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UNIVERSIDADE ESTADUAL PAULISTA “JULIO DE MESQUITA FILHO”
FACULDADE DE CIÊNCIAS AGRONÔMICAS
CAMPUS DE BOTUCATU
PRODUÇÃO DE AMIDO MODIFICADO DE MANDIOCA COM
PROPRIEDADE DE EXPANSÃO
THAÍS PAES RODRIGUES DOS SANTOS
Dissertação apresentada à Faculdade de
Ciências Agronômicas da UNESP – Campus
de Botucatu, para obtenção do título de Mestre
em Agronomia (Energia na Agricultura).
BOTUCATU – SP
Junho – 2012
UNIVERSIDADE ESTADUAL PAULISTA “JULIO DE MESQUITA FILHO”
FACULDADE DE CIÊNCIAS AGRONÔMICAS
CAMPUS DE BOTUCATU
PRODUÇÃO DE AMIDO MODIFICADO DE MANDIOCA COM
PROPRIEDADE DE EXPANSÃO
THAÍS PAES RODRIGUES DOS SANTOS
Orientador: Prof.º Dr. Cláudio Cabello
Dissertação apresentada à Faculdade de
Ciências Agronômicas da UNESP – Campus
de Botucatu, para obtenção do título de Mestre
em Agronomia (Energia na Agricultura).
BOTUCATU – SP
Junho – 2012
DEDICO,
A DEUS,
E
Aos meus pais,
Jesuino Rodrigues dos Santos
Cleusa Isabel Paes dos Santos
Pela dedicação, compreensão e exemplos de vida.
AGRADECIMENTOS
Agradeço a Deus, que me conduziu durante todo esse curso nos
momentos de alegrias, mas, sobretudo nos momentos de dúvidas e incertezas.
À minha família, pela compreensão, paciência, incentivo em todos
os momentos da minha vida, principalmente naqueles de muitas dúvidas.
Ao CERAT, que além de contribuir para meu crescimento
profissional e pessoal, disponibilizou toda estrutura e equipamentos para realização desse
projeto.
Ao meu orientador, Cláudio Cabello, que me conduziu para a
realização desse trabalho com conselhos profissionais e pessoais.
À professora Magali Leonel, pelas sugestões e longas conversas,
assim como conselhos profissionais e pessoais.
As amigas e companheiras de profissão, Mariana Schmidt e
Daniela Pigoli, por me apresentarem o curso e pelo incentivo para o início deste trabalho.
Às professoras Martha Maria Mishan e Maria Márcia Pereira
Sartori, pela realização das análises estatísticas.
Aos técnicos de laboratório do CERAT, Luiz Henrique Urbano e
Juliana Eburneo, que me deram suporte técnico no decorrer deste trabalho.
As secretárias do CERAT, Alessandra Luiza e Alessandra, pela
atenção e suporte.
Aos funcionários da biblioteca e seção de pós-graduação da FCA,
pelo auxílio, atenção e ajuda, durante este curso.
Aos amigos do CERAT, Alessandra Luiza, Juliana Eburneo,
Cristiane Salata, Priscila Figueiredo, Felipe Curcelli, Fernanda Moretti, Ezequiel do
Carmo, Sihélio Cruz, Ileana Camacho, Nice, Rodrigo Repke, Luiz Henrique, pela amizade
e ajuda nas análises sensoriais.
A CAPES, pela concessão da bolsa de mestrado.
A Indústria Duas Rodas, pela doação das amostras de aroma.
As bancas examinadoras da qualificação e defesa.
As minha amigas que com todo apoio e amizade me ajudaram, em
diversos momentos durante a realização dessa dissertação, Raquel Bertani, Débora Rizatto,
Andréa Franco, Juliana Carvalho, Mariana Oliveira, Miriam Silva, Larissa Santiago,
Juliane Paes, Carol Paes, Isabela Iessi e Érica Barros.
A todos que de alguma maneira me ajudaram e contribuíram
para a realização deste trabalho.
Muito Obrigada!
VII
SUMÁRIO
Páginas
LISTA DE TABELAS ..................................................................................................... X
LISTA DE FIGURAS ................................................................................................... XII
RESUMO ....................................................................................................................... 14
SUMMARY ................................................................................................................... 16
1 INTRODUÇÃO ........................................................................................................... 18
2 REVISÃO DE LITERATURA ................................................................................... 21
2.1 Mandioca (Manihot esculenta Crantz) ................................................................. 21
2.2 Amido ................................................................................................................... 22
2.3 Amidos Modificados ............................................................................................ 26
2.3.1 Amido de mandioca modificado com expansibilidade ................................. 29
2.4 Pão de queijo ........................................................................................................ 35
3 MATERIAL E MÉTODOS ......................................................................................... 39
3.1 Matéria Prima ....................................................................................................... 39
3.2 Caracterização da matéria prima e do amido de mandioca modificado ............... 39
3.2.1 Acidez titulável e pH ..................................................................................... 40
3.2.2 Açúcares redutores ........................................................................................ 40
3.2.3 Amido ............................................................................................................ 41
3.2.4 Cinzas ............................................................................................................ 41
3.2.5 Fibras ............................................................................................................. 42
3.2.6 Lipídios .......................................................................................................... 42
3.2.7 Proteínas ........................................................................................................ 42
3.2.8 Umidade ........................................................................................................ 43
3.2.9 Determinação da concentração de grupos carbonil ....................................... 43
3.2.10 Determinação da concentração de grupos carboxil ..................................... 43
3.2.14 Volume específico, Densidade e Índice de expansão .................................. 44
3.2.11 Propriedade de pasta (RVA) ........................................................................ 45
3.2.12 Índice de absorção de água (IAA) e Índice de solubilidade em água (ISA) 46
VIII
3.2.13 Resistência a ciclos de congelamento e descongelamento .......................... 47
3.2.16 Cor ............................................................................................................... 47
3.3 Processo de modificação do amido ...................................................................... 48
3.3.1 Planejamento experimental ........................................................................... 49
3.3.2 Modificação fotoquímica do amido de mandioca nativo .............................. 53
3.4 Aplicação: Pão de queijo ...................................................................................... 54
3.4.1 Ingredientes ................................................................................................... 54
3.4.2 Modo de preparo ............................................................................................ 55
3.5 Caracterização dos pães de queijo ........................................................................ 55
3.5.1 Preparo das amostras de pão de queijo para análises físico-químicas ........... 55
3.5.2 Composição centesimal dos pães de queijo ................................................... 56
3.5.3 Valor energético total .................................................................................... 56
3.5.5 Caracterização física dos pães de queijo ....................................................... 56
3.5.5.1 Volume específico, Índice de expansão e Densidade ................................. 56
3.5.5.3 Dureza dos biscoitos ................................................................................... 56
3.5.5.2 Espessura de crosta ..................................................................................... 57
3.5.6 Cor ................................................................................................................. 57
3.5.7 Teste de aceitabilidade .................................................................................. 57
3.6 Análises estatísticas .............................................................................................. 58
4 RESULTADOS E DISCUSSÃO ................................................................................ 59
4.1 Composição centesimal da matéria prima ............................................................ 59
4.2 Ensaios .................................................................................................................. 60
4.3 Caracterização do amido modificado ................................................................... 69
4.3.1 Composição centesimal das amostras de polvilho azedo e do amido de mandioca
modificado. ............................................................................................................. 69
4.3.1 Grupos carbonil e carboxil ............................................................................ 70
4.3.4 Volume específico, índice de expansão e densidade ..................................... 71
4.3.2 Propriedade de pasta (RVA) .......................................................................... 74
4.3.3 Índice de absorção de água (IAA) e Índice de solubilidade em água (ISA) . 75
4.3.3 Resistência a ciclo de congelamento e descongelamento .............................. 76
4.3.5 Cor ................................................................................................................. 76
IX
4.4 Caracterização dos pães de queijo ........................................................................ 78
4.4.1 Composição físico-química e valor energético total ..................................... 78
4.4.3 Caracterização física (Volume específico, Índice de expansão, Densidade,
Dureza e Espessura de crosta) ................................................................................ 79
4.4.2 Cor ................................................................................................................. 81
4.4.3 Teste de aceitabilidade .................................................................................. 82
5 CONCLUSÕES ........................................................................................................... 85
6 REFERÊNCIAS .......................................................................................................... 86
X
LISTA DE TABELAS
Página Tabela 1. . Níveis das variáveis de concentração de ácido lático e tempo de exposição do
ensaio 3. ................................................................................................................................ 51
Tabela 2. Planejamento fatorial 52 completo simples do ensaio 3. ...................................... 52
Tabela 3. Composição centesimal da amostra de amido de mandioca nativo. ..................... 60
Tabela 4. Resultados obtidos das análises de volume específico e carboxil das amostras do
ensaio 1. ................................................................................................................................ 60
Tabela 5. Resultados da análise de volume específico dos corpos de prova dos tratamentos
do ensaio 2. ........................................................................................................................... 62
Tabela 6. Resultados obtidos de volume específico nos tratamentos realizados no ensaio 3.
.............................................................................................................................................. 64
Tabela 7. Coeficientes de regressão estimados e ANOVA para volume específico dos
tratamentos realizados. ......................................................................................................... 65
Tabela 8. Coeficientes de regressão estimados e ANOVA para volume específico dos
tratamentos realizados (modelo ajustado). ........................................................................... 66
Tabela 9. Resultados obtidos de volume específico dos corpos de provas dos tratamentos
realizados no ensaio 3, teste Tukey e quadro da análise de variância dos tratamentos
realizados. ............................................................................................................................. 67
Tabela 10. Composição centesimal das amostras de polvilho azedo, amido de mandioca
modificado comercial e amido de mandioca modificado. .................................................... 69
Tabela 11. Teores de grupos carbonil e carboxil e total de oxidação das amostras de amido.
.............................................................................................................................................. 70
Tabela 12. Médias de volume específico, índice de expansão e densidade das amostras de
amido. ................................................................................................................................... 72
Tabela 13. Resultados das análises de viscosidade das amostras de amido. ........................ 75
Tabela 14. Médias do índice de absorção de água (IAA) e índice de solubilidade em água
(ISA) das amostras de amido. ............................................................................................... 76
Tabela 15. Luminosidade L*, croma a* e croma b* das amostras de amidos...................... 77
Tabela 16. Composição centesimal, umidade e quantidade de calorias das amostras de pão
de queijo. .............................................................................................................................. 78
XI
Tabela 17. Médias de volume específico, índice de expansão, densidade e dureza das
amostras de pão de queijo. .................................................................................................... 79
Tabela 18. Resultados das medições de espessura de crosta, superior e inferior, das
amostras de pão de queijo. .................................................................................................... 80
Tabela 19. Luminosidade L*, croma a* e croma b* das amostras de pão de queijo............ 81
Tabela 20. Percentagem de notas entre 7 e 9 atribuídas na análise sensorial global das
amostras de pão de queijo. .................................................................................................... 83
XII
LISTA DE FIGURAS
Página
Figura 1. Estrutura molecular da amilose. ............................................................................ 23
Figura 2. Estrutura molecular da amilopectina. .................................................................... 23
Figura 3. Fluxograma do processo industrial de extração do amido de mandioca. .............. 25
Figura 4. (A) Tanques de fermentação do amido de mandioca; (B) Jiraus para secagem do
polvilho azedo. ..................................................................................................................... 29
Figura 5. (A) Área de secagem do polvilho azedo; (B) Revolvimento do polvilho azedo,
para secagem completa. ........................................................................................................ 30
Figura 6. Fluxograma do processo de produção de pão de queijo. ...................................... 36
Figura 7. Perfil típico de viscosidade do amido ................................................................... 46
Figura 8. Imagem padrão para avaliação de cor. .................................................................. 48
Figura 9. Esquema da mesa de exposição à Luz UV............................................................ 48
Figura 10. Fluxograma da metodologia da modificação do amido nativo do ensaio 1. ....... 50
Figura 11. Fluxograma da foto modificação do amido de mandioca nativo do ensaio 3. .... 53
Figura 12. Fluxograma da foto modificação do amido nativo de mandioca (ensaio final). . 54
Figura 13. Corpos de provas da análise de volume específico das amostras de amido. Da
amostra AMN, amido de mandioca nativo e modificado (Tratamento 13). ......................... 65
Figura 14. Efeito do tempo de exposição no volume específico dos tratamentos realizados.
.............................................................................................................................................. 66
Figura 15. Efeito da concentração de ácido lático no volume específico dos tratamentos
realizados. ............................................................................................................................. 68
Figura 16. Corpos de provas da análise de volume específico das amostras de amido.
Amostras de polvilho A, B, amido de mandioca nativo (AMN) e amido de mandioca
modificado (AMM). ............................................................................................................. 72
Figura 17. Corpos de provas da análise de volume específico das amostras de amido
Amostras de polvilho A, B e C e amido de mandioca modificado (AMM). ........................ 73
Figura 18. Pães de queijo após assados cortados ao meio. ................................................... 80
Figura 19. Pães de queijo assados das amostras, de polvilho azedo A, B e C, AMMC e
AMM. ................................................................................................................................... 81
XIII
Figura 20. Gráfico de distribuição da frequência de notas na escala hedônica das amostras
de pães de queijo. AMM: amido de mandioca modificado; AMMC: amido de mandioca
modificado comercial. .......................................................................................................... 82
Figura 21. Gráfico de distribuição da frequência de notas na escala hedônica das amostras
de pães de queijo formados nos grupos de notas. ................................................................. 83
14
RESUMO
O amido de mandioca apresenta características que o diferenciam
de outras fontes vegetais e tem sido preferido à medida que atende demandas por aplicações
especificas. Utilizado nestas aplicações, in natura ou modificados, vem requerendo
pesquisas e desenvolvimento de novas características, principalmente, incorporadas por
modificações físicas, químicas e/ou enzimáticas. O polvilho azedo é um amido modificado
por via fotoquímica em um processo de fermentação anaeróbia e secagem ao sol, não
havendo padronização no produto final, quanto suas características físico-químicas e
comportamentais, o que é indesejável para aplicações industriais, como na indústria de
alimentos. Muitas pesquisas já foram realizadas a fim de investigar fatores que determinam
o desenvolvimento da propriedade de expansão do polvilho azedo e revelaram que a
fermentação lática e a exposição ao sol são os mais importantes. A partir disso, o presente
trabalho teve como objetivo a avaliação de modificação com a oxidação do amido de
mandioca com diferentes concentrações de ácido lático e secagem em diferentes tempos de
exposição à radiação UV, buscando um protocolo de processo que apresentasse
características desejáveis, como baixos níveis de acidez, elevada expansão e controle na
qualidade físico-químicas, físicas e de pasta, com o intuito de se assemelhar ao polvilho
15
azedo. Foram realizados ensaios que indicaram a melhor forma de modificação assim como
a variação do tempo de exposição da mesma, definindo assim, o protocolo de modificação
de amido para o desenvolvimento da propriedade de expansão. Os amidos foram
modificados por via úmida, oxidação com solução de ácido lático 85% PA a 2%, durante
10 minutos, em temperatura ambiente e agitação constante. Na sequência, o amido foi
recuperado por filtragem a vácuo e exposto à radiação UV durante 60 minutos, com
revolvimento do material a cada 15 minutos, em seguida, foi levado à estufa de circulação
de ar a 45ºC durante 7 horas, para completar a secagem. Os amidos de mandioca
modificados (AMM) foram analisados quanto a composição físico-química e suas
propriedades físicas e comportamentais, sendo comparado a três amostras comerciais (A, B
e C) de polvilho azedo, adquiridas no comercio local e uma amostra de amido de mandioca
modificado comercial (AMMC). Em relação à composição química, o AMM se assemelhou
as amostras de polvilho azedo, na maioria dos itens, exceto no teor de acidez, o qual estava
de acordo com a legislação, diferente do ocorrido com as amostras de polvilho. Quanto à
expansibilidade verificou-se que o AMM apresentou volume específico semelhante aos de
duas das três amostras de polvilho azedo (amostras A e B) e ficou próximo do valor do
AMMC, assim como no índice de expansão. Em relação a viscosidade final, a do amido
AMM diminuiu cerca de 40% comparado com o amido nativo, mostrando a degradação
sofrida no granulo do amido pelo processo de oxidação seguido de exposição UV foi
intensa. As análises sensorial e física dos pães de queijo mostraram não haver diferença
estatística frente a duas amostras de polvilho azedo (A e B), se diferenciando apenas da
amostra C e AMMC, as quais não foram aprovadas pelos degustadores. Portanto, com os
resultados obtidos, pode-se concluir que o protocolo de modificação fotoquímica,
desenvolvida no presente trabalho, pode ser utilizada para a produção de amido de
mandioca modificado com propriedade de expansão.
