de cido ltico (X1), da massa de inculo (X2) e do tempo de fermentao (X3)...................144

    Apndice B4 . Modelo de regresso e anlise de varincia para mdias experimentais de pH em funo das variveis independentes: volume de cido ltico (X1), da massa de inculo (X2) e do tempo de fermentao (X3)............................................145

    Apndice B5. Modelo de regresso completo e anlise de varincia para os dados experimentais do Pico de Viscosidade em funo das variveis independentes: volume de cido ltico (X1), da massa de inculo (X2) e do tempo de fermentao (X3).............................................................................................146

    Apndice B6. Modelo de regresso completo e anlise de varincia para os dados experimentais da Quebra de Viscosidade em funo das variveis independentes: volume de cido ltico (X1), da massa de inculo (X2) e do tempo de fermentao (X3).............................................................................147

    Apndice B7. Modelo de regresso completo e anlise de varincia para os dados experimentais da Viscosidade Final em funo das variveis independentes: volume de cido ltico (X1), da massa de inculo (X2) e do tempo de fermentao (X3).............................................................................................148

    Apndice B8. Modelo de regresso completo e anlise de varincia para os dados experimentais da Tendncia a Retrogradao em funo das variveis independentes: volume de cido ltico (X1), da massa de inculo (X2) e do tempo de fermentao (X3)..........................................................................149

  • SUMRIO

    1 INTRODUO .......................................................................................................... 17

    2 REVISO DA LITERATURA ................................................................................. 19 2.1 MANDIOCA ................................................................................................................ 19 2.1.1 Morfologia da planta .................................................................................................. 19 2.1.2 Caractersticas da mandioca ..................................................................................... 21 2.1.3 A importncia econmica da mandioca ................................................................... 23 2.2 AMIDO ......................................................................................................................... 28 2.2.1 Estrutura do grnulo .................................................................................................. 30 2.2.2 Amilose e amilopectina ............................................................................................... 33 2.2.3 Propriedades do amido .............................................................................................. 34 2.2.4 O mercado de amido .................................................................................................. 39 2.3 FCULA DE MANDIOCA ......................................................................................... 39 2.3.1 O mercado de fcula de mandioca ............................................................................ 40 2.3.2 Tecnologia de produo do amido de mandioca ...................................................... 43 2.4 POLVILHO AZEDO .................................................................................................... 47 2.4.1 Caractersticas do polvilho ........................................................................................ 47 2.4.2 Tecnologia de produo de polvilho ......................................................................... 49 2.5 MTODOS DE MODIFICAO DA FCULA DE MANDIOCA ........................... 53 2.5.1 Fermentao da fcula de mandioca ......................................................................... 53 2.5.2 Mtodos alternativos de modificao da fcula de mandioca ................................ 57 2.6 PROPRIEDADE DE EXPANSO DO POLVILHO AZEDO: IMPORTNCIA DA

    FERMENTAO E DA SECAGEM AO SOL .......................................................... 59 2.6.1 Experimento da fcula fermentada com radiao ultra-violeta ............................. 60 2.7 OTIMIZAO COM SUPERFCIE DE RESPOSTA ................................................ 63

    3 OBJETIVOS ............................................................................................................... 65 3.1 OBJETIVO GERAL ..................................................................................................... 65 3.2 OBJETIVOS ESPECFICOS ....................................................................................... 65

    4 MATERIAL E MTODOS ....................................................................................... 66 4.1 METODOLOGIA DO DIAGNSTICO...................................................................... 66 4.2 MATERIAL ................................................................................................................. 66 4.2.1 Matria-prima ............................................................................................................. 66 4.2.2 Insumos ........................................................................................................................ 67 4.3 DESENVOLVIMENTO EXPERIMENTAL ............................................................... 68 4.3.1 Parmetros utilizados no 1 Ensaio .......................................................................... 68 4.3.2 Parmetros utilizados no 2 Ensaio .......................................................................... 70 4.3.3 Conduo do ensaio .................................................................................................... 71 4.4 MTODOS ................................................................................................................... 78 4.4.1 Determinao de umidade ......................................................................................... 78 4.4.2 Teor de cinzas ............................................................................................................. 78 4.4.3 Teor de protena ......................................................................................................... 78 4.4.4 Teor de lipdeo ............................................................................................................ 78 4.4.5 Determinao de pH ................................................................................................... 78

  • 4.4.6 Acidez ........................................................................................................................... 79 4.4.7 Contagem de fungos e bolores ................................................................................... 79 4.4.8 Contagem total de mesfilos ...................................................................................... 79 4.4.9 Microscopia sujidades - Pesquisa de insetos, larvas e fragmentos de insetos e de

    pelos de roedores ......................................................................................................... 79 4.4.10 Determinao da propriedade de expanso ............................................................. 79 4.4.11 Propriedades viscoamilogrficas ............................................................................... 80 4.4.12 Microscopia eletrnica de varredura ........................................................................ 80 4.5 MTODOS ESTATSTICOS ...................................................................................... 81 4.5.1 Anlise de varincia ................................................................................................... 81 4.5.2 Metodologia de Superfcie de Resposta .................................................................... 81

    5 RESULTADOS E DISCUSSO ............................................................................... 83 5.1 DIAGNSTICO DA QUALIDADE DO POLVILHO PRODUZIDO MUNICPIOS

    DO ESTADO DE GOIS ............................................................................................ 83 5.2 CARACTERIZAO DA FCULA DE MANDIOCA ............................................. 89 5.3 NDICE DE EXPANSO DOS POLVILHOS EXPERIMENTAIS ........................... 91 5.4 ACIDEZ E pH ............................................................................................................ 100 5.5 PROPRIEDADES DE PASTA DOS POLVILHOS ARTESANAL E

    EXPERIMENTAL SELECIONADO E DA FCULA DE MANDIOCA ................ 105 5.6 PROPRIEDADES DE PASTA DOS POLVILHOS DE MANDIOCA

    EXPERIMENTAIS. ................................................................................................... 106 5.7 COMPOSIO CENTESIMAL ................................................................................ 117 5.8 CONTAGEM TOTAL DE MESFILOS E DE BOLORES E LEVEDURAS ......... 119 5.9 MICROSCOPIA ELETRONICA DE VARREDURA .............................................. 120

    6 CONCLUSO ........................................................................................................... 123

    REFERNCIAS ....................................................................................................... 125

    APNDICES ............................................................................................................. 134

  • 17

    1 INTRODUO

    O Brasil um dos maiores produtores mundiais de mandioca, tendo produzido

    em 2008, 26 milhes de toneladas, numa rea cultivada de 1,91 milhes de hectares

    (IBGE, 2009).

    A mandioca (Manihot esculenta, Crantz) desempenha, por seu alto teor

    energtico, um importante papel na dieta alimentar dos brasileiros. Alm de ser uma das

    mais tradicionais culturas agrcolas brasileiras, sendo cultivada em praticamente todo o

    territrio nacional (APLEVICZ; DEMIATE, 2007).

    A industrializao da mandioca uma boa alternativa para agregar valor esta

    cultura tradicional cujo produto possui o teor de amido em torno de 80% sobre a matria

    seca (MARCON, 2004).

    A mandioca utilizada como matria-prima nas indstrias, tendo uma grande

    variedade de uso, com destaque para a fcula. A fcula e seus produtos derivados tm

    apresentado competitividade crescente em outros mercados de produtos para a

    alimentao humana ou como insumos em diversos ramos industriais, tais como de

    papel, embalagem, cola, minerao, txtil e farmacutica. So nesses mercados que

    ocorrem as maiores oportunidades de agregao de valor e encontram-se as maiores

    perspectivas para o desenvolvimento da atividade mandioqueira (GAMEIRO;

    CARDOSO, 2003).

    A indstria de amido vem crescendo e se aperfeioando, levando necessidade

    de produtos com caractersticas especificas que atendam s exigncias do mercado, o

    que possibilita o processamento de matrias-primas amilceas ainda pouco exploradas

    (LEONEL; CEREDA, 2002).

    O polvilho azedo, produto tpico brasileiro e muito utilizado na culinria em

    geral, obtido por fermentao natural da fcula, sendo a falta de qualidade, um dos

    maiores problemas no mercado de exportao (SILVEIRA et al., 2000).

    O processo de globalizao provoca mudanas constantes na economia

    brasileira, obrigando as empresas a repensarem suas formas de gerenciamento. O setor

    de polvilho est inserido nesse contexto, obrigando os empresrios do setor a revisarem

    suas prticas, bem como reduzirem custos e despesas. A busca pela eficincia no

    processo de produo do polvilho , tambm, uma forma de sobrevivncia em um

    cenrio econmico que a cada dia se torna mais competitivo (LIMA, 2001).

  • 18

    O polvilho azedo apresenta grande heterogeneidade na qualidade sendo ainda

    um produto artesanal, mesmo quando fabricado em fecularias modernas. Sua

    caracterizao muito importante para tentar entender melhor os principais problemas

    ligados aos processos de produo e a potencialidade do uso alimentar (CEREDA;

    VILPOUX; 2002).

    O polvilho azedo caracterizado pelas suas propriedades fsicas, qumicas e

    reolgicas, as quais so diferentes do amido nativo do qual se originou. A propriedade

    de expanso uma das mais importantes caractersticas do produto, sendo um

    parmetro fundamental na sua avaliao (MARCON et al., 2007).

    Garcia e Leonel (2005) estudando a influncia da modificao qumica e da

    secagem da fcula de mandioca no processo de expanso observaram que a

    concentrao de cido ltico durante processo de modificao fotoqumica interfere no

    desenvolvimento da expanso; sendo que o aumento da expanso significativo com o

    aumento da concentrao de cido ltico.

    O presente trabalho justifica-se pela necessidade de padronizao do processo

    produtivo do polvilho azedo, propiciando ao segmento industrial a possibilidade de

    produo em larga escala, com padro de qualidade definidos, e com a minimizao dos

    custos operacionais.

    Assim, tendo em vista otimizao dos parmetros de produo e a

    padronizao da qualidade do polvilho, o presente trabalho teve como objetivo:

    diagnosticar a qualidade do polvilho azedo produzido artesanalmente em municpios

    produtores de Gois, avaliar experimentalmente, atravs da metodologia de superfcie

    de resposta, a influncia do volume do cido ltico, massa de inculo e do tempo de

    fermentao sobre a caracterstica de expanso do polvilho, e, finalmente comparar os

    resultados alcanados com parmetros diagnosticados dos polvilhos produzidos

    artesanalmente nos municpios de maior produo de Gois.

  • 19

    2 REVISO DA LITERATURA

    2.1 MANDIOCA

    2.1.1 Morfologia da planta

    A mandioca (Manihot esculenta, Crantz) (Figura 1) uma planta da famlia

    Euphorbiaceae, arbustiva, com muitos galhos, podendo atingir 3 m de altura,

    produzindo de 6 a 8 razes feculentas com aproximadamente 30 cm de comprimento e 7

    cm de dimetro. Seu ciclo pode ser de 1 ou 2 anos. conhecida como tapioca nos pases

    asiticos; como aipim, castelinha e macaxeira no Brasil; como yuca nos pases da

    Amrica do Sul e como manioc em pases de lngua francesa na frica (PANDEY et al.,

    2000).

    A mandioca uma planta helifila, perene, tolerante a seca e possui ampla

    adaptao s mais variadas condies de clima e solo. A parte mais utilizada da planta

    a raiz tuberosa, rica em amido, usada na alimentao humana e de animais ou como

    matria-prima para diversas indstrias (CEREDA; VILPOUX; TAKAHASHI, 2003).

    Figura 1. Ilustrao da planta da mandioca (Manihot esculenta Crantz) Fonte: Pandey et al.(2000)

    Segundo Partelli et al. (2010), a inflorescncia do tipo racimo ou pancula,

    sendo monica. Os frutos e sementes so denominadas cpsulas deiscentes triloculares.

  • 20

    As ramas podem ser eretas (uma haste), dicotmicas (formao de duas hastes),

    tricotmicas (trs hastes) e tetracotmicas (quatro hastes) (Figura 2).

    Figura 2. Ilustrao esquemtica da planta da mandioca. Fonte: Partelli et al. (2010).

    Segundo Lima (2001) a raiz composta basicamente de pelcula parda,

    entrecasca e polpa. Sua parte mais importante a polpa ou parnquima, que est

    constituda, basicamente, de vasos de xilema distribudos em forma de estrias nas quais

    se encontra o amido. No centro da raiz encontram-se os vasos xilgeneos e fibra e na

    periferia o crtex ou casca (Figura 3).

  • 21

    Figura 3. Estrutura da raiz da planta da mandioca. Fonte: Lima (2001).

    2.1.2 Caractersticas da mandioca

    A mandioca apresenta uma srie de vantagens em relao a outros cultivos: fcil

    propagao, elevada tolerncia a estiagens, rendimentos satisfatrios mesmo em solos

    de baixa fertilidade, pouca exigncia em insumos modernos, potencial resistncia ou

    tolerncia a pragas e doenas, elevado teor de amido nas razes, boas perspectivas de

    mecanizao do plantio colheita, e no apresenta grandes perdas de massa seca

    (CEREDA; VILPOUX, 2003).

    Devido a sua adaptabilidade, uma planta extremamente cultivada em reas

    onde outras espcies amilceas no se desenvolvem com a mesma desenvoltura. A

    mandioca pode ser utilizada diretamente para o consumo ou destinada para a indstria

    na fabricao de farinha ou fcula (CASSONI, 2008).

    A mandioca rica em carboidratos, fibras dietticas, magnsio, sdio, vitaminas

    B, D e E, e pobre em protenas, lipdios, ferro e vitamina A, porm algumas variedades

    de cor amarela apresentam quantidade significante de -caroteno (WESTBY, 2002).

    A composio qumica de aproximadamente 63% de umidade, 1,3% de

    protena, 0,3% de lipdeo, 34% de carboidrato, 1,6% de cinzas e 2,4% de fibra alimentar

    (USP, 1998).

    Apesar de sua ampla utilizao, a mandioca reconhecida por conter glicosdeos

    cianognicos, compostos secundrios que funcionam como sistema de defesa contra

  • 22

    doenas e predadores, devido sua capacidade de liberar cido ciandrico (HCN)

    quando em condies de injria. Linamarina (aproximadamente 80% dos glicosdeos

    totais) e lotaustralina so os principais glicosdeos cianognicos presentes na mandioca,

    sendo estes geralmente sintetizados nas folhas e armazenados nas razes (LORENZI,

    2003).

    Lima (2001) afirma que existem no Brasil mais de oitenta espcies de mandioca,

    que so classificadas de acordo com o teor cianognico. Esto divididas em duas

    grandes classes: as doces, mansas ou aipim com baixa toxidez (menos de 50 mg

    HCN/ kg de polpa crua) e as bravas ou amargas com alto teor cianognico (mais de

    100 mg/kg de polpa crua). Fioretto (1986) apud Lima (2001) afirma que a dose letal

    para o homem de 1mg/kg de peso vivo.

    A mandioca utilizada com matria prima no desenvolvimento de uma srie de

    produtos:

    Grizotto e Menezes (2003) desenvolveram chips de mandioca a partir de trs

    experimentos distintos: cozimento, fermentao natural e cozimento mais secagem e

    avaliaram sua aceitao por meio da analise sensorial com 30 consumidores potenciais

    do produto. O estudo indicou grande potencial para a industrializao de um salgadinho

    a base de mandioca de elevado valor agregado, considerando o grau de satisfao dos

    consumidores.