Palavras chave: ácido lático, radiação UV, pão de queijo.
16
PRODUCTION OF STARCH MODIFIED WITH PROPERTY OF
EXPANSION, FROM CASSAVA. Botucatu, 2011. 92 p. Dissertação (Mestrado em
Agronomia/Energia na Agricultura) - Faculdade de Ciências Agronômicas, Universidade
Estadual Paulista.
Author: THAÍS PAES RODRIGUES DOS SANTOS
Adviser: Prof. Dr. CLÁUDIO CABELLO
SUMMARY
The cassava starch has characteristics that differentiate it from other
plant sources and has been preferred as it meets demands for specific applications in the
food industry, used both native as modified. Because of this industry is requesting searches
for the development of new features, with modifications physical, chemical and/or
enzymes. The cassava starch sour is a starch modified by a photochemical process of
anaerobic fermentation and drying in the sun, there is no standard in the final product as its
physicochemical characteristics and behavior, which is undesirable for industrial
applications such as in food industry. Many studies have been conducted to investigate
factors that determine the development of the expansion property of cassava starch, these
17
showed that the lactic acid fermentation and sun exposure are most important. From this,
the present study aimed to evaluate changes in the oxidation of cassava starch with different
concentrations of lactic acid and drying at different times of UV exposure, seeking a
protocol process to produce desirable characteristics such as low levels of acidity, high
growth and control in the physico-chemical, physical and paste, in order to resemble the
sour. Assays were performed which showed the best way to modification as well as the
variation in time of exposure of the same, thereby defining the protocol modification of
starch for the development of expansion property. The starches have been modified by wet
oxidation with lactic acid, solution 85% PA, 2% during 10 minutes at room temperature
with constant stirring. Further, the starch was recovered by filtration under vacuum and
exposed to UV radiation for 60 minutes and revolving material every 15 minutes, then was
brought in an oven air circulation at 45 ° C for 7 hours to complete the drying. The cassava
modified starches (AMM) were analyzed for physico-chemical composition and physical
properties and behavior, as compared to three commercial samples (A, B and C) of sour
cassava, acquired in local market and a sample of starch modified cassava trade (AMMC).
Regarding the chemical composition, the AMM samples resembled sour in most
items cassava, except for acidity, which was in accordance with the law, unlike what
occurred with the samples of flour. As to the expansibility was found that the specific
volume AMM showed similar to two of three samples sour (samples A and B) and was
close to the value of the AMMC, as the expansion ratio. For final viscosity, the starch
AMM decreased by 40% compared to native starch, showing the slump of the starch
granules in the process of oxidation was followed by intense UV exposure. Analyses of
physical and sensory cheese breads showed no statistical difference compared to two
samples of cassava starch (A and B)cassava, differentiating only sample C and AMMC,
which were not approved by the tasters. Therefore, with these results, we can conclude that
the photochemical modification protocol, developed in this study may be used for the
production of tapioca starch modified with expansion property.
Key words: lactic acid, UV radiation, cheese bread.
18
1 INTRODUÇÃO
O amido de mandioca é um produto bastante utilizado em vários
setores industriais, como têxtil, petrolífero, mineradora, e principalmente alimentício. No
setor de alimentos sua aplicação se deve ao seu alto valor energético e suas propriedades,
seja ele utilizado como matéria prima principal ou como ingrediente. O amido nativo
algumas vezes não promove nos produtos às características desejáveis, devido a isso, a
pesquisa sobre modificações que possam ser aplicadas nesse amido, assim como suas
possíveis aplicações, se tornaram muito frequentes e conhecidas, pois elas ajustam o amido
para ser utilizado em diversos tipos de produtos, como de baixo teor de gordura,
congelados, sobremesas, etc., a fim de colocá-lo de forma competitiva no mercado.
As modificações podem ser físicas, químicas, enzimáticas ou
combinadas, visando modificar a estrutura do amido para que assim ele possa ser ajustado à
determinada aplicação produzindo os efeitos desejados. Exemplos de modificações são:
extrusão, anneling, gelatinização, oxidação, acidificação, dextrinização. Os efeitos em
processos industriais podem ser: maior resistência ao cisalhamento e a ciclo de
congelamento/descongelamento, manutenção de viscosidade e estrutura, formação de géis,
produção de monossacarídeos, entre outros.
19
Considerando o processo de fermentação natural na fabricação deste
tipo de amido modificado, existe a dificuldade na produção de produtos padronizados, sem
grandes variações no conteúdo de ácidos produzidos na etapa de fermentação e nas suas
características, física e química.
O polvilho azedo é o produto originado por uma modificação
fotoquímica por oxidação com ácidos orgânicos produzidos numa fermentação anaeróbia
do amido de mandioca, seguida de secagem ao sol. Sua aplicação na panificação é muito
conhecida, e alguns exemplos são o pão de queijo e o biscoito de polvilho. Sua principal
característica se deve a sua propriedade de expandir durante o forneamento, o que ocorre
sem a adição de fermentos químicos ou biológicos.
A produção do polvilho azedo é bastante difundida porém ainda não
há um conclusão sobre o tipo de modificação ocorrida na molécula do amido para o
desenvolvimento de sua expansão, juntamente a isso as pesquisas evidenciaram que a
secagem ao sol e a presença de ácido lático são os dois principais fatores responsáveis por
esta característica de expansibilidade.
Com base nos fatores já conhecidos muitos autores (PLATA-
OVIEDO, 1991; NUNES e CEREDA, 1994; MESTRES E ROUAU, 1997; PLATA-
OVIEDO e CAMARGO, 1998; DEMIATE et al., 2000; VATANASUCHART et al., 2003;
TAKIZAWA et al., 2004; VATANASUCHART et al., 2005; APLEVICZ e DEMIATE,
2007; MACHADO et al., 2007; SHIRAI et al., 2007) desenvolveram trabalhos com a
suspensões de amido em soluções de ácidos, como ácido clorídrico, acético, lático, entre
outros e secagem em estufa, com lâmpadas de mercúrio e lâmpadas com radiação UVA,
UVB e UVC, na tentativa de substituir o tempo de fermentação e a secagem em locais
abertos na produção de polvilho azedo.
O presente trabalho teve como objetivo a avaliação da modificação
com a oxidação por via úmida do amido de mandioca com diferentes concentrações de
ácido lático e de exposição em diferentes tempos à radiação UVC, buscando um protocolo
de processo que apresentasse um produto com características desejáveis às indústrias de
alimentos. Características essas, como baixos níveis de acidez, elevada expansão e controle
na qualidade físico-químicas, físicas e de pasta, com o intuito de se assemelhar ao polvilho
azedo. Com o intuito de comparação utilizou-se três amostras de polvilho azedo e uma
20
amostra de amido de mandioca modificado comercial. Em seguida, a fim de verificar sua
aplicação, realizou-se a confecção de pães de queijo com o amido foto modificado,
amostras de polvilho azedo e amido modificado comercial, com a caracterização quanto às
propriedades físico-químicas e físicas e avaliação sensorial.
21
2 REVISÃO DE LITERATURA
2.1 Mandioca (Manihot esculenta Crantz)
A cultura da mandioca tem origem no continente americano,
provavelmente no Brasil, na região amazônica fronteiriça da Venezuela. Foi disseminada
pelo mundo através dos negociantes portugueses, antes de 1600, que a levaram ao
continente africano e depois até a África Oriental e Ásia. (CEREDA, 2002)
O Brasil é um dos maiores produtores mundiais de mandioca,
ocupando o terceiro lugar, atrás de Nigéria e Tailândia. Já no continente é o maior produtor,
seguido pelo Paraguai e Colômbia. A produção nacional de mandioca somou, em 2010,
26,6 milhões de toneladas de raízes, numa área de 1,9 milhões de hectares. Apesar de ser
cultivada em todo o país, a produção concentra-se em três estados, onde estão 50% da
produção brasileira: Pará, Bahia e Paraná (INSTITUTO BRASILEIRO DE GEOGRAFIA
E ESTATÍSTICA, 2010).
A mandioca apresenta uma série de vantagens em relação a outros
cultivos: fácil propagação, elevada tolerância a longas estiagens, rendimentos satisfatórios
22
mesmo em solos de baixa fertilidade, potencial resistência ou tolerância a pragas e doenças
(CEREDA, 2002).
A mandioca é uma raiz com alto teor de amido, por isso se constitui
em alimento energético básico de milhões de habitantes dos trópicos de todo o mundo. No
Brasil, é cultivada em quase todas as regiões, sendo utilizada principalmente sob a forma de
farinha e outros produtos industrializados. O consumo de mandioca de mesa no Brasil é
muito grande. A maior parte dessa mandioca é produzida em culturas de “fundo de
quintal”, cuja produção não passa por processo organizado de comercialização.
A mandioca não é somente utilizada no consumo humano, mas
também na produção de rações como farinhas, raspas e pellets. O seu uso na indústria
também vem crescendo cada vez mais, principalmente, devido ao amido, que pode ser
utilizado nas indústrias alimentícias como glicose, maltose, substitutos de gordura,
dextrinas, como também nas indústrias têxtil, farmacêutica, papel e celulose, calçados,
tintas, petrolífera e para a produção de álcool como combustível, e também para adição em
bebidas e perfumarias (SAMPAIO et al., 1994).
2.2 Amido
Amidos são citados como os produtos amiláceos extraídos de partes
comestíveis de cereais, tubérculos, raízes ou rizomas, segundo a Resolução RDC nº
263/2005 da Comissão Nacional de Normas e Padrões para Alimentos da Agencia Nacional
de Vigilância Sanitária (ANVISA) (Brasil, 2005), que revoga a Resolução CNNPA nº
12/78, itens Cereais e Derivados, Amidos e Féculas.
O amido é a principal substância de reserva nas plantas superiores e
fornece de 70 a 80% das calorias consumidas pelo homem. A matéria-prima é disponível
em quantidades suficiente e os processos industriais permitem que o amido seja extraído
com elevada pureza. Trata-se de uma matéria-prima renovável e não tóxica (VAN DER
BURGT et al., 2000).
O amido é o produto final do processo fotossintético e reserva de
carbono das plantas. Sua formação ocorre devido à atividade combinatória de algumas
enzimas, tanto nas organelas fotossinteticamente ativas, onde o amido é reserva temporária,
23
quanto nos amiloplastos de órgãos de reserva (CEREDA, 2002) A biossíntese do amido
ocorre no interior dos cloroplastos e amiloplastos onde estão localizadas enzimas que
catalisam a síntese de polímeros, utilizando como material básico a glicose produzida na
fotossíntese (GALLIARD e BOWLER, 1987). Após a síntese dos polímeros amilose e
amilopectina, os grânulos de amido são formados. A funcionalidade do amido assim como
sua organização física na estrutura granular é atribuída grandemente a estes dois polímeros
(BILIADERIS, 1991).
A amilose é um polímero linear constituído de unidades de D-
glicose, unidas entre si por ligações tipo α- 1,4 com uma extremidade redutora e uma não
redutora (Figura 1). A amilopectina é formada por cadeias curtas de amilose, ligadas entre
si de modo a formar uma estrutura ramificada (Figura 2). Estas ramificações são formadas
por ligações α- 1,6, com média de uma a cada 18 a 28 unidades de glicose da cadeia de
amilose, de forma que uma molécula de amilopectina contem entre 4 e 5% deste tipo de
ligação (MANNERS e MATHESON, 1981).
Figura 1. Estrutura molecular da amilose.
Figura 2. Estrutura molecular da amilopectina.
24
O amido deve muito de sua funcionalidade a estas duas
macromoléculas, assim como à organização física das mesmas dentro da estrutura granular
(BILIADERIS, 1991). A proporção entre a amilose e amilopectina é variável com a fonte
botânica, o que irá conferir características específicas à pasta de amido, como capacidade
de absorção de água e temperatura de gelatinização (CABELLO, 1995).
A composição do amido é apenas de carboidratos. No entanto, o
produto apresenta substâncias tais como matéria graxa, proteínas e cinzas, que são
originarias da própria planta. As quantidades dessas substâncias dependem da composição
da planta e do método de extração e purificação (CEREDA, 2002). A produção total
mundial de amido está estimada em aproximadamente 60 milhões de toneladas por ano, a
partir de diversas matérias primas, como raízes, tubérculos e cereais. Cerda de 54% da
produção é destinada ao uso alimentício. A principal matéria prima é o milho, que
corresponde a cerca de 70%, seguido da mandioca (10%).
A produção anual de amido nativo de mandioca no Brasil foi de,
aproximadamente, 542 mil toneladas em 2010 (CENTRO DE ESTUDOS AVANÇADOS
EM ECONOMIA APLICADA, 2011), sendo o estado de Paraná o maior produtor com
74,6% do total, seguido de Mato Grosso do Sul e São Paulo. Como a produção brasileira de
amido destina-se basicamente ao mercado interno com mais de 95%, fica evidente a
crescente demanda durante os últimos anos, uma vez que o volume produzido deste produto
passou de 170 mil toneladas em 1990 para 584 mil toneladas em 2009 (ASSOCIAÇÃO
BRASILEIRA DE AMIDO DE MANDIOCA, 2009) . O país vem conquistando espaço no
mercado internacional, sua exportação foi cerca de 6 mil toneladas em 2010
(ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE AMIDO DE MANDIOCA, 2010b). Os maiores
consumidores do amido de mandioca são a indústria de papel e papelão (23,8%), seguido
de atacadistas (19,8%), indústria de massas, biscoitos e panificação (18,7%) e frigoríficos
(16,3%) (ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE AMIDO DE MANDIOCA, 2009a).
25
Na Figura 3 está descrito o processo industrial de extração do amido
de mandioca utilizado no Brasil.
Figura 3. Fluxograma do processo industrial de extração do amido de mandioca.
Os amidos nativos são usados, principalmente, para preparo de
alimentos e na indústria de papel e cartonagem (CEREDA et al., 2003). Sua utilização em
alimentos é interessante por se tratar de produtos fabricados a partir de matérias-primas
genuínas e isentas de sujidade, destacando sua naturalidade quanto aos vegetais
modificados geneticamente.
Recebimento de matéria-prima
Pesagem da carga
Descarregamento
Lavagem e Descascamento
Desintegração
Extração
Concentração
Pré-secagem e secagem
AMIDO
Casca e
sujidades
Bagaço
Manipueira
26
Nem sempre os amidos, na sua forma nativa, possuem propriedades
físico-químicas adequadas para o processamento, e assim, muitas vezes os amidos são
modificados para serem utilizados na fabricação de alimentos, sendo em sua maioria
modificado quimicamente (BeMILLER, 1997).
2.3 Amidos Modificados
Os amidos modificados têm ampla aplicação em diversos setores da
indústria, como têxtil, papeleira e alimentícia. As modificações do amido nativo visam
proporcionar produtos amiláceos com propriedades específicas para sua utilização em
diversos processos, podendo com isso aumentar sua valorização e seu uso.
O Brasil tem expressiva produção de amido modificado, segundo
dados da Associação Brasileira de Amido de Mandioca (ABAM), o país exportou cerca de
35 mil toneladas de amido modificado (ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE AMIDO DE
MANDIOCA, 2010a).
Conforme a Portaria nº 540 do Ministério da Saúde (BRASIL,
1997) amidos modificados quimicamente não são considerados como aditivos alimentares,
devendo ser mencionados na lista de ingredientes como amidos modificados, e os amidos
naturais e amidos modificados por via física ou enzimática devem ser mencionados na lista
de ingredientes como amidos.
Existem várias formas para classificar as modificações em amido.
Uma separa as modificações entre físicas, químicas, enzimáticas ou combinadas, outra
entre reações degradativas e não degradativas. As reações degradativas alteram a estrutura
física e química do amido, de forma que suas propriedades não são mais reconhecidas. Nas
reações não degradativas a aparência e até algumas características da estrutura física e
química do amido são mantidas, de forma que pode ser difícil de reconhecer se o amido foi
ou não modificado (CEREDA et al., 2003).
As modificações por processo físico incluem o uso do calor,
radiações e cisalhamento, sendo o primeiro o mais importante, pois afeta o amido de
diferentes formas, dependendo da umidade. As modificações físicas mais utilizadas são a
pré-gelatinização e o annealing.