    Camargo, Leonel e Mischan (2008) avaliaram a possibilidade de introduo da

    tecnologia de extruso na produo de biscoitos de polvilho azedo com maior valor

    agregado, uma vez que seria elaborado a partir de uma mistura de polvilho azedo e

    farelo de mandioca. Os autores concluram que o processo de extruso pode ser aplicado

    na produo de biscoitos de polvilho azedo e nas condies avaliadas, os produtos com

    melhores caractersticas tecnolgicas foram obtidos nas condies de 65 C de

    temperatura de extruso, 12% de umidade e no mximo 4% de fibras na mistura de

    polvilho azedo e farelo de mandioca.

    Uma outra forma de utilizao da mandioca a adio de seus derivados a

    farinha de trigo. Segundo Cardoso e Gameiro (2002), a deciso de produzir farinhas

    mistas esteve atrelada a questes econmicas e polticas. Indstrias de biscoitos e de

    macarro vm adicionando parcelas considerveis de fcula de mandioca farinha de

    trigo na fabricao de seus produtos. As condies de mercado praticadas favorecem

    esse procedimento, que resulta em reduo de custos e, conseqente, aumento de

  • 23

    competitividade da empresa diante da estabilidade econmica e da concorrncia

    acirrada, sem com isso comprometer a qualidade do produto.

    2.1.3 A importncia econmica da mandioca

    A produo mundial de mandioca vem apresentando um crescimento contnuo,

    com uma mdia anual de 2,5 a 3% e passou de 98 milhes de toneladas na dcada de 70

    para 212,9 milhes de toneladas de raiz em 2007. Este aumento registrado

    principalmente nos pases africanos, que tm na mandioca o principal componente na

    sua dieta alimentar no tendo, portanto um carter comercial; ao contrrio, apresenta-se

    como de subsistncia. Segundo a FAO, a mandioca alimenta cerca de 60% da populao

    africana, podendo alcanar at 400 milhes de pessoas (GROXKO, 2009).

    A cultura de mandioca apresentou nas ltimas duas dcadas, aumento de rea

    plantada e da quantidade produzida em praticamente todos os pases produtores,

    principalmente nos pases africanos e asiticos, onde essa atividade constitui uma das

    principais fontes energticas de alimento, e uma das alternativas de renda para grande

    parte da populao (VIEIRA, 2008).

    Pelo fato de fcil adaptao nas terras dos pases africanos, aquele continente

    participou com 49,3% da produo mundial de mandioca, no ano de 2007. Em menor

    escala seguem a sia com 34,2% e a Amrica Latina com 16,4%. Ao contrrio da

    frica e da sia, que apresentam uma acelerada expanso de produo, a Amrica

    Latina estabilizou sua produo na faixa dos 35 milhes de toneladas de mandioca,

    durante os ltimos 37 anos. Em 1970, essa participao era de 36% e em 2007 caiu para

    16% sobre a produo mundial de mandioca em raiz. O Brasil o lder absoluto, cuja

    parcela representa 77% sobre o total produzido pelos pases Latino Americanos e 13%

    em relao produo mundial (Tabela 01) (GROXKO, 2009).

  • 24

    Tabela 1. Mandioca em raiz produo mundial (em milhes de toneladas).

    Fonte: FAO, IBGE, SEAB/DERAL (2008) apud Groxko (2009).

    Segundo Vilpoux (2006) o potencial de evoluo da mandioca no Brasil depende

    de vrios fatores, tais como a fertilidade do solo, o clima, a presena atual da cultura na

    regio e o potencial de desenvolvimento de culturas concorrentes. A Figura 4 apresenta

    a localizao da cultura de mandioca no Brasil, identificando as regies de maior

    potencial.

    PASES 1970 2000 2003 2004 2005 2006 2007 PART VAR%

    1970-2007

    FRICA 40,9 96,7 101,

    9 107,

    6 109,

    7 116,

    5 105,

    0 49,3 156,7

    NIGRIA 10,2 32,0 33,4 38,2 38,2 45,7 35,4 16,2 237,3 REP.FED. CONGO

    10,3 16,0 14,9 15,0 15,0 15,0 15,0 7,1 45,6

    GANA 1,5 8,1 10,2 9,7 9,7 9,6 9,6 0,5 566,7 OUTROS 18,9 40,6 43,4 45,2 46,8 46,2 46,2 21,4 141,3 SIA 22,4 49,8 55,8 60,3 55,9 67,3 67,3 34,2 225,4 TAILNDIA 3,2 19,1 18,4 21,4 16,9 22,6 22,6 12,6 740,6 INDONSIA 10,7 16,1 18,5 19,4 19,4 20,0 20,0 9,4 86,9 OUTROS 8,5 13,7 18,9 19,2 19,6 24,7 24,7 12,2 205,9 AMRICA LATINA

    35,3 31,3 32,3 35,0 37,5 35,0 35,0 16,4 (-0,9)

    BRASIL 30,0 23,0 23,0 23,8 26,6 27,0 27,0 12,7 (-10,0) OUTROS 5,3 8,3 9,9 11,9 10,9 8,0 8,0 3,8 (-50,9) TOTAL MUNDIAL

    98,6 117,

    8 190,

    0 202,

    9 203,

    1 218,

    8 212,

    9 100,0 115,9

  • 25

    Figura 4. Distribuio geogrfica de mandioca, nas meso-regies do Brasil, em 04/05 Fonte: IBGE (2006) e Deral (2006) apud Vilpoux (2006).

    O Estado de Gois atraiu trs fecularias, na ltima dcada, sendo duas de

    duzentas toneladas de mandioca por dia e uma de setecentos. A introduo dessas

    empresas processadoras de mandioca relativamente recente e localizada em regies

    novas que no aparecem no mapa da Figura 4 (VILPOUX, 2006).

    No Brasil, os estados do Par, Bahia, Paran e Maranho so os principais

    produtores de mandioca. As maiores produtividades ficam com os estados do Sul,

    Sudeste e Centro-Oeste, onde a cultura alcanou seu maior desenvolvimento, conforme

    dados indicados na Tabela 2 (PARTELLI et al., 2010).

  • 26

    Tabela 2. Mandioca principais Estados-rea, produo e produtividade 2008/09.

    Fonte: Partelli et al.(2010).

    Segundo Groxko (2009) a mandiocultura est presente em praticamente todo o

    territrio nacional, mas sua maior concentrao na Regio Nordeste, cuja participao

    varia entre 35% e 40% da produo, destacando-se os estados da Bahia, Maranho e

    Cear. Esta regio se caracteriza pelo clima mais seco, altas temperaturas e longas

    estiagens, o que dificulta o cultivo de outras culturas menos resistentes que a mandioca.

    A Bahia o principal produtor nordestino, possui o maior nmero de pequenas fbricas

    de farinha. No Norte, o estado do Par, com uma produo mdia de 5 milhes de

    toneladas, representa a liderana nacional. Assim como nos estados do nordeste, o Par

    se destaca pelo enorme nmero de casas de farinha, goma e polvilho azedo. Na capital

    Belm, as feiras livres formam o principal centro de comercializao desses produtos e

    o excedente exportado para alguns estados do Nordeste. J no Centro Oeste, ao

    Regies/estados rea (1000ha)

    Produo (1000t)

    Produtividade (Kg/ha)

    Participao

    NORDESTE 899 9.982 11.103 37,4 BAHIA 324 4.200 12.963 15,7 MARANHO 213 1.750 8.216 6,5 CEAR 104 1.020 9.808 3.8 OUTROS 258 3.012 11.675 11,3 NORTE 477 7.151 14.992 26,7 PAR 317 5.008 15.798 18,7 AMAZONAS 76 708 9.316 2,6 OUTROS 84 1.4135 17.083 5,4 SUDESTE 123 2.226 18.098 8,3 MINAS GERAIS 57 864 15.158 3,2 SO PAULO 41 972 23.707 3,6 OUTROS 25 390 15.600 1,5 CENTRO-OESTE 82 1.370 16.707 5,1 MATO GROSSO DO SUL

    25 484 19.360 1,8

    MATO GROSSO 36 545 15.139 2,0 OUTROS 21 341 16.238 1,3 SUL 296 6.006 19.974 22,9 PARAN 180 4.118 20.291 15,4 RIO GRANDE DO SUL

    84 1.327 22.876 5,0

    SANTA CATARINA

    32 561 17.531 2,1

    BRASIL 1.877 26.735 14.230 100,0

  • 27

    contrrio do Norte/Nordeste, a sua produo se destina principalmente para as indstrias

    de fcula, sendo que uma parcela menor consumida sob a forma de farinha ou

    utilizada na alimentao animal.

    Ainda segundo Groxko (2009) na Regio Sul, o Estado do Paran continua

    liderando na produo agrcola e industrial, contando com o maior e o mais moderno

    porque industrial do pas, e contribui com uma mdia de 60% da produo nacional de

    fcula.

    No Estado de Gois, em 2008, a produo foi de aproximadamente 450mil

    toneladas de razes, colhidas em 26,9 mil hectares, com o rendimento mdio de 16,7

    t/ha, cultivados por 6.625 produtores. Os maiores municpios produtores so Jaragu,

    Vila Propcio, Porangatu, Crixs, Inhumas, Bela Vista de Gois e Padre Bernardo, com

    a produo de mais de 10mil toneladas, cada municpio (PARTELLI et al., 2010).

    Segundo Vilpoux (2006) a produo de mandioca no Brasil se caracteriza por

    fortes variaes peridicas, que prejudicam muito a competitividade do setor no Brasil e

    no mundo. Essas oscilaes devem-se principalmente s variaes na produo agrcola,

    com plantio maior nos perodos de preo alto e reduo drstica aps queda dos preos.

    Partelli et al. (2010) complementam que o desenvolvimento da cultura da

    mandioca, no Brasil, apresenta algumas barreiras como: falta de viso empresarial para

    maior agregao de valor ao produto, utilizao de terras menos frteis pelos

    agricultores, emprego de consrcios inadequados e falta de costume em selecionar

    manivas (sementes) de qualidade para o plantio.

    No segmento de processamento da cadeia, as limitaes tecnolgicas esto

    relacionadas com a necessidade de reduzir o impacto dos resduos, diminuir custos,

    aumentar o rendimento industrial e diversificar a oferta de produtos. O sistema

    agroindustrial da mandioca no Brasil vem passando por importantes mudanas,

    verificadas especialmente a partir da dcada de 90. O comportamento do mercado

    indica que o segmento de fcula, dentro da cadeia agroindustrial da mandioca, a

    principal fonte dessas mudanas (GAMEIRO; CARDOSO, 2003).

    O setor de polvilho azedo apresenta muitas deficincias e dentre elas pode-se

    citar a desorganizao dos produtores; a escassez de recursos para aquisio de

    equipamentos e mquinas de insumos; a falta de associao para defesa de interesses

    dos produtores; a baixa produtividade da cultura; o baixo rendimento industrial; a falta

    de desenvolvimento da tecnologia industrial; o baixo nvel de gerenciamento da

  • 28

    produo e da propriedade; a escassez de tecnologias para experimento de rejeitos

    industriais e da contaminao do meio ambiente (LIMA, 2001).

    2.2 AMIDO

    O amido a principal substncia de reserva nas plantas superiores, fornecendo

    de 70 a 80% das calorias consumidas pelo homem. Os depsitos permanentes do amido

    nas plantas ocorrem nos rgos de reserva como o caso de gros em cereais (milho,

    arroz) e de tubrculos e razes (batata e mandioca) (LEONEL; CEREDA, 2002). O

    amido um polmero natural formado por dois polissacardeos, a amilose e a

    amilopectina, ambos contendo somente unidades de anidroglicose (C6H10O5) (CARR,

    2007).

    O amido importante ingrediente da indstria de alimentos devido a suas

    propriedades funcionais tais como viscosidade, inchamento, absoro de gua, formao

    de gel com gua quente, transparncia, neutralidade de sabor e odor, etc. Essas

    propriedades funcionais so influenciadas por suas propriedades tecnolgicas,

    determinadas pela capacidade de complexao com iodo, massa molar, volume das

    estruturas helicoidais, densidade de empacotamento das hlices de glucanas e

    propriedades reolgicas. Por sua vez estas, estabelecem suas propriedades de aplicao,

    definidas pelo tipo de estresses a que so submetidos durante o preparo do alimento:

    esterilizao pelo calor, armazenamento sob frio (refrigerao e congelamento),

    agitao e mistura (corte) reaquecimento (DAIUTO, 2005).

    Cada amido nico em termos de organizao dos grnulos e estrutura de seus

    constituintes polimricos. Amidos de diferentes fontes tm grnulos de forma e

    tamanho distintos, alm de outras particularidades superficiais. Especificamente, os

    grnulos de amidos de tuberosas so, geralmente, volumosos e elipsoidais com hilos

    excntricos ou polidricos. A modificao do amido aumenta a possibilidade de

    utilizao e seu valor. As principais fontes comerciais, mundialmente conhecidas como

    produtoras de amido so o milho, o trigo, o arroz, a batata-doce e a mandioca,

    observando que os gros de cereais respondem pela transformao de 40% a 90% de seu

    peso seco em amido; os gros de leguminosas apresentam um teor de 30% a 70% de

    amido e as tuberosas (mandiocas, batatas, etc.) transformam de 65% a 85% do seu peso

    em amido (MATSUGUMA; 2006).

  • 29

    A Tabela 3 apresenta as caractersticas fsicas e qumicas do amido e os limites

    mximos estabelecidos para os diversos tipos de amidos.

    Tabela 3. Caractersticas fsicas e qumicas do amido e os limites mximos e mnimos estabelecidos para amidos.

    Produto Umidade % p/p

    Acidez mL de soluo N% v/p

    Amido % p/p

    (mnimo)

    Resduo Mineral

    fixo %p/p

    Milho 14,0 2,5 84,0 0,20 Arroz 14,0 2,0 80,0 0,50

    Mandioca 13,0 1,5 - 0,25 Polvilho doce 18,0 1,0 80,0 0,50

    Polvilho azedo 18,0 5,0 80,0 0,50 Araruta 14,0 2,0 80,0 0,50 Batata 14,0 2,0 80,0 0,50 Sagu 14,0 2,0 80,0 0,50

    Tapioca 14,0 2,0 80,0 0,50 Fonte: BRASIL (1978; 2005).

    A Legislao, por meio das Normas Tcnicas Especiais Relativas a Alimentos e

    Bebidas, Resoluo CNNPA n. 12 de 1978 (BRASIL, 1978), classifica o polvilho em

    doce e azedo, tendo por base apenas a acidez titulvel, que, para alimentos fermentados,

    deve ser no mximo 1,0 mL de NaOH N/100 g para polvilho doce e de 5,0 mL de

    NaOH N/100g para polvilho azedo. Os limites de umidade e cinzas so os mesmos para

    ambos os produtos que era de no mximo 14,0 e 0,5 % respectivamente. A RDC n. 263

    de 22 de setembro de 2005 modificou os limites de umidade para no mximo 18% para

    ambos os produtos (BRASIL, 2005).