27
Segundo Moorthy (1994), o amido pré-gelatinizado é usado no
preparo de muitos alimentos instantâneos uma vez que é mais miscível em água e leite que
os amidos nativos. Também são usados em produtos de panificação e confeitaria, sopas,
cremes e sobremesas instantâneas. O processo para a obtenção do amido pré-gelatinizado
pode ser realizado por pré-tratamento em autoclaves ou jet-cooking, com aquecimento da
suspensão a temperaturas em torno de 100 a 160°C para a total solubilização do amido,
seguido de desidratação em spray-dryer, drum-dryer ou extrusor.
Outro tipo de modificação física é o chamado annealing. O amido é
mantido em temperaturas inferiores às de gelatinização em excesso de água, resultando na
diminuição do potencial de lixiviação da amilose e pelo aumento na temperatura e da
entalpia de gelatinização, assim como a diminuição da faixa de gelatinização e aumentando
também a hidrolise por α-amilase, pois há reorganização das cadeias de amilose, tornando
difícil a ação das enzimas.
Outros processos de modificações, como os processos enzimáticos,
transformam os amidos em dextrinas, maltose e glicose, sendo usados nas indústrias de
alimentos, principalmente em bebidas fermentáveis ou não fermentáveis e as dextrinas na
produção de cola.
As modificações por reações químicas englobam diversos métodos,
como por exemplo, acidificação e oxidação, com introdução de agentes químicos. Também
se tem os amidos fosfatados, que são importantes na redução de gordura. Esta modificação
pode ser realizada através da reação com vários sais inorgânicos de fosfato, bem como com
reagentes orgânicos desenvolvidos especialmente, para este fim. A fosfatação do amido
afeta drasticamente sua capacidade coloidal.
A modificação química do amido por fosfatação caracteriza-se por
aumentar o poder de inchamento e a solubilização dos grânulos, além de reduzir a
temperatura de gelatinização, bem como aumentar a claridade da pasta e a viscosidade do
gel (SIVAK e PREISS, 1998). Além disso, as pastas de amido fosfatado possuem maior
estabilidade durante a armazenagem e frente aos ciclos de congelamento/descongelamento,
possibilitando seu uso em produtos congelados ou enlatados (LIM e SEIB, 1993).
De acordo com Silva et al. (2006), a análise de resistência a ciclos
de congelamento e descongelamento é importante para caracterizar um tipo de amido em
28
termos de sua aplicabilidade em alimentos que devem ser refrigerados e/ou congelados,
visto que a liberação de água é geralmente prejudicial à qualidade do produto final.
A retrogradação é basicamente um processo de cristalização das
moléculas de amido que ocorre pela forte tendência de formação de pontes de hidrogênio
entre moléculas adjacentes. A associação das moléculas do amido propicia o
desenvolvimento de uma rede tridimensional mantida coesa pelas áreas cristalinas. Esta
rede é formada por grânulos de amido parcialmente inchados e componentes do amido em
solução. A formação desta rede durante o resfriamento resulta no aparecimento de gel
(HOOVER, 2001). Com o tempo, este gel formado tem a tendência de liberar água. Esta
liberação de água é conhecida como sinerese e é comumente encontrada em alguns
produtos como molhos em geral.
As modificações de amidos também podem ser acidas para diminuir
a viscosidade, através da reação do amido com quantidade especifica de reagentes e
controle de pH e temperatura. A oxidação pode gerar diferentes produtos dependendo dos
agentes modificadores utilizados (CEREDA et al., 2003; MOORTHY, 1994). Os amidos
podem ser oxidados por diversos agentes como o hipoclorito de sódio e de cálcio, o
persulfato de amônio, o permanganato de potássio, o peróxido de hidrogênio, o ácido
peracético, o cloridrato de sódio e os perboratos e ácidos hipoclóricos (CEREDA et al.,
2003; SWINKELS, 1996). Dependendo do agente oxidante e das condições de reação,
podem preferencialmente ser introduzidos grupos carboxil, aldeído ou cetona nas ma-
cromoléculas constituintes do amido (DIAS, 2001).
O uso de amidos oxidados na indústria alimentícia tem aumentado
devido a sua baixa viscosidade, alta estabilidade e claridade, formação de filme e
propriedade de retenção de água. Também são utilizados como coberturas de alimentos,
agentes ligantes em produtos de confeitaria e como emulsificantes (KONOO et al., 1996),
balas de goma, sorvetes, sopas, conservas, doces pastosos, além de empanados de peixe e
carne bovina (DEMIATE et al., 2005; PAROVUORI, et al., 1995).
29
2.3.1 Amido de mandioca modificado com expansibilidade
2.3.1.1 Polvilho azedo
Um produto bastante utilizado na culinária brasileira é o amido
fermentado de mandioca, comumente chamado de polvilho azedo, que possui
características peculiares que lhe conferem propriedades tecnológicas diferenciadas, em
particular, sua capacidade de expansão, necessária para a produção de biscoitos de polvilho,
produto tipicamente brasileiro e de grande aceitação (CEREDA, 1973).
O polvilho azedo é obtido a partir da fermentação natural do amido
de mandioca. O processo é bastante rudimentar e tem a seguinte sequência: após a obtenção
do amido, ainda úmido o mesmo é disperso em tanque e coberto por uma camada de 10 a
20 cm de água, para ocorrer à fermentação anaeróbia. Os tanques podem ser revestidos por
lonas ou serem construídos de alvenaria e a área dos tanques coberta por toldos ou telhas
(Figura 4A). Após o período de 30 a 40 dias de fermentação o amido é retirado, triturado e
seco pela ação do sol e do vento em jiraus adaptados (Figura 4B). Os jiraus ficam a 1,2m de
altura do solo e podem ser cobertos por lona plástica preta ou por tecido.
Figura 4. (A) Tanques de fermentação do amido de mandioca; (B) Jiraus para secagem do polvilho azedo.
Um fator limitante para a produção é o espaço requerido para a
secagem, além da grande quantidade de mão de obra utilizada, pois o amido tem que ser
30
revirado de tempos em tempos para que a secagem seja realizada de forma homogênea
(Figura 5). Outros inconvenientes também são de elevada importância, como as perdas
durante o recolhimento perante a ameaça de chuva e também perdas ocasionadas pela ação
dos ventos fortes, bem como a incorporação de contaminantes.
Figura 5. (A) Área de secagem do polvilho azedo; (B) Revolvimento do polvilho azedo,
para secagem completa.
A produção de polvilho azedo é normalmente realizada por
pequenas e médias empresas, sem controle de qualidade intenso e dependente das
condições climáticas, devido seu processo de secagem, gerando assim um produto sem
padrão e muitas vezes de péssimas características tecnológicas.
O polvilho azedo é considerado um amido modificado por
oxidação. Devido a esta modificação, adquire a propriedade de expansão que outros amidos
não têm, a qual permite seu uso na fabricação de biscoitos de polvilho e pão de queijo
(CEREDA, 2002). Sua classificação é realizada de acordo com o teor de acidez, em
polvilho doce ou polvilho azedo, respectivamente, máximo 1,5 e 5,0 ml de NaOH/100g
(BRASIL, 1978).
Uma das consequências da fermentação é a formação de ácidos
orgânicos, principalmente, lático, acético, butírico, propiônico, fórmico e succínico
(CEREDA, 1973), formados a partir do desenvolvimento de uma microflora durante a
fermentação do amido. Por se tratar de um produto ainda artesanal, o mesmo apresenta
A B
31
grande heterogeneidade quanto à qualidade do produto, visto que pode haver variação na
produção de ácidos durante a fermentação do amido, e também contaminações físicas
devido a sua secagem ser realizada em locais abertos, expostos ao vento com sujidades que
podem provir do ambiente.
Demiate et al. (1999) estudaram o perfil de ácidos orgânicos de
amostras de polvilho azedo comercial utilizando o método de cromatografia líquida de alta
eficiência. Detectaram quantidades de 0,036 a 0,813% de ácido lático, 0 a 0,068% de ácido
acético, 0 a 0,013% de ácido propiônico e 0 a 0,057% de ácido butírico nas amostras de
polvilho azedo analisadas. Acidez total variou entre 0,013 e 0,813%, evidenciando que
ocorreram grandes variações nas quantidades de ácidos orgânicos e acidez total entre as
amostras. A correlação existente entre a acidez total e a quantidade de ácido lático sugere
que este ácido é o componente mais importante da acidez do amido fermentado de
mandioca. Este estudo mostrou o perfil heterogêneo de ácidos orgânicos presentes no
polvilho azedo, proveniente de diversas regiões, o que sugere a necessidade de melhorar o
processo de produção com o propósito de normalizar a qualidade do mesmo.
Os amidos com propriedade de expansão são utilizados,
frequentemente, na confecção de biscoitos e pão de queijo, porém sua utilização em snack´s
e em outros produtos de panificação têm sido estudada, pois o amido de mandioca é livre
de glúten, sendo um produto indicado a pessoas com intolerância ao glúten, denominados
celíacos. A propriedade de expansão é uma característica exclusiva do amido de mandioca
fermentado, visto que o amido de milho, seu maior concorrente, não tem essa propriedade.
O mecanismo de expansão dos biscoitos de polvilho azedo durante
o forneamento pode ser similar ao dos produtos extrusados, em que três
fatores principais estão envolvidos na expansão do amido de mandioca fermentado durante
o forneamento. Em primeiro lugar, a força motriz é representada pela pressão de vapor
da água retida, o que aumenta com o aumento da temperatura, induzindo o crescimento da
bolha. Em segundo lugar, transições térmicas modificam as
propriedades termomecânicas de massa, afetando o comportamento reológico e
expansão da massa. Finalmente, a condição de perda de água do biscoito, que depende da
permeabilidade da massa (BERTOLINI et al., 2001).
32
Segundo Pereira (1998), o polvilho azedo confere ao pão de queijo
as seguintes características: maior volume; textura mais porosa com maior número de
células de ar; miolo esponjoso, mais leve e elástico; casca lisa e uniforme.
2.3.1.2 Amido modificado quimicamente
Muitos estudos sobre a obtenção de amido de mandioca com
propriedade de expansão já foram realizados, visando identificar as estruturas físicas e
químicas dos amidos fermentados, ou modificados por ácidos e/ou óxidos, a fim de se ter
um melhor entendimento dos fenômenos ocorrentes durante a obtenção dos mesmos. Foram
utilizados adição de diversos ácidos, como ácido lático, acético, propiônico, butírico e
clorídrico, e oxidantes como peróxido de hidrogênio e permanganato de potássio,
hipoclorito de sódio e diferentes modos de secagem, como ao sol, radiação/Luz UV e estufa
de circulação.
A característica tecnológica de expansão é verificada em amidos
fermentados e secos ao sol ou previamente tratados com ácido lático, secos ao sol ou
expostos à radiação UV (NUNES e CEREDA, 1994; VATANASUCHART et al., 2005).
O emprego de agentes oxidantes, como permanganato de potássio e
hipoclorito de sódio, na modificação do amido, confere ao mesmo propriedades peculiares.
As principais modificações são a oxidação dos grupos redutores a grupos carboxílicos e a
formação de grupos carbonil mediante oxidação das hidroxilas e quebra de ligações
glucosídicas das cadeias de amido (ABDEL-HAFIZ, 1995 input SILVA et al., 2008).
A propriedade de expansão é um importante indicador de
degradação parcial dos grânulos em função do tratamento oxidativo (MESTRES E
ROUAU, 1997).
O conteúdo de grupos carbonil e carboxil indica o grau de oxidação
do amido, sendo que esses grupos são originados nas hidroxilas dos carbonos nas posições
dois, três e seis. A reação de oxidação do amido é acompanhada de quebra de ligações
glicosídicas, com parcial despolimerização do amido (WURZBURG, 1986 input
KUAKPETOON e WANG, 2001).
33
A expansão de amido modificado, com ácido orgânico e secagem
ao sol, é resultado de interações entre ácidos e o amido, catalisado pela irradiação UV da
luz solar, sendo que essa seja também a explicação para o desenvolvimento da propriedade
de expansão do amido de mandioca fermentado (polvilho azedo) (PLATA-OVIEDO e
CAMARGO, 1998). Essa hipótese também é mencionada por Machado et al. (2007), que
após estudos relatam que a radiação UV demonstrou ser um catalisador da etapa de
secagem, além de demonstrar maior capacidade de absorção de água e maior resistência,
apresentando maiores picos no perfil do poder de inchamento.
Modificações ácidas de amido de mandioca nativo mostraram que a
propriedade de expansão dos biscoitos elaborados com este amido sofre influência quanto
ao tipo e concentração do ácido adicionado (ácido clorídrico ou ácidos orgânicos) e tempo
de hidrólise. Considerando apenas tipo de ácido, o acido lático foi o que se mostrou mais
eficiente no desenvolvimento de expansibilidade, obtendo biscoitos com volumes
específicos médios (PLATA-OVIEDO, 1991).
Plata-Oviedo (1998) verificou que a secagem do amido fermentado
de mandioca através da utilização de luz ultravioleta desenvolvia a propriedade de
expansão, porém com a necessidade da presença de ácidos orgânicos. O mesmo autor
realizou um estudo sobre o efeito da modificação ácida (ácido clorídrico ou ácidos
orgânicos) e do tipo de secagem (estufa ou ao sol) no desenvolvimento da propriedade de
expansão do amido nativo de mandioca, observando que as amostras tratadas com ácido
clorídrico, ácido acético, lático ou propiônico, ou com misturas binárias ou terciárias desses
ácidos, não apresentaram expansão quando secas em estufa, mas ocorreu grande aumento
no volume específico quando as amostras foram secas ao sol, tendo a amostra tratada com
ácido lático apresentado a maior expansão. Resultados similares foram obtidos por Nunes e
Cereda (1994a), ao submeterem o amido de mandioca nativo a tratamento com ácido lático
e secagem em estufa e ao sol.
Modificação de amido de mandioca por tratamento oxidativo com
permanganato de potássio e ácido lático seco em estufa de circulação foram realizadas por
Takizawa et al. (2004) e resultaram em amidos modificados com maiores valores de
expansão e teor de carboxil que o amido nativo.
34
Estudo realizado com modificação de amido de mandioca por
tratamento oxidativo, com peróxido de hidrogênio durante 15 minutos a temperatura
ambiente e secagem em estufa de circulação a 45°C por 24 horas, resultou em altos índices
de expansão nos biscoitos do amido modificado, 11,7cm.g-1, o qual foi comparado com o
polvilho azedo que obteve volume específico médio de 7,4 cm.g-1 (APLEVICZ e
DEMIATE, 2007). Em estudo semelhante, Shirai et al. (2007) utilizou peróxido de
hidrogênio e sulfato ferroso hepta-hidratado 0,01%, com o objetivo de introduzir grupos
carboxil e carbonil a fim de obter amido modificado com propriedade de expansão,
demonstrou haver relação entre o aumento de grupos carboxil e carbonil com o aumento da
propriedade de expansão.
Demiate et al. (2000) estudou a modificação de amido de mandioca
com ácidos e oxidantes, visando o desenvolvimento da propriedade de expansão pela
introdução de grupos carboxil e secagem em estufa, seus resultados mostraram amostras
com altos valores de expansão, as amostras somente acidificadas e secas ao sol também
mostraram capacidade de expansão, mas em menores valores e as amostras secas
artificialmente apresentaram pequena expansão. Tratamento com permanganato de potássio
(soluções com 0,06N a 0,01N) durante 15 minutos, seguido de imersão em soluções de 0,79
a 1,00% (p/p) de ácido lático durante 30 minutos e secas artificialmente apresentaram
volume específico dos biscoitos em torno de 17cm.g-1, já quando foi utilizado ácido cítrico
os valores situaram-se em torno de 13cm.g-1 e tratadas com hipoclorito de sódio (solução a
2,4%) durante 15 minutos e imerso em solução com ácido lático (0,86% p/p) apresentaram
volume específico de 10cm.g-1.
Vatanasuchart et al. (2003) estudaram a influência da irradiação UV
na propriedade de expansão do amido de mandioca tratado em solução ácido lático a 1%
(p/p) durante 15 minutos, em seguida o amido seco foi irradiado com lâmpadas em estufa
de circulação de diferentes comprimento de ondas UV, por tempos entre 7 a 15 horas. As
ondas utilizadas foram: UVBA (280-420 nm; 64% UVB e 36% UVA), UVB (300-330 nm)
ou UVC (254nm). Os biscoitos das amostras secas em lâmpadas UVB ou UVC, por 7 e 9
horas, foram os que apresentaram maior volume específico, sendo que o maior volume
específico obtido foi de 12,23 cm.g-1 da amostra seca em lâmpada UVB por 9h. Os autores
35
verificaram que a reação da energia UV causa uma parcial despolimerização das moléculas
de amilose.
As literaturas disponíveis sobre as modificações ácidas de amido de
mandioca nativo para a obtenção de amido modificado com propriedade de expansão ainda
não demonstram haver completo conhecimento das ações ocorridas no amido durante este
processo, assim como a necessidade ou não da luz solar durante a secagem. Porém, a
utilização de ácido lático demonstra ser de grande influência nesta modificação de amido,
pois ele está presente no amido de mandioca modificado naturalmente por fermentação.
2.4 Pão de queijo
O pão de queijo é basicamente um produto de panificação no qual
se baseia no escaldamento do amido nativo de mandioca ou polvilho azedo com mistura de
água ou leite, óleo ou margarina e sal, seguida da adição de ovos e queijos após o
resfriamento da massa, com amassamento. É um produto de grande consumo em todo
território brasileiro, e também bastante procurado por brasileiros que moram no exterior.
A origem do pão de queijo ainda não foi bem elucidada,
acreditando-se que esse produto tenha surgido nas cozinhas das fazendas mineiras há mais
de duzentos anos, de onde se disseminou por todo o país (PEREIRA, 1998), ou nos antigos
casarões, onde os escravos faziam biscoito de polvilho, cuja formulação era desprovida de
queijo; entretanto, acredita-se que, acrescentando-o à formulação chegou-se ao pão de
queijo (MACHADO, 2001).
O pão de queijo é um produto de panificação que não contém
glúten, pois em sua formulação não se utilizada farinha de trigo, e sim, amido nativo de
mandioca, fermentado naturalmente e/ou modificado (PEREIRA et al., 1995). Sendo assim,
pode ser consumido por pessoas portadoras de doença celíaca, que é a intolerância
permanente à gliadina e a outras proteínas afins, contidas na dieta alimentar à base de trigo,
aveia, cevada e centeio (PEREIRA, 2001; PIZZINATTO e ORMENESE, 2002).
A ausência na legislação brasileira, de padrões de qualidade e a
inexistência de tecnologia padronizada para a elaboração de pão de queijo contribuiu para o
a aparecimento de muitas receitas com diferentes ingredientes (MACHADO, 2003). O
36
produto pode ser comercializado pronto ou como massa crua e congelada, em formatos que
variam para cada fabricante, diferindo na qualidade, aparência, volume, sabor, vida de
prateleira e valor comercial. O congelamento das massas de pão de queijo propiciou uma
ampliação de mercado, interno e externo, que era pouco explorado por esse produto. Esta
evolução evidenciou a necessidade de se padronizar a sua fabricação, a fim de melhorar sua
qualidade.
O método de fabricação adotado pela grande maioria dos produtores
de pão de queijo utiliza como ingredientes básicos: amido nativo de mandioca e/ou polvilho
azedo; queijo minas curado ou meia cura; óleo de soja, margarina ou gordura hidrogenada;
leite integral; ovo líquido ou desidratado e sal. É utilizado o princípio básico de
escaldamento do polvilho com água ou leite, óleo e sal, seguido da adição dos ovos e o
queijo, até obter uma massa com textura desejada.
O processo de fabricação de pão de queijo envolve as seguintes
etapas, apresentadas na Figura 6.
Figura 6. Fluxograma do processo de produção de pão de queijo.
Polvilho azedo ou amido nativo
Escaldamento
Amassamento
Moldagem
Forneamento
Leite, margarina ou óleo e sal (em ebulição)
Adição de ovos e queijo
Pão de queijo
Resfriamento da massa
37
Para a obtenção de massas de pão de queijo de melhor qualidade, o
escaldamento é uma etapa essencial, dando-se preferência à utilização de leite integral na
mistura de escaldamento para obtenção de pães de queijo com melhor sabor, textura,
maciez, coloração da casca e aumento de seu valor nutricional. Esta etapa é realizada com o
objetivo de iniciar o processo de gelatinização do amido, proporcionando características
desejáveis ao produto final, obtendo assim massas mais fáceis de trabalhar e resultando em
pães de queijo mais saborosos e macios (SANTOS, 2006).
Quando a temperatura aumenta e atinge certo intervalo, chamado
temperatura de gelatinização, o grânulo começa a intumescer e formar soluções viscosas,
em razão dos grupos hidroxilas expostos e também pelo rompimento das pontes de
hidrogênio mais fracas entre as cadeias de amilose e amilopectina (CIACCO e CRUZ,
1982). Segundo Machado (2003), os pães de queijo de polvilho azedo que são submetidos
ao escaldamento, apresentam melhores resultados de volume, textura, índices de expansão e
menor densidade.
Após o resfriamento da massa inicia-se o amassamento da massa
com a adição de ovos e queijo. Nesta etapa, ocorre à incorporação de certa quantidade de
ar, o que irá melhorar o volume e a textura do produto assado (PIZZINATTO e
ORMENESE, 2000; PEREIRA, 1998; JESUS, 1997).
Em seguida, o produto é moldado manualmente ou através de
equipamentos apropriados, em formatos de pequenas bolas ou cilindros, que variam de
tamanho e peso, dependendo do tipo de pão de queijo a ser produzido. Este é um ponto
crítico do processo, já que devido ao grande manuseio do produto, pode acarretar
contaminação microbiológica. Após a moldagem os pães seguem para o congelamento ou
forneamento, dependendo do objetivo da produção.
Durante o forneamento, as paredes das células da massa sofrem
modificações que impedem uma posterior expansão, formando simultaneamente, uma
crosta na parte exterior do pão de queijo que impede o incremento posterior de volume
(PEREIRA, 1998). Este crescimento é resultado de uma série de reações. Há o efeito
puramente físico da expansão dos gases, fazendo com que a massa aumente de volume
(PEREIRA, 2001).
38
Nos primeiros instantes do cozimento há um aumento constante de
calor e, quando a temperatura chega próxima a 55°C, os grânulos do amido de mandioca
começam a inchar e isto pode ser verificado pela retirada de água de outros ingredientes,
aumentando a proporção do amido gelatinizado (PEREIRA, 1998). Próximo a 77°C, os
grânulos do amido de mandioca aumentam de tamanho e são fixados na estrutura proteica
(PEREIRA, 1998). Se esta etapa não for bem controlada, pode-se comprometer a qualidade
final do pão de queijo (PEREIRA, 1998; JESUS, 1997).
39
3 MATERIAL E MÉTODOS
O desenvolvimento dos estudos foi realizado nos laboratórios do
Centro de Raízes e Amidos Tropicais – CERAT, da UNESP, localizado no Campus da
Fazenda Experimental Lageado, na cidade de Botucatu.
3.1 Matéria Prima
Para a realização da modificação foi utilizado amido de mandioca
nativo (AMN) Girassol da Indústria de Produtos de Mandioca Sol Ltda., localizada na
cidade de Cândido Mota/SP. Para efeito de comparação das propriedades, foram utilizadas
três amostras de polvilho azedo de diferentes marcas, amostra A, B e C, compradas no
comércio local, e também amostra de amido de mandioca modificado comercial (AMMC).
3.2 Caracterização da matéria prima e do amido de mandioca modificado
As amostras de polvilho azedo comercial (A, B e C), amido de
mandioca nativo (ANM), amido de mandioca modificado (AMM) e amido de mandioca
40
modificado comercial (AMMC) foram caracterizadas quanto suas propriedades físico-
químicas, físicas e de pasta.
3.2.1 Acidez titulável e pH
A acidez titulável foi determinada através de titulação com NaOH
0,1N até atingir o pH 8,2 a 8,3, utilizando solução alcoólica de fenolftaleína para
determinação da mudança de cor. A suspensão de 10g de amostra em 100ml de água
destilada foi agitada por 20 minutos, em seguida titulada. A acidez foi realizada em
duplicata e expressa em mililitros de NaOH por 100g de matéria (Normas Analíticas do
Instituto Adolfo Lutz, 1985).
O pH foi determinado por leitura direta do líquido sobrenadante,
após mistura de 10g da amostra em 100ml de água destilada, realizados em duplicata
(Normas Analíticas do Instituto Adolfo Lutz, 1985). Os resultados foram expressos na base
seca em g.100g-1.
3.2.2 Açúcares redutores
Para determinar o teor de açúcares redutores, que representa o
conteúdo total de açúcares livres da amostra, exceto a sacarose, amostras de
aproximadamente 1,0g de cada amostra, foram pesadas em erlenmeyers de 125 ml, em
triplicata. Em seguida, foram acrescentados 50 ml de água destilada e aquecidos em banho-
maria à temperatura de 65ºC durante 30 minutos, com agitação constante. Após esse
procedimento, as amostras foram resfriadas a temperatura ambiente e transferidas para
balão volumétrico de 100 ml, e completado seu o volume com água destilada. Após a
homogeneização e filtragem, foram determinados os açúcares redutores seguindo a
metodologia de Somogyi (1945) e Nelson (1944). Os resultados foram expressos na base
seca em g.100g-1.
41
3.2.3 Amido
A determinação de amido foi realizada pelo método enzimático.
Amostras de 200 mg de amido foram pesadas em erlenmeyers, em triplicata, e diluídas em
42 ml de água. Foram acrescentados 1,0 ml de solução comercial de alfa-amilase as
suspensões e colocados em banho-maria a 90ºC durante 120 minutos, com agitação
constante. Após resfriamento das amostras, acrescentou-se 2,5 ml de tampão acetato 4 M,
pH 4,8 e 5 ml de solução de amiloglucosidade Sigma na concentração de 10 mg.ml-1 e as
retornaram para banho-maria a 55ºC por 120 minutos, com agitação constante. Após atingir
temperatura ambiente, as amostras hidrolisadas foram transferidas para balões volumétricos
de 250 ml e completado o volume com água destilada. Em seguida, 5 ml da amostra foram
transferidos para balões volumétricos de 100 ml, neutralizadas com NaOH (4M),
completado o volume com água destilada e filtradas, em seguida foram determinados o teor
de açúcares redutores pelo método de Somogyi, adaptado por Nelson (1944), sendo feita a
conversão para amido pela multiplicação da porcentagem de açúcar obtida pelo fator 0,9.
Os resultados foram expressos na base seca em g.100g-1.
3.2.4 Cinzas
Para a determinação do teor de cinzas, conteúdo que representa o
total de resíduos inorgânicos contidos na amostra (substâncias não voláteis a 550ºC),
utilizou-se o método de incineração. Foram pesadas, em triplicata, amostras com
aproximadamente 3,0g, em cadinho de porcelana tarados, e colocadas em mufla
aumentando a temperatura até atingir 550ºC, em seguida deixadas por 2 horas ou até a
calcinação completa. Após esse período as amostras foram colocadas em dessecador e
pesadas para determinação da quantidade de cinzas (AOAC, 2006). Os resultados foram
expressos na base seca em g.100g-1.
42
3.2.5 Fibras
Para determinar o teor de fibra bruta dos alimentos, que representa o
conteúdo total de fibras, utilizou-se do método de digestão ácido-base. Foram pesados, em
triplicata, aproximadamente 3,0g de cada amostra em béquer e transferidos para tubo de
digestão, em seguida acrescentados 200 ml de solução de H2SO4 a 1,25% e submetidos à
ebulição branda durante 30 minutos. O material foi filtrado em filtro de papel e lavado com
auxílio de água destilada quente. O material retido no filtro foi transferido para o tubo
digestor com auxílio de 200 ml de NaOH a 1,25% e submetido novamente ao processo de
digestão e filtragem, em papel filtro tarado. O filtro juntamente com a amostra retida foi
submetido ao processo de secagem completa em estufa a 105ºC, com circulação de ar
forçado. Em seguida, foram resfriados à temperatura ambiente por 1 hora em dessecador e
pesados, conforme a metodologia da AOAC (2006). Os resultados foram expressos na base
seca em g.100g-1.
3.2.6 Lipídios
O teor de lipídios foi determinador em extrator Soxhlet utilizando
éter de petróleo para a extração. Foram pesadas, em triplicata, aproximadamente 3,0g de
cada amostra em cartucho de papel e colocadas para extração, segundo a metodologia da
AOAC (2006). Os resultados foram expressos na base seca em g.100g-1.
3.2.7 Proteínas
Para o teor de proteína bruta, que representa o conteúdo total de
protídeos na amostra, foram pesadas, em triplicata, aproximadamente 200 mg de cada
amostra, as quais foram submetidas em bloco digestor de proteína, seguido de destilação
(Micro-Kjeldahl), obedecendo à metodologia da AOAC (2006). O fator utilizado para
conversão do teor de nitrogênio em proteína bruta foi de 6,25. Os resultados foram
expressos na base seca em g.100g-1.
43
3.2.8 Umidade
A determinação do teor de umidade, que representa o conteúdo total
de água na amostra, foi obtida através da secagem do material em estufa a 105ºC, com
circulação de ar forçado, até a obtenção de peso constante. Foram pesadas, em triplicata,
aproximadamente 3,0g de amostra de cada material, após a secagem foram retiradas da
estufa em dessecador e novamente pesadas, obedecendo ao método da AOAC (2006). Os
resultados foram expressos em porcentagem.
3.2.9 Determinação da concentração de grupos carbonil
Para determinação dos grupos carbonil foram pesadas, em triplicata,
amostras com aproximadamente 4,0g em béquer de 500ml e suspensas em 100ml de água
destilada, em seguida foram submetidas à gelatinização em banho de água a 100°C por 20
minutos. Após resfriada a 40°C, foi ajustado o pH para 3,2 com de HCl 0,1 N e adicionado
15 ml de reagente hidroxilamina. O frasco foi tampado e colocado em banho de água a
40°C por 4 horas, com agitação lenta. O excesso de hidroxilamina foi determinado por
titulação com solução padrão de HCl 0,1 N. O branco da análise, somente com o reagente
hidroxilamina, foi realizado do mesmo modo. O reagente hidroxilamina foi preparado
dissolvendo 25 gramas de hidrocloreto de hidroxilamina em 100 ml de NaOH 0,5 N e em
seguida elevado a 500 ml com água destilada. A metodologia foi adaptada de Smith (1967).
Os grupos carbonil foram calculados de acordo com a Equação 1 (Eq. 1) e os resultados
expressos na base seca em g.100g-1.
(Eq. 1)
( )[ ]( ) ( )g.s.bamostradapeso
100x0,028x(HCl)NxgastomLbrancoamostracarbonilamPorcentage
−=
3.2.10 Determinação da concentração de grupos carboxil
Para determinar a concentração de grupos carboxil foram pesados,
em triplicata, aproximadamente 2,0g de amostra em béquer 50 ml e adicionados 25 ml de
44
HCl 0,1 N. A mistura foi mantida em agitação por 30 minutos, em agitador magnético, em
seguida foi filtrada à vácuo em funil de vidro sinterizado de porosidade média e lavada
com, aproximadamente, 400 ml de água destilada. O amido depositado foi transferido para
um béquer de 500 ml e suspenso em 300 ml de água destilada, a suspensão foi gelatinizada
em banho de água a 100°C com agitação constante por 15 minutos, até completa
gelatinização. O volume da suspensão de amido gelatinizado foi elevada a 450 ml com
água destilada e em seguida titulada até pH 8,3 com solução padrão de NaOH 0,01 N. A
metodologia foi adaptada por Kuakpetoon e Wang (2001). Os grupos carboxílicos foram
calculados através das Equações 2 e 3 e os resultados expressos na base seca em g.100g-1.
(Eq. 2)
[ ]( ) ( )gb.s.amostradapeso
100x(NaOH)NxgastomLamidode100g/acidezdeMilieq =
(Eq. 3)
0,045xamidodeg100
acidezdemilieqcarboxilademPorcentage
=
3.2.14 Volume específico, Densidade e Índice de expansão
A propriedade de expansão das amostras foi avaliada seguindo a
metodologia proposta por Cereda (1983), com algumas adaptações. Foram confeccionados
3 corpos de prova em formato redondo a partir de 20g de amostra e quantidade de água
fervente suficiente para que a massa ficasse lisa, desprendendo das mãos. Os corpos de
prova foram assados em forno elétrico termoestatizado a 200ºC por 16 minutos. Depois de
frios foram pesados e o volume determinado por imersão em painço (transbordamento de
painço) e leitura volumétrica em proveta, obtendo-se por cálculo o volume específico
(expansão). O volume específico foi calculado conforme equação 4:
(Eq. 4)
( )( )gpesocmvolume
específicoVolume3
=
45
Os corpos de provas foram classificados segundo a metodologia
proposta por Nunes e Cereda (1994b) para a classificação dos biscoitos de polvilho em:
− Pequeno (< 5,0 cm3.g-1);
− Médio (de 5,0 a 10 cm3.g-1);
− Grande (> 10,0 cm3.g-1).