    Segundo Cereda (2002) as propriedades do amido (Figura 5) envolvem suas

    caractersticas fsicas, qumicas e funcionais. Embora a maior aplicao do amido seja

    na indstria alimentar, pouco destaque foi dado as suas exigncias especficas. No uso

    alimentar, entretanto, essas propriedades passam por adaptaes para se ajustar s

    caractersticas do alimento, que quimicamente muito mais complexo que as condies

    em que o amido caracterizado.

  • 30

    Figura 5. As diversas propriedades do amido. Fonte: Cereda (2002).

    Para Daiuto; Cereda e Carvalho (2002), na indstria alimentcia, o amido

    utilizado em funo da viscosidade, poder geleificante, adeso, tendncia a

    retrogradao, entre outras propriedades que so influenciadas pela proporo

    amilose/amilopectina, teor de protena e gordura alm da estrutura, forma e tamanho dos

    grnulos. Embora o amido seja quimicamente constitudo apenas por glicose, em sua

    extrao comercial permanecem resduos da estrutura celular vegetal, na forma de

    impurezas. Apesar de se apresentarem em teores abaixo de 2%, essas impurezas podem

    influenciar as propriedades do amido.

    2.2.1 Estrutura do grnulo

    Segundo Cereda (2002) a estrutura do grnulo de amido est intimamente ligada

    ao seu desenvolvimento na clula viva. O amido armazenado nas clulas das sementes,

    das razes, e dos tubrculos, acha-se a depositado como grnulos mais ou menos

    brilhantes, apresentando forma e dimenses diversas. Nas clulas vegetais, os grnulos

    so formados dentro de estruturas especiais denominadas amiloplastos, envolvidos por

    uma matriz protica, o estroma. O reconhecimento da origem botnica do amido,

    atravs de microscopia importante porque possibilita mesmo a pessoas com pouca

    especializao, a descoberta de fraudes em partidas de amido, ocasionadas por mistura

    indevida de produtos amilceos de diferentes origens botnicas. O tamanho e forma dos

  • 31

    grnulos de amido so caractersticos da planta de origem conforme visualizado na

    Figura 6.

    O tamanho e a forma do grnulo de amido esto entre os fatores importantes

    utilizados para estabelecer os usos potenciais dos amidos. Grnulos pequenos (2,0 m),

    por exemplo, podem ser usados como substitutos de gordura devido ao tamanho ser

    semelhante ao dos miclios de lipdeos (CEREDA; VILPOUX, 2003).

    Segundo Daiuto (2005) o tamanho do grnulo de amido importante tambm

    em diversas aplicaes, influncia superfcie de reao e interfere na velocidade de

    decantao durante os processos industriais. Grnulos com dimetro homogneo

    influem na biodegradabilidade dos amidos contidos em plsticos enquanto que grnulos

    de amido de tamanho grande tm sido evitados em produtos comestveis como molhos e

    sobremesas lcteas que exigem uma sensao de maciez na boca.

  • 32

    Aumento: 1440 x

    Figura 6. Tamanho e forma dos grnulos de amido de diferentes tipos de plantas. Fonte: Cereda (2002).

    O amido que se apresenta na forma de discretos grnulos com forma e tamanhos

    dependentes de sua fonte botnica composto basicamente por dois tipos de

    macromolculas: amilose e amilopectina. O amido deve muito de funcionalidade a estas

    duas macromolculas, assim como a organizao fsica das mesmas dentro da estrutura

    granular (CEREDA, 2002).

  • 33

    2.2.2 Amilose e amilopectina

    Segundo Cereda (2008) as plantas amilceas tuberosas tm composio em que

    predominam os carboidratos e entre estes o amido. O amido um carboidrato complexo

    formado de resduos de glicose, unidos em sua maioria por ligaes glicosdicas -1,4

    alm de -1,6. Esse arranjo define os dois polmeros do amido, -amilose e -

    amilopectina. Na amilose h somente as ligaes do tipo -1-4 enquanto que a

    amilopectina, com peso molecular maior, composta de ligaes glicosdicas do tipo -

    1-4 e -1-6. Esta ltima confere a amilopectina configurao ramificada (Figura 7).

    Figura 7. Tipos de ligao entre as unidades de glicose na amilose (1) e amilopectina (2) Fonte: Synthetic (2005) apud Cereda (2008).

    A quebra da molcula do amido se d pelas enzimas do grupo das amilases que

    hidrolisam as ligaes -1,4. O uso das amilases em alimentos destina-se a

    transformao de amido em acar, converso de amido em maltose, liquefao do

    amido e mudanas de textura em vegetais. As amilases podem ser divididas em trs

    grupos:

    -amilases: que rompem ligaes no interior do substrato (endoamilases);

    -amilase: que hidrolisam unidades de maltose a partir do final no redutor

    (exoamilases);

  • 34

    glucoamilases: que removem unidades de glicose dos terminais no redutores

    das molculas do substrato.

    A -amilase ocorre em plantas, tecidos de mamferos e em micro-organismos .

    Apresenta ao aleatria, formando acares redutores e sua ao sobre a amilopectina

    leva formao de dextrinas de baixa massa molar. A -amilase a enzima mais

    encontrada em tecidos vegetais como no malte, capaz de hidrolisar as dextrinas ou

    amido em maltose. Apenas a glicose maltose e dextrinas at 4 molculas de glicose so

    fermentadas pelas leveduras em etanol. Apenas o amido gelificado hidrolizado pelas

    enzimas amilolticas (CEREDA, 2008).

    A amilopectina absorve muita gua durante a coco do amido e a grande

    responsvel pelo inchamento do grnulo. Portanto, amidos ricos em amilopectina so

    mais solveis em gua a 95 C do que os que contm muita amilose (MARCON, 2009).

    2.2.3 Propriedades do amido

    O amido amplamente utilizado para melhorar as propriedades tecnolgicas em

    sistemas alimentcios. As caractersticas estruturais de amidos e suas propriedades

    trmicas e de pasta tm recebido muita ateno de pesquisadores da rea (PERONI,

    2003).

    Gelatinizao

    A gelatinizao do amido o colapso do arranjo molecular, onde o grnulo sofre

    mudanas irreversveis em suas propriedades de modo que ao intumescer ocorre fuso

    da cristalinidade nativa, perda de birrefringncia e solubilizao. O ponto de

    gelatinizao inicial e a proporo sobre o qual ocorre influenciado pela concentrao

    de amido, mtodo de observao, tipo de grnulo e fonte botnica (MARCON, 2009).

    O processo de gelatinizao tambm chamado de escaldamento. Este promove

    modificaes na estrutura interna dos grnulos de amido, como hidratao e

    inchamento, aumento da claridade da pasta e acentuado e rpido aumento da

    consistncia da pasta (PEREIRA, 1998; APLEVICZ, 2006).

    Retrogradao

    Segundo Diniz (2006) a retrogradao o termo dado s transformaes, que

    ocorrem durante o resfriamento e o armazenamento de pastas de amido. O fenmeno ,

    basicamente, um processo de cristalizao de molculas de amilose e amilopectina, em

  • 35

    que, alm do aumento da firmeza do gel e da opacidade das pastas, observa-se perda da

    solubilidade em gua fria, aumento da resistncia hidrlise por enzimas amilolticas e

    cidos minerais e perda da capacidade de formao de complexo azul com iodo. Ocorre,

    ainda, uma diminuio de volume do gel e a expulso de gua ligada s molculas,

    processo conhecido como sinrese.

    A sinrese comumente encontrada em alguns produtos como molhos em geral.

    Devido retrogradao se potencializar em temperaturas de refrigerao, a sinrese

    frequente encontrada em produtos refrigerados e congelados. importante lembrar que

    amidos de diferentes fontes botnicas retrogradam em diferentes valores de temperatura

    (CEREDA et al., 2001).

    A retrogradao, segundo Aplevicz (2006), um processo que ocorre quando as

    molculas de amido gelatinizado comeam a se reassociar em uma estrutura ordenada.

    Nesta fase inicial, duas ou mais cadeias de amido podem formar um ponto de juno

    simples que depois, pode se desenvolver amplamente em mais regies ordenadas. Por

    ltimo, sob condies favorveis, uma ordenao cristalina aparece, forando a gua a

    sair do sistema.

    Daiuto (2005) estudou o comportamento dos gis de fculas de mandioca

    (Manihot esculenta), batata-doce (Ipomoa batatas), ahipa (Pachyrhizus ahipa), aafro

    (Curcuma longa), araruta (Maranta arundinacea), biri (Canna edulis), gengibre

    (Zengiber officinale), inhame (Dioscorea alata), mandioquinha-salsa (Arracacia

    xantorryza), taro (Colocasia esculenta), taioba (Xanthosoma sagittifolium) e zedoria

    (Curcuma zedoaria) e comparou com fculas de mandiocas comerciais modificadas e

    recomendadas para condies especficas de esterilizao e congelamento. A condio

    de armazenamento para o estresse de esterilizao de 121C/20mim e um ciclo de

    congelamento/descongelamento de 24 e 72 horas aps preparo dos gis temperatura de

    -20C. Concluiu que as fculas comerciais modificadas utilizadas para comparao

    apresentaram desempenho igual ou inferior s fculas nativas avaliadas para os

    estresses.

    Inchamento e Solubilidade

    Quando o amido aquecido em excesso de gua, acima da temperatura de

    empastamento, a estrutura cristalina rompida devido ao relaxamento de pontes de

    hidrognio e as molculas de gua interagem com os grupos hidroxilas da amilose e da

  • 36

    amilopectina. Isso causa um aumento do tamanho dos grnulos devido ao inchamento e

    tambm ocorre parcial solubilizao (HOOVER, 2001).

    O poder de inchamento dos grnulos, que pode ser determinado pelo

    aquecimento da amostra de amido em excesso de gua, definido como o peso do

    sedimento inchado (g) por grama de amido. A solubilidade do amido tambm pode ser

    determinada na mesma suspenso. Ela expressa como a porcentagem (em peso) da

    amostra de amido que dissolvida aps aquecimento (HOOVER, 2001).

    Propriedade de pasta

    As mudanas que ocorrem nos grnulos de amido durante a gelatinizao e

    retrogradao so as principais determinantes do comportamento de pasta desses

    amidos, as quais tm sido medidas principalmente pelas mudanas de viscosidade

    durante o aquecimento e resfriamento de disperses de amido usando equipamentos

    como o viscoamilgrafo Brabender e mais recentemente, o viscoamilgrafo rpido ou

    Rpido Visco Analisador (RVA, Newport Scientific, Narabeen, Austrlia)

    (MATSUGUMA, 2006).

    Os parmetros normalmente determinados para interpretao das propriedades

    de pasta atravs da curva de empastamento (Figura 8) so:

    -Temperatura de pasta: temperatura em C, calculada com base no tempo de

    funcionamento do RVA (6C/min); correspondente ao ponto onde se inicia a formao

    da curva;

    -Viscosidade de pico: valor de mxima viscosidade do amido, durante o ciclo de

    aquecimento;

    -Quebra: diferena de viscosidade entre o pico mximo e a viscosidade mnima a

    95C;

    -Viscosidade final: valor da viscosidade temperatura final de resfriamento

    (50C);

    -Retrogradao: diferena de viscosidade mnima a 95C e a viscosidade final,

    tambm chamado de setback.

  • 37

    Figura 8. Curva de tpica de empastamento, obtido em RVA apresentando os parmetros comumente medidos e viscosidade em unidade RV. Fonte: THOMAS; ATWELL, 1999 apud MATSUGUMA,2006.

    O amido de mandioca de alta expanso, pois seus grnulos sofrem grande

    inchamento em temperaturas mais baixas, porm as foras associativas tornam-se

    frgeis, sob agitao mecnica, o que faz com que o seu viscograma Brabender

    apresente um pico de viscosidade, seguido de uma acentuada queda durante o

    aquecimento (FRANCO et al., 2001).

    Amido de mandioca

    De acordo com sua acidez, o amido de mandioca pode ser classificado como

    fcula (quando o amido no sofre fermentao alguma), polvilho doce (amido com

    acidez de 1,0 mL de NaOH N/100 ) e polvilho azedo (amido fermentado com acidez de

    1,0 mL de NaOH N/1) (DINIZ, 2006).

    Segundo Daiuto 2005, o dimetro do grnulo de amido de mandioca varia em

    funo do prprio desenvolvimento da raiz de reserva, variao essa pouco relatada. A

    fcula de mandioca apresenta cerca de 18% de amilose e 82% de amilopectina,

    expressos sobre o total de amido. No amido de cereais a amilose ocorre em

  • 38

    porcentagens de 20 a 25%. A proporo entre os polmeros considerada como a maior

    responsvel pelas diferenas funcionais entre amido e fcula. Os gis de amido so mais

    rgidos, enquanto que os de fculas so mais viscosos e transparentes (CEREDA et al.,

    2001).

    O contedo de amilopectina do amido de mandioca o faz particularmente

    conveniente para uso em alimentos. Outras propriedades vantajosas incluem uma

    temperatura de gelatinizao na faixa de 58,4 a 70C, rpido aumento na viscosidade

    durante a gelatinizao, o que o torna um espessante muito usual, alta claridade na

    suspenso, sabor suave, baixa tendncia a retrogradao e boa estabilidade de gel que,

    porm, possui textura com alta coesividade (SOARES JNIOR, 1995).

    Apesar da importncia e de suas inmeras aplicaes industriais, o amido de

    mandioca produzido no Brasil apresenta grande variao de qualidade, principalmente

    no produto fermentado. A crescente demanda da indstria alimentcia, setor que requer

    maior uniformidade deste produto, exige estudos que relacionem parmetros do

    processo de obteno e suas caractersticas tecnolgicas (DINIZ, 2006).

    Amidos modificados

    O amido empregado pela indstria alimentcia como ingrediente em alimentos

    processados, sendo esta uma de suas principais reas de aplicao. Quando novos

    produtos so desenvolvidos, amidos com propriedades especficas so utilizados para

    conferir a funcionalidade desejada ao alimento (CEREDA; VILPOUX, 2003).

    A oxidao pode gerar diferentes produtos dependendo dos agentes

    modificadores utilizados. Os amidos podem ser oxidados por diversos agentes como o

    hipoclorito de sdio e de clcio, o persulfato de amnio, o permanganato de potssio, o

    perxido de hidrognio, o cido peractico, o cloridrato de sdio e os perboratos e

    cidos hipoclricos (CEREDA; VILPOUX, 2003).

    Dias (2001) analisando os amidos tratados com cidos butricos, actico,

    propinico e ltico considerou que o acido ltico foi o mais importante para o

    desenvolvimento da propriedade de expanso do amido de mandioca fermentado seco

    ao sol e tambm foi o que mais afetou a queda na viscosidade da pasta.

  • 39

    2.2.4 O mercado de amido

    O mercado mundial de amido dividido em 5 matrias-primas, 4 delas de

    origem tropical (milho, batata, batata doce e mandioca). Dessas matrias primas, o

    milho a mais importante, com 71% da produo mundial de amido (VILPOUX,

    2006).

    O mercado de amidos vem crescendo e se aperfeioando, levando busca de

    produtos com caractersticas especficas que atendam as exigncias da indstria. A

    produo de amidos modificados uma alternativa que vem sendo desenvolvida h

    algum tempo com o objetivo de superar uma ou mais limitaes dos amidos nativos e

    assim aumentar a utilidade deste polmero nas aplicaes industriais (LEONEL;

    JACKEY; CEREDA, 1998).