A partir da análise de volume específico foi calculada também a
densidade dos corpos de provas seguindo a equação 5:
(Eq. 5)
( )
( )cmvolume
gpesoDensidade
3=
Para a determinação do Índice de expansão foram medidos a altura
e diâmetro dos corpos de prova, confeccionados na análise de volume específico, com o
auxílio de um paquímetro, da massa crua e após o forneamento, em seguida o índice de
expansão foi calculado através da Equação 6:
(Eq. 6)
( )
( )( )2cruamassadaalturadiâmetro
2provadecorpodoalturadiâmetroexpansãodeÍndice
+
+=
3.2.11 Propriedade de pasta (RVA)
As propriedades de pasta foram determinadas através do “Rapid
Visco Analyser” (RVA), série 4, da “Newport Scientific” com auxílio do programa
“Thermocline for Windows”, segundo método descrito no manual do fabricante
(NEWPORT SCIENTIFIC, 1998). As amostras contendo 2,9 g de amido foram dispersas
em 25 ml de água destilada. Para o cálculo desta concentração, anteriormente, foram
efetuadas correções na quantidade de amido a ser pesada e na quantidade de água a ser
adicionada, segundo a tabela fornecida pelo fabricante (Newport Scientific, 1998), tomando
como base um teor de umidade de, aproximadamente, 12%, para obter um peso seco de
amido de 2,9 g. A mistura foi agitada a 960 rpm por 10 segundos e a 160 rpm durante o
restante do teste. A viscosidade aparente foi expressa em centipoise (Cp).
46
A programação de temperatura utilizada foi a STD 2: manutenção a
50ºC por 1 minuto, seguida de aquecimento de 50ºC a 95ºC, a uma taxa de 6ºC minutos-1.;
manutenção a 95ºC por 5 minutos, e resfriamento a 50ºC, a 6ºC minutos-1. Do gráfico
obtido, foram avaliadas as seguintes características: temperatura da pasta, viscosidade
máxima (pico), quebra de viscosidade (diferença entre a viscosidade máxima e da pasta
mantida a 95°C por 5 min.), viscosidade final e tendência à retrogradação (diferença entre a
viscosidade final e da pasta a 50°C por 5 minutos) e tempo para atingir o pico, como mostra
a Figura 7. As análises foram realizadas em duplicatas.
Figura 7. Perfil típico de viscosidade do amido
3.2.12 Índice de absorção de água (IAA) e Índice de solubilidade em água
(ISA)
O IAA e ISA foram determinados pelo método descrito por
Anderson et al. (1969), com pequenas modificações. Foram pesadas amostras de 2,5 g dos
amidos, em triplicata, e suspensas em 30 ml de água, em tubos de centrifuga de 50 ml,
previamente tarados. A suspensão foi agitada intermitente até sua homogeneização e
centrifugada a 4000 rpm por 10 minutos. Uma alíquota de 10 ml do sobrenadante líquido
47
foi transferida para um cadinho de porcelana, de peso conhecido, e levada à estufa a 105°C,
com circulação de ar, até atingir peso constante. O ISA foi obtido através do peso dos
sólidos secos recuperados pela evaporação multiplicado por três, sendo o valor obtido
chamado de resíduo da evaporação. O peso do resíduo da centrifugação foi obtido da
diferença de peso do tubo de centrifuga com e sem a amostra, os resultados de ISA e IAA
fora determinados através das Equações 4 e 5 e expressos na base seca em g.100g-1.
(Eq. 4)
( )( )
( )100
gamostradapeso
gevaporaçãodaresíduodopeso%ISA ×
=
(Eq. 5)
( )( )
( )gçãocentrifugadaresíduodopesoamostradapeso
gçãocentrifugadaresíduodopesoMSgel/ggIAA
−=
3.2.13 Resistência a ciclos de congelamento e descongelamento
Pastas de amido a 8% (p/p) foram aquecidas durante 10 minutos
após a gelatinização, e então, armazenadas e congeladas em embalagens plásticas
herméticas por um período de 72 horas; após descongelamento a 45 °C por 3 horas, a quan-
tidade de água liberada foi determinada gravimetricamente e expressa como porcentagem
de perda de peso da pasta inicial (SILVA et al., 2008). O procedimento de congelamento e
descongelamento foi repetido duas vezes para verificar a liberação de líquido e a análise
realizada em triplicata.
3.2.16 Cor
Para determinação da cor das amostras foi utilizado o colorímetro
Minolta CR-400 (Konica Minolta Sensing). As coordenadas utilizadas foram “L”
[indicando a luminosidade (valor zero para cor preta e 100 para cor branca)], “a”
[indicando a faixa que é de verde (-60) até vermelho (+60)] e “b” [indicando a faixa que é
de azul (-60) até amarelo (+60)], conforme Figura 8. Os resultados foram expressos como
média de 2 leituras.
48
Figura 8. Imagem padrão para avaliação de cor.
3.3 Processo de modificação do amido
Os processos de modificação dos amidos de mandioca ocorreram
com base nos métodos descritos por Plata-Oviedo e Camargo (1998), Bertolini et al.
(2000), Leonel et al. (2004), Garcia e Leonel (2005), Vatanasuchart et al. (2005).
Os amidos de mandioca foram modificados em mesa de exposição
(Figura 9) composta por uma superfície de 100 x 60 centímetros, revestida com chapa de
alumínio e sobre posta uma tampa articulada tendo 5 lâmpadas tipo fluorescente com
emissão na região de UV-C, comprimento de onda 254 nm, fixadas em calha com refletor
em inox a uma distância do material de 8 cm.
Figura 9. Esquema da mesa de exposição à Luz UV.
49
3.3.1 Planejamento experimental
O trabalho foi desenvolvido em três ensaios, com o objetivo de
desenvolver uma metodologia de modificação de amido com a finalidade de desenvolver a
propriedade de expansão. A fim de observar o resultado dos ensaios foi realizada em todos
a análise de volume específico. Todos os ensaios foram realizados em triplicata e os amidos
acondicionados em embalagens plásticas.
No primeiro ensaio foi realizada a modificação por duas vias, úmida
e seca, a fim de verificar se a quantidade de ácido residual na amostra influenciaria o
resultado final, o desenvolvimento da propriedade de expansão do granulo de amido. A
partir da definição da forma de modificação, realizou-se mais um ensaio com o intuito de
avaliar maiores de tempos de exposição a serem utilizados no planejamento final.
Com os resultados obtidos dos primeiros ensaios realizou-se o
ensaio 3 com os parâmetros já estabelecidos, com o intuito de estabelecer o melhor tempo
de exposição e concentração de ácido lático a ser utilizada na foto modificação do amido de
mandioca, considerando a propriedade de expansão, e também avaliar a existência da
interação entre os fatores independentes utilizados.
Ensaio 1
Foram realizados dois tratamentos a fim de definir a via de
modificação (Figura 10), a seco ou a úmido, assim como sua influência no
desenvolvimento da propriedade de expansão com o teor de grupos carbonil e carboxil no
amido modificado.
Na modificação por via úmida, após a suspensão do amido, o
mesmo foi recuperado por filtragem em funil de buncher com papel qualitativo e auxílio de
vácuo, em seguida foi distribuído sobre na mesa de exposição, com auxílio de peneira fina
e mantidos expostos durante 30 minutos, realizando revolvimento do material (material foi
recolhido e peneirado novamente) a cada 10 minutos, para melhor exposição à luz.
Após a exposição foi colocado em estufa de circulação de ar a 45°C
durante 17 horas, para completar a secagem. O amido modificado por via seca seguiu-se,
50
após a adição da solução de ácido lático, direto para a exposição e secagem, da mesma
forma e com os mesmos tempos que o tratamento realizado no amido modificado por via
úmida.
Figura 10. Fluxograma da metodologia da modificação do amido nativo do ensaio 1.
Ensaio 2
A fim de verificar maiores tempos de exposição realizou-se o ensaio
2 em que foram adicionados 400 ml de solução de ácido lático 85% P.A. a 2% (b.s.) a
amostra de 200g amido de mandioca nativo, a suspensão foi mantida com agitação
constante e temperatura ambiente durante 10 minutos. Em seguida, o amido foi recuperado
por filtragem a vácuo e exposto à luz UV durante 30, 60 ou 120 minutos, com revolvimento
do material a cada 10 minutos. Após a exposição o amido (Figura 13) foi deixado em estufa
com circulação de ar a 45ºC durante 7 horas para completar a secagem.
Secagem
Amido Nativo
Exposição à luz UV
Adição de solução de ácido
lático a 2% até umidade de 45%.
Amido modificado
Modificação úmida Modificação seca
Suspensão a 50% de amido com
solução de ácido lático a 2%
(10 minutos, agitação constante,
temperatura ambiente)
Amido modificado
Secagem
Exposição à luz UV
Filtragem a vácuo
51
Ensaio 3
Foi realizado um experimento fatorial 52 completo simples para
investigar o efeito dos fatores, concentração de ácido lático e do tempo de exposição, no
desenvolvimento da propriedade de expansão. Os níveis das variáveis independentes e o
planejamento completo são apresentados nas Tabelas 1 e 2.
Tabela 1. . Níveis das variáveis de concentração de ácido lático e tempo de exposição do ensaio 3.
Variáveis Independentes Níveis
-2 -1 0 +1 +2 Concentração de ácido lático (%) 1,0 1,5 2,0 2,5 3,0 Tempo de exposição (min.) 30 45 60 75 90
52
Tabela 2. Planejamento fatorial 52 completo simples do ensaio 3.
Tratamentos Variáveis codificadas Variáveis reais
X1 X2 t C
1 -2 -2 30 1,0
2 -2 -1 30 1,5
3 -2 0 30 2,0
4 -2 +1 30 2,5
5 -2 +2 30 3,0
6 -1 -2 45 1,0
7 -1 -1 45 1,5
8 -1 0 45 2,0
9 -1 +1 45 2,5
10 -1 +2 45 3,0
11 0 -2 60 1,0
12 0 -1 60 1,5
13 0 0 60 2,0
14 0 +1 60 2,5
15 0 +2 60 3,0
16 +1 -2 75 1,0
17 +1 -1 75 1,5
18 +1 0 75 2,0
19 +1 +1 75 2,5
20 +1 +2 75 3,0
21 +2 -2 90 1,0
22 +2 -1 90 1,5
23 +2 0 90 2,0
24 +2 +1 90 2,5
25 +2 +2 90 3,0
Onde: t(X1): tempo de exposição (min.); C(X2): concentração de ácido lático.
O amido foi modificado a partir da adição de 200g de amido de
mandioca nativo (b.s.) e 400 ml de solução de ácido lático 85% P.A. com água destilada,
nas concentrações e tempos de exposição citados na Tabela 3, conforme Figura 11.
53
Figura 11. Fluxograma da foto modificação do amido de mandioca nativo do ensaio 3.
O amido foi revolvido a cada 15 minutos de exposição. Após a
exposição o amido foi deixado em estufa com circulação de ar a 45ºC durante 7 horas para
completar a secagem.
3.3.2 Modificação fotoquímica do amido de mandioca nativo
A partir dos ensaios realizados, estabeleceu-se a metodologia de
foto modificação (Figura 12). Em que o amido foi suspenso a 50% com solução de ácido
lático a 2%, em seguida o mesmo foi recuperado por filtragem em funil de buncher com
papel qualitativo e auxílio de vácuo e distribuído sobre na mesa de exposição, com auxílio
de peneira fina e mantidos expostos durante 60 minutos, realizando revolvimento do
material (material foi recolhido e peneirado novamente) a cada 15 minutos, para melhor
exposição à luz. Após a exposição foi colocado em estufa de circulação de ar a 45°C
durante 7 horas, para completar a secagem.
Amido Nativo
Suspensão a 50% (10 minutos, agitação constante,
temperatura ambiente)
Filtragem a vácuo
Exposição à luz UV
Secagem
Solução de ácido lático
Amido de mandioca modificado
54
Figura 12. Fluxograma da foto modificação do amido nativo de mandioca (ensaio final).
3.4 Aplicação: Pão de queijo
Após a realização dos ensaios e obtenção de uma metodologia de
modificação de amido de mandioca com expansibilidade, realizou-se um estudo com pão
de queijo, onde se avaliou diferentes quantidades dos ingredientes utilizados a fim de obter
melhor receita de pão de queijo. Para avaliar a aplicação do amido de mandioca modificado
no presente estudo foram elaboradas cinco diferentes amostras de pães de queijo, com as
três amostras de polvilho azedo (A, B e C), amido modificado de mandioca comercial
(AMMC) e amido de mandioca modificado (AMM).
3.4.1 Ingredientes
Na formulação dos pães de queijo foram utilizados os seguintes
ingredientes: amido de mandioca modificado ou polvilho azedo (500g); leite em pó integral
(55,0g); ovo integral desidratado, adquirido do Aviário Santo Antônio, ASA Egges (50,0g);
aromatizantes de queijo sabor padrão (17,4g) e parmesão (7,0g), respectivamente, produto
83-696-02-8 aroma idêntico ao natural de queijo 79-689-03-3 e ao natural de queijo
parmesão, doados pela empresa Duas Rodas Industrial; Óleo de soja (80,0ml); Sal (12,0g).
Amido Nativo (200g)
Suspensão a 50% (10 minutos, agitação constante,
temperatura ambiente)
Filtragem a vácuo
Exposição a luz UV por 60 minutos (revolvimento a cada 15 minutos)
Secagem (45°C / 7 horas)
Solução de ácido lático a 2% (b.s.) (400 ml)
55
3.4.2 Modo de preparo
A mistura de leite integral em pó, já hidratado, óleo de soja e sal foi
submetida a aquecimento até fervura. Em seguida, adicionou-se a mistura ao polvilho, para
o processo de escaldamento, em batedeira planetária. A massa foi trabalhada, em batedeira
e com amassamento manual, até a ficar lisa e homogênea, a mesma foi deixada à
temperatura ambiente para seu resfriamento, durante aproximadamente 25 minutos.
Após o resfriamento da massa, foram adicionados os ovos,
previamente hidratados e homogeneizados, e em seguida os aromas de queijos, misturando-
os em batedeira planetária e amassamento manual para completa incorporação dos
ingredientes e obtenção de uma massa consistente para a moldagem dos pães de queijo.
A massa foi dividida em pequenas porções e moldada em formato
coquetel (aprox. 15,0g). Após a moldagem, os pães de queijo foram distribuídos em
bandeja plástica, revestida com papel filme, e levados ao congelador. Depois de congelados
foram armazenados em sacos plásticos e mantidos a temperatura de congelamento.
3.5 Caracterização dos pães de queijo
3.5.1 Preparo das amostras de pão de queijo para análises físico-químicas
Os pães de queijo congelados foram distribuídos em forma de
alumínio e assados em forno termoestatizado a 160ºC, durante aproximadamente 25
minutos. Após resfriados a temperatura ambiente, os pães foram divididos em vários
pedaços e submetidos à pré-secagem em estufa com circulação de ar a 65ºC, durante 24
horas. Em seguida, foram deixados à temperatura ambiente e moídos em moinho de faca,
para obtenção da farinha de pão de queijo, a qual foi utilizada para realização das análises
físico-químicas (PEREIRA, 2001).
56
3.5.2 Composição centesimal dos pães de queijo
Para a determinação da composição centesimal foram utilizados os
métodos já descritos: proteína item 3.2.6, cinzas item 3.2.4, lipídios item 3.2.7, umidade
item 3.2.8 e carboidratos por diferença.
3.5.3 Valor energético total
O valor energético total dos pães de queijo formulados foi estimado
considerando-se os fatores de conversão de Atwater de 4 kcal/g de proteínas, 4 kcal/g de
carboidratos e 9 kcal/g de lipídios, conforme Wilson et al. (1982).
3.5.5 Caracterização física dos pães de queijo
A análise física dos pães de queijo foi realizada determinando-se
peso, diâmetro, altura, volume específico, densidade, índice de expansão, espessura de
crosta superior e inferior e dureza.
O diâmetro e a altura dos pães de queijo crus e assados foram
determinados por meio de paquímetro e seus pesos obtidos em balança semianalítica. Nas
amostras cruas, assim que retiradas do congelador e assadas, após atingir a temperatura
ambiente.
3.5.5.1 Volume específico, Índice de expansão e Densidade
Determinados conforme metodologias descritas nos itens 3.2.14.