    Segundo Vilpoux (2003) e Aplevicz (2006) o potencial de mercado do amido no

    Brasil (Tabela 4), representado pelos trs principais tipos de produtos: hidrolisados,

    amido nativo e modificado. O mercado brasileiro de fcula de mandioca dominado

    pela fcula nativa com 54% da produo, seguido da fcula modificada com 20,8%.

    Tabela 4. Estimativa do mercado de amido de milho e de fcula de mandioca no Brasil. Produtos Milho (%) Mandioca (%) Total (%) Hidrolisados 595.000 58,3 65.000 11,2 660.000 41,3 Amido nativo 288.000 28,2 312.000 54,0 600.000 37,5 Amido modificado

    60.000 5,9 120.000 20,8 180.000 11,3

    Polvilho azedo - - - 50.000 8,7 50.000 3,1 Outros 77.000 7,5 31.000 5,4 108.000 6,8 Total 1.020.000 100, 578.000 100, 598.000 100,

    (%) 63,8 36,2 100,0 Fonte: Aplevicz (2006).

    2.3 FCULA DE MANDIOCA

    De acordo com a Instruo Normativa n. 23 de 14 de dezembro de 2005

    Normas de Classificaes de Produtos Amilceos, o amido de mandioca a substncia

    amilcea extrada das razes de mandioca, obtida por decantao, centrifugao ou

    outros processos tecnolgicos adequados (BRASIL, 2005). No Brasil, o amido de razes

    e tubrculos recebe a denominao de fcula.

  • 40

    2.3.1 O mercado de fcula de mandioca

    Segundo Vilpoux (2003) a produo mundial de fcula de mandioca superou

    quatro milhes de toneladas neste ano. Sendo a segunda fonte de amido no mundo

    perdendo apenas para o milho, mas a frente do trigo e da batata.

    O Brasil continua presente no mercado internacional de fcula, porm com

    quantidades ainda insignificantes se comparados Tailndia que ainda detm 85% das

    exportaes de fcula e de pellets. No ano de 2008, as vendas brasileiras para outros

    pases atingiram 9.311 toneladas e se destinaram principalmente para a Venezuela,

    Bolvia, Estados Unidos, Argentina e Chile (GROXKO, 2009).

    A produo de fcula de mandioca, no Brasil, ganhou presena a partir de 1990,

    quando o volume alcanado foi de 170 mil toneladas. A partir deste ano, houve uma

    significativa evoluo, com novas indstrias se instalando, primeiramente no Paran,

    So Paulo, Mato Grosso do Sul e mais tarde em Gois e Par (Figuras 9 e 10)

    (GROXKO,2009).

    Figura 9. Produo brasileira de fcula de mandioca, entre 1990 a 2009. Fonte: ABAM para os anos de 1990 a 2003 e CEPEA de 2004 a 2009 apud GROXKO, 2009

    Figura 10. Produo de fcula nos principais Estados, no ano de 2009. Fonte: CEPEA apud GROXKO, 2009

  • 41

    Dentre os principais consumidores de fcula brasileira destacam-se a indstria

    de papel e papelo, massas, biscoitos e panificao, atacadistas e frigorficos. No ano de

    2008, houve um aumento significativo de 9% na demanda pela indstria de massas,

    enquanto que os frigorficos apresentaram uma reduo nas compras de fcula

    (GROXKO, 2009).

    O segmento de fcula pode ser dividido em dois subsegmentos: um de fcula

    nativa e polvilho, obtido do processamento da raiz, e outro de amidos modificados, que

    pode ser realizado a partir da fcula nativa ou do leite de mandioca, que consiste na

    fcula antes da secagem. A indstria de fcula nativa apresenta as principais

    caractersticas de um mercado concorrencial, ou seja: a tecnologia est acessvel aos

    interessados; o nmero de empresas vem crescendo ao longo do tempo; o produto das

    empresas praticamente homogneo; e considerado fcil entrar nesse mercado, ou

    seja, o investimento no considerado barreira entrada de novas empresas

    (GAMEIRO; CARDOSO, 2003).

    A anlise a seguir indica os diferentes usos possveis para a fcula de mandioca

    segundo Vilpoux (2006).

    Amidos nativos

    Frigorficos: a fcula usada neste segmento de mercado. Ela apresenta maior

    absoro de gua, deixa os produtos mais macios, proporcionando maiores

    rendimentos e menores custos. Os critrios tcnicos de uso de fcula nos

    diferentes produtos deste setor so:

    Salsichas: de 1,5 a 2,0%.

    Mortadela: 4,5%, com mximo de 5,0%.

    Lingias: mximo de 1,5%.

    Apresuntados: mximo de 2%.

    Alm desses usos, algumas empresas incorporam amido nos molhos usados nas

    carnes maturadas.

    Salgadinhos: poucos salgadinhos usam amidos nativos. Os principais so os

    amendoins japoneses, que usam fcula de mandioca, sozinha ou em mistura com

    polvilho azedo.

    Po de queijo: com o crescimento do consumo de po de queijo, que passou de

    um mercado regional para nacional, o consumo de fcula cresceu muito. A

  • 42

    fcula de mandioca usada, na maioria das vezes, em mistura com polvilho

    azedo.

    Tapioca de goma: a tapioca de goma um produto tpico do Nordeste, feito

    apenas com fcula de mandioca umedecida. Tradicionalmente se usava fcula

    local, chamada de goma, mas em razo de preos inferiores, as fecularias do

    Paran conquistaram este mercado. Hoje, possvel estimar um consumo anual

    entre 10 e 20.000 toneladas para este mercado, com grande potencial de

    crescimento, em funo da extenso do consumo de tapioca de goma em outras

    regies do Brasil.

    Amidos modificados:

    Po de queijo: alm do uso de fcula de mandioca nativa, a maioria dos

    fabricantes de po de queijo utiliza polvilho azedo em seu processo.

    Sagu Tapioca: o sagu (perolas de mandioca) e a tapioca (perolas quebradas)

    so produzidos para uso em sobremesas e consumidos principalmente no Sul e

    Sudeste do pas. A produo de tapioca mais fcil e realizada por 6 ou 7

    fecularias, enquanto que apenas 3 produzem sagu em grande escala.

    Papel: quimicamente, o amido e a celulose da massa de papel so semelhantes,

    pois os dois so polmeros de glicose. O amido, nativo ou modificado,

    utilizado em propores diferentes em funo do tipo de papel, mas tambm em

    funo dos processos de fabricao.

    Carr (2007) no seu trabalho desenvolveu uma embalagem biodegradvel tipo

    espuma (Figura 11), obtida a partir de fcula de mandioca para o armazenamento de

    alimentos. As espumas foram obtidas pelo processo de termo-expanso de uma massa

    de amido, gua e aditivos e os consumidores avaliaram os parmetros (aparncia,

    resistncia, confiabilidade e inteno de compra) e aprovaram o produto.

    Figura 11. Espumas de fcula de mandioca armazenando alimentos. Fonte: Carr (2007).

  • 43

    Segundo Groxko (2009) os empresrios brasileiros esto diante de dois grandes

    desafios: baratear os custos de produo da fcula brasileira e conquistar novos

    mercados. Este esforo conjugado entre os rgos do governo e os empresrios torna-se

    necessrio na medida em que outros pases como a Tailndia e o Vietn ganham

    destaque no mercado internacional deste produto.

    O crescimento do mercado nacional de amido lento e pode ser estimado entre 2

    e 5% ao ano, o que insuficiente para absorver o crescimento da produo de fcula no

    Brasil. A falta de mercado, com aumento do numero de competidores em nvel nacional,

    prejudica o bom desenvolvimento do setor. A abordagem dos diferentes mercados

    nacionais de amido permite definir alguns nichos possveis serem ocupados pelas

    fecularias (Figura 12) (VILPOUX, 2006). Segundo o autor, a produo de polvilho

    azedo est vinculada ao desenvolvimento de tecnologia de produo.

    Figura 12. Diferentes mercados de amido e principais fatores competitivos. Fonte: Vilpoux (2006).

    2.3.2 Tecnologia de produo do amido de mandioca

    Segundo Vilpoux (2003) apesar de representar uma produo inferior de

    mandioca, os amidos de trigo e de batata foram objetos de inumeras pesquisas, o que

    permitiu otimizar a produo industrial. Por ser uma cultura de pases tropicais, com

    menor desenvolvimento que nos pases europeus (origem dos amidos de trigo e batata) a

    mandioca no foi objeto de pesquisa suficiente. Em conseqncia, o processamento da

    fcula de mandioca bem menos otimizado que os dos outros amidos comerciais, com

    perdas elevadas de amido e a quase total falta de aproveitamento dos resduos.

    Segundo Leonel e Cereda (2000) a melhoria do processo de extrao da fcula

    de mandioca atualmente um problema bastante discutido entre industriais e

  • 44

    pesquisadores. Para cada tonelada de raiz de mandioca processada obtm-se por volta

    de 250 kg de fcula e perde-se no resduo fibroso cerca de 140 kg de fcula que no foi

    extrada no processamento. No estudo realizado pelas pesquisadoras a insero no

    processo de uma segunda extrao da fcula no farelo possibilitaria uma reduo de

    cerca de 20% do teor de amido deste produto.

    O processo de produo de fcula de mandioca, qualquer que seja o grau de

    tecnologia empregada, consiste das etapas de lavagem e descascamento das razes,

    ralao para a desintegrao das clulas e liberao dos grnulos de amido, separao

    das fibras e do material solvel e, finalmente, secagem (LEONEL; JACKEY;

    CEREDA, 1998). No processo de produo (Figuras 13) o bagao acumulado

    eliminado e a fcula arrastada pela gua e separada desta por centrifugao.

    Figura 13. Etapas de produo de fcula de mandioca. Fonte: Cavallet (2002).

  • 45

    Figura 14. Fotos da produo de fcula de mandioca. Fonte: Acervo da autora.

    Para melhor visualizar, as figura 14 A-K apresenta uma sntese exemplificada do

    processo de produo da fcula de mandioca. Inicialmente as razes de mandioca, aps

    pesagem e avaliao do teor de amido, em balana hidrosttica, so encaminhadas s

    moegas no caminho (Figura 14A), que colocado no tombador inclinado onde a

    mandioca descarregada com auxilio da gravidade, para um silo (Figura 14B). Em

  • 46

    seguida as razes so transportadas por esteiras (Figura 14C) que descarrega na peneira

    vibratria (Figura 14D) e so puxadas atravs de uma esteira at o silo de estocagem,

    onde na seqncia so encaminhados at o lavador-descascador. O mesmo trabalha sob

    filete contnuo de gua e possui um eixo, provido de hastes de ao revestidas de

    borracha, dispostas radialmente,e que giram lentamente e promovem o atrito entre as

    razes. Nessa operao, as sujidades e as pelculas externas presentes nas razes so

    retiradas pela gua e pelo atrito entre as razes e as ps eixos (Figura 14E). Aps a

    lavagem, as razes passam por um colaborador que retira, manualmente, o pednculo

    das razes (Figura 14F). Aps, as razes so encaminhadas ao cortador de razes, que as

    fraciona em pedaos de, aproximadamente, 30 mm de espessura. Seguem, ento, para

    um desintegrador/raspador ou cevadeira (Figura 14G), que desintegra as clulas, para a

    liberao do amido. Esta uma etapa crtica do processo, pois a eficincia da extrao

    do amido depende da perfeita desintegrao das clulas nesta etapa. Neste momento,

    liberada a linamarina que, em contato com a gua e enzimas, produz acetona cianidrina

    e cido ciandrico. Este cido, dissolvido na gua e em contato com materiais contendo

    ferro, pode formar ferrocianetos, provocando uma cor azulada no amido. Por esse

    motivo, a partir deste ponto, todos os equipamentos e tubulaes so feitos de ao

    inoxidvel de alta qualidade. A polpa obtida com a desintegrao passa a seguir, para os

    extratores, cones rotativos em srie, providos de peneiras compostas por telas finas, com

    malha de inox de mach 150 e 220, que separam as fibras de maior tamanho (Figura

    14H). Assim, assegurada uma eficiente separao do amido e das fibras de celulose. A

    polpa lavada ou bagao, contendo 80-95% de gua, encaminhada para um depsito e,

    geralmente, destinada para alimentao animal. J o leite de amido cr encaminhado

    para centrfugas separadoras (Figura 14I), que separam as impurezas e realizam uma

    concentrao do mesmo. Em seguida, efetuada uma desidratao mecnica num filtro

    contnuo vcuo (Figura 14J). O amido desidratado encaminhado a um secador tipo

    pneumtico, ou flash dryer (Figura 14K) onde a umidade evapora mediante exposio

    uma corrente de ar quente. O amido atinge, um teor de umidade final de 12 14%.

    Para evitar perdas de amido, atravs do escape junto com o ar de descarga, o secador

    provido de ciclones de recuperao. O amido seco encaminhado para o setor de

    embalagem, onde acondicionado em sacos de 23 Kg ou bags de 1.000 Kg.

    A fcula de mandioca apresenta caractersticas fsico-qumicas de grande

    interesse industrial, mas como sua aplicao est concentrada em pases tropicais, surge

    necessidade do desenvolvimento de fculas que apresentem novas propriedades

  • 47

    funcionais. Nos pases da Amrica do Sul existe a produo de fcula de mandioca

    fermentada e seca ao sol, conhecido por polvilho azedo. Esta fcula capaz de gerar

    massas que, quando assadas se expandem sem a necessidade de adio de fermento ou

    de processo de extruso. Essas massas expandidas so livres de glten e, sua

    composio bsica fcula, gua, gordura, sal e ovos (pode ser adicionado queijo, para

    produo de po de queijo), sendo assadas em forno a aproximadamente 200C

    (DEMIATE; CEREDA, 2000).

    2.4 POLVILHO AZEDO

    Segundo Maeda e Cereda (2001), o polvilho azedo um tipo de fcula de

    mandioca modificada por processo de fermentao e secagem solar, apresentando

    caractersticas bem diversas do polvilho doce. No polvilho azedo a fermentao tem

    vrias finalidades: eliminar a toxicidade, tornar a polpa macia para produo de biscoito

    e po de queijo, produtos que se expandem ao forno (MARCON et al., 2007).

    2.4.1 Caractersticas do polvilho

    O polvilho azedo um derivado da fcula de mandioca encontrado praticamente

    em todos os pases da Amrica do Sul, com exceo do Equador. (CEREDA; LIMA,

    1981).

    O polvilho azedo um produto tpico brasileiro, utilizado na culinria como

    matria-prima indispensvel para produo de biscoitos de queijo expandidos. Como

    produto tradicional do Estado de Minas Gerais, o polvilho azedo conseguiu expandir-se

    para todo o pas, a partir da cidade de So Paulo. Esta expanso deveu-se a uma das

    suas aplicaes, a elaborao do po de queijo, que conseguiu grande penetrao como

    fast food. Outro derivado do polvilho azedo o biscoito de polvilho, outro produto

    tradicional de Minas Gerais (CEREDA; VILPOUX, 2002).

    O polvilho azedo um amido modificado com temperatura de gelificao

    inferior fcula de mandioca nativa, o que explica a possibilidade de gelificao do

    amido pelo processo de escaldamento (CEREDA et al., 2000).

    As principais caractersticas que diferem o polvilho azedo do amido de

    mandioca nativo, tambm denominado polvilho doce so: acidez, grau de expanso,