3.5.5.3 Dureza dos biscoitos
A dureza dos pães de queijo (força máxima aplicada para deformar
o pão de queijo) foi determinada no analisador de textura TA.XT Plus, marca Stable Micro
Systems, segundo método descrito por Miranda (1998), com algumas modificações. Os
57
resultados foram expressos em gf (grama-força). As condições empregadas neste teste
foram as seguintes:
Probe SMS P/75: Placa de compressão (Compression platens de 75
mm); velocidade de teste = 2,0 mm.s-1; distância de ruptura = 10 mm; velocidade de pré = 2
mm.s-1 e pós-teste = 10 mm.s-1.
3.5.5.2 Espessura de crosta
Determinada através da medida com paquímetro em quatro pontos
diferentes, sendo dois na crosta superior e dois na inferior, posteriormente, foi realizada a
média aritmética simples dessas determinações.
3.5.6 Cor
Determinado conforme metodologia descrita no item 3.2.16.
3.5.7 Teste de aceitabilidade
Para verificar a aceitação do produto foi realizada análise sensorial
através do método sensorial afetivo, com o teste de aceitabilidade, que analisa o grau de
aceitação ou não do produto, ou seja, o quanto o provador gosta ou desgosta de um produto.
Para isso utilizou-se a escala hedônica verbal com nove pontos, onde 9 = gostei
extremamente, 5 = nem gostei, nem desgostei e 1= desgostei extremamente (ANEXO I).
A aplicação da análise sensorial foi realizada com 60 provadores,
formado por adultos, não treinado e de ambos os sexos, os quais avaliaram os pães de
queijo em relação à aceitação global, ou seja, o produto de uma maneira geral. Os pães de
queijo foram assados em forno termoestatizado a 200ºC por aproximadamente 25 minutos,
servidos um a um em forminhas de papel branca.
A avaliação da aprovação das amostras foi dada em percentagem de
notas entre 7 e 9, ou seja, gostei moderadamente a gostei extremamente, considerando
como produto aprovado as amostras que obtiverem percentagem mínima 70%.
58
3.6 Análises estatísticas
Os resultados dos ensaios de modificação do amido realizados
foram analisados utilizando-se análise de variância (ANOVA), complementada com teste
de comparação de médias de Tukey, e, quando aplicável, análise de regressão. Os dados
obtidos nas análises de caracterização físico-química dos amidos e dos pães de queijo
foram analisados por meio da ANOVA, complementada com teste de comparação de
médias de Tukey. A análise sensorial foi realizada através de análise estatística qualitativa
Qui-quadrado, a partir da frequência em cada nota da escala hedônica e também em grupos
de notas.
59
4 RESULTADOS E DISCUSSÃO
4.1 Composição centesimal da matéria prima
O amido pode apresentar diferentes proporções de lipídeos,
proteínas, fibras e minerais conforme a sua origem botânica ou método de extração. A
quantificação destes componentes indica a qualidade do processo de extração. Os
resultados das análises de caracterização dos amidos estão expostos na Tabela 3 e mostram
que os valores de umidade, amido e cinzas das amostras de amido de mandioca nativo
(AMN) estão dentro dos estabelecido pela legislação brasileira, Resolução - CNNPA nº
12/78 e RDC nº263/2005 (BRASIL, 2005).
As demais análises como açúcares redutores, fibras, lipídeos e
proteínas estão de acordo com resultados encontrados, como em Coutinho (2007),
destacando-se apenas o teor de fibras, que, provavelmente, se deve ao processo de extração
na indústria.
60
Tabela 3. Composição centesimal da amostra de amido de mandioca nativo.
Análises Teores (% em *m.s.) **ANVISA ***AMN
Umidade Máx. 18,0% 12,31 ± 0,05 ***Acidez Máx. 1,0 0,75 ± 0,08 pH n.c. 7,56 ± 0,01 Açúcar redutor n.c. 0,03 ± 0,02 Amido Mín. 80,0% 94,01 ± 3,36 Cinzas Máx. 0,50% 0,50 ± 0,14 Fibras nc - Lipídeos nc 0,02 ± 0,01 Proteína nc 0,26 ± 0,06
nc: não consta; *m.s.: matéria seca; ** de acordo com: Resolução - CNNPA nº 12/78 e RDC Nº 263/2005 (BRASIL, 2005); *** AMN: amido de mandioca nativo; **** acidez: ml de NaOH/100g.
4.2 Ensaios
Os resultados das analises de volume específico, grupos carboxil e
carbonil obtidos no ensaio 1 estão expostos na Tabela 4.
Através dos resultados pode se observar que o tipo de modificação,
seca ou úmida, não diferiu estatisticamente entre si. Quanto a analise de volume específico
os valores dos amidos modificados se diferiram do amido AMN e se assemelharam do
amido AMMC, o que mostra influencia significativa dos tratamentos no desenvolvimento
da propriedade de expansão do amido modificado.
Tabela 4. Resultados obtidos das análises de volume específico e carboxil das amostras do ensaio 1.
Tratamento Volume específico
(cm3.g-1) Grupos Carboxil
(%) Grupos Carbonil
(%) *AMN 1,59 ± 0,14b 0,09 ± 0,01a 0,05 ± 0,02b
**AMMC 5,67 ± 1,40a 0,20 ± 0,01c 0,08 ± 0,01b
Modificação seca 4,71 ± 0,62 a 0,14 ± 0,01b 0,23 ± 0,04a
Modificação úmida 4,09 ± 1,19 a 0,14 ± 0,01b 0,28 ± 0,04a
Médias seguidas da mesma letra em coluna não diferem entre si (p>0,05). *AMN: amido de mandioca nativo; **AMMC: amido de mandioca modificado comercial.
Os conteúdos de grupos carboxil e carbonil também diferiram das
amostras tanto de amido nativo como comercial, mostrando que ocorreu degradação no
granulo de amido pelas modificações fotoquímicas realizadas, assim como Shirai et al.
61
(2007), que correlacionaram o aparecimento de grupos carboxil e carbonil com o aumento
da expansão do amido.
Shirai et al. (2007), modificaram amido de mandioca através da
suspensão do mesmo em solução de Fe2SO4.7H2O (sulfato ferroso hepta-hidratado) 0,01%.,
em seguida adicionou-se peróxido de hidrogênio 1,25%, e o pH foi ajustado para 3,0;
deixou-se reagir a 45 °C por 15 minutos. As amostras lavadas e recuperadas foram secas
em estufa com circulação de ar a 45 °C por 24 horas. Em seguida, foi analisado o conteúdo
de grupos carboxil das amostras, os quais mostraram aumento no conteúdo de grupos
carboxil, de 0,049 para 0,16% e volume específico de 2,1 para 9,2. De acordo com
Takizawa et al. (2004) o aumento do conteúdo de carboxil pode estar relacionado
diretamente com a fragmentação molecular ocorrida pelo tratamento oxidativo.
Garcia e Leonel (2005) realizando ensaios de modificação
fotoquímica, por via seca como este ensaio, com diferentes concentrações de ácido lático,
avaliaram os amidos modificados com a mesma metodologia do presente trabalho e
obtiveram resultados de volume específico crescente, conforme o aumento da concentração
de ácido lático. As concentrações utilizadas foram 1,3; 2,7 e 5,4g de ácido lático em 100g
de amido, respectivamente, obtiveram volumes de 8,20; 9,67 e 11,57 cm3.g-1, a partir de
amido nativo com volume de 3,00 cm3.g-1, resultados estes que não diferem tanto dos
obtidos no presente ensaio, porém com menor adição de ácido lático.
Já Bertolini et al. (2000), realizando modificação seca com maior
tempo de exposição à UV em cabines (16h) e mesma quantidade de ácido lático, obteve
valores de volume específico de 9,2cm3.g-1, a partir de amido nativo com volume específico
de 7,5 cm3.g-1, sendo que comparado a isso o tratamento realizado nesse ensaio se mostrou
mais eficaz com tempo de exposição bem menor.
Vatanasuchart et al. (2005), após modificação com hidrolise do
amido a 25ºC, com solução a 1% de acido lático por 15 minutos e exposição a cabines com
radiação UV por 7 e 9 horas, tiveram expansão de 12,10 e 11,33 cm3.g-1, respectivamente,
já as amostras de amido nativo tiveram expansão de 5,0 cm3.g-1.
Grupos carboxil estão presentes nas amostras, dando um alto valor
de expansão durante a panificação e são importantes para esta característica como
demonstrado para amidos de mandioca modificados por tratamento químico oxidativo
62
(Demiate et al., 2000). O aumento do teor de carboxil é indicativo da oxidação parcial dos
grânulos de amido. A presença de grupamentos carboxil em amidos foi estudada por vários
autores, que constataram o aumento dos teores em amidos oxidados. O tipo de reagente
químico e a severidade do tratamento influenciam a quantidade de carboxil e a intensidade
de degradação molecular nos amidos modificados.
A partir desses resultados observou-se que não houve diferença
estatística entre os tratamentos, para os próximos ensaios se optou pela modificação por via
devido ao resultado e comentários obtidos da análise sensorial realizada em teste de
aplicação do amido modificado na confecção de pão de queijo, em que o amido modificado
por via seca provocou sabor ácido nos produtos.
Os resultados obtidos no ensaio 2 estão expostos na Tabela 5, em
que se pode observar que os tratamentos não diferiram entre si, nem do AMMC, apenas do
amido AMN.
Tabela 5. Resultados da análise de volume específico dos corpos de prova dos tratamentos do ensaio 2.
Amostra Tempo de exposição
(min.) Volume específico
(cm3.g-1)
*AMN - 1,59 ± 0,14b **AMMC - 5,67 ± 1,40a Trat. 1 30 4,39 ± 0,11a Trat. 2 60 6,65 ± 0,06a Trat. 3 120 5,36 ± 0,15a
Médias seguidas da mesma letra em coluna não diferem entre si (p>0,05). *AMN: amido de mandioca nativo; **AMMC: amido de mandioca modificado comercial.
Os valores obtidos demonstram que um maior tempo de exposição
não foi influente para a produção de amidos com maior expansão, o que também foi
verificado por Vatanasuchart et al. (2005), após modificação com hidrolise do amido a
25ºC, com solução a 1% de acido lático por 15 minutos e exposição em cabines com
radiação UV por 7 e 9 horas, tiveram expansão de 12,10 e 11,33, respectivamente, já as
amostras de amido nativo tiveram expansão de 5,0. Pode se observar que o aumento do
volume específico ocorrido no trabalho de Vatanasuchart et al. (2005) não são muito
63
distantes dos obtidos no presente trabalho, mostrando assim que tempos muito menores de
exposição se mostrou tão eficiente quanto a 7 ou 9 horas.
O tempo de exposição à luz UV influenciou o desenvolvimento da
expansão no amido de mandioca nativo, porém não havendo diferença significativa entre os
tratamentos aplicados, observando-se também que não houve relação entre o tempo e a
expansão do amido, pois a mesma não aumenta relativamente com o aumento do tempo de
exposição.
Baseando-se nos resultados obtidos, no ensaio 3 utilizou menores
intervalos de tempos de exposição, com máximo de 90 minutos, e também a utilização de
diferentes concentrações para avaliar sua influencia na expansão. Os resultados da análise
de volume específico deste ensaio estão expostos na Tabela 6. Os valores variaram de 3,43
a 7,83 cm3.g-1, respectivamente, dos tratamentos 2 e 13, que diferem quanto ao tempo de
exposição e concentração de ácido utilizada.
64
Tabela 6. Resultados obtidos de volume específico nos tratamentos realizados no ensaio 3.
Tratamentos Variáveis independentes Variáveis dependentes
t (X1) C (X2) VE
1 30 1,0 3,97 ± 0,20
2 30 1,5 3,43 ± 0,77
3 30 2,0 4,73 ± 0,45
4 30 2,5 3,95 ± 0,50
5 30 3,0 4,11 ± 0,27
6 45 1,0 6,09 ± 1,05
7 45 1,5 5,14 ± 0,30
8 45 2,0 5,44 ± 1,08
9 45 2,5 4,97 ± 1,60
10 45 3,0 5,80 ± 1,26
11 60 1,0 6,68 ± 0,80
12 60 1,5 5,66 ± 0,71
13 60 2,0 7,83 ± 0,49
14 60 2,5 4,45 ± 1,00
15 60 3,0 4,85 ± 1,66
16 75 1,0 5,99 ± 0,73
17 75 1,5 6,25 ± 0,66
18 75 2,0 7,06 ± 0,89
19 75 2,5 6,46 ± 0,69
20 75 3,0 6,27 ± 1,09
21 90 1,0 6,35 ± 0,83
22 90 1,5 5,64 ± 0,48
23 90 2,0 6,31 ± 0,55
24 90 2,5 5,81 ± 1,37
25 90 3,0 6,00 ± 0,52
Onde: t(X1): tempo de exposição (min.); C(X2): concentração de ácido lático (C) (%); VE: volume específico (cm3.g-1).
Na figura 13 estão expostos os corpos de prova do amido de
mandioca nativo e do tratamento 13, do ensaio 3. Pode se observar a diferença no volume
dos mesmos.
65
Figura 13. Corpos de provas da análise de volume específico das amostras de amido. Da amostra AMN, amido de mandioca nativo e modificado (Tratamento 13).
A análise dos coeficientes de regressão de volume específico
evidencia que não houve efeito da concentração de ácido lático ocorrendo efeito linear e
quadrático do tempo de exposição à luz UV sobre este parâmetro (Tabelas 7 e 8).
Tabela 7. Coeficientes de regressão estimados e ANOVA para volume específico dos tratamentos realizados.
Coeficientes de
regressão Erro
padrão Pr > | t |
Média -0,7893 1,5016 0,6006 Tempo de exposição (L) 0,1828 0,0361 <0,0001 Concentração de ácido (L) 0,7701 1,0837 0,4794 Tempo de exposição (Q) -0,0012 0,0003 <0,0001 Concentração de ácido (Q) -0,2161 0,2443 0,3792 Tempo x Concentração -0,0015 0,0074 0,8401
ANOVA Causas de Variação
Graus de Liberdade
Soma dos Quadrados
Quadrado Médio
F calculado Prob.>F
Modelo 5 58,31 11,66 12,78 < 0,0001 Erro 81 73,93 0,91 Total 86 132,24 R2 0,4409
AMN Tratamento 13
66
Tabela 8. Coeficientes de regressão estimados e ANOVA para volume específico dos tratamentos realizados (modelo ajustado).
Coeficientes de
regressão Erro
padrão Pr > F
Média -0,3336 0,9164 0,7168 Tempo de exposição (L) 0,1846 0,0324 < 0,0001 Tempo de exposição (Q) -0,0013 0,0003 < 0,0001
ANOVA Causas de Variação
Graus de Liberdade
Soma dos Quadrados
Quadrado Médio
F calculado
Prob.>F
Modelo 2 56,29 28,15 31,13 < 0,0001 Erro 84 75,95 0,90 Total 86 132,24 R2 0,4257
O gráfico (Figura 14) mostra, assim como o modelo ajustado da
análise de regressão, que o aumento do tempo de exposição à Luz UV leva a um aumento do
volume específico com tendência à redução após 75 minutos, e também que o tempo teve
efeito linear, na propriedade de expansão, até 75 minutos, e entre os tempos de 60 e 90 minutos
o efeito quadrático.
Figura 14. Efeito do tempo de exposição no volume específico dos tratamentos realizados.
Também foi realizado análise de variância nos resultado obtidos do
ensaio 3, considerando os fatores, concentração de ácido e tempo de exposição,
3,00
3,50
4,00
4,50
5,00
5,50
6,00
6,50
7,00
30 45 60 75 90
Vol
ume
espe
cífi
co (
mL
/g)
Tempo de exposição (min.)
67
separadamente, para analisar, pontualmente, se há influencia dos mesmos nos resultados
conforme os níveis utilizados. Os resultados dessa análise, através dos valores obtidos da
análise de volume específico evidenciam que houve diferença estatística entre os
tratamentos (Tabela 9), tanto no fator tempo como na concentração. Em relação aos
resultados considerando apenas o fator concentração, não houve efeito linear ou quadrático
em relação aos níveis de concentração, pois os valores foram dispersos (Figura15), sendo
que o maior e o menor valor obtido foram em concentrações próximas (2,0 e 2,5%,
respectivamente), o que concorda com os resultados da análise de regressão. Sendo assim,
os maiores resultados da análise de volume específico, em relação à concentração, não
puderam ser correlacionados com o aumento da mesma.
Concluindo assim que, separadamente, esses fatores influenciam
para o desenvolvimento da propriedade de expansão do amido modificado.
Tabela 9. Resultados obtidos de volume específico dos corpos de provas dos tratamentos realizados no ensaio 3, teste Tukey e quadro da análise de variância dos tratamentos realizados.
Concentração de ácido lático (%)
Volume específico (cm3.g-1)
Tempo de exposição (min.)
Volume específico (cm3.g-1)
1,0 5,82ab 30 4,04c
1,5 5,22b 45 5,48b
2,0 6,35a 60 6,14ab
2,5 5,15b 75 6,41a
3,0 5,40b 90 6,02ab
ANOVA Causas de Variação
Graus de Liberdade
Soma dos Quadrados
Quadrado Médio F calculado Prob.>F
Modelo 24 85,08 3,54 4,65 < 0,0001 Erro 62 47,22 0,76 Total 86 132,24
R2 0,642896 Médias seguidas da mesma letra em coluna não diferem entre si (p>0,05).
68
Figura 15. Efeito da concentração de ácido lático no volume específico dos tratamentos realizados.
O fator tempo de exposição obteve valores maiores de volume
específico do que o fator concentração de ácido lático. Os resultados obtidos mostraram que
a partir do tempo de 60 minutos maior expansão dos corpos de provas, analisados através
do volume específico dos mesmos, e considerando apenas os valores obtidos das médias
dos tratamentos nota-se que o maior valor foi obtido no tempo de 60 minutos.
Com relação à análise estatística a mesma definiu como melhor
tempo 75 minutos de exposição, porém o mesmo não diferiu do tempo de 60 minutos, no
qual foi observados corpos de provas com maior expansão e melhor aspecto visual (Tabela
6 e Figura13), levando-se em consideração estes fatores e também por questões de menor
gasto energético foi definido que o tempo de 60 minutos iria ser empregado na metodologia
de modificação. Sendo assim, para a metodologia de modificação de amido de mandioca
nativo utilizou-se o tempo de exposição de 60 minutos e concentração de 2,0% de ácido
lático na hidrólise.
3,00
3,50
4,00
4,50
5,00
5,50
6,00
6,50
7,00
0 0,5 1 1,5 2 2,5 3 3,5
Vol
ume
espe
cífi
co (
mL
/g)
Concentração de ácido (%)
69
4.3 Caracterização do amido modificado
4.3.1 Composição centesimal das amostras de polvilho azedo e do amido
de mandioca modificado.
Os resultados da composição centesimal estão expostos na Tabela
10. As amostras de polvilho azedo (A, B e C) e do amido foto modificado (AMM)
obtiveram resultados de teor de umidade, amido e cinzas dentro do limite estabelecido pela
resolução da ANVISA, máximo de 14,0%, mínimo de 80,0% e máximo de 0,5%,
respectivamente (BRASIL, 1978).
Os resultados da análise de acidez dos amidos AMM e AMMC
estão de dentro do limite estabelecido pela ANVISA, já os resultados das amostras de
polvilho azedo se mostraram um pouco acima do permitido, isso pode estar relacionado na
variação da produção de ácidos durante a fermentação dos mesmos.
Na análise de acidez observa-se que as amostras de polvilho azedo
obtiveram valores acida do estabelecido na legislação, o que não foi observado nas
amostras de amido AMMC e AMM. Já na análise de pH os valores das amostras de
polvilho azedo não se diferenciaram do amido AMM.
Tabela 10. Composição centesimal das amostras de polvilho azedo, amido de mandioca modificado comercial e amido de mandioca modificado.
Análises
Teores (% em *m.s.)
Polvilho Azedo AMMC AMM
Amostra A Amostra B Amostra C
Umidade 12,07 ± 0,10 12,78 ± 0,08 12,85 ± 0,03 12,30 ± 0,04 11,85 ± 0,03 **Acidez 5,44 ± 0,01 5,66 ± 0,03 9,96 ± 0,02 2,05 ± 0,07 2,54 ± 0,08 pH 3,91 ± 0,04 3,83 ± 0,03 3,66 ± 0,00 5,00 ± 0,00 3,83 ± 0,05 Açúcar redutor 0,02 ± 0,01 0,04 ± 0,01 0,06 ± 0,02 0,03 ± 0,01 0,02 ± 0,02 Amido 99,61 ± 0,88 90,14 ± 5,31 87,13 ± 1,05 94,08 ± 0,50 88,75 ± 3,95 Cinzas 0,48 ± 0,05 0,47 ± 0,07 0,48 ± 0,03 0,59 ± 0,03 0,39 ± 0,10 Fibras - - - 0,20 ± 0,02 - Lipídeos 2,05 ± 0,07 1,76 ± 0,06 1,97 ± 0,15 2,74 ± 0,03 0,08 ± 0,01 Proteína 0,27 ± 0,02 0,29 ± 0,01 0,43 ± 0,04 0,29 ± 0,01 0,25 ± 0,02
*m.s.= matéria seca; ** acidez = ml de NaOH/100g; AMMC: amido de mandioca modificado comercial; AMM: amido de mandioca modificado.
70
As demais análises como açúcares redutores, fibras, e proteínas
estão de acordo com resultados encontrados na literatura, apenas ocorrendo uma diferença
bastante grande entre os resultados de lipídeos das amostras de polvilho azedo, em que na
literatura se encontram valores abaixo de 0,50%.
Silva et al. (2006) relatam que valores elevados de acidez podem
estar relacionados com a maior presença de carboxil, porém no ensaio final não foi
observada esta correlação entre essas duas variáveis, conforme resultados expostos nas
tabelas 10 e 11.
4.3.1 Grupos carbonil e carboxil
Os conteúdos de grupos carboxil e carbonil, estão expostos na
Tabela 11, sendo que ambos tiveram diferença estatística entre as amostras analisadas.
Os conteúdos de grupos carbonil do amido AMM não se alteraram
em relação ao amido AMN, AMMC, polvilho A e B. Em relação ao conteúdo do grupos
carboxil, houve diferença estatística entre as amostras AMMC e polvilho C e também entre
essas duas amostras com as demais. Diferente do ocorrido no ensaio 1 deste trabalho, em
que houve aumento dos grupos após os tratamentos.
Tabela 11. Teores de grupos carbonil e carboxil e total de oxidação das amostras de amido.
Amostras Teores (% em m.s.*)
Grupos carbonil
Grupos carboxil
Total de oxidação
AMN 0,05 ± 0,02ab 0,09 ± 0,01c 0,14 A 0,07 ± 0,02a 0,09 ± 0,00c 0,16 B 0,02 ± 0,02bc 0,09 ± 0,01c 0,11 C 0,00 ± 0,00c 0,17 ± 0,01b 0,17 AMMC 0,08 ± 0,01a 0,20 ± 0,01a 0,28 AMM 0,03 ± 0,01bc 0,10 ± 0,02c 0,13 p < 0,001 p < 0,001
*m.s.: matéria seca Médias seguidas da mesma letra em coluna não diferem entre si (p>0,05). AMN: amido de mandioca nativo; AMMC: amido de mandioca modificado comercial; AMM: amido de mandioca modificado.
71
Shirai et al. (2007) definiram que o aumento do teor de grupos
carboxil resulta em aumento na propriedade de expansão do amido, os resultados de sua
modificação mostram aumento no conteúdo de grupos carboxil, de 0,049 para 0,16% e
volume específico de 2,1 para 9,2, o que pode ser observado somente na amostra de amido
AMMC. Já a amostra de polvilho azedo C também teve valor alto de carboxil, diferente do
amido nativo, mas sua expansão foi a mais baixa (Tabela 12) quando comparada a outras
amostras utilizadas nessa pesquisa.
O aumento do conteúdo de carboxil após o tratamento oxidativo
tem sido discutido por diferentes autores. (ALI e KEMPF, 1986; WANG e WANG, 2003;
TAKIZAWA et al., 2004). Sendo que o mesmo promove uma parcial degradação nas
macromoléculas do amido e, também, pode ser responsável pela geração de grupos cabonil
e carboxil nas macromoléculas do amido (DEMIATE, 2005).
Grupos de hidroxilas na moléculas de amido são primeiro oxidados
a grupos carbonil e então a grupos carboxil. Portanto, o numero de grupos carboxil e
carbonil no amido oxidado indica o nível de oxidação, que ocorre, principalmente, no grupo
hidroxila posicionado no C-2, C-3 e C6 (WURZBURG, 1996).
4.3.4 Volume específico, índice de expansão e densidade
Os resultados da análise de volume específico, índice de expansão e
densidade são apresentados na Tabela 12. Os volumes específicos dos corpos de prova das
amostras de polvilho azedo A e B e amidos AMM e AMMC, diferiram estatisticamente do
amido nativo, o que não ocorreu com a amostra de polvilho azedo C, o mesmo ocorreu nos
resultados da analise de índice de expansão. Na Figura 16 pode-se observar a expansão das
amostras de polvilho azedo, A e B, e amido AMM, comparado com o amido AMN.
Em relação à análise de densidade, as amostras A, B, AMM e
AMMC não diferiram entre si, a amostra C diferiu das demais, tendo a maior densidade
entre os amidos modificados, por fermentação ou fotoquímica, essa diferença pode ter sido
obtida pela ausência de formação de gases em seu interior durante a etapa de forneamento,
o que não permitiu maior expansão.
72
Tabela 12. Médias de volume específico, índice de expansão e densidade das amostras de amido.
Amostras Análises
Volume específico
(cm3.g-1) Índice de expansão
Densidade (g. (cm3)-1)
AMN 1,59 ± 0,14c 1,18 ± 0,03d 0,63 ± 0,05a A 5,61 ± 1,55a 1,79 ± 0,18ab 0,19 ± 0,05c B 4,10 ± 0,31ab 1,77 ± 0,10ab 0,25 ± 0,02c C 2,31 ± 0,44bc 1,35 ± 0,09cd 0,45 ± 0,10b AMMC 5,67 ± 1,40a 1,89 ± 0,15a 0,17 ± 0,03c AMM 4,53 ± 0,74ab 1,56 ± 0,21bc 0,23 ± 0,04c p < 0,001 p < 0,001 p < 0,001
Médias seguidas da mesma letra em coluna não diferem entre si (p>0,05). AMN: amido de mandioca nativo; AMMC: amido de mandioca modificado comercial; AMM: amido de mandioca modificado.
Figura 16. Corpos de provas da análise de volume específico das amostras de amido. Amostras de polvilho A, B, amido de mandioca nativo (AMN) e amido de mandioca modificado (AMM).
Quando analisados visualmente os corpos de prova (Figura 17) das
amostras de polvilho, A, B e C, juntamente com o amido AMM, observa-se que assim
como o volume da amostra de polvilho C sua aparência também é diferenciada, com
rachaduras, o que indica um corpo de prova seco.
A acidez também é relacionada com a propriedade de expansão,
porém nos resultados obtidos das amostras de polvilho azedo e AMM, não houve
significância desse fator, pois os níveis de acidez das amostras de polvilhos estão acima das
amostras de amido AMMC e AMM, já os valores de volume específico estão semelhantes
entre as amostras A, B, AMMC e AMM, o que não ocorre entre a amostra C e A e B.
Polvilho A Polvilho B AMN AMM
73
Figura 17. Corpos de provas da análise de volume específico das amostras de amido Amostras de polvilho A, B e C e amido de mandioca modificado (AMM).
Aplevicz e Demiate (2007) modificaram amido de mandioca por
oxidação com peróxido de hidrogênio a 1,25% e secagem em estufa de circulação forçada a
45ºC por 24h. Em seguida, os autores realizaram analises em 7 amostras de polvilho azedo,
além do amido modificado e de Expandex® 160003, amido de mandioca modificado da
empresa Corn Products International. Na análise de expansão obteve média de 7,4 cm3.g-1,
variando entre 4,1 e 10,8 cm3.g-1, para os polvilhos azedo, apresentando qualidade
heterogênea. Os valores para o amido modificado e Expandex foram respectivamente, 11,7
e 14,1 cm3.g-1.
Estudos sobre a avaliação da propriedade de expansão em amostras
comerciais de polvilho azedo obteve valores de 11,0 a 15,0 cm3.g-1 (PLATA-OVIEDO e
CAMARGO, 1995) e de 10,0 a 17,0 cm3.g-1 (CEREDA, 2002) em amostras de polvilho
azedo produzido nos estados Paraná, Santa Catarina e Minas Gerais. Esses resultados
diferem significativamente dos obtidos tanto com as amostras de polvilho azedo utilizadas
nesse estudo, assim como as amostras de AMM e AMMC. Evidenciando a falta de
padronização durante a produção do polvilho azedo, que resulta em produtos com o mesmo
nome, mas com características diferentes.
O tratamento com ácido lático realizado por Bertolini et al. (2000)
reduziu a viscosidade de pasta, isso, possivelmente, ocorre porque o amido foi degradado
pelo ácido lático. As variações no volume específico e no pico de viscosidade foram
diretamente influenciadas pelo tratamento fotoquímico, sendo que essas características são
inversamente proporcionais (diminuição do pico aumento do volume).
Polvilho A Polvilho B Polvilho C AMM
74
Segundo Vatanasuchart et al. (2005), quando a degradação do
amido é muito extensiva, as paredes das bolhas perdem sua integridade rapidamente e elas
se rompem a tensões mais baixas, não causando expansão de biscoitos obtidos com amido
tratado com alta intensidade de radiação ultravioleta (UV),. Esta relação pode ser
encontrada no presente trabalho, pois o AMM apresentou viscosidade bastante baixa
(Tabela 13).
Os corpos de prova do amido foto modificado se assemelham em
tamanho e densidade das amostras de polvilho azedo, mostrando que a modificação
aplicada permitiu a elaboração um amido alternativo para a aplicação dos produtos
normalmente produzidos com polvilho azedo, devido sua propriedade de expansão.
4.3.2 Propriedade de pasta (RVA)
O mecanismo básico de expansão da massa de polvilho azedo pode
ser a seguinte: a expansão ocorre com o conteúdo de água adequado quando a temperatura
da massa interna é próxima da temperatura de fusão (90±100 °C). Assim,
parece provável que o amido de mandioca fermentado tenha um mecanismo de
expansão semelhante à dos produtos extrusados, isto é, a força motriz é a evaporação de
água e a viscosidade da massa/biscoito governa a expansão celular (BERTOLINI, 2001).
Os resultados da análise de viscosidade das amostras estão expostos
na Tabela 13. Observa-se diferença significativa entre o amido AMN dos demais, com
relação aos resultados de viscosidade.
Pode-se avaliar o grau de modificação sofrida pelos grânulos de
amido quando se observa a viscosidade final das amostras. O valor mais baixo encontrado
neste trabalho foi da amostra C, cerca de 40% menor que a amostra mais próxima, os
valores de volume específico também foram os menores encontrados, cerca de 50% menor
que a amostra AMM a qual foi a mais próxima. Estes resultados podem estar arrolados com
o discutido por Vatanasuchartet al. (2005), que relacionou a baixa viscosidade com alta
degradação do granulo do amido, o que pode dificultar a formação de bolhas de ar
resistentes no interior dos biscoitos, havendo quebra na mesma resultando em menores
expansões do mesmo.
75
Tabela 13. Resultados das análises de viscosidade das amostras de amido.
Amostras Viscosidade (cP) Tempo de
pico (min.)
Temp. de pasta (ºC) Pico Quebra Final Tend.
Retrog. AMN 5213,50a 3633,00a 2715,50a 1135,00a 5,64ab 65,50b A 3529,50c 2820,50c 1003,50d 294,50cd 5,77a 66,23b B 4153,50b 3246,00b 1223,50c 316,00c 5,44c 65,65b C 2950,50d 2709,00c 382,00e 140,50d 5,40c 67,33a AMMC 3051,50d 2188,00d 1311,50c 448,00c 4,97d 61,95c AMM 3691,98c 2717,52c 1634,5b 660,00b 5,50bc 67,70a
AMN: amido de mandioca nativo; AMMC: amido de mandioca modificado comercial; AMM: amido de mandioca modificado.
A modificação química com oxidantes resulta em pastas com baixa
viscosidade (TAKIZAWA, et al. 2004). A foto modificação aplicada nesse trabalho
diminuiu pela metade a viscosidade final do amido nativo de 2715,50 para 1634,5cP, assim
como encontrado por Vatanasuchart et al. (2003), que partiu de um amido com 2830,08 e
após modificação com hidrolise do amido a 25ºC, com solução a 1% de acido lático por 15
minutos e exposição em cabines com radiação UV por 7 e 9 horas, tiveram viscosidade de
2118,6 e 2034,48, respectivamente. Os valores do trabalho citado diferem do obtido no
presente trabalho, mostrando que com menor tempo de exposição à luz UV a degradação
do grânulo de amido se mostrou maior.
Os valores de pico de viscosidade diferiram entre as amostras de
polvilho azedo, mesmo estes tendo o mesmo modo de fabricação, sendo isso mais uma
característica não padronizada neste produto.
4.3.3 Índice de absorção de água (IAA) e Índice de solubilidade em água
(ISA)
Os resultados do IAA estão expostos na Tabela 14, não se obteve
resultados de índice de absorção de água (IAA) para os amidos nativos ou modificados,
fermentação natural ou modificação fotoquímica, pois assim como previsto o amido de
mandioca não absorveu água a temperatura ambiente, formando apenas uma suspensão
entre o amido e a água.
76
Tabela 14. Médias do índice de absorção de água (IAA) e índice de solubilidade em água (ISA) das amostras de amido.
Amostras IAA (g gel/g) ISA (%) AMN 1,91 ± 0,28a - A 2,11 ± 0,03a - B 2,12 ± 0,05a - C 2,11 ± 0,01a - AMMC 2,10 ± 0,03a - AMM 2,14 ± 0,05a - p = 0,249 -
Médias seguidas da mesma letra em coluna não diferem entre si (p>0,05). AMN: amido de mandioca nativo; AMMC: amido de mandioca modificado comercial; AMM: amido de mandioca modificado.
Houve um pequeno aumento na absorção de água nos amidos
modificados, mas não significativa. Assim como esperado, não houve solubilidade do
amido, nativo ou modificado.
4.3.3 Resistência a ciclo de congelamento e descongelamento
No presente estudo não houve liberação de água nas amostras, em
dois ciclos. As modificações ocorridas nos amidos, assim como o nativo, não permitiram
que houvesse a retrogradação do amido, com sua consequente liberação de água conforme
o ajuste da molécula. Essa avaliação foi de grande interesse devido à grande aplicação
desse produto em massa congelada.
Shirai et al. (2007), observaram aumento na liberação de água de 0
para 16,2 no 1º ciclo e de 0 para 66,7% no 2º ciclo. Sendo que a fragmentação das cadeias
do amido durante o tratamento químico pode ser associado com o aumento na liberação de
água durante a intensiva reassociação molecular (TAKIZAWA et al., 2004).
4.3.5 Cor
Os resultados da análise de cor estão expostos na tabela 15, onde se
pode observar que a cor do amido foto modificado diferiu (AMM), estatisticamente, dos
77
outros amidos, mas não do amido nativo (AMN), em relação à croma a e luminosidade,
mostrando que não houve acréscimo de sujidade durante o processo de modificação.
Tabela 15. Luminosidade L*, croma a* e croma b* das amostras de amidos.
Amostras Características
L* a* b* AMN 97,52 ± 0,00bc -0,01 ± 0,00b 2,77 ± 0,01e A 97,94 ± 0,06b -0,37 ± 0,01c 3,47 ± 0,02d B 97,77 ± 0,11b -0,03 ± 0,01b 4,41 ± 0,03c C 94,80 ± 0,30d 0,78 ± 0,07a 7,08 ± 0,13a AMMC 99,22 ± 0,28a -0,46 ± 0,01c 2,03 ± 0,04f AMM 96,85 ± 0,07c -0,08 ± 0,02b 5,70 ± 0,08b p < 0,001 p < 0,001 p < 0,001
Médias seguidas da mesma letra em coluna não diferem entre si (p>0,05). AMN: amido de mandioca nativo; AMMC: amido de mandioca modificado comercial; AMM: amido de mandioca modificado.
Estatisticamente, houve um acréscimo na croma b entre o amido
AMN e o AMM, após a foto modificação, essa diferença pode ter ocorrido durante a etapa
de exposição e secagem, devido ao calor aplicado no mesmo, deixando o mais amarelo.
Quanto a luminosidade as amostras de polvilho azedo A e B não
diferiram entre si, mas ambas diferiram da amostra C, já em relação à croma a e b, as três
amostras diferiram entre si, isso pode estar relacionado com a variação na produção de
ácidos durante a fermentação do amido, pois as mesmas também diferiram quanto aos
valores de acidez (Tabela 10).
O amido AMMC se mostrou com maior luminosidade e brancura,
podendo ser relacionado aos tratamentos realizados na indústria. A amostra C foi a mais
escura, mostrando seu alto teor de sujidade quando comparada com as demais, observada
em análise visual das mesmas.
78
4.4 Caracterização dos pães de queijo
4.4.1 Composição físico-química e valor energético total
Os resultados na composição físico-química e valor energético total
dos pães de queijo estão expostos na tabela 16, em que pode se observar que houve
diferença estatística entre algumas amostras, apesar da utilização de mesma receita na
confecção dos pães.
Aplevicz e Demiate (2007) modificaram amido de mandioca por
oxidação com solução de peróxido de hidrogênio a 1,25% e secagem em estufa de
circulação forçada a 45ºC por 24h, em seguida confeccionaram-se pães de queijo com o
amido modificado com peróxido de hidrogênio, polvilho nativo e azedo Pinduca e
Expandex® 160003. As análises de caracterização físico-químicas na base úmida variaram
entre: lipídeos, 16,3 a 17,0%, cinzas, 1,9 e 2,2%, proteína, 6,8 e 9,6%, carboidratos totais,
47,2 e 53,7%, umidade, 20,7 a 24,8%.
A diferença na quantidade de proteína entre os autores citados e os
pães do presente trabalho pode ser relacionada com a utilização de aroma de queijo em
substituição ao queijo no mesmo.
Tabela 16. Composição centesimal, umidade e quantidade de calorias das amostras de pão de queijo.
Análises
Teores (% em *m.s.)
A B C AMMC AMM
Calorias (Kcal) 472,54a 465,59ab 462,60b 454,36c 462,82b Umidade 30,31 ± 2,09 31,98 ± 1,74 31,49 ± 1,97 29,31 ± 3,12 30,01 ± 1,24 Carboidrato total **
62,84c 63,95bc 63,76bc 67,97a 65,29b
Cinzas 3,43 ± 0,01c 3,43 ± 0,03c 3,93 ± 0,03a 3,62 ± 0,00b 3,44 ± 0,02c Lipídeos 17,26 ± 0,39a 15,87 ± 0,01ab 15,66 ± 0,68b 13,77 ± 0,05c 15,32 ± 0,18b Proteína 5,23 ± 0,00c 5,88 ± 0,06a 5,88 ± 0,03a 5,18 ± 0,05c 5,54 ± 0,04b *m.s.: matéria seca; **Análise realizada por diferença. Médias seguidas da mesma letra em coluna não diferem entre si (p>0,05). AMMC: amido de mandioca modificado comercial; AMM: amido de mandioca modificado.
79
4.4.3 Caracterização física (Volume específico, Índice de expansão,
Densidade, Dureza e Espessura de crosta)
Durante o forneamento, os grânulos da superfície são desidratados e
os do interior gelatinizados, provocando a expansão do biscoito (BORUCH, 1985 input
APLEVICZ E DEMIATE, 2007).
Os resultados das análises de volume específico, índice de
expansão, densidade e dureza estão expostos na tabela 17.
A análise de volume específico mostrou que a amostra de pão de
queijo produzidos a partir do amido AMM não diferiu das amostras de polvilho azedo,
assim como nas análises de índice específico e densidade, diferenciando-se apenas da
amostra produzida a partir do amido AMMC, nas análises de volume específico e
densidade.
Tabela 17. Médias de volume específico, índice de expansão, densidade e dureza das amostras de pão de queijo.
Amostras Análises
Volume específico (cm3.g-1)
Densidade (g. (cm3)-1)
Índice de expansão
Dureza (gf)
A 1,93 ± 0,26b 0,52 ± 0,07ab 1,24 ± 0,04ab 421,28 ± 68,81c B 1,90 ± 0,26b 0,53 ± 0,07ab 1,34 ± 0,07a 350,70 ± 68,80c C 1,92 ± 0,08b 0,52 ± 0,02ab 1,30 ± 0,06ab 404,92 ± 55,18c AMMC 2,41 ± 0,07a 0,42 ± 0,01b 1,33 ± 0,07ab 1000,32 ± 207,34a AMM 1,72 ± 0,10b 0,58 ± 0,04a 1,23 ± 0,05b 724,02 ± 77,23b p < 0,005 p < 0,005 p < 0,005 p < 0,001
Médias seguidas da mesma letra em coluna não diferem entre si. AMMC: amido de mandioca modificado comercial; AMM: amido de mandioca modificado.
Na análise de dureza a amostra de pão de queijo com AMM diferiu
da amostra com AMMC, entretanto ambas diferiram das demais amostras. O alto valor de
dureza da amostra com AMMC pode ter ocorrido pela crocância observada no mesmo pela
análise sensorial, porém quando observada sozinha pode ser concluída como pães ‘duros’ e
os demais pela grande maciez.
80
Tabela 18. Resultados das medições de espessura de crosta, superior e inferior, das amostras de pão de queijo.
Amostras Espessura de crosta (mm) Superior Inferior
A 0,64 ± 0,11a 1,39 ± 0,42a B 0,72 ± 0,19a 1,38 ± 0,34a C 0,74 ± 0,20a 1,55 ± 0,43a AMMC 0,69 ± 0,25a 1,72 ± 0,59a AMM 0,87 ± 0,19a 1,62 ± 0,55a
p = 0,187 p = 0,606 Médias seguidas da mesma letra em coluna não diferem entre si (p>0,05).
AMMC: amido de mandioca modificado comercial; AMM: amido de mandioca modificado.
Conforme pode ser observado nos resultados da Tabela 18, todas as
amostras de pães de queijo desenvolveram crostas finas (Figura 18).
Figura 18. Pães de queijo após assados cortados ao meio.
Pela Figura 18, pode-se verificar a formação de bolhas no interior
dos pães com AMM, assim como nas amostras com polvilho azedo e com AMMC.
Os resultados da caracterização física dos pães de queijo
demonstram que o AMM pode ser satisfatoriamente, substituinte do polvilho azedo na
produção de pães de queijo.
Polvilho azedo A Polvilho azedo B
Polvilho azedo C
AMM
AMMC
81
4.4.2 Cor
Os resultados da análise de cor da crosta e interior das amostras de
pães de queijo estão expostos na Tabela 19. Tanto na crosta como no interior a amostra
produzida com AMM só se diferiu da amostra AMMC, exceto na luminosidade que não
diferiu de nenhuma amostra, o que pode ser observado na Figura 19.
Figura 19. Pães de queijo assados das amostras, de polvilho azedo A, B e C, AMMC e AMM.
Tabela 19. Luminosidade L*, croma a* e croma b* das amostras de pão de queijo.
Amostras Crosta
L* a* b* A 53,05a -0,42bc 3,39b B 53,47a 0,09ab 3,58ab C 52,83a -1,24c 3,45b AMMC 53,79a 0,72a 4,08a AMM 53,48a -0,79bc 3,24b p = 0,150 p < 0,005 p < 0,005
Amostras Interior
L* a* b* A 54,84ab -0,28ab 3,34b B 53,98abc 0,72a 3,70ab C 52,82c -1,27b 3,88a AMMC 55,88a 0,79a 2,74c AMM 53,22bc -0,66ab 3,63ab p < 0,005 p < 0,005 p < 0,005
Médias seguidas da mesma letra em coluna não diferem entre si (p>0,05). AMMC: amido de mandioca modificado comercial; AMM: amido de mandioca modificado.
A B C AMMC AMM
82
Todas as amostras revelaram luminosidade média e coloração
tendendo para o amarela, como mostra os valores de croma b, isso pode ser devido o
forneamento em que ocorre a reação de Maillard nas proteínas do ovo e do leite.
4.4.3 Teste de aceitabilidade
A distribuição da frequência de cada nota da escala hedônica está
exposta na Figura 22. Foi observada maior frequência na nota 7 e menor nas notas entre 1 e
3, mostrando que as amostras não foram desaprovadas.
Figura 20. Gráfico de distribuição da frequência de notas na escala hedônica das amostras de pães de queijo. AMM: amido de mandioca modificado; AMMC: amido de mandioca modificado comercial.
Quando observada as notas por grupos, Figura 21, observa-se a
predominância da frequência no grupo de notas entre 7 e 9 das amostras A, B e AMM,
evidenciando uma melhor aceitação das mesmas. O que pode ser confirmado pela análise
qualitativa da frequência das notas nesse intervalo, Tabela 20.
Conforme análise, os pães de queijo confeccionados a partir das
amostras A, B e AMM, obtiveram percentagem de notas entre 7 e 9 maior ou igual que
70,0%, o que corresponde à aprovação dos mesmos pelos degustadores. Mesmo a amostra
AMMC não diferindo entre as amostras A, B e AMM, a mesma não foi aprovada pela
0
5
10
15
20
25
1 2 3 4 5 6 7 8 9
Fre
quên
cia
das
nota
s
Notas
A
B
C
AMMC
AMM
83
análise sensorial. A amostra com AMM obteve maior aceitação que a amostra C, sendo esta
de polvilho azedo.
Figura 21. Gráfico de distribuição da frequência de notas na escala hedônica das amostras de pães de queijo formados nos grupos de notas. AMMC: amido de mandioca modificado comercial; AMM: amido de mandioca modificado.
Tabela 20. Percentagem de notas entre 7 e 9 atribuídas na análise sensorial global das amostras de pão de queijo.
Amostras % de Notas 7 a 9
A 71,7a
B 75,0a
C 40,0b
AMMC 55,0ab
AMM 70,0a
* Médias seguidas da mesma letra em coluna não diferem entre si (p<0,001), exceto para AMM e C (p<0,005), conforme análise Qui-Quadrado. AMMC: amido de mandioca modificado comercial; AMM: amido de mandioca modificado.
Os pães de queijo produzidos por Aplevicz e Demiate (2007)
obtiveram médias de análise sensorial de 6,96; 7,11, e 6,98, respectivamente, nas amostras
de polvilho azedo, amido modificado com peróxido de hidrogênio e Expandex® 160003.
Resultados estes que somente se distanciaram em relação as amostra C e AMMC, que
05
101520253035404550
A B C AMMC AMM
Fre
quen
cia
das
nota
s
Amidos utilizados
1 a 3
4 a 6
7 a 9
84
obtiveram médias de 5,8 e 6,4, respectivamente, pois as médias dos demais foram próximos
ao trabalho citado acima, com amostras A, B e AMM com valores de 7,3; 7,2 e 6,9,
respectivamente.
Com os resultados da caracterização dos pães de queijo, pode-se
concluir que o amido de mandioca modificado (AMM), obtido no presente trabalho pode
ser substituinte do polvilho azedo na produção de pães de queijo.
85
5 CONCLUSÕES
Os resultados obtidos nesse trabalho permitem concluir que:
• O teor de grupos carbonil e carboxil se correlacionou com a expansão do amido de
mandioca modificado.
• Não foram observadas interações entre concentração de ácido lático e tempo de
exposição à luz UV no desenvolvimento da propriedade de expansão no amido de
mandioca foto modificado.
• Os maiores volumes específicos ocorreram no tratamento realizado com
concentração de 2% de ácido lático; e também no tratamento com tempo de
exposição de 75 minutos.
• O amido de mandioca modificado do presente trabalho se assemelha as amostras de
polvilho azedo.
• Pães de queijo produzidos a partir do amido obtido no presente trabalho se
assemelharam aos de duas amostras de polvilho azedo, sendo a terceira amostra não
aprovada pelos degustadores.
86
6 REFERÊNCIAS
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ANEXOS
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Anexo I – Modelo de ficha de resposta para teste de aceitação (Escala hedônica).
ANÁLISE SENSORIAL – PÃO DE QUEIJO
Sexo: ( ) M ( ) F Idade: __________ Data:____/____/____ Você está recebendo amostras de PÃO DE QUEIJO. Avalie cada uma das amostras codificadas de PÃO DE QUEIJO, quanto ao sabor e a aparência, e use a escala abaixo para indicar o quanto você gostou ou desgostou de cada amostra.
ESCALA HEDÔNICA
9 gostei muitíssimo 8 gostei muito 7 gostei moderadamente 6 gostei ligeiramente 5 nem gostei / nem desgostei 4 desgostei ligeiramente 3 desgostei moderadamente
2 desgostei muito 1 desgostei muitíssimo
Nº da Amostra Avaliação ________ _________ ________ _________ ________ _________ ________ _________ ________ _________
Comentários: ____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________